Beräkning av golvvärme för att optimera driften av värmesystemet

Utnämning och beräkning av värme golvvärme

Lågtrycksvärmekretsen kan optimera radiatoruppvärmningen eller ge motsvarande uppvärmning till hemmet och minska energikostnaderna.

Värmeelementet och kylvätskan är designfunktioner som skiljer mellan vatten och elektrisk golvvärme. Du kan beräkna effekten av en elektrisk golvvärme med hjälp av online-räknare som publiceras på specialtjänster på Internet. I den här artikeln kommer vi att ta en närmare titt på syftet och beräkningen av kraften hos vattenuppvärmda golv.

Bord 1. Rekommenderad specifik effekt av golvvärme för vatten per ytenhet:

Designfunktioner i ett bostadshus		Golvvärmeeffekt, W / m2 (min Max)
Ytterligare (komfort) värme
Byggnadsår för byggnaden - fram till 1996, klimatregionen - europeisk del av Ryssland		80/120
Byggnadsår för byggnaden - efter 1996 (förbättrad yttre isolering, källar- och takisolering, tvåglasfönster), klimatregion - den europeiska delen av Ryssland		50/80
I rum med trägolv (undergolv och undergolv)		80/80
Loggier (balkonger), som är försedda med dubbelglas och isolering		140/180
Huvudvärme av huset
Kök, vardagsrum på första och andra våningen (minst 3/4 av det uppvärmda området)		150/∞

Värme Q (W), som producerar 1 kvadratmeter lågtrycksvattenkrets, är det totala flödet av strålning (≈ 4,9 W / m²) och konvektiv (≈ 6,1 W / m²) energi:

Q =

[a_l× (t_kön - t_OK) + a_till× (t_kön - t_luft)] × S, (W), var

a_l och a_till - strålande och konvektiva energiflöden, W / m²;

t_kön - golvtemperatur, ° C;

t_OK - temperatur på väggar och tak, ° C;

t_luft - rumstemperatur, ° C;

S - konturens användbara yta, m2.

Förklaring till scheman 1 och 2 för beräkning av ett varmt golv:

1 - golvplatta; 2 - isolering (expanderad polystyren); 3 - avstrykningsmassa (färdig torrblandning eller cement-sandmurbruk); 4 - rör; 5 - självhäftande kompensationstejp; 6 - förstärkningsbur eller nät (fästning); 7 - laminatgolv eller limskikt för plattor; 8 - efterbehandling av golvbeläggning; 9 - vattentätning; 10 - vägg.

a - rörhöjd (0,15 ÷ 0,3 m); b - avstånd från lagerväggen (0,3 m); c - isoleringstjocklek (0,02 ÷ 0,1 m); f - förstärkningsnätets tjocklek (0,04 ÷ 0,1 m); d - golvbeläggningens totala tjocklek (0,03 ÷ 0,07 m); r, Dy - väggtjocklek och rörets inre diameter; g - golvtjocklek över röret (0,3 m); k är tjockleken på substratet eller skiktet av kakellim (0, 005 ÷ 0,01 m); h är golvbeläggningens tjocklek (0,015 ÷ 0,025 m).

Beräkningen av golvvärme bestämmer värmeförbrukningen för en bostadsbyggnad i enlighet med regleringsdokument om värmeskydd för byggnader och värmeteknik:

Q = (a_l + a_till) × S × (t_kön - t_luft), (W);

t_kön = Q / [(a_l + a_till) × S] + t_luft(° C);

vid S = 1 m², t_kön = Q / (a_l + a_till) + t_luft(° C).

När rumstemperaturen värms upp med 1 grad överförs värme från golvytan till luften:

∆t = t_kön - t_luft = 1 ° C;

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

De ideala förhållandena under vilka värmeöverföringen av vattenkretsen på en kvadratmeter av det uppvärmda golvet för uppvärmning av luften i rummet med 1 ° C är 11 W / m². Ju högre temperaturen i rummet desto snabbare värms rummet upp och desto lägre energiförbrukning för kylvätskan. Golvvärmesystemet är att föredra för uppvärmning av bostadsisolerade hus med permanent uppehållstillstånd. Genomsnittligt tillåtet värmeförlust 65 W / m².

För att beräkna värmeöverföringen för ett varmt golv finns det speciella program som finns på resurserna i nätverket. För att klargöra problemet föreslår vi att du bekantar dig med videon "Beräkning av värmeöverföring under golvvärme".

Värmebärarens temperatur

Värmemediets temperatur i kretsen beror på värmebelastningen, läggningssteget, rördiametern, tjockleken på golvet och golvbeläggningens material. Lägsta temperaturvärden i kretsen tas för parkettbrädor och små träprodukter. Kaklat, metlakhskaya, keramiska plattor, porslinstengods, marmor tål värmebärarens maximalt tillåtna temperatur (55 ° C). Lågtrycksuppvärmningssystem som används i praktiken har ett arbetsområde på 45/35 ° C.

