Urządzenie do ogrzewania podłogowego mieszkania lub prywatnego domu zaczyna się od obliczeń. Rury lub kable grzewcze muszą być odpowiednio dobrane do konkretnej mocy cieplnej i ułożone w określonym etapie. Praktyka pokazuje: nie możesz całkowicie polegać na doświadczeniu wynajętych budowniczych, lepiej samemu opracować schemat układania. Sposób obliczania elektrycznego i wodnego ogrzewania podłogowego za pomocą dostępnych metod opisano w dalszych instrukcjach.
Sprawdzamy wymaganą moc cieplną
Aby obliczyć wszystkie parametry przyszłej ciepłej podłogi - wodnej lub elektrycznej - musisz określić, ile watów ciepła należy zastosować do ogrzewania określonego pomieszczenia. Sugerujemy obliczenie wymaganej mocy grzewczej w najprostszy sposób - według powierzchni lub objętości pomieszczenia.
Wskazówka. Montaż obiegów ogrzewania podłogowego nie jest tani. Cena pracy, biorąc pod uwagę materiały i komponenty, wynosi od 5-8 lat. e. na metr kwadratowy (bez instalowania i podłączania kotła). Jeśli planujesz zatrudnić zespół rzemieślników i nie masz projektu systemu grzewczego, wymagaj wykonania wszystkich obliczeń od wykonawców, a następnie porównaj wyniki.
Jako przykład wykorzystujemy układ małego parterowego domu o powierzchni 100 m² (według pomiaru zewnętrznego), pokazanego na rysunku. Należy pamiętać, że pokoje narożne z jasnymi otworami i ścianami zewnętrznymi stracą znacznie więcej ciepła zimą niż pokoje wewnętrzne - korytarz, łazienka i korytarz. Niuans brany jest pod uwagę w proponowanej metodologii:
- Mierząc i mnożąc długości, znajdź kwadraturę każdego pomieszczenia.
- Obszary pomieszczeń z jedną ścianą zewnętrzną i otworem świetlnym mnożą się przez 0,1 kW. Ta kategoria obejmuje również pomieszczenia centralne (w przykładzie - hol wejściowy, wanna i korytarz).
- Aby ogrzać pomieszczenia znajdujące się w rogach budynku, będziesz musiał przeznaczyć więcej energii cieplnej. Kwadrat pokoju z dwiema ścianami zewnętrznymi i oknem należy pomnożyć przez 0,12 kW (kuchnia i dzieci).
- Jeśli w pokoju narożnym znajdują się 2 lub więcej otworów okiennych, powierzchnia jest mnożona przez 0,13 kW (salon i sypialnia są na planie).
Wyniki obliczeń to wymagane rozproszenie ciepła obwodów grzewczych lub grzejników w kilowatach osobno dla każdego pomieszczenia. Po otrzymaniu liczb możesz przejść do następnego etapu obliczeń.
Uwaga. Podane wartości obowiązują dla środkowej strefy Federacji Rosyjskiej i Republiki Białorusi. W przypadku mieszkań położonych na południu wartości mocy cieplnej należy pomnożyć przez współczynnik 0,7. W regionach północnych do wyników stosuje się współczynnik wzrostu o 1,5–2.
Powyższa technika nie nadaje się do pomieszczeń o sufitach co najmniej 3 metrów. W takich przypadkach wymagana ilość ciepła jest obliczana przez objętość pomieszczenia pomnożoną przez 35, 40 lub 45 watów, w zależności od lokalizacji wewnątrz budynku. Obliczanie obciążenia systemu grzewczego opisano szczegółowo w osobnym artykule.
Obliczanie wodnych obwodów grzewczych
Po ustaleniu, jaka moc strumienia ciepła jest wymagana do wytworzenia ciepłej podłogi w każdym pomieszczeniu, oblicz jej główne parametry w następującej kolejności:
- Określić natężenie przepływu chłodziwa, który zapewnia niezbędny transfer ciepła do obwodów. Dowiedz się i dostosuj temperaturę powierzchni podłogi.
- Oblicz skok pętli, a także temperaturę chłodziwa w przewodach zasilającym i powrotnym.
- Sprawdź długość rury w obwodzie.
