Berekening van warme vloerverwarming om de werking van het verwarmingssysteem te optimaliseren

Afspraak maken en berekenen van warmte vloerverwarming

Het lagedrukverwarmingscircuit kan de radiatorverwarming optimaliseren of een gelijkwaardige verwarming voor het huis leveren en de energiekosten verlagen.

Het verwarmingselement en de koelvloeistof zijn ontwerpkenmerken die onderscheid maken tussen water- en elektrische vloerverwarming. U kunt het vermogen van een elektrische vloerverwarming berekenen met behulp van online rekenmachines die op gespecialiseerde services op internet worden geplaatst. In dit artikel zullen we het doel en de berekening van de kracht van met water verwarmde vloeren nader bekijken.

Tafel 1. Aanbevolen specifiek vermogen van water-vloerverwarming per oppervlakte-eenheid:

Ontwerpkenmerken van een woongebouw		Vermogen vloerverwarming, W / m2 (min / max)
Extra (comfort) verwarming
Bouwjaar van het gebouw - tot 1996, klimaatregio - Europees deel van Rusland		80/120
Bouwjaar van het gebouw - na 1996 (verbeterde externe isolatie, kelder- en dakisolatie, dubbele beglazing), klimaatregio - het Europese deel van Rusland		50/80
In ruimtes met houten vloeren (ondervloer en ondervloer)		80/80
Loggia's (balkons) met dubbele beglazing en isolatie		140/180
Hoofdverwarming van het huis
Keukens, woonkamers op de eerste en tweede verdieping (minimaal 3/4 van de verwarmde ruimte)		150/∞

Heat Q (W), die 1 vierkante meter lagedrukwatercircuit produceert, is de totale flux van stralings- (≈ 4,9 W / m²) en convectieve (≈ 6,1 W / m²) energie:

Q =

[α_l× (t_seks - t_OK) + α_naar× (t_seks - t_lucht)] × S, (W), waar

α_l en α_naar - stralings- en convectieve energiefluxen, W / m²;

t_seks - vloertemperatuur, ° C;

t_OK - temperatuur van wanden en plafond, ° C;

t_lucht - kamertemperatuur, ° C;

S - nuttig gebied van de contour, m2.

Uitleg van schema's 1 en 2 voor het berekenen van een warme vloer:

1 - vloerplaat; 2 - isolatie (geëxpandeerd polystyreen); 3 - dekvloer (kant-en-klare droge mix of cementzandmortel); 4 - pijp; 5 - zelfklevende compensatietape; 6 - wapeningskooi of gaas (bevestiging); 7 - laminaatvloer of lijmlaag voor tegels; 8 - afwerking vloerbedekking; 9 - waterdicht maken; 10 - muur.

a - pijpafstand (0,15 ÷ 0,3 m); b - afstand tot de dragende muur (0,3 m); c - isolatiedikte (0,02 ÷ 0,1 m); f is de dikte van het wapeningsnet (0,04 ÷ 0,1 m); d - totale dikte van de dekvloer (0,03 ÷ 0,07 m); r, Dy - wanddikte en binnendiameter van de buis; g - dikte dekvloer boven de buis (0,3 m); k is de dikte van het substraat of de laag tegellijm (0,05 ÷ 0,01 m); h is de dikte van de vloerbedekking (0,015 ÷ 0,025 m).

De berekening van vloerverwarming bepaalt het warmteverbruik van een woongebouw in overeenstemming met de wettelijke documenten over thermische bescherming van gebouwen en bouwwarmte-engineering:

Q = (α_l + α_naar) × S × (t_seks - t_lucht), (W);

t_seks = Q / [(α_l + α_naar) × S] + t_lucht, (° C);

bij S = 1m², t_seks = Q / (α_l + α_naar) + t_lucht, (° C).

Wanneer de kamertemperatuur met 1 graad wordt verwarmd, wordt de warmte van het vloeroppervlak overgedragen aan de lucht:

∆t = t_seks - t_lucht = 1 ° C;

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

De ideale omstandigheden waaronder de warmteoverdracht van het watercircuit op één vierkante meter van de vloerverwarming voor het verwarmen van de lucht in de kamer met 1 ° C 11 W / m² is. Hoe hoger de temperatuur in de kamer, hoe sneller de kamer opwarmt en hoe lager het energieverbruik van de warmtedrager. Het vloerverwarmingssysteem heeft de voorkeur voor het verwarmen van geïsoleerde woningen met permanente bewoning. Het gemiddeld toegestane warmteverlies is 65 W / m².

