Il calcolo del calore del pavimento caldo viene effettuato tenendo conto della dispersione termica attraverso le strutture di contenimento e della superficie utile dei locali. Gli errori di calcolo influenzano il funzionamento del sistema, aumentano il consumo di energia e i costi di pulizia. Gli errori sono dovuti all'uso di indicatori aggregati. L'efficienza dell'isolamento e della tenuta delle strutture (fondamenta, muri portanti, soffitti, coperture, serramenti con doppi vetri, portoni d'ingresso) garantisce un consumo economico delle risorse energetiche dell'impianto riscaldamento a pavimento ad acqua.
Uno scrupoloso calcolo del progetto del riscaldamento a pavimento aumenta l'efficienza energetica dell'intero impianto di riscaldamento e ne riduce i costi di manutenzione
Soddisfare
- 1 Nomina e calcolo del riscaldamento a pavimento
- 2 Temperatura del portatore di calore
- 3 Basi di riscaldamento a pavimento
- 4 Calcoli dei tubi per un pavimento riscaldato ad acqua (lunghezza, diametro, passo e metodi di posa e tubi)
- 5 Rivestimenti per pavimenti
- 6 Apparecchiature di pompaggio per calcoli di riscaldamento a pavimento
- 7 Calcolo del costo del riscaldamento a pavimento
Nomina e calcolo del riscaldamento a pavimento
Il circuito di riscaldamento a bassa pressione può ottimizzare il riscaldamento a radiatori o fornire un riscaldamento equivalente alla casa e ridurre i costi energetici.
L'elemento riscaldante e il liquido di raffreddamento sono elementi di design che distinguono tra riscaldamento a pavimento ad acqua e elettrico. È possibile calcolare la potenza di un riscaldamento a pavimento elettrico utilizzando calcolatori online pubblicati su servizi specializzati su Internet. In questo articolo, daremo uno sguardo più da vicino allo scopo e al calcolo della potenza dei pavimenti riscaldati ad acqua.
Tabella 1. Potenza specifica consigliata del riscaldamento a pavimento ad acqua per unità di superficie:
| Caratteristiche del design di un edificio residenziale | Potenza di riscaldamento a pavimento, W / m2 (minimo Massimo) | |
| Riscaldamento aggiuntivo (comfort) | ||
| Anno di costruzione dell'edificio - fino al 1996, regione climatica - parte europea della Russia | 80/120 | |
| Anno di costruzione dell'edificio - dopo il 1996 (isolamento esterno migliorato, scantinato e isolamento del tetto, finestre con doppi vetri), regione climatica - la parte europea della Russia | 50/80 | |
| In stanze con pavimenti in legno (sottopavimento e sottopavimento) | 80/80 | |
| Logge (balconi), che sono dotate di doppi vetri e isolamento | 140/180 | |
| Riscaldamento principale della casa | ||
| Cucine, soggiorni al primo e secondo piano (almeno 3/4 della superficie riscaldata) | 150/∞ | |
Dissipazione del calore di un impianto di riscaldamento mediante radiatori e riscaldamento a pavimento
Heat Q (W), che produce 1 metro quadrato di circuito idrico a bassa pressione, è il flusso totale di energia radiante (≈ 4,9 W / m²) e convettiva (≈ 6,1 W / m²):
Q =
αl e αper - flussi energetici radianti e convettivi, W / m²;
tGenere - temperatura del pavimento, ° C;
tok - temperatura delle pareti e del soffitto, ° C;
taria - temperatura ambiente, ° C;
S - area utile del contorno, m2.
Schema 1. Calcolo del fondo dell'acqua calda
Spiegazione degli schemi 1 e 2 per il calcolo di un pavimento caldo:
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Schema 2. Dispositivo massetto nel sistema di riscaldamento a pavimento ad acqua
Il calcolo del riscaldamento a pavimento determina il consumo di calore di un edificio residenziale in conformità con i documenti normativi sulla protezione termica degli edifici e sull'ingegneria termica delle costruzioni:
Q = (αl + αper) × S × (tGenere - taria), (W);
tGenere = Q / [(αl + αper) × S] + taria, (° C);
a S = 1m², tGenere = Q / (αl + αper) + taria, (° C).