Przed wykonaniem dalszych obliczeń chcemy ostrzec przed użyciem ogrzewania podłogowego jako głównego i jedynego systemu grzewczego. Według wielu ekspertów, w tym Vladimira Sukhorukova, ogrzewanie podłogowe powinno współpracować z konwencjonalnymi akumulatorami z następujących powodów:
- obiegi wodne ogrzewają przyzwoitą masę jastrychu betonowego, dlatego są dość obojętne i powoli reagują na zmiany temperatury chłodziwa;
- grzejniki dobrze reagują na regulację ręczną i automatyczną, szybko reagują na wzrost lub spadek temperatury wody w sieci;
- aby ogrzać objętość pomieszczenia bez baterii, rury muszą ogrzać powierzchnię do 28–33 ° C, tworząc wrażenie duszności w pomieszczeniu;
- w związku z tym nośnik ciepła będzie musiał zostać podgrzany do 50–55 ° С; ekonomiczny harmonogram temperatur dla podłóg wodnych wynosi 45–35 ° С.
Stąd zalecenie. Ciepłe podłogi należy obliczyć dla najbardziej komfortowej temperatury powierzchni wynoszącej +26 ° C i dodatkowo zamontować sieć grzejników, która może działać niezależnie, niezależnie od ogrzewania podłogowego. Ogrzeje powietrze do pożądanej temperatury i utrzyma je w trybie automatycznym.
Jeśli zdecydujesz się nie instalować konwekcyjnych baterii grzewczych ze względu na wzrost kosztów budowy, nadal możesz skorzystać z poniższego obliczenia, aby dowiedzieć się o materiałach obwodów, średnicy i skoku układania rurociągów. Wyjaśnienia naszego eksperta dotyczące instalacji grzejników:
Natężenie przepływu chłodziwa i temperatura powłoki
Proponowana metoda obliczania oparta jest na graficznej metodzie rozwiązania. Ale objętość wody przepływającej przez obwód przez 1 godzinę, musisz wiedzieć o prawidłowych ustawieniach przepływomierzy w kolektorze dystrybucyjnym, obliczeniach hydraulicznych i wyborze pompy obiegowej pod kątem wydajności.
Zużycie wody grzewczej oblicza się według wzoru:
Objaśnienie symboli:
- G - żądana wartość przepływu, jednostki - kg / h;
- Q - moc cieplna zużywana na ogrzewanie pomieszczeń (obliczona w poprzednim rozdziale), W;
- Δt jest różnicą temperatur nośnika ciepła w gałęzi zasilającej i powrotnej, dla podłogi grzewczej zwykle przyjmuje się 10 ° С.
Przykład. Aby ogrzać salon o powierzchni 15,75 m², potrzebujesz 15,75 x 130 = 2048 W. ciepła. Godzinne natężenie przepływu podgrzanej wody wyniesie G = 0,86 x 2048/10 = 176,13 kg / h.
Aby ustalić temperaturę powierzchni podłogi, należy znać rodzaj powłoki, ponieważ płytki, linoleum i drewniany parkiet (laminat) przepuszczają strumień ciepła na różne sposoby. Załóżmy, że we wspomnianym salonie planowane jest układanie linoleum, a następnie zwracamy się do nomogramu, w którym odzwierciedlają się takie parametry:
- różnica między średnią temperaturą chłodziwa i powietrza w salonie;
- właściwe przenikanie ciepła z 1 m² podłóg;
- odpowiednia temperatura powierzchni;
- wykresy dla rozstawu rur od 10 do 35 cm.
Aby określić stopień nagrzewania powłoki, wybierz nomogram skompilowany dla linoleum. Patrzymy na specyficzny transfer ciepła - w salonie jest on większy niż 120 W / m², co odpowiada temperaturze 31 ° C. Wcześniej uzgodniliśmy, że ten wskaźnik jest zbyt duży i uwzględnia optymalną wartość - 26 ° C. Wtedy właściwa moc cieplna q wyniesie 68 W / m².
Brak ciepła odzyskanego przez grzejniki jest łatwy do obliczenia. W naszym przykładzie mnożymy znalezioną wartość q przez powierzchnię salonu, odejmujemy wynikową liczbę od wcześniej obliczonego wskaźnika mocy: 2048 W - 68 W / m² x 15,75 m² = 977 W.
W związku z tym ilość płynu chłodzącego zużywanego przez system podłogowy ulegnie zmianie. Zużycie spadnie do 0,86 x 1071/10 = 92,1 kg / h.
Uwaga. Podobne gotowe harmonogramy opracowano dla innych rodzajów powłok - płytki z gresu porcelanowego, laminatu i grubej podłogi, w całym artykule podano nomogramy. Obliczenia ogrzewania podłogowego w podłogach drewnianych metodą „suchą” przeprowadza się zgodnie z harmonogramem dla płytek ceramicznych.
Układanie i temperatura wody
Do ogrzewania podłogowego w prywatnych domach i mieszkaniach zwykle układa się rury wykonane z metalu-tworzywa sztucznego lub usieciowanego polietylenu o średnicy 16 x 2 mm (DN10). Powyższe nomogramy zostały zaprojektowane specjalnie dla tych materiałów polimerowych.
