Hogyan lehet kiszámítani a fűtött padlót vízrendszerrel példaként

A padlófűtés hatékonyságát számos tényező befolyásolja.Ezek figyelembe vétele nélkül a tényleges hőhatékonyság még akkor sem fogja beváltani a hozzá fűzött reményeket, ha a rendszert helyesen telepítik és a legmodernebb anyagokat használják felépítéséhez.

Emiatt a szerelési munkákat meg kell előznie a fűtött padló szakszerű számításának, és csak akkor garantálható a jó eredmény.

A fűtési rendszer projektjének kidolgozása nem olcsó, ezért sok otthoni kézműves önállóan végzi el a számításokat. Egyetértek, nagyon csábítónak tűnik a fűtött padlók telepítési költségeinek csökkentésének ötlete.

Megmondjuk, hogyan kell projektet készíteni, milyen kritériumokat kell figyelembe venni a fűtési rendszer paramétereinek kiválasztásakor, és leírjuk a lépésről lépésre történő számítási módszert. Az egyértelműség kedvéért elkészítettünk egy példát a fűtött padló kiszámítására.

Kiinduló adatok a számításhoz

Kezdetben egy megfelelően megtervezett tervezési és szerelési munka kiküszöböli a meglepetéseket és a kellemetlen problémákat a jövőben.

A fűtött padló kiszámításakor a következő adatokból kell kiindulnia:

• fal anyaga és tervezési jellemzői;
• a helyiség méretei a tervben;
• a befejező bevonat típusa;
• ajtók, ablakok tervezése és elhelyezése;
• szerkezeti elemek elrendezése a tervben.

Az illetékes tervezés elvégzéséhez figyelembe kell venni a megállapított hőmérsékleti rendszert és annak beállításának lehetőségét.

A hozzávetőleges számítás elvégzéséhez feltételezzük, hogy 1 m² a fűtési rendszernek 1 kW hőveszteséget kell kompenzálnia.Ha a főrendszer kiegészítéseként vízfűtőkört használnak, akkor annak a hőveszteségnek csak egy részét kell fedeznie

Vannak ajánlások a padló hőmérsékletére vonatkozóan, amely biztosítja a kényelmes tartózkodást a szobákban különféle célokra:

• 29°С - élő szektor;
• 33°C- fürdő, úszómedencés szobák és más magas páratartalmú szobák;
• 35°С — hideg zónák (bejárati ajtóknál, külső falaknál stb.).

Ezen értékek túllépése maga a rendszer és a befejező bevonat túlmelegedésével jár, amit az anyag elkerülhetetlen károsodása követ.

Az előzetes számítások elvégzése után személyes érzései szerint kiválaszthatja a hűtőfolyadék optimális hőmérsékletét, meghatározhatja a fűtőkör terhelését, és olyan szivattyúberendezést vásárolhat, amely tökéletesen megbirkózik a hűtőfolyadék mozgásának stimulálásával. 20%-os hűtőfolyadék-áramlási ráhagyással van kiválasztva.

A 7 cm-nél nagyobb kapacitású esztrich felmelegítése sok időt vesz igénybe, ezért a vízrendszerek telepítésekor igyekeznek nem lépni túl a megadott határértéket. A padlókerámiát tartják a legmegfelelőbb bevonatnak a vízbázisú padlókhoz, a fűtött padlót nem fektetik le parketta alá ultraalacsony hővezető képessége miatt

A tervezési szakaszban el kell döntenie, hogy a fűtött padló lesz-e a fő hőszolgáltató, vagy csak a radiátoros fűtési ág kiegészítéseként használják. Ettől függ, hogy a hőenergia-veszteségből mekkora részt kell kompenzálnia. Változásokkal 30%-tól 60%-ig terjedhet.

A vízpadló fűtési ideje az esztrichben lévő elemek vastagságától függ. A víz, mint hűtőfolyadék nagyon hatékony, de magát a rendszert nehéz telepíteni.

Fűtött padló paramétereinek meghatározása

A számítás célja a hőterhelés értékének meghatározása. A számítás eredménye befolyásolja a további lépéseket. A hőterhelést viszont befolyásolja az adott régió téli átlaghőmérséklete, a helyiségekben várható hőmérséklet, valamint a mennyezet, falak, ablakok és ajtók hőátbocsátási tényezője.