Sanitetsstandarder definierar en bekväm (26 ° C) och tillåten temperaturgräns för en mänsklig fot:

• 28 ° C i vardagsrum för permanent uppehållstillstånd;
• 35 ° C längs omkretsen av de bärande väggarna i ett bostadshus.
• 33 ° C för kök, bad och sanitetsrum.

Golvvärme baser

Typen av överlappning påverkar materialen och valet av skikttjocklekar ovanför och under röret. Grunden för golvvärme är cementgolv och golvsystem av polystyren eller trärörsskivor. Aluminiumprofilen i rackmodulerna fungerar som isolering av trä från direktkontakt med värmeelementet och för att fästa rör.

Relaterad artikel:

Gör-det-själv vatten golvvärme, video och beskrivning av processen. Beskrivning av processen för installation av ett vattenuppvärmt golv. Dess fördelar och nackdelar, i motsats till andra typer av golvvärmesystem. Val av material. Videolektioner.

Kretsrör på betong golvplattor ordna en betongbeläggning i kroppen. Materialvolymen och installationsberäkningar för varma golv bestäms efter preliminär markering av ytan (hydraulisk eller laser nivå). Layoutplanen utförs på papper (skala 1:50). Noggrannheten med vilken beräkningen utförs avgör materialförbrukningen och arbetshastigheten.

Ytan som rengörs och behandlas med en polymerfärg planas i förväg, vattentätningen görs på marken och de första våningarna. Väggarna är limmade runt omkretsen med ett spjälltejp till en höjd som kommer att gå under golvet (med en liten marginal). Värmeisoleringsmaterial med en foliebas skyddar det specifika värmeflödet uppåt i en given riktning. Värmeförlusten genom folien överstiger inte 5%.

Armeringen läggs ovanpå isoleringen, ramen ger styvheten till styvheten och låter dig uppnå rätt fixering av steget. Rörslingan läggs ut, fästs, slingan testas under tryck och fylls med en golvlösning.

Lätta modulära system används för träkonstruktioner (undergolv eller stockar) som inte har förmåga att motstå höga statiska belastningar.

Beräkningar av rör för ett vattenuppvärmt golv (längd, diameter, stigning och läggningsmetoder och rör)

Den begränsade längden på lågtrycksvärmekretsen är relaterad till ”sluten slinga” -effekt, där tryckförlusten överstiger 20 kPa (0,2 bar). En ökning av pumpeffekten, i detta fall inte en uteffekt - motståndet ökar i proportion till tryckökningen.

Den beräknade rörlängden för ett varmt golv bestäms av formeln:

L = (S / a × 1,1) + 2c, (m), där

L - konturlängd, m;

S - yta, kontur, m²;

a - läggningssteg, m;

1.1 - öka storleken på böjningssteget (marginal);

2c - längden på försörjningsrören från kollektorn till kretsen, m.

Viktig! Det användbara rumsområdet tar hänsyn till konturområdet med tillägg av hälften av rörhöjden.

Värmekretsen läggs på ett avstånd av 0,3 m från väggarna. Ta hänsyn till det öppna golvyta, som överför ett jämnt strålningsflöde. Experter rekommenderar inte att installera värmekretsen på de platser där möbler placeras. Långvarig statisk belastning kan deformera rören.

Med ett stort område i rummet är värmekretsen indelad i sektorer. De grundläggande zonregleringsreglerna är bildförhållandet 1/2, uppvärmning av en sektor på högst 30 m² och behållning av samma längd och diameter för kedjorna för en samlare.

Tabell 2. Förhållandet mellan kretsrörens längder och diametrar:

Diameter, mm	Rörmaterial	Rekommenderad slinglängd, m
16	metall-plast	80 ÷ 100
18	tvärbunden polyeten	80 ÷ 120
20	metall-plast	120 ÷ 150

 

Rörets utformning och diameter beror på rummets värmebelastning, syfte, storlek och geometri. Värmefördelningszonen är proportionell mot rörets radie. Röret värmer en sektion av golvet på vardera sidan av rörets mitt. Balanserat röravstånd: Dy 16 mm - 0,16 m; 20 mm - 0,2 m; 26 mm - 0,26 m; 32 mm - 0,32 m.

Produktens passdata indikerar den maximala kapaciteten för rören, på grundval av vilken den linjära tryckförändringen beräknas. Det optimala värdet på kylvätskans hastighet i rören vatten värmning 0,15 ÷ 1 m / s.

Tabell 3. Beroendet av steget på areal och sektorbelastning:

Diameter, mm	Avstånd längs axlarna (röravstånd), m	Optimal belastning, W / m2	Totalt (eller indelat i sektioner) användbar yta för lokalen, m2
16	0,15	80 ÷ 180	12
20	0,20	50 ÷ 80	16
26	0,25		20
32	0,30	mindre än 50	24

 

Alternativ för rörläggning: enkla, hörn- eller dubbla öglor (ormar), spiraler (sniglar). För smala korridorer och rum med oregelbunden form används ormläggning. Stora områden är indelade i sektorer. Kombinerad läggning är tillåten: i kantzonen läggs röret ut med en orm, i huvudsak - med en snigel.

