Siltās grīdas apsildes aprēķins, lai optimizētu apkures sistēmas darbību

Siltās grīdas apsildes iecelšana un aprēķināšana

Zema spiediena apkures lokā var optimizēt radiatora apkuri vai nodrošināt līdzvērtīgu apkuri mājām un samazināt enerģijas izmaksas.

Sildīšanas elements un dzesēšanas šķidrums ir dizaina iezīmes, kas atšķir ūdens un elektrisko grīdas apsildi. Jūs varat aprēķināt elektriskās grīdas apsildes jaudu, izmantojot tiešsaistes kalkulatorus, kas izvietoti specializētajos pakalpojumos internetā. Šajā rakstā mēs tuvāk aplūkosim ūdens sildāmo grīdu mērķi un aprēķinu.

1. tabula. Ieteicamā ūdens grīdas apsildes īpatnējā jauda platības vienībā:

Dzīvojamās ēkas dizaina iezīmes		Zemgrīdas apkures jauda, ​​W / m2 (min / max)
Papildu (komforta) apkure
Ēkas būvniecības gads - līdz 1996. gadam, klimatiskais reģions - Krievijas Eiropas daļa		80/120
Ēkas būvniecības gads - pēc 1996. gada (uzlabota ārējā izolācija, pagraba un jumta izolācija, pakešu logi), klimatiskais reģions - Krievijas Eiropas daļa		50/80
Istabās ar koka grīdām (grīdas un grīdas)		80/80
Lodžijas (balkoni) ar stikla paketēm un izolāciju		140/180
Mājas galvenā apkure
Virtuves, dzīvojamās istabas pirmajā un otrajā stāvā (vismaz 3/4 no apsildāmās platības)		150/∞

Siltums Q (W), kas rada 1 kvadrātmetru zema spiediena ūdens kontūru, ir kopējā izstarotā (≈ 4,9 W / m²) un konvekcijas (≈ 6,1 W / m²) enerģijas plūsma:

Q =

[α_l× (t_dzimums - t_labi) + α_uz× (t_dzimums - t_gaiss)] × S, (W), kur

α_l un α_uz - izstarojošās un konvekcijas enerģijas plūsmas, W / m²;

t_dzimums - grīdas temperatūra, ° C;

t_labi - sienu un griestu temperatūra, ° C;

t_gaiss - istabas temperatūra, ° C;

S - kontūras lietderīgā platība, m2.

1. un 2. shēmas skaidrojums siltās grīdas aprēķināšanai:

1 - grīdas plāksne; 2 - izolācija (putupolistirols); 3 - klona (gatavs sausais maisījums vai cementa-smilšu java); 4 - caurule; 5 - pašlīmējošā kompensācijas lente; 6 - pastiprinošais būris vai siets (stiprinājums); 7 - lamināta grīdas segums vai flīžu līme; 8 - grīdas seguma apdare; 9 - hidroizolācija; 10 - siena.

a - cauruļu piķis (0,15 ÷ 0,3 m); b - attālums no nesošās sienas (0,3 m); c - izolācijas biezums (0,02 ÷ 0,1 m); f - armatūras sieta biezums (0,04 ÷ 0,1m); d - klona kopējais biezums (0,03 ÷ 0,07 m); r, Dy - sienas biezums un caurules iekšējais diametrs; g - klona biezums virs caurules (0,3 m); k ir pamatnes vai flīžu līmes slāņa biezums (0, 005 ÷ 0,01 m); h ir grīdas seguma biezums (0,015 ÷ 0,025 m).

Zemgrīdas apkures aprēķins nosaka dzīvojamās ēkas siltuma patēriņu saskaņā ar normatīvajiem dokumentiem par ēku siltuma aizsardzību un būvniecības siltumtehniku:

Q = (α_l + α_uz) × S × (t_dzimums - t_gaiss), (W);

t_dzimums = Q / [(α_l + α_uz) × S] + t_gaiss, (° C);

pie S = 1m², t_dzimums = Q / (α_l + α_uz) + t_gaiss, (° C).

Kad istabas temperatūra tiek sasildīta par 1 grādu, siltums no grīdas virsmas tiek pārnests uz gaisu:

∆t = t_dzimums - t_gaiss = 1 ° C;

Q = (α_l + α_uz) × S × ∆t = (4,9 + 6,1) × 1 × 1 = 11 (platums).

Ideāli apstākļi, kādos ūdens kontūra siltuma pārnese uz apsildāmās grīdas kvadrātmetru gaisa sildīšanai telpā par 1 ° C ir 11 W / m². Jo augstāka temperatūra telpā, jo ātrāk istaba iesils un mazāks siltumnesēja enerģijas patēriņš. Apsildāmā sistēma ir vēlama apkurei ar dzīvojamām izolētām mājām ar pastāvīgu dzīvesvietu. Vidējā pieļaujamā siltuma zudumu vērtība 65 W / m².

