Účinnost teplé podlahy je ovlivněna mnoha faktory. Bez jejich zohlednění, i když je systém správně namontován a pro jeho instalaci jsou použity nejmodernější materiály, skutečná tepelná účinnost nesplní očekávání.
Z tohoto důvodu musí instalačním pracím předcházet příslušný výpočet teplé podlahy a teprve potom lze zaručit dobrý výsledek.
Navrhování topného systému není levné, takže mnoho domácích řemeslníků provádí výpočty sami. Souhlasíte, myšlenka na snížení nákladů na zajištění teplé podlahy se zdá být velmi lákavá.
Řekneme vám, jak vytvořit projekt, jaká kritéria je třeba vzít v úvahu při výběru parametrů topného systému a zapsat postup výpočtu krok za krokem. Pro přehlednost jsme připravili příklad výpočtu teplé podlahy.
Počáteční data pro výpočet
Správně naplánovaný průběh projekčních a instalačních prací zpočátku uvolní překvapení a nepříjemné problémy v budoucnosti.
Při výpočtu teplé podlahy je třeba vycházet z následujících údajů:
- materiál stěny a konstrukční prvky;
- velikost místnosti v plánu;
- druh povrchové úpravy;
- návrh dveří, oken a jejich umístění;
- rozložení strukturálních prvků v plánu.
Pro provedení příslušného návrhu je nutné vzít v úvahu zavedený teplotní režim a možnost jeho úpravy.
Pro hrubý výpočet se předpokládá, že 1 m2 Topný systém musí kompenzovat tepelné ztráty 1 kW. Pokud se jako doplněk k hlavnímu systému používá okruh ohřevu vody, je nutné pokrýt pouze část tepelné ztráty
Existují doporučení týkající se teploty na podlaze, která poskytuje pohodlný pobyt v pokojích pro různé účely:
- 29 ° C - životní sektor;
- 33 ° C- vana, pokoje s bazénem a další s indikátorem vysoké vlhkosti;
- 35 ° C - studené zóny (u vstupních dveří, vnějších stěn atd.).
Překročení těchto hodnot má za následek přehřátí samotného systému a povrchové úpravy s následným nevyhnutelným poškozením materiálu.
Po předběžných výpočtech si můžete vybrat teplotu nosiče tepla, která je optimální pro osobní pocity, určit zatížení topného okruhu a zakoupit čerpací zařízení, které dokonale zvládne stimulaci pohybu chladicí kapaliny. Je vybrán s rozpětím průtoku chladiva 20%.
Na topné potěry o kapacitě větší než 7 cm se věnuje mnoho času, a proto se při instalaci vodních systémů snaží překročit stanovený limit. Podlahové keramiky se považují za nejvhodnější nátěry na podlahách na bázi vody.
Ve fázi návrhu by mělo být rozhodnuto, zda bude podlahové vytápění hlavním dodavatelem tepla nebo bude použito pouze jako doplněk do větve vytápění radiátorů. Na tom závisí podíl tepelných ztrát, které musí kompenzovat. Může kolísat od 30% do 60%.
Doba ohřevu vodní dna závisí na tloušťce prvků obsažených v potěru. Voda jako chladicí kapalina je velmi účinná, ale samotný systém se obtížně instaluje.
Galerie Obrázků
Foto z
Voda vytápěná podlaha v dřevěném domě
Možnost rozvržení vodního okruhu
Potrubí sběrného a topného systému
Měděný podlahový topný okruh
Stanovení parametrů teplé podlahy
Účelem výpočtu je získat velikost tepelné zátěže. Výsledek tohoto výpočtu ovlivní následné kroky, které jsou podniknuty. Průměrná zimní teplota v určité oblasti, odhadovaná teplota uvnitř místností a součinitel přenosu tepla stropu, stěn, oken a dveří zase ovlivňují tepelné zatížení.
Příčinou tepelné ztráty jsou špatně izolované stěny, okna, dveře domu. Největší procento tepla opouští větrací systém a střechu (+)
Konečný výsledek výpočtů před instalací teplé teplé vody bude záviset na dostupnosti dalších topných zařízení, včetně výroby tepla lidí žijících v domě a domácích mazlíčků. Nezapomeňte vzít v úvahu výpočet přítomnosti infiltrace.
Jedním z důležitých parametrů je konfigurace místností, takže je nutný půdorys domu a odpovídající sekce.
Metoda výpočtu tepelných ztrát
Po určení tohoto parametru zjistíte, kolik tepla musí podlaha generovat pro pohodlnou pohodu lidí v místnosti, můžete si vyzvednout kotel, čerpadlo a podlahu podle výkonu. Jinými slovy: teplo vydávané topnými okruhy by mělo kompenzovat tepelné ztráty budovy.