A hőveszteség oka a ház rosszul szigetelt falai, ablakai és ajtói. A hő legnagyobb százaléka a szellőzőrendszeren és a tetőn keresztül megy el (+)

Az előző számítások végeredménye padlófűtéses berendezés a víz típusa további fűtőberendezések jelenlététől is függ, beleértve a házban élő emberek és háziállatok hőkibocsátását. A számításnál figyelembe kell venni az infiltráció jelenlétét.

Az egyik fontos paraméter a helyiségek konfigurációja, ezért szüksége lesz a ház alaprajzára és a megfelelő szakaszokra.

A hőveszteség kiszámításának módszere

Ennek a paraméternek a meghatározása után megtudhatja, hogy a padlónak mennyi hőt kell termelnie a szobában lévő emberek kényelmes jólétéhez, és kiválaszthatja a kazánt, a szivattyút és a padlót a teljesítmény szerint. Más szóval: a fűtési körök által leadott hőnek kompenzálnia kell az épület hőveszteségét.

A két paraméter közötti kapcsolatot a következő képlettel fejezzük ki:

MP = 1,2 x Q, Ahol

• MP - szükséges áramköri teljesítmény;
• K - hőveszteség.

A második mutató meghatározásához az ablakok, ajtók, mennyezetek és külső falak területének mérését és számítását végzik. Mivel a padló fűtött, ennek a körülvevő szerkezetnek a területét nem veszik figyelembe. A méréseket kívülről végzik, beleértve az épület sarkait is.

A számítás az egyes szerkezetek vastagságát és hővezető képességét egyaránt figyelembe veszi. Szabványos értékek hővezetési együttható (λ) a leggyakrabban használt anyagokra a táblázatból vehetők át.

A táblázatból kiveheti az együttható értékét a számításhoz. Fontos, hogy a beszállítótól tájékozódjon az anyag hőállóságának értékéről, ha fém-műanyag ablakokat szerelnek be (+)

A hőveszteséget minden egyes épületelemre külön-külön számítjuk ki a következő képlet segítségével:

Q = 1/R*(tв-tн)*S x (1+∑b), Ahol

• R — annak az anyagnak a hőállósága, amelyből a burkolat készül;
• S - a szerkezeti elem területe;
• tв és tн — belső és külső hőmérséklet, a második mutató a legalacsonyabb érték szerint történik;
• b — további hőveszteség, amely az épületnek a kardinális irányokhoz viszonyított tájolásából ered.

A hőellenállási indexet (R) úgy kapjuk meg, hogy a szerkezet vastagságát elosztjuk annak az anyagnak a hővezetési együtthatójával, amelyből készült.

A b együttható értéke a ház tájolásától függ:

• 0,1 - észak, északnyugat vagy északkelet;
• 0,05 - nyugat, délkelet;
• 0 - dél, délnyugat.

Ha megvizsgáljuk a kérdést a vízmelegített padló kiszámításának bármely példájával, akkor világosabbá válik.

Konkrét számítási példa

Tegyük fel, hogy egy nem állandó lakhatásra szánt ház 20 cm vastag falai pórusbeton tömbökből vannak. A befoglaló falak összterülete az ablak- és ajtónyílások nélkül 60 m². Külső hőmérséklet -25°С, belső +20°С, délkeleti tájolású.

Figyelembe véve, hogy a tömbök hővezetési tényezője λ = 0,3 W/(m°*C), a falakon keresztüli hőveszteség kiszámítható: R=0,2/0,3= 0,67 m²°C/W.

A vakolatrétegen keresztül is megfigyelhető a hőveszteség. Ha a vastagsága 20 mm, akkor Rdb. = 0,02/0,3 = 0,07 m²°C/W. E két mutató összege adja meg a falakon keresztüli hőveszteség értékét: 0,67+0,07 = 0,74 m²°C/W.

Az összes kiindulási adat birtokában behelyettesítjük a képletbe, és megkapjuk a következő falakkal rendelkező helyiség hőveszteségét: Q = 1/0,74*(20 - (-25)) *60*(1+0,05) = 3831,08 W .