Lai aprēķinātu siltās grīdas siltuma pārnesi, ir īpašas programmas, kuras var atrast tīkla resursos. Lai noskaidrotu problēmu, iesakām iepazīties ar videoklipu "Siltuma pārneses aprēķins zem grīdas apsildes".

Siltumnesēja temperatūra

Apkures līdzekļa temperatūra kontūrā ir atkarīga no siltuma slodzes, ieklāšanas piķa, caurules diametra, klona biezuma un grīdas seguma materiāla. Minimālās temperatūras vērtības ķēdē tiek ņemtas parketa dēļiem un sīkiem koka izstrādājumiem. Flīzes, metlakhskaya, keramikas flīzes, porcelāna keramikas izstrādājumi, marmors var izturēt maksimālo pieļaujamo siltuma nesēja temperatūru (55 ° C). Zema spiediena apkures shēmu, kas tiek izmantotas praksē, darbības diapazons ir 45/35 ° C.

Sanitārie standarti nosaka cilvēka pēdas ērtās (26 ° C) un pieļaujamās temperatūras robežas:

• 28 ° C dzīvojamās telpās pastāvīgai dzīvesvietai;
• 35 ° C gar dzīvojamās ēkas nesošo sienu perimetru;
• 33 ° C virtuvēm, vannām un sanitārajām telpām.

Zemgrīdas apkures bāzes

Pārklāšanās veids ietekmē materiālus un slāņa biezuma izvēli virs un zem caurules. Grīdas apsildes pamats ir cementa klājumi un grīdas sistēmas, kas izgatavotas no polistirola vai koka starpcauruļu dēļiem. Alumīnija profils plaukta moduļos kalpo kā koka izolācija no tieša kontakta ar sildelementu un cauruļu stiprināšanai.

Saistītais raksts:

Pašapkalpošanās ūdens grīdas apsilde, video un procesa apraksts. Ūdens apsildāmās grīdas uzstādīšanas procesa apraksts. Tās priekšrocības un trūkumi, atšķirībā no cita veida grīdas apsildes sistēmām. Materiālu izvēle. Video nodarbības.

Kontūru cauruļvadi uz betona grīdas plātnes sakārtojiet ķermenī betona klonu. Materiāla tilpumu un siltās grīdas uzstādīšanas aprēķinus nosaka pēc iepriekšējas virsmas marķēšanas (hidrauliskās vai lāzera līmenis). Izkārtojuma plāns tiek veikts uz papīra (skala 1:50). Precizitāte, ar kādu tiek veikts aprēķins, nosaka materiāla patēriņu un darba ātrumu.

Ar polimēru grunti notīrīta un apstrādāta virsma ir iepriekš izlīdzināta, hidroizolācija tiek veikta augsnēs un pirmajos stāvos. Sienas tiek līmētas pa perimetru ar slāpētāja lenti augstumā, kas nonāks zem klona (ar nelielu rezervi). Siltumizolācijas materiāls ar folijas pamatni pasargā specifisko siltuma plūsmu uz augšu noteiktā virzienā. Siltuma zudumi caur foliju nepārsniedz 5%.

Armatūra tiek uzlikta uz izolācijas augšdaļas, rāmis piešķir pamatnei stingrību un ļauj sasniegt pareizu pakāpiena fiksāciju. Caurules cilpa ir izlikta, piestiprināta, cilpa tiek pārbaudīta zem spiediena un piepildīta ar klona šķīdumu.

Vieglas moduļu sistēmas tiek izmantotas koka konstrukcijām (pamatnei vai apaļkokiem), kas nespēj izturēt lielu statisko slodzi.

Ūdens apsildāmās grīdas cauruļu aprēķins (garums, diametrs, solis un cauruļu ieklāšanas metodes)

Zemspiediena apkures loku ierobežotais garums ir saistīts ar “slēgtas cilpas” efektu, kurā spiediena zudums pārsniedz 20 kPa (0,2 bar). Sūkņa jaudas palielināšanās, šajā gadījumā nav izeja - pretestība palielināsies proporcionāli spiediena pieaugumam.

Paredzēto cauruļu garumu siltai grīdai nosaka pēc formulas:

L = (S / a × 1,1) + 2c, (m), kur

L - kontūras garums, m;

S - platība, kontūra, m²;

a - dēšanas solis, m;

1.1 - liekšanas pakāpiena lieluma palielināšana (starpība);

2c - padeves cauruļu garums no kolektora līdz ķēdei, m.