Vztah mezi těmito dvěma parametry je vyjádřen vzorcem:
Mp = 1,2 x Qkde
- Mp - požadovaný výkon obvodů;
- Q - ztráta tepla.
Ke stanovení druhého ukazatele se provedou měření a výpočty plochy oken, dveří, podlah a vnějších stěn. Protože podlaha bude vyhřívána, oblast této uzavírací struktury se nebere v úvahu. Měření se provádí na vnější straně se zachycením rohů budovy.
Výpočet bude brát v úvahu jak tloušťku, tak koeficient tepelné vodivosti každé ze struktur. Standardní hodnoty koeficientu tepelné vodivosti (λ) pro nejčastěji používané materiály lze převzít z tabulky.
Z tabulky můžete vzít hodnotu koeficientu pro výpočet. Je důležité zjistit hodnotu tepelného odporu materiálu od dodavatele, pokud jsou okna vyrobena z kovového plastu (+)
Výpočet tepelné ztráty se provádí samostatně pro každý prvek budovy pomocí vzorce:
Q = 1 / R * (tv-tn) * S x (1 + ∑b)kde
- R - tepelný odpor materiálu, z něhož je uzavřená konstrukce vyrobena;
- S - plocha konstrukčního prvku;
- tv a tn - teplota je vnitřní, respektive vnější, zatímco druhý indikátor je měřen na nejnižší hodnotě;
- b - další tepelné ztráty spojené s orientací budovy vzhledem k světovým stranám.
Index tepelné odolnosti (R) se zjistí vydělením tloušťky struktury koeficientem tepelné vodivosti materiálu, ze kterého je vyroben.
Hodnota koeficientu b závisí na orientaci domu:
- 0,1 - sever, severozápad nebo severovýchod;
- 0,05 - západ, jihovýchod;
- 0 - jih, jihozápad.
Pokud vezmete v úvahu problém na jakémkoli příkladu výpočtu podlahového vytápění, je to pochopitelnější.
Příklad konkrétního výpočtu
Řekněme, že stěny domu pro trvalé bydliště o tloušťce 20 cm jsou vyrobeny z pórobetonových tvárnic. Celková plocha stěn se snížením okenních a dveřních otvorů je 60 m². Při venkovní teplotě -25 ° С, vnitřní + 20 ° С je konstrukce orientována na jihovýchod.
Vzhledem k tomu, že tepelná vodivost bloků je λ = 0,3 W / (m ° * C), můžeme vypočítat tepelné ztráty stěn: R = 0,2 / 0,3 = 0,67 m² ° C / W.
Tepelné ztráty jsou také pozorovány štukaturní vrstvou. Pokud je jeho tloušťka 20 mm, pak Rpcs. = 0,02 / 0,3 = 0,07 m² ° C / W. Součet těchto dvou ukazatelů udává hodnotu tepelné ztráty stěnami: 0,67 + 0,07 = 0,74 m² ° C / W.
Mají-li všechna počáteční data, nahraďte je do vzorce a získejte tepelné ztráty místnosti s takovými stěnami: Q = 1 / 0,74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0,05) = 3831,08 W.
Stejným způsobem se tepelné ztráty vypočítávají prostřednictvím zbývajících obklopujících struktur: oken, dveří a zastřešení.
Teplo podávané topnými okruhy nemusí být dostačující k zahřátí vzduchu uvnitř domu na požadovanou hodnotu, pokud je jejich výkon podceněn. Při nadměrné síle bude nadbytek chladicí kapaliny
Pro stanovení tepelné ztráty stropem, vezměte jeho tepelný odpor rovný hodnotě pro plánovaný nebo existující typ izolace: R = 0,18 / 0,041 = 4,39 m² ° C / W.
Stropní plocha je shodná s podlahovou plochou a je 70 m². Nahrazením těchto hodnot ve vzorci se tepelné ztráty získají přes horní uzavírací strukturu: Q pot. = 1 / 4,39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0,05) = 753,42 W.
Chcete-li určit tepelné ztráty povrchem oken, musíte vypočítat jejich plochu. Pokud jsou k dispozici 4 okna o šířce 1,5 ma výšce 1,4 m, jejich celková plocha bude: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 m².
Pokud výrobce uvede zvlášť tepelný odpor pro dvojité zasklení a profil - 0,5 a 0,56 m² ° C / W, potom Rokon = 0,5 * 90 + 0,56 * 10) / 100 = 0,56 m² ° / Út Zde jsou 90 a 10 sdílené položky přiřazené každému prvku okna.
Na základě získaných dat pokračují další výpočty: Q window = 1 / 0,56 * (20 - (-25)) * 8,4 * (1 + 0,05) = 708,75 wattů.
Vnější dveře mají plochu 0,95 * 2,04 = 1,938 m². Pak Rdv. = 0,06 / 0,14 = 0,43 m² ° C / W. Q dv. = 1 / 0,43 * (20 - (-25)) * 1,938 * (1 + 0,05) = 212,95 W.