Ugyanígy számítják ki a hőveszteséget más burkolatokon keresztül: ablakok, ajtónyílások, tetőfedés.

Előfordulhat, hogy a fűtési körök által kibocsátott hő nem elég ahhoz, hogy a házban lévő levegőt a kívánt értékre melegítse fel, ha teljesítményüket alábecsüljük. Ha túl sok a teljesítmény, akkor többlet hűtőfolyadék-fogyasztás lesz

A mennyezeten keresztüli hőveszteség meghatározásához a hőellenállást a tervezett vagy meglévő szigeteléstípus értékével egyenlőnek veszik: R = 0,18/0,041 = 4,39 m²°C / W.

A mennyezet alapterülete megegyezik az alapterülettel, és 70 m². Ha ezeket az értékeket behelyettesítjük a képletbe, a hőveszteség a felső épületburkolaton keresztül: Q verejték. = 1/4,39*(20 - (-25))* 70* (1+0,05) = 753,42 W.

Az ablakok felületén keresztüli hőveszteség meghatározásához ki kell számítani a területüket. Ha 4 db 1,5 m széles és 1,4 m magas ablak van, akkor a teljes területük: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 m².

Ha a gyártó külön jelzi az üvegegység és a profil hőellenállását - 0,5 és 0,56 m²°C/W, akkor Rocon = 0,5*90+0,56*10)/100 = 0,56 m²°C/ K. Itt 90 és 10 az ablak egyes elemeihez tartozó részesedés.

A kapott adatok alapján a további számítások folytatódnak: Qablak = 1/0,56*(20 - (-25))*8,4*(1+0,05) = 708,75 W.

A külső ajtó 0,95 * 2,04 = 1,938 m² alapterületű. Aztán az Rdv. = 0,06/0,14 = 0,43 m²°C/W. Q ajtó = 1/0,43*(20 - (-25))* 1,938*(1+0,05) = 212,95 W.

Mivel a külső ajtókat gyakran nyitják ki, nagy mennyiségű hő távozik rajtuk. Ezért fontos gondoskodni arról, hogy szorosan zárjanak.

Ennek eredményeként a hőveszteség a következő lesz: Q = 3831,08 + 753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = W.

Ehhez az eredményhez adjunk még 10%-ot a levegő beszivárgásához, majd Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 W.

Most meghatározhatja a padló hőteljesítményét: Mp = 1,*8146,85 = 9776,22 W vagy 9,8 kW.

A levegő felmelegítéséhez szükséges hő

Ha a házat szellőzőrendszerrel felszerelt, akkor a forrás által felszabaduló hő egy részét a kívülről érkező levegő fűtésére kell fordítani.

A számításhoz a következő képletet használják:

Qv. = c*m*(tв—tн), Ahol

• c = 0,28 kg⁰С és a légtömeg hőkapacitását jelöli;
• m A szimbólum a külső levegő tömegáramát mutatja kg-ban.

Az utolsó paramétert úgy kapjuk meg, hogy megszorozzuk a levegő teljes térfogatát, amely megegyezik az összes helyiség térfogatával, feltéve, hogy a levegőt óránként megújítják, a sűrűséggel, amely a hőmérséklettől függően változik.

A grafikonon a levegő sűrűségének a hőmérsékletétől való függése látható.Az adatok a kényszerszellőztetés következtében a házba belépő légtömeg felmelegítéséhez szükséges hőmennyiség kiszámításához szükségesek (+)

Ha az épület 400 m³/h, akkor m=400*1,422=568,8 kg/h. Qv. = 0,28*568,8*45 = 7166,88 W.

Ebben az esetben a padló szükséges hőteljesítménye jelentősen megnő.

A szükséges számú csövek kiszámítása

Vízfűtéses padló beépítéséhez válasszon mást csőfektetési módszerek, alakja különbözik: háromféle kígyó - a tényleges kígyó, szögletes, kettős és csiga. Egy szerelt áramkörben különböző formák kombinációja lehet. Néha egy „csigát” választanak a padló központi területére, és a „kígyó” egyik típusát választják a szélekhez.