Svarīgs! Izmantojamā telpas platība ņem vērā kontūras laukumu, pievienojot pusi caurules piķa.

Apkures loks tiek uzlikts 0,3 m attālumā no sienām. Ņem vērā atvērtās grīdas laukumu, kas pārraida vienmērīgu radiācijas plūsmu. Eksperti neiesaka uzstādīt apkures loku mēbeļu novietošanas vietās. Ilgstoša statiskā slodze var deformēt caurules.

Ar lielu telpas platību apkures loks ir sadalīts sektoros. Galvenie zonēšanas noteikumi ir malu attiecība 1/2, sildot viena sektora platību ne vairāk kā 30 m² un saglabājot vienādu garumu un diametru viena kolektora ķēdēm.

2. tabula. Kontūras cauruļu garumu un diametru attiecība:

Diametrs, mm	Cauruļu materiāls	Ieteicamais cilpas garums, m
16	metāla-plastmasas	80 ÷ 100
18	savstarpēji saistīts polietilēns	80 ÷ 120
20	metāla-plastmasas	120 ÷ 150

 

Cauruļu izvietojuma diametrs un solis ir atkarīgs no siltuma slodzes, mērķa, telpas lieluma un ģeometrijas. Siltuma sadales zona ir proporcionāla caurules rādiusam. Caurule silda grīdas daļu katrā pusē no caurules centra. Līdzsvarots cauruļu attālums: krāsot 16 mm - 0,16 m; 20 mm - 0,2 m; 26 mm - 0,26 m; 32 mm - 0,32 m.

Produktu pases dati norāda cauruļu maksimālo caurlaidspēju, pamatojoties uz kuru tiek aprēķināta lineārā spiediena izmaiņa. Optimālā dzesēšanas šķidruma ātruma vērtība caurulēs ūdens sildīšana 0,15 ÷ 1 m / s.

3. tabula. Pakāpiena atkarība no platības un sektora slodzes:

Diametrs, mm	Attālums pa asīm (cauruļu attālums), m	Optimāla slodze, W / m2	Kopējā (vai sadalīta sekcijās) telpu izmantojamā platība, m2
16	0,15	80 ÷ 180	12
20	0,20	50 ÷ 80	16
26	0,25		20
32	0,30	mazāk nekā 50	24

 

Cauruļu ieklāšanas iespējas: vienkāršas, stūra vai dubultas cilpas (čūskas), spirāles (gliemeži). Šauriem gaiteņiem un neregulāras formas telpām tiek izmantota čūsku ieklāšana. Lielas teritorijas ir sadalītas nozarēs. Ir atļauta kombinēta dēšana: malas zonā caurule tiek izlikta ar čūsku, galvenajā daļā - ar gliemežu.

Ap perimetru, tuvāk ārsienai un pie loga atverēm, kontūras padeve iet. Ieklāšanas atstatums malu zonās var būt mazāks par attālumu starp caurulēm telpas centrālajā daļā. Malu zonas stiprinājumu savienošana ir nepieciešama, lai palielinātu siltuma plūsmas jaudu.

Svarīgs! Cauruļu 90 ° leņķis spirālveida shēmā, lai savienotu ar ūdeni apsildāmu grīdu, samazina hidraulisko pretestību mazāk, salīdzinot ar cilpu ievietošanu (čūska).

Ūdens apsildāmās grīdas cauruļu aprēķinos tiek izmantoti diametri 16, 20, 26, 32 mm.

Siltā ūdens grīdu sistēmām tiek izmantoti gofrēti, nerūsējošā tērauda, ​​vara, metāla plastmasas, savstarpēji saistīti polietilēna cauruļvadi. Cauruļu rievošana zemgrīdas apkurei ir kļuvusi salīdzinoši nesena, lai atvieglotu konstrukcijas uzstādīšanu un samazinātu pagrieziena pieauguma garuma izmaksas.

Polipropilēna cauruļvadiem ir liels lieces rādiuss, tāpēc to reti izmanto grīdas apsildes sistēmās.

Grīdas segumi

Siltās grīdas apdares grīdas veidi: uzpildes virsma, linolejs, lamināts vai parkets, flīzes, keramikas un metlaka flīzes, marmors, granīts, bazalta un porcelāna keramikas izstrādājumi.

Pastāvīgais mitrums telpā ir kontrindicēts koka grīdām, tāpēc to neizmanto vannas istabās ar siltām grīdām.