Quando la temperatura della stanza viene riscaldata di 1 grado, il calore dalla superficie del pavimento viene trasferito all'aria:
∆t = tGenere - taria = 1 ° C;
Q = (αl + αper) × S × ∆t = (4,9 + 6,1) × 1 × 1 = 11 (W).
Disposizione di un massetto per un pavimento riscaldato ad acqua
Le condizioni ideali in cui il trasferimento di calore del circuito idraulico su un metro quadrato di pavimento riscaldato per il riscaldamento dell'aria nella stanza di 1 ° C è di 11 W / m². Maggiore è la temperatura nella stanza, più velocemente la stanza si riscalda e minore è il consumo energetico del vettore di calore. L'impianto di riscaldamento a pavimento è preferibile per riscaldare abitazioni residenziali coibentate con residenza permanente. Valore medio ammissibile di dispersione termica 65 W / m².
Per calcolare il trasferimento di calore di un pavimento caldo, ci sono programmi speciali che possono essere trovati sulle risorse sulla rete. Per chiarire la questione, ti suggeriamo di familiarizzare con il video "Calcolo del trasferimento di calore da un pavimento caldo".
Temperatura del portatore di calore
La temperatura del mezzo riscaldante nel circuito dipende dal carico termico, dal passo di posa, dal diametro del tubo, dallo spessore del massetto e dal materiale del rivestimento del pavimento. I valori minimi di temperatura nel circuito sono presi per tavole di parquet e prodotti in legno di piccole dimensioni. Piastrelle, metlakhskaya, piastrelle in ceramica, gres porcellanato, marmo possono resistere alla temperatura massima consentita del vettore di calore (55 ° C). Gli schemi di riscaldamento a bassa pressione che vengono utilizzati in pratica hanno un range di funzionamento di 45/35 ° C.
Gli standard sanitari determinano il limite di temperatura confortevole (26 ° C) e consentito per un piede umano:
- 28 ° C in soggiorni per residenza permanente;
- 35 ° C lungo il perimetro dei muri portanti di un edificio residenziale;
- 33 ° C per cucine, bagni e sanitari.
Secondo gli standard sanitari, la temperatura del liquido di raffreddamento nel bagno dovrebbe essere di 33 gradi
Basi di riscaldamento a pavimento
Il tipo di sovrapposizione influisce sui materiali e sulla scelta degli spessori degli strati sopra e sotto il tubo. Il riscaldamento a pavimento si basa su massetti cementizi e sistemi di pavimentazione in polistirolo o pannelli intercambiabili in legno. Il profilo in alluminio nei moduli rack funge da isolante in legno dal contatto diretto con l'elemento riscaldante e per il fissaggio dei tubi.
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Tubazioni del circuito su calcestruzzo solai disporre un massetto di cemento nel corpo. Il volume del materiale e i calcoli di installazione dei pavimenti caldi sono determinati dopo la marcatura preliminare della superficie (idraulica o livello laser). La planimetria è realizzata su carta (scala 1:50). La precisione con cui viene eseguito il calcolo determina il consumo di materiale e la velocità di lavoro.
Nell'installazione piana del pavimento caldo, le lastre modulari hanno scanalature per la posa dei tubi del pavimento dell'acqua
La superficie pulita e trattata con un primer polimerico viene preventivamente livellata, l'impermeabilizzazione viene eseguita sui terreni e sui primi piani. Le pareti sono incollate lungo il perimetro con un nastro smorzatore ad un'altezza che andrà sotto il massetto (con un piccolo margine). Il materiale di isolamento termico con una base in lamina protegge il flusso di calore specifico verso l'alto in una determinata direzione. La perdita di calore attraverso la pellicola non supera il 5%.