Om de warmteoverdracht van een warme vloer te berekenen, zijn er speciale programma's die te vinden zijn op de bronnen op het netwerk. Om het probleem te verduidelijken, raden we u aan om vertrouwd te raken met de video "Berekening van warmteoverdracht vanaf een warme vloer".

Warmtedrager temperatuur

De temperatuur van het verwarmingsmedium in het circuit is afhankelijk van de warmtebelasting, de legafstand, de buisdiameter, de dikte van de dekvloer en het materiaal van de vloerbedekking. De minimum temperatuurwaarden in het circuit worden genomen voor parketplaten en kleine houtproducten. Tegels, metlakh, keramische tegels, porselein, steengoed, marmer is bestand tegen de maximaal toegestane temperatuur van de koelvloeistof (55 ° C). Lagedrukverwarmingsschema's die in de praktijk worden gebruikt, hebben een werkbereik van 45/35 ° C.

Sanitaire normen definiëren een comfortabele (26 ° C) en toelaatbare temperatuurgrens voor een menselijke voet:

• 28 ° C in woonkamers voor permanente bewoning;
• 35 ° C langs de omtrek van de dragende muren van een woongebouw;
• 33 ° C voor keukens, badkamers en sanitaire ruimtes.

Bodems voor vloerverwarming

Het type overlap heeft invloed op de materialen en de keuze van laagdiktes boven en onder de buis. Vloerverwarming is gebaseerd op cementdekvloeren en vloersystemen van polystyreen of houten tussenliggende buizen. Het aluminium profiel in de rekmodules dient als isolatie van hout tegen direct contact met het verwarmingselement en voor het bevestigen van buizen.

Gerelateerd artikel:

Doe-het-zelf water-vloerverwarming, video en beschrijving van het proces. Beschrijving van het proces van het installeren van een met water verwarmde vloer. De voor- en nadelen ervan, in tegenstelling tot andere soorten vloerverwarmingssystemen. Selectie van materialen. Videolessen.

Circuitleidingen op beton vloerplaten plaats een betonnen dekvloer in het lichaam. Het materiaalvolume en installatieberekeningen van warme vloeren worden bepaald na een voorlopige markering van het oppervlak (hydraulisch of laserniveau). Het inrichtingsplan wordt op papier uitgevoerd (schaal 1:50). De nauwkeurigheid waarmee de berekening wordt uitgevoerd, bepaalt het materiaalverbruik en de snelheid van werken.

Het oppervlak dat is gereinigd en behandeld met een polymeerprimer wordt vooraf geëgaliseerd, de bodems en de eerste verdiepingen worden waterdicht gemaakt. De muren worden met een demperband over de omtrek geplakt tot een hoogte die onder de dekvloer gaat (met een kleine marge). Thermisch isolatiemateriaal met een foliebasis schermt de specifieke warmteflux naar boven in een bepaalde richting af. Het warmteverlies door de folie is maximaal 5%.

De wapening wordt bovenop de isolatie gelegd, het frame geeft stijfheid aan de dekvloer en stelt u in staat om de juiste bevestiging van de trede te bereiken. De buislus wordt aangelegd, vastgemaakt, de lus wordt onder druk getest en gevuld met een dekvloeroplossing.

Lichtgewicht modulaire systemen worden gebruikt voor houten constructies (ondervloer of boomstammen) die niet bestand zijn tegen hoge statische belastingen.

Berekeningen van leidingen voor een met water verwarmde vloer (lengte, diameter, spoed en legmethoden en leidingen)

De beperkte lengte van het lagedruk verwarmingscircuit is te wijten aan het “closed loop” effect, waarbij het drukverlies groter is dan 20 kPa (0,2 bar). Een toename van het pompvermogen, in dit geval geen output - de weerstand neemt evenredig toe met de toename van de druk.

De geschatte lengte van leidingen voor een warme vloer wordt bepaald door de formule:

L = (S / a × 1,1) + 2c, (m), waar

L is de lengte van de contour, m;

S - oppervlakte, contour, m²;

a - legstap, m;

1.1 - vergroten van de grootte van de buigstap (marge);

2c - lengte van toevoerleidingen van de collector naar het circuit, m.

Belangrijk! De bruikbare ruimte houdt rekening met het contourgebied met toevoeging van de halve buissteek.