Runt omkretsen, närmare ytterväggen och nära fönsteröppningarna, passerar konturmatningen. Läggningsavståndet i kantzonerna kan vara mindre än avståndet mellan rören i den centrala delen av rummet. Anslutning av förstärkningarna i kantzonen är nödvändig för att öka värmeflödets effekt.

Viktig! En 90 ° böjning av rör i ett spiralschema för anslutning av ett vattenuppvärmt golv minskar hydrauliskt motstånd mindre jämfört med läggning i öglor (orm).

I beräkningarna av rör för ett vattenuppvärmt golv används diametrar på 16, 20, 26, 32 mm.

För system med varmvattengolv används korrugerade, rostfria stål, koppar, metallplast, tvärbundna polyetenrör. Korrugering av ett rör för golvvärme har blivit relativt nyligen för att underlätta installationen av konstruktionen och minska kostnaderna för vändningslängder.

Polypropylenrör har en stor böjningsradie, så de används sällan i golvvärmesystem.

Golvbeläggningar

Typer av efterbehandlingsgolv för varma golv: fyllningsytalinoleum, laminat eller parkett, kakel, keramik- och metlakakakel, marmor, granit, basalt och porslinstengods.

Den konstanta luftfuktigheten i rummet är kontraindicerad för trägolv, därför används den inte i badrum med varma golv.

Tabell 4. Golvbeläggningens värmeledningsförmåga:

Material Typ	Skikttjocklek δ, m	Densitet γ, kg / m³	Värmekonduktivitetskoefficient λ, W / (m ° ∁)
Isolerat linoleum	0,007	1600	0,29
Plattorna är kaklade, metlakh, keramiska	0,015	1800 ÷ 2400	1,05
Laminera	0,008	850	0,1
Parkettbräda	0,015 ÷ 0,025	680	0,15
Isolering (ursa)	0,18	200	0,041
Cement-sandbeläggning	0,02	1800	0,76
Armerad betongplatta	0,2	2500	1,92

 

Pumputrustning för golvvärmeberäkningar

Genom att sänka kylvätskans temperatur kan du uppnå effektiv drift av cirkulationspumparna.

Golvvärmekretsen är horisontell och täcker ett stort område. Kraften som cirkulationspumpen tillför flödet spenderas på att övervinna linjära och lokala motstånd. Beräkningen av pumpen för golvvärme beror på rörets diameter, grovhet, rördelar och kretsens längd.

Huvudberäkningsparametern är pumpens prestanda i lågtryckskretsen:

H = (P × L + ΣK) / 1000, (m), där

H är huvudet på cirkulationspumpen, m;

P - hydraulisk förlust per löpande meter längd (passdata från tillverkaren), pascal / meter;

L är den maximala längden på rör i kretsen, m;

K är effektfaktorn för lokala motstånd.

K = K1 + K2 + K3var

K1 - motstånd på adaptrar och tees, anslutningar (1,2);

K2 är motståndet på ventilerna (1,2);

K3 - motstånd vid blandarenheten i värmesystemet (1.3).

Graden av prestanda som cirkulationspumpen har bestäms av formeln:

G = Q / (1,16 × ∆t), (m³ / timme), var

Q är värmekretsen för värmekretsen (W);

1.16 - specifik värmekapacitet för vatten (Wh / kgC);

∆t - avlägsnande av värme i systemet (för lågtryckskretsar 5 ÷ 10 ° С).

Tabell 5. Beroende på enhetens effekt på området för de uppvärmda lokalerna (för hydraulisk beräkning av det varma golvet):

Golvyta, m2		Cirkulationspumpens kapacitet för golvvärme, m³ / h
80 ÷ 120		1,5
120 ÷ 160		2,0
160 ÷ 200		2,5
200 ÷ 240		3,0
240 ÷ 280		4,0

 

Hjälpsamma råd! Enhetens effekt består av summan av kostnaden för alla kretsar. Vid onormalt kallt väder är det nödvändigt att tillhandahålla en pumpkapacitetsreserv på 15 ÷ 20%.

Beräkning av kostnaden för golvvärme

Gaspanna och golvhydraulkretsen ansluter grenröret. Värmebärarens enhetliga flöde säkerställs genom automatisk reglering med balanserings- och termostatventiler. Backventilen skyddar pumpblandningsenheten.

Tabell 6. Delar av en komplett uppsättning golvvärme:

Föremålsnamn	Storlek och enhet	Enhetspris (RUB)
Impregnering	rulle (1,5 × 50 m)	från 2000
Spjälltejp	25 m	från 500
Skärmande värmeisolering (expanderad polystyren)	1100 × 800 × 38 mm	769
Trumpet	16 ÷ 20 mm	50 ÷ 80
Betongbeläggning: cement torra blandningar	50 kg 25 kg	125 200
Samlargrupp monterad	2 utgångar	4600
Pump- och blandningsenhet: termostathuvud, balanserings- och termostatventiler, cirkulationspump	uppsättning	från 20000

 

Den totala kostnaden för golvvärme bestäms av rummet, utrustningen, materialkvaliteten och arbetsmetoden. Satsbildning av ett varmt golv ger elementens kompatibilitet och