Il rinforzo è posato sopra l'isolamento, il telaio conferisce rigidità al massetto e consente di ottenere il corretto fissaggio del gradino. Il contorno del tubo è disposto, fisso, il contorno viene testato sotto pressione e riempito con una soluzione di massetto.
Acqua calda montata a pavimento mediante tappetini speciali
I sistemi modulari leggeri sono utilizzati per strutture in legno (sottopavimenti o tronchi) che non hanno la capacità di sopportare carichi statici elevati.
Calcoli dei tubi per un pavimento riscaldato ad acqua (lunghezza, diametro, passo e metodi di posa e tubi)
La lunghezza limitata del circuito di riscaldamento a bassa pressione è dovuta all'effetto “anello chiuso”, in cui la perdita di carico supera i 20 kPa (0,2 bar). Un aumento della potenza della pompa, in questo caso non un'uscita: la resistenza aumenterà in proporzione all'aumento della pressione.
È meglio attrezzare i pavimenti con acqua calda nei locali in cui vivono in modo permanente e non utilizzarli di tanto in tanto
La lunghezza stimata dei tubi per un pavimento caldo è determinata dalla formula:
L = (S / a × 1,1) + 2c, (m), dove
L - lunghezza del contorno, m;
S - area, contorno, m²;
a - fase di posa, m;
1.1 - aumentare la dimensione della fase di piegatura (margine);
2c - la lunghezza dei tubi di alimentazione dal collettore al circuito, m.
Importante! L'area utilizzabile del locale tiene conto dell'area del contorno con l'aggiunta di metà passo del tubo.
Disposizione di un pavimento di acqua calda in massetto cementizio
Il circuito di riscaldamento è posato a una distanza di 0,3 m dalle pareti. Tenere in considerazione l'area del pavimento aperta, che trasmette un flusso di radiazioni uniforme. Gli esperti sconsigliano di installare il circuito di riscaldamento nei luoghi in cui sono posizionati i mobili. Un carico statico prolungato può deformare i tubi.
Con una vasta area della stanza, il circuito di riscaldamento è diviso in settori. Le regole di zonizzazione di base sono le proporzioni 1/2, riscaldando l'area di un settore non più di 30 m² e mantenendo la stessa lunghezza e diametro per le catene dello stesso collettore.
La temperatura del mezzo riscaldante nel circuito di riscaldamento a pavimento dipende dal carico termico, dal passo di posa, dal diametro dei tubi, dallo spessore del massetto e dal materiale del rivestimento del pavimento
Tavolo 2. Il rapporto tra lunghezze e diametri dei tubi del circuito:
| Diametro, mm | Materiale del tubo | Lunghezza ciclo consigliata, m |
| 16 | metallo-plastica | 80 ÷ 100 |
| 18 | polietilene reticolato | 80 ÷ 120 |
| 20 | metallo-plastica | 120 ÷ 150 |
Il diametro e il passo della disposizione dei tubi dipendono dal carico termico, dallo scopo, dalle dimensioni e dalla geometria della stanza. La zona di distribuzione del calore è proporzionale al raggio del tubo. Il tubo riscalda una sezione del pavimento su ciascun lato del centro del tubo. Distanza tra i tubi bilanciata: Dy 16 mm - 0,16 m; 20 mm - 0,2 m; 26 mm - 0,26 m; 32 mm - 0,32 m.
Costruzione di tubi in metallo-plastica per un pavimento di acqua calda
I dati del passaporto dei prodotti indicano la portata massima dei tubi, sulla base della quale viene calcolata la variazione di pressione lineare. Il valore ottimale della velocità del liquido di raffreddamento nei tubi riscaldamento dell'acqua 0,15 ÷ 1 m / s.