Wyboru kroku układu dokonuje się na przykładzie salonu jednopiętrowego domu:
- Korzystając z tego samego nomogramu opracowanego dla powłoki syntetycznej (linoleum), wybieramy wykres w odstępie 15 cm.
- Z punktu przecięcia wykresu z zieloną linią schodzimy do skali różnic temperatur, otrzymujemy tp = 19 ° C.
- Obliczamy wartość średniej temperatury chłodziwa tav według wzoru:
Tutaj oznaczenie tv pokazuje żądaną temperaturę powietrza w salonie, przyjętą +22 ° C. Rozważamy tav: 19 + 22 = 41 ° C. Wiedząc, że różnica temperatur między zasilaniem i powrotem Δt wynosi 10 stopni, łatwo jest znaleźć wykres temperatury: 41 ± 5 = 46/36 ° С.
Uwaga: jeśli wybierzesz dłuższy odstęp między rurociągami grzewczymi (na przykład 20 cm), wówczas nośnik ciepła będzie musiał zostać podgrzany mocniej. Konieczne jest utrzymanie 48 ° С na linii zasilającej, 38 ° С na linii powrotnej.
Obliczenie wykresu temperatury pomoże poprawnie wybrać trójdrożny zawór mieszający, który należy zainstalować na kolektorze podłogowym ogrzewanym wodą. Podczas schładzania wody powrotnej z obwodów do 36 stopni, mieszanie gorącego nośnika ciepła z kotła gazowego (lub innego). Po osiągnięciu 46 ° C zawór odcina przepływ, a pompa spowoduje, że woda będzie się obracać wzdłuż obwodów, aż ostygnie.
Długość rury i wyniki końcowe
Oznaczając odstęp między układaniem pętli za pomocą litery łacińskiej b i przeliczając jednostki na metry, oblicz długość rury za pomocą wzoru:
Litera F wskazuje powierzchnię pokoju w metrach kwadratowych. Długość rury w salonie z naszego przykładu będzie wynosić L = 15,75 m² / 0,15 m = 105 m. Tutaj napotykamy następujący problem: aby betonowy monolit ogrzał się równomiernie, długość obwodu nie powinna przekraczać 100 m, a opór hydrauliczny powinien wynosić 20 kPa. Aby połączyć obwód grzewczy z grzebieniem, należy umieścić w salonie 105 m plus długość połączeń.
Ważny punkt. Przed wykonaniem obliczeń naszkicuj schemat z planem domu i zastąp szafkę kolektorem. Na rysunku grzebień znajduje się na korytarzu - odległość do wszystkich pomieszczeń jest w przybliżeniu taka sama.
Jak rozwiązać problem z dużą długością rury:
- Podziel powierzchnię salonu na 2 obiegi grzewcze tego samego rozmiaru.
- Długość jednego rurociągu należy określić, biorąc pod uwagę połączenie z kolektorem - (105 + 5) / 2 = 55 m.
- Wykonaj szew deformacyjny między dwoma monolitami, umożliwiając płytom rozszerzanie się z ogrzewania bez niszczenia siebie.
Aby prawidłowo wypełnić 2 płyty szewem odkształcającym, dokładnie przestudiuj przedstawiony schemat. Podstawa i ocieplenie piankowym tworzywem dla monolitów są wspólne, tylko górna część „ciasta” jest oddzielona - jastrych z rurami w środku.
Wskazówka. Jeśli długość obwodów nie przekracza 60 metrów, zamiast dodatkowej pompy i zaworu trójdrożnego zaleca się umieszczenie głowic termicznych RTL na grzebieniu ogrzewania podłogowego. Element ogranicza przepływ powrotny, dopóki temperatura płynu chłodzącego nie osiągnie temperatury obliczonej (w tym przykładzie 36 ° C).
Pozostaje obliczyć parametry konturów podłogi w pozostałych pokojach jednopiętrowego domu. Załóżmy, że sypialnia i pokój dziecinny są pokryte laminatem, a kuchnia płytkami ceramicznymi. Korzystając z nomogramów dla wskazanych powłok, wykonujemy obliczenia, wyniki są wprowadzane do ogólnej tabeli.
Uwaga. Temperatura podłogi w pokoju dziecinnym jest ograniczona do 24 ° C zgodnie z wymogami norm sanitarnych. Proponowana metodologia obliczeń została opublikowana w książce V.V. Pokotilova „Water Heating Systems”, opublikowanej w 2008 r.