Het verwarmingscircuit wordt op een afstand van 0,3 m van de muren gelegd. Houd rekening met het open vloeroppervlak, dat een gelijkmatige stralingsflux doorlaat. Experts raden af ​​om het verwarmingscircuit te installeren op de plaatsen waar meubels worden geplaatst. Langdurige statische belasting kan leidingen vervormen.

Bij een groot kameroppervlak is het verwarmingscircuit onderverdeeld in sectoren. De basisregels voor zonering zijn de aspectverhouding 1/2, waarbij de oppervlakte van één sector niet meer dan 30 m² wordt verwarmd en dezelfde lengte en diameter behouden blijven voor de kettingen van één collector.

Tafel 2. De verhouding tussen de lengtes en diameters van de circuitleidingen:

Doorsnede, mm	Pijpmateriaal	Aanbevolen luslengte, m
16	metaal-plastic	80 ÷ 100
18	verknoopt polyethyleen	80 ÷ 120
20	metaal-plastic	120 ÷ 150

 

De diameter en spoed van de leidingindeling hangt af van de warmtebelasting, het doel, de grootte en de geometrie van de kamer. De warmteverdelingszone is evenredig met de straal van de buis. De buis verwarmt een deel van de vloer aan elke kant van het midden van de buis. Evenwichtige buisafstand: Dy 16 mm - 0,16 m; 20 mm - 0,2 m; 26 mm - 0,26 m; 32 mm - 0,32 m.

In de paspoortgegevens van de producten wordt de maximale doorvoer van de leidingen aangegeven, op basis waarvan de lineaire drukverandering wordt berekend. De optimale waarde van de snelheid van de koelvloeistof in de leidingen water opwarmen 0,15 ÷ 1 m / s.

Tafel 3. Afhankelijkheid van de trede van de oppervlakte- en sectorbelasting:

Doorsnede, mm	Afstand langs de assen (buisafstand), m	Optimale belasting, W / m2	Totale (of verdeeld in secties) bruikbare oppervlakte van het pand, m2
16	0,15	80 ÷ 180	12
20	0,20	50 ÷ 80	16
26	0,25		20
32	0,30	minder dan 50	24

 

Opties voor het leggen van pijpen: eenvoudige, hoek- of dubbele lussen (slangen), spiralen (slakken). Voor smalle gangen en kamers met een onregelmatige vorm wordt het leggen van slangen gebruikt. Grote gebieden zijn onderverdeeld in sectoren. Gecombineerd leggen is toegestaan: in de randzone is de buis aangelegd met een slang, in het grootste deel - met een slak.

Rond de omtrek, dichter bij de buitenmuur en nabij de raamopeningen, passeert de contourvoeding. De inbouwafstand in de randzones kan kleiner zijn dan de afstand tussen leidingen in het centrale deel van de ruimte. Het verbinden van versterkingen van de randzone is nodig om het vermogen van de warmtestroom te vergroten.

Belangrijk! Buigen van buizen met 90 ° in een spiraalschema voor het aansluiten van een met water verwarmde vloer vermindert de hydraulische weerstand minder, in vergelijking met het leggen in lussen (slang).

Bij de berekeningen van leidingen voor een met water verwarmde vloer worden diameters van 16, 20, 26, 32 mm gebruikt.

Voor systemen met warmwatervloeren worden gegolfde, roestvrijstalen, koperen, metaal-plastic, verknoopte polyethyleenpijpleidingen gebruikt. Het plooien van een buis voor vloerverwarming is relatief recent geworden om de installatie van de constructie te vergemakkelijken en de kosten van het in lengterichting draaien te verminderen.

Polypropyleen leidingen hebben een grote buigradius en worden daarom zelden gebruikt in vloerverwarmingssystemen.

Vloerbedekkingen

Soorten afwerkingsvloeren voor warme vloeren: vuloppervlak, linoleum, laminaat of parket, tegels, keramische en metlakh-tegels, marmer, graniet, basalt en porselein.

De constante luchtvochtigheid in de kamer is gecontra-indiceerd voor houten vloeren en wordt daarom niet gebruikt in badkamers met warme vloeren.

Tafel 4. Warmtegeleidingsvermogen van vloerbedekkingen:

Materiaal type	Laagdikte δ, m	Dichtheid γ, kg / m³	Warmtegeleidingscoëfficiënt λ, W / (m ° ∁)
Geïsoleerd linoleum	0,007	1600	0,29
Tegels zijn betegeld, metlakhskaya, keramiek	0,015	1800 ÷ 2400	1,05
Laminaat	0,008	850	0,1
Parketplaat	0,015 ÷ 0,025	680	0,15
Isolatie (ursa)	0,18	200	0,041
Cement-zand dekvloer	0,02	1800	0,76
Versterkte betonnen plaat	0,2	2500	1,92

 

Pompapparatuur voor vloerverwarmingsberekeningen

Door de temperatuur van de koelvloeistof te verlagen, kunt u een efficiënte werking van de circulatiepompen bereiken.