Protože se vnější dveře často otevírají, ztrácí se skrz ně velké množství tepla. Proto je důležité zajistit jejich těsné uzavření
V důsledku toho budou tepelné ztráty: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = W.
K tomuto výsledku se přidá dalších 10% pro infiltraci vzduchu, poté Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 wattů.
Nyní můžete určit tepelný výkon podlahy: Mp = 1, * 8146,85 = 9776,22 W nebo 9,8 kW.
Potřebné teplo pro ohřev vzduchu
Pokud je dům vybaven ventilačním systémem, pak by se určité množství tepla generovaného zdrojem mělo spotřebovat na vytápění zvenčí, vzduchem.
Pro výpočet použijte vzorec:
Qc. = c * m * (tv - tn)kde
- C = 0,28 kg⁰С a označuje tepelnou kapacitu vzduchové hmoty;
- m Symbol označuje hmotnostní průtok venkovního vzduchu v kg.
Poslední parametr se získá vynásobením celkového objemu vzduchu rovného objemu všech místností za předpokladu, že vzduch je každou hodinu aktualizován hustotou, která se mění v závislosti na teplotě.
Graf ukazuje závislost hustoty vzduchu na jeho teplotě. Údaje jsou nezbytné pro výpočet množství tepla potřebného k ohřevu vzdušné hmoty vstupující do domu v důsledku nucené ventilace (+)
Pokud objekt vstoupí 400 m3/ h, poté m = 400 * 1,422 = 568,8 kg / h. Qc. = 0,28 * 568,8 * 45 = 7166,88 wattů.
V tomto případě se výrazně zvýší požadovaný tepelný výkon podlahy.
Výpočet požadovaného počtu trubek
Pro instalaci podlahy s ohřevem vody se vybírají různé způsoby pokládky potrubí, které se liší tvarem: had tří typů - had sám, úhlový, dvojitý a šnek. V jednom namontovaném obvodu může nastat kombinace různých tvarů. Někdy je pro centrální podlahovou zónu vybrán hlemýžď a pro okraje je vybrán jeden z hadů.
„Šnek“ je racionální volbou pro velké místnosti s jednoduchou geometrií. V místnostech, které jsou velmi protáhlé nebo mají složitý tvar, je lepší použít „hada“ (+)
Vzdálenost mezi trubkami se nazývá krok. Při volbě tohoto parametru musí být splněny dva požadavky: noha chodidla by neměla cítit teplotní rozdíl v jednotlivých zónách podlahy a potrubí by se měla používat co nejefektivněji.
Pro hraniční oblasti podlahy se doporučuje rozteč 100 mm. V jiných oblastech si můžete zvolit rozteč v rozmezí 150 až 300 mm.
Izolace podlahy je důležitá. V přízemí by měla jeho tloušťka dosáhnout alespoň 100 mm. K tomuto účelu se používá minerální vlna nebo extrudovaná polystyrenová pěna.
Pro výpočet délky potrubí existuje jednoduchý vzorec:
L = S / N * 1.1kde
- S - oblast obrysu;
- N - pokládací krok;
- 1,1 - marže pro ohýbání 10%.
Ke konečné hodnotě přidejte kus potrubí položeného z kolektoru do vedení teplého okruhu jak na zpátečce, tak na přívodu.
Příklad výpočtu.
Počáteční hodnoty:
- plocha - 10 m²;
- vzdálenost kolektoru - 6 m;
- položení hřiště - 0,15 m.
Řešení problému je jednoduché: 10 / 0,15 * 1,1 + (6 * 2) = 85,3 m.
Při použití kovových plastových trubek do délky 100 m se nejčastěji volí průměr 16 nebo 20 mm. S délkou potrubí 120 - 125 m by měl mít průřez 20 mm².
Jednookruhový design je vhodný pouze do místností s malou rozlohou. Podlaha ve velkých místnostech je rozdělena do několika okruhů v poměru 1: 2 - délka konstrukce musí dvakrát přesáhnout šířku.
Dříve vypočtená hodnota je délka potrubí pro podlahu jako celek. K dokončení obrázku však musíte zvýraznit délku samostatného obrysu.
Tento parametr je ovlivněn hydraulickým odporem okruhu, který je určen průměrem vybraných trubek a objemem dodávané vody za jednotku času. Pokud jsou tyto faktory zanedbány, bude tlaková ztráta tak velká, že žádné čerpadlo nezpůsobí cirkulaci chladicí kapaliny.
Stanovení průtoku potrubí v závislosti na zvoleném kroku pokládky
Obrysy stejné délky - to je ideální případ, ale v praxi se s ním jen zřídka setkáváme, protože plocha prostor pro různé účely je velmi odlišná a jednoduše není praktické snižovat délku obrysů na jednu hodnotu. Odborníci umožňují rozdíl v délce potrubí od 30 do 40%.