Tabella 3. Dipendenza del gradino dall'area e dal carico del settore:
| Diametro, mm | Distanza lungo gli assi (interasse tubi), m | Carico ottimale, W / m2 | Superficie utile totale (o suddivisa in sezioni) dei locali, m2 |
| 16 | 0,15 | 80 ÷ 180 | 12 |
| 20 | 0,20 | 50 ÷ 80 | 16 |
| 26 | 0,25 | 20 | |
| 32 | 0,30 | meno di 50 | 24 |
Opzioni di posa dei tubi: semplici, angolari o doppi (serpenti), spirali (lumache). Per corridoi stretti e stanze di forma irregolare, viene utilizzata la posa del serpente. Grandi aree sono suddivise in settori. È consentita la posa combinata: nella zona del bordo, il tubo è disposto con un serpente, nella parte principale - con una lumaca.
Opzioni per la posa di tubi per un pavimento riscaldato ad acqua
Intorno al perimetro, più vicino al muro esterno e vicino alle aperture delle finestre, passa l'avanzamento del contorno. La distanza di posa nelle zone di bordo può essere inferiore alla distanza tra i tubi nella parte centrale del locale. Il collegamento dei rinforzi della zona di bordo è necessario per aumentare la potenza del flusso di calore.
Importante! Una curva a 90 ° dei tubi in uno schema a spirale per il collegamento di un pavimento riscaldato ad acqua riduce meno la resistenza idraulica, rispetto alla posa in anelli (serpente).
Nei calcoli dei tubi per un pavimento riscaldato ad acqua, vengono utilizzati diametri di 16, 20, 26, 32 mm.
La posa dei tubi del riscaldamento a pavimento ad acqua a spirale riduce la resistenza idraulica
Per i sistemi di pavimenti ad acqua calda, vengono utilizzate condutture in polietilene ondulato, in acciaio inossidabile, rame, metallo-plastica e reticolato. L'ondulazione del tubo per il riscaldamento a pavimento è diventata relativamente recente al fine di facilitare l'installazione della struttura e ridurre i costi di tornitura aumenti di lunghezza.
Le tubazioni in polipropilene hanno un ampio raggio di curvatura, quindi vengono utilizzate raramente negli impianti di riscaldamento a pavimento.
Tubo corrugato in acciaio inox per riscaldamento acqua a pavimento
Rivestimenti per pavimenti
Tipi di pavimentazione di finitura per pavimenti caldi: superficie di riempimento, linoleum, laminato o parquet, piastrelle, piastrelle in ceramica e metlakh, marmo, granito, basalto e gres porcellanato.
L'umidità costante nella stanza è controindicata per i pavimenti in legno, quindi non viene utilizzata nei bagni con pavimenti caldi.
Tabella 4. Conduttività termica dei rivestimenti per pavimenti:
| Tipo di materiale | Spessore strato δ, m | Densità γ, kg / m³ | Coefficiente di conducibilità termica λ, W / (m ° ∁) |
| Linoleum coibentato | 0,007 | 1600 | 0,29 |
| Le piastrelle sono piastrellate, metlakh, ceramica | 0,015 | 1800 ÷ 2400 | 1,05 |
| Laminato | 0,008 | 850 | 0,1 |
| Tavola da parquet | 0,015 ÷ 0,025 | 680 | 0,15 |
| Isolamento (ursa) | 0,18 | 200 | 0,041 |
| Massetto cemento-sabbia | 0,02 | 1800 | 0,76 |
| Lastra in cemento armato | 0,2 | 2500 | 1,92 |
Dispositivo per l'acqua pavimento caldo in un massetto di cemento con rivestimento finale di piastrelle
Apparecchiature di pompaggio per calcoli di riscaldamento a pavimento
La riduzione della temperatura del liquido di raffreddamento consente di ottenere un funzionamento efficiente delle pompe di circolazione.
Il circuito di riscaldamento a pavimento è orizzontale e copre una vasta area. La forza che la pompa di circolazione impartisce al flusso viene spesa per superare le resistenze lineari e locali. Il calcolo della pompa per riscaldamento a pavimento dipende dal diametro, dalla rugosità del tubo, dai raccordi e dalla lunghezza del circuito.