A „Csiga” racionális választás nagy, egyszerű geometriájú helyiségekhez. A nagyon hosszúkás vagy összetett körvonalú helyiségekben jobb, ha „kígyót” használ (+)

A csövek közötti távolságot menetemelkedésnek nevezzük. Ennek az opciónak a kiválasztásakor két követelménynek kell megfelelnie: a lába nem érezheti a hőmérséklet-különbséget a padló egyes területein, és a csöveket a lehető leghatékonyabban kell használnia.

A padló határzónáihoz 100 mm-es lépés alkalmazása javasolt. Más területeken 150 és 300 mm közötti osztásközt választhat.

Fontos a padló hőszigetelése. A földszinten a vastagsága legalább 100 mm legyen. Erre a célra ásványgyapotot vagy extrudált polisztirolhabot használjon.

A cső hosszának kiszámításához egy egyszerű képlet:

L = S/N*1,1, Ahol

• S — kontúrterület;
• N — fektetési lépés;
• 1,1 — hajlítási árrés 10%.

A végső értékhez hozzáadódik egy csőszakasz, amelyet a kollektortól a melegkör elosztójáig vezetnek, mind a visszatérő, mind a betápláláson.

Számítási példa.

Kezdeti értékek:

• négyzet - 10 m²;
• távolság a gyűjtőtől - 6 m;
• fektetési lépés - 0,15 m.

A feladat megoldása egyszerű: 10/0,15*1,1+(6*2) = 85,3 m.

Legfeljebb 100 m hosszú fém-műanyag csövek használatakor leggyakrabban 16 vagy 20 mm átmérőt választanak. 120-125 m csőhossz esetén a keresztmetszete 20 mm² legyen.

Az egykörös kialakítás csak kis területű helyiségekhez alkalmas. A nagy helyiségekben a padlót több kontúrra osztják 1: 2 arányban - a szerkezet hosszának a szélesség kétszeresének kell lennie.

A korábban számított érték a mérték padlócsövek általában. A kép teljessé tételéhez azonban külön kontúr hosszát kell kiemelni.

Ezt a paramétert az áramkör hidraulikus ellenállása befolyásolja, amelyet a kiválasztott csövek átmérője és az egységnyi idő alatt szállított víz mennyisége határoz meg. Ha ezeket a tényezőket figyelmen kívül hagyjuk, akkor a nyomásveszteség olyan nagy lesz, hogy egyetlen szivattyú sem kényszeríti a hűtőfolyadék keringésére.

A csőáramlás meghatározása a kiválasztott fektetési lépéstől függően

Az azonos hosszúságú kontúrok ideális esetek, de a gyakorlatban ritkán találkozunk vele, mert a különböző rendeltetésű helyiségek területe nagyon eltérő, és egyszerűen nem praktikus a kontúrok hosszát egy értékre csökkenteni. A szakemberek 30-40%-os csőhossz-különbséget tesznek lehetővé.

A kollektor átmérője és a keverőegység áteresztőképessége határozza meg a hozzá csatlakozó hurkok megengedett számát. A keverőegység útlevelében mindig megtalálhatja azt a hőterhelést, amelyre tervezték.

Tegyük fel az áteresztőképességi együtthatót (Kvs) egyenlő 2,23 m-rel³/h. Ezzel az együtthatóval bizonyos szivattyúmodellek 10-15 W terhelést is elbírnak.

Az áramkörök számának meghatározásához ki kell számítania mindegyik hőterhelését.Ha a fűtött padló által elfoglalt terület 10 m², és a hőátadás 1 m², akkor a jelző Kvs 80 W, akkor 10*80 = 800 W. Ez azt jelenti, hogy a keverőegység 15 000/800 = 18,8 helyiséget vagy 10 m²-es kört tud biztosítani.

Ezek a számok maximálisak, és csak elméletileg alkalmazhatók, de a valóságban legalább 2, majd 18 - 2 = 16 áramkörrel csökkenteni kell a számot.

Kiválasztás során kötelező keverő egység (kollektor) hátha van ennyi következtetés.