Het vloerverwarmingscircuit is horizontaal en beslaat een groot oppervlak. De kracht die de circulatiepomp op de stroming uitoefent, wordt besteed aan het overwinnen van lineaire en lokale weerstanden. De berekening van de pomp voor vloerverwarming is afhankelijk van de diameter, ruwheid van de buis, fittingen en de lengte van het circuit.

De belangrijkste berekeningsparameter is de pompcapaciteit in het lagedrukcircuit:

H = (P × L + ΣK) / 1000, (m), waar

H is het hoofd van de circulatiepomp, m;

P - hydraulisch verlies per lopende meter lengte (paspoortgegevens van de fabrikant), pascal / meter;

L is de maximale lengte van leidingen in het circuit, m;

K is de arbeidsfactor voor lokale weerstanden.

K = K1 + K2 + K3waar

K1 - weerstand op adapters en T-stukken, aansluitingen (1,2);

K2 - weerstand op kleppen (1,2);

K3 - weerstand op de mengeenheid in het verwarmingssysteem (1.3).

De mate van prestatie van de circulatiepomp wordt bepaald door de formule:

G = Q / (1,16 × ∆t), (m³ / uur), waar

Q is de warmtebelasting van het verwarmingscircuit (W);

1.16 - specifieke warmtecapaciteit van water (Wh / kgC);

∆t - warmteafvoer in het systeem (voor lagedrukcircuits 5 ÷ 10 ° С).

Tafel 5. Afhankelijkheid van het vermogen van de unit op het oppervlak van de verwarmde gebouwen (voor hydraulische berekening van de warme vloer):

Vloeroppervlak, m2		Capaciteit van de circulatiepomp voor vloerverwarming, m³ / h
80 ÷ 120		1,5
120 ÷ 160		2,0
160 ÷ 200		2,5
200 ÷ 240		3,0
240 ÷ 280		4,0

 

Behulpzaam advies! Het vermogen van de unit bestaat uit de som van de kosten van alle circuits. Bij abnormaal koud weer is het noodzakelijk om een ​​pompcapaciteitsreserve van 15 ÷ 20% te voorzien.

Berekening van de kosten van vloerverwarming

Gas boiler en het hydraulische vloercircuit verbindt het verdeelstuk. Voor een gelijkmatige doorstroming van de warmtedrager wordt gezorgd door automatische regeling met behulp van inregel- en thermostatische kleppen. De terugslagklep beschermt de pomp-mengeenheid.

Tafel 6. Elementen van een complete set vloerverwarming:

Itemnaam	Grootte en eenheid	Eenheidsprijs (RUB)
Waterdichtheid	rol (1,5 x 50 m)	vanaf 2000
Demper tape	25 mtr	vanaf 500
Afscherming van thermische isolatie (geëxpandeerd polystyreen)	1100 × 800 × 38 mm	769
Trompet	16 ÷ 20 mm	50 ÷ 80
Betonnen dekvloer: cement droge mengsels	50 kg 25 kg	125 200
Collectorgroep assy	2 uitgangen	4600
Pomp en mengeenheid: thermostaatkop, inregel- en thermostaatkranen, circulatiepomp	set	vanaf 20.000

 

De totale kosten van vloerverwarming worden bepaald door de oppervlakte van de kamer, de uitrusting, de kwaliteit van het materiaal en de werkwijze. Batchvorming van een warme vloer zorgt voor de compatibiliteit van elementen en effectieve verwarming in het temperatuurbereik. Fabrieksapparatuur verlaagt de materiaalkosten met 1,5-2 keer.

De eigenaar van het huis kan een berekening maken van met water verwarmde vloeren, het systeem met zijn eigen handen monteren, als hij voldoende kennis heeft op het gebied van warmtetechniek, hydraulica, materiaalkunde en ervaring met het uitvoeren van loodgieterswerk. De massa aan positieve voorbeelden uit het leven is inspirerend. Iedereen zou echter "zijn eigen koffer" moeten dragen, zijn eigen huis is geen springplank voor experimenten.