Schema di collegamento di un impianto di riscaldamento con pavimento ad acqua calda
Il parametro di calcolo principale è la prestazione della pompa nel circuito di bassa pressione:
H = (P × L + ΣK) / 1000, (m), dove
H è la prevalenza della pompa di circolazione, m;
P - perdita idraulica per metro lineare di lunghezza (dati del passaporto dal produttore), pascal / metro;
L è la lunghezza massima dei tubi nel circuito, m;
K è il fattore di potenza per le resistenze locali.
K = K1 + K2 + K3dove
K1 - resistenza su adattatori e tee, connessioni (1,2);
K2 è la resistenza sulle valvole (1,2);
K3 - resistenza sull'unità di miscelazione nell'impianto di riscaldamento (1.3).
Caratteristica di pressione della pompa di circolazione
Il grado di prestazione posseduto dalla pompa di circolazione è determinato dalla formula:
G = Q / (1,16 × ∆t), (m³ / ora), dove
Q è il carico termico del circuito di riscaldamento (W);
1.16 - capacità termica specifica dell'acqua (Wh / kgC);
∆t - dissipazione del calore nell'impianto (per circuiti a bassa pressione 5 ÷ 10 ° С).
Armadio collettore con impianto di riscaldamento a pavimento collegato
Tabella 5. Dipendenza della potenza dell'unità dall'area dei locali riscaldati (per il calcolo idraulico del pavimento caldo):
| Superficie, m2 | Capacità della pompa di circolazione per riscaldamento a pavimento, m³ / h | |
| 80 ÷ 120 | 1,5 | |
| 120 ÷ 160 | 2,0 | |
| 160 ÷ 200 | 2,5 | |
| 200 ÷ 240 | 3,0 | |
| 240 ÷ 280 | 4,0 | |
Consiglio utile! La potenza dell'unità è costituita dalla somma dei costi di tutti i circuiti. In caso di freddo anomalo, è necessario prevedere una riserva di capacità della pompa del 15 ÷ 20%.
Un esempio di schema elettrico per un pavimento ad acqua calda per settore
Calcolo del costo del riscaldamento a pavimento
Caldaia a gas e il circuito idraulico a pavimento collega il collettore. Un flusso uniforme del vettore di calore è fornito dalla regolazione automatica, mediante valvole di bilanciamento e termostatiche. La valvola di non ritorno protegge il gruppo pompa-miscelatore.
Tabella 6. Elementi di un set completo di pavimento caldo
| Nome dell'oggetto | Dimensioni e unità | Prezzo unitario (RUB) |
| Impermeabilizzazione | rotolo (1,5 × 50 m) | dal 2000 |
| Nastro smorzatore | 25 m | da 500 |
| Isolamento termico schermante (polistirene espanso) | 1100 × 800 × 38 mm | 769 |
| Tromba | 16 ÷ 20 mm | 50 ÷ 80 |
| Massetto cementizio: cemento miscele secche |
50 Kg 25 Kg |
125 200 |
| Gruppo di collettori assemblato | 2 uscite | 4600 |
| Gruppo pompa e miscelatore: testa termostatica, valvole di bilanciamento e termostatiche, pompa di circolazione | impostato | da 20.000 |
Il costo totale del riscaldamento a pavimento è determinato dall'area della stanza, dalle attrezzature, dalla qualità del materiale e dal metodo di lavoro. La formazione in lotti di un pavimento caldo fornisce la compatibilità degli elementi e un riscaldamento efficace negli intervalli di temperatura. L'attrezzatura di fabbrica riduce il costo dei materiali di 1,5-2 volte.
Elementi di un sistema di riscaldamento combinato
Il proprietario della casa può fare un calcolo dei pavimenti riscaldati ad acqua, montare il sistema con le proprie mani, se ha un bagaglio sufficiente di conoscenze in ingegneria termica, idraulica, scienza dei materiali ed esperienza nell'esecuzione di lavori idraulici. La massa di esempi positivi tratti dalla vita è stimolante. Tuttavia, ognuno dovrebbe portare "la propria valigetta", la propria casa non è un trampolino di lancio per gli esperimenti.