A csőátmérők helyes kiválasztásának ellenőrzése

Annak ellenőrzésére, hogy a cső keresztmetszetét megfelelően választották-e ki, használhatja a következő képletet:

υ = 4*Q*10ᶾ/n*d²

Ha a fordulatszám megfelel a talált értéknek, a cső keresztmetszete megfelelően van kiválasztva. A szabályozási dokumentumok legfeljebb 3 m/sec sebességet engedélyeznek. 0,25 m átmérőig, de az optimális érték 0,8 m/sec., hiszen értékének növekedésével a zajhatás a csővezetékben növekszik.

A padlófűtési csövek kiszámításával kapcsolatos további információk a következőkben találhatók ez a cikk.

A keringtető szivattyú kiszámítása

Ahhoz, hogy a rendszer gazdaságos legyen, szüksége van válasszon keringtető szivattyút, biztosítva a szükséges nyomást és optimális vízáramlást a körökben. A szivattyúútlevelek általában jelzik a nyomást a leghosszabb körben és a teljes hűtőfolyadék áramlást az összes hurokban.

A nyomást a hidraulikus veszteségek befolyásolják:

∆h = L*Q²/k1, Ahol

• L — kontúrhossz;
• K — vízfogyasztás l/s;
• k1 - a rendszerben előforduló veszteségeket jellemző együttható, a mutató a hidraulika referenciatáblázataiból vagy a berendezés útlevélből vehető.

Ismerve a nyomás nagyságát, kiszámítja az áramlási sebességet rendszerben:

Q = k*√H, Ahol

k az áramlási együttható.A szakemberek feltételezik, hogy a ház minden 10 m²-ére vonatkoztatva 0,3-0,4 l/s tartományban van az áramlási sebesség.

A melegvizes padló alkatrészei között különleges szerepet kap a keringető szivattyú. Csak az az egység tudja leküzdeni a csövek ellenállását, amelynek teljesítménye 20%-kal nagyobb, mint a tényleges hűtőfolyadék áramlás

Az útlevélben feltüntetett nyomásra és áramlási sebességre vonatkozó számadatokat nem lehet szó szerint venni - ez a maximum, de valójában a hálózat hossza és geometriája befolyásolja őket. Ha a nyomás túl magas, csökkentse az áramkör hosszát vagy növelje a csövek átmérőjét.

Javaslatok az esztrich vastagságának kiválasztásához

A referenciakönyvekben olyan információkat találhat, hogy az esztrich minimális vastagsága 30 mm. Ha a helyiség elég magas, az esztrich alá szigetelést helyeznek el, ami növeli a fűtőkör által leadott hő felhasználásának hatékonyságát.

A legnépszerűbb hordozóanyag az extrudált polisztirol hab. Hőátadási ellenállása lényegesen kisebb, mint a betoné.

Az esztrich beszerelésekor a beton lineáris tágulásának kiegyensúlyozása érdekében a helyiség kerületét csillapító szalag díszíti. Fontos a megfelelő vastagság kiválasztása. A szakértők azt tanácsolják, hogy a 100 m²-t meg nem haladó helyiségben helyezzen el egy 5 mm-es kiegyenlítő réteget.

Ha a területértékek nagyobbak a 10 m-t meghaladó hosszúság miatt, a vastagságot a következő képlettel számítjuk ki:

b = 0,55*L, Ahol

L a szoba hossza m-ben.

Következtetések és hasznos videó a témában

Ez a videó a fűtött hidraulikus padló kiszámításáról és felszereléséről szól:

A videó gyakorlati ajánlásokat ad a padló lefektetéséhez. Az információk segítenek elkerülni az amatőrök által általában elkövetett hibákat:

A számítás lehetővé teszi egy „meleg padló” rendszer kialakítását optimális teljesítménymutatókkal. Fűtés beépítése megengedett az útlevéladatok és ajánlások alapján.

Működni fog, de a szakemberek azt tanácsolják, hogy még mindig szánjunk időt a számításokra, hogy a rendszer végül kevesebb energiát fogyasztson.

Van tapasztalata a padlófűtés kiszámításában és a fűtőköri terv elkészítésében? Vagy van még kérdése a témával kapcsolatban? Kérjük, ossza meg véleményét és hagyjon megjegyzéseket.