Cechy elektrycznych systemów podłogowych
Technologia przygotowania i rozmieszczenia elektrycznych elementów grzejnych różni się od rozmieszczenia obwodów wodnych i zależy od rodzaju wybranych elementów grzejnych:
- kable oporowe, pręty węglowe i maty kablowe można układać „na sucho” (bezpośrednio pod pokrywą) i „na mokro” (pod jastrychem lub klejem do płytek);
- Pokazane na zdjęciu folie węglowe na podczerwień najlepiej stosować jako podłoże do powlekania bez wypełniania jastrychu, chociaż niektórzy producenci pozwalają na układanie pod płytką.
Na przykład. Samoregulujące systemy prętowe to węglowe elementy grzejne połączone równolegle dwoma przewodami. W przypadku przepalenia jednego pręta pozostałe elementy zwiększą moc grzewczą i będą nadal ogrzewać pomieszczenie.
3 elementy są nieodłącznie związane z elektrycznymi elementami grzewczymi:
- równomierny transfer ciepła na całej długości;
- intensywność ogrzewania i temperatura powierzchni są kontrolowane przez regulator temperatury, który skupia się na odczytach czujników;
- nietolerancja na przegrzanie.
Samoregulujące pręty spokojnie niosą takie rzeczy, ale inny czynnik zaczyna tutaj wpływać - kupowanie i układanie drogich grzejników węglowych pod meblami jest irracjonalne.
Wybór grzejników kablowych i foliowych
W związku z powyższymi punktami obliczenia ogrzewania elektrycznego są nieco uproszczone, parametry kablowego ogrzewania podłogowego są określone w następujący sposób:
- Oblicz ilość ciepła potrzebną do ogrzania określonego pomieszczenia (patrz część pierwsza).
- Narysuj układ pokoju z lokalizacją stacjonarnych mebli i sprzętu gospodarstwa domowego. Wykonaj rysunek, aby skalować do rzeczywistych wymiarów szafek, pralek i tak dalej.
- Policz wolną powierzchnię pokoju, zajmując kwadrat zajętych obszarów.
- Znaleziona wcześniej ilość ciepła powinna zostać rozprowadzona na pozostałym obszarze. Podziel wymaganą moc przez kwadrat wolnej powierzchni - uzyskaj transfer ciepła z 1 m².
- Kable i maty rezystancyjne o mocy cieplnej 9–25 W / m. n. są sprzedawane o stałej długości. Wybierz element grzewczy zgodnie z wymaganym przenoszeniem ciepła z katalogu producenta.
- Podziel kwadrat wolnego obszaru przez długość wybranego produktu - poznasz krok układania kabla.
Przykład obliczenia łazienki parterowego domu o powierzchni 6 m², z czego 2,5 m² zajmuje wanna, umywalka i szafka. Kwadrat wolnej powierzchni wynosi 3,5 m², wymagana moc cieplna wynosi 600 watów. Zgodnie z katalogiem słynnej marki Devi wybraliśmy dwurdzeniowy kabel grzejny marki DEVIflex 18T o długości 37 metrów z transferem ciepła 622 watów. Podziel 3,5 m² przez 37 m, otrzymamy podziałkę 0,095 m, zaokrągloną - 10 cm.
Uwaga. Jeszcze łatwiej jest wybrać maty kablowe - producent wskazuje obszar zajmowany przez element grzejny. Do łazienki odpowiedni jest produkt o mocy 635 W marki DEVImat 200T, przeznaczony do kwadratury 3,45 m2.
Podobnie obliczone i wybrane grzejniki foliowe ułożone pod wykładziną podłogową. Mały niuans: podczas instalowania folii węglowej lub kabla rezystancyjnego w salonach należy zachować minimalny odstęp 150 mm od ścianek działowych. Te paski wzdłuż ścian będą musiały zostać usunięte z ogólnej kwadratury. W przypadku loggii, balkonów i łazienek wcięcie to jest równe skokowi układania (w przykładzie - 10 cm).
Wniosek
W podanej metodzie obliczeniowej nie ma wzmianki o ociepleniu „ciasta” ciepłej podłogi z ziemi lub z podłogi. Powód jest prosty: izolacja termiczna musi być obecna w każdym przypadku, na ziemi - 10 cm pianki polistyrenowej lub gęstej wełny mineralnej, na suficie - 20 mm wytłaczanej pianki polistyrenowej. Dokładne obliczenie materiału i grubości izolacji jest obszernym tematem oddzielnej publikacji.
Jeśli przebieg obliczeń wydawał Ci się zbyt skomplikowany, spróbuj użyć narzędzi online - kalkulatorów opublikowanych na różnych stronach. Pamiętaj jednak - wyniki obliczeń należy sprawdzić za pomocą specjalistycznych programów lub zaproponowanej metody graficznej. Przykład pracy z pakietem oprogramowania marki Herz Armaturen przedstawiono na filmie.