4. tabula. Grīdas segumu siltumvadītspēja:

Materiāla tips	Slāņa biezums δ, m	Blīvums γ, kg / m³	Siltumvadītspējas koeficients λ, W / (m ° ∁)
Izolēts linolejs	0,007	1600	0,29
Flīzes ir flīzētas, metlakh, keramikas	0,015	1800 ÷ 2400	1,05
Lamināts	0,008	850	0,1
Parketa dēlis	0,015 ÷ 0,025	680	0,15
Izolācija (ursa)	0,18	200	0,041
Cementa-smilšu klājums	0,02	1800	0,76
Dzelzsbetona plātne	0,2	2500	1,92

 

Sūknēšanas iekārtas grīdas apsildes aprēķiniem

Dzesēšanas šķidruma temperatūras samazināšana ļauj sasniegt efektīvu cirkulācijas sūkņu darbību.

Zemgrīdas apkures loks ir horizontāls un aizņem lielu platību. Spēks, ko cirkulācijas sūknis piešķir plūsmai, tiek iztērēts lineāro un lokālo pretestību pārvarēšanai. Sūkņa aprēķins grīdas apsildei ir atkarīgs no caurules diametra, raupjuma, armatūras un ķēdes garuma.

Galvenais aprēķina parametrs ir sūkņa darbība zema spiediena ķēdē:

H = (P × L + ΣK) / 1000, (m), kur

H ir cirkulācijas sūkņa galva, m;

P - hidrauliskie zudumi uz vienu garuma metru (pases dati no ražotāja), paskal / metrs;

L ir maksimālais cauruļu garums ķēdē, m;

K ir vietējo pretestību jaudas koeficients.

K = K1 + K2 + K3kur

K1 - pretestība adapteriem un tees, savienojumi (1,2);

K2 ir pretestība uz vārstiem (1,2);

K3 - pretestība pie sajaukšanas ierīces apkures sistēmā (1.3.).

Cirkulācijas sūkņa darbības pakāpi nosaka pēc formulas:

G = Q / (1,16 × ∆t), (m³ / stundā), kur

Q ir apkures loku siltuma slodze (W);

1,16 - ūdens īpatnējā siltuma jauda (Wh / kgC);

∆t - siltuma noņemšana sistēmā (zema spiediena ķēdēm 5 ÷ 10 ° С).

5. tabula. Iekārtas jaudas atkarība no apsildāmo telpu platības (siltās grīdas hidrauliskajam aprēķinam):

Stāvs, m2		Cirkulācijas sūkņa jauda grīdas apsildei, m³ / h
80 ÷ 120		1,5
120 ÷ 160		2,0
160 ÷ 200		2,5
200 ÷ 240		3,0
240 ÷ 280		4,0

 

Noderīgs padoms! Vienības jauda sastāv no visu ķēžu izmaksu summas. Nenormālu aukstu laika apstākļu gadījumā ir jānodrošina sūkņa jaudas rezerve 15 ÷ 20%.

Grīdas apkures izmaksu aprēķins

Gāzes katls un grīdas hidrauliskā ķēde savieno kolektoru. Vienādu siltumnesēja plūsmu nodrošina automātiska regulēšana, izmantojot balansēšanas un termostata vārstus. Pretvārsts aizsargā sūkņa sajaukšanas vienību.

6. tabula. Pilnīga grīdas apsildes komplekta elementi:

Priekšmeta nosaukums	Izmērs un mērvienība	Vienības cena (RUB)
Hidroizolācija	rullis (1,5 × 50 m)	no 2000. gada
Slāpētāja lente	25 m	no 500
Aizsargājoša siltumizolācija (putupolistirols)	1100 × 800 × 38 mm	769
Taure	16 ÷ 20 mm	50 ÷ 80
Betona klājums: cements sausie maisījumi	50 kg 25 kg	125 200
Kolekcionāru grupa samontēta	2 izejas	4600
Sūknis un maisīšanas bloks: termostata galva, balansēšanas un termostata vārsti, cirkulācijas sūknis	komplekts	no 20 000

 

Kopējās grīdas apsildes izmaksas nosaka telpas platība, aprīkojums, materiāla kvalitāte un darba metode. Siltās grīdas partijas veidošana nodrošina elementu savietojamību un efektīvu sildīšanu temperatūras diapazonos. Rūpnīcas aprīkojums samazina materiālu izmaksas 1,5-2 reizes.

Mājas īpašnieks var veikt ūdens apsildāmu grīdu aprēķinu, uzstādīt sistēmu ar savām rokām, ja viņam ir pietiekams zināšanu krājums siltumtehnikā, hidraulikā, materiālu zinātnē un pieredze santehnikas darbu veikšanā. Pozitīvu piemēru masa no dzīves ir iedvesmojoša. Tomēr ikvienam ir jānes "savs portfelis", viņu pašu mājas nav tramplīns eksperimentiem.