Hodnota průměru kolektoru a průtoku směšovací jednotky určuje přípustný počet smyček k němu připojených. V pasu do směšovací jednotky vždy najdete hodnotu tepelné zátěže, pro kterou je určena.
Předpokládejte poměr šířky pásma (Kvs) je 2,23 m3/ h S tímto koeficientem vydrží některé modely čerpadel zatížení 10 až 15 wattů.
Chcete-li určit počet obvodů, musíte vypočítat tepelné zatížení každého z nich. Pokud je plocha obsazená vytápěnou podlahou 10 m² a přenos tepla je 1 m², pak indikátor Kvs je 80 wattů, pak 10 * 80 = 800 wattů. To znamená, že směšovací jednotka bude schopna poskytnout 15 000/800 = 18,8 místností nebo obvodů o rozloze 10 m².
Tyto ukazatele jsou maximální a lze je použít pouze teoreticky, ale ve skutečnosti je třeba číslo snížit alespoň o 2, pak 18 - 2 = 16 obrysů.
Při výběru směšovací jednotky (kolektoru) je nutné zjistit, zda má takový počet závěrů.
Kontrola správného výběru průměru trubek
Chcete-li zkontrolovat, zda byla sekce potrubí správně vybrána, můžete použít vzorec:
υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²
Pokud rychlost odpovídá nalezené hodnotě, je sekce potrubí vybrána správně. Regulační dokumenty umožňují maximální rychlost 3 m / s. s průměrem až 0,25 m, ale optimální hodnota je 0,8 m / s., protože se zvyšováním jeho hodnoty se zvyšuje hlukový efekt v potrubí.
Další informace o výpočtu podlahových topných trubek jsou uvedeny v tomto článku.
Vypočítáme oběhové čerpadlo
Aby byl systém ekonomický, musíte si vybrat oběhové čerpadlo, které poskytuje požadovaný tlak a optimální průtok vody v obvodech. V pasech čerpadel se obvykle uvádí tlak v okruhu nejdelší délky a celkový průtok chladicí kapaliny ve všech smyčkách.
Tlak je ovlivněn hydraulickými ztrátami:
∆ h = L * Q² / k1kde
- L - délka obrysu;
- Q - spotřeba vody l / s;
- k1 - koeficient charakterizující ztráty v systému, může být ukazatel převzat z hydraulických referenčních tabulek nebo z pasu zařízení.
Znát tlak a vypočítat průtok v systému:
Q = k * √Hkde
k Je koeficient toku. Odborníci přijímají spotřebu na každých 10 m² domu v rozsahu 0,3-0,4 l / s.
Mezi komponenty teplé vody má zvláštní cirkulační čerpadlo. Odpor v trubkách může překonat pouze jednotka, jejíž výkon je o 20% vyšší než skutečný průtok chladicí kapaliny
Hodnoty týkající se tlaku a průtoku uvedené v pasu nelze brát doslova - jedná se o maximum, ale ve skutečnosti jsou ovlivněny délkou a geometrií sítě. Pokud je tlak příliš vysoký, zkraťte délku okruhu nebo zvyšte průměr potrubí.
Tipy pro výběr tloušťky potěru
V adresářích najdete informace, že minimální tloušťka potěru je 30 mm. Když je místnost poměrně vysoká, pod potěr se umístí topení, což zvyšuje účinnost využití tepla vydávaného topným okruhem.
Nejoblíbenějším substrátovým materiálem je extrudovaná polystyrenová pěna. Jeho odolnost proti přenosu tepla je výrazně nižší než u betonu.
Při vyrovnávání lineárního rozpínání betonu je obvod místnosti tvořen tlumicí páskou. Je důležité správně zvolit jeho tloušťku. Odborníci doporučují, aby s pokojovou plochou nepřesahující 100 m² zajistil vyrovnávací vrstvu 5 mm.
Pokud je plocha větší kvůli délce přesahující 10 m, vypočte se tloušťka podle vzorce:
b = 0,55 * Lkde
L - toto je délka místnosti vm.
O výpočtu a instalaci teplé hydraulické podlahy, toto video záběry:
Video poskytuje praktická doporučení pro pokládku podlahy. Informace pomohou vyhnout se chybám, které milenci obvykle dělají:
Výpočet umožňuje navrhnout systém „teplé podlahy“ s optimálním výkonem. Je přípustné instalovat vytápění pomocí pasových údajů a doporučení.
Bude to fungovat, ale odborníci radí, aby trávili čas výpočtem, aby systém nakonec spotřeboval méně energie.
Máte zkušenosti s výpočtem teplé podlahy a přípravou projektu topného okruhu? Nebo máte otázky k tématu? Prosím, podělte se o svůj názor a zanechte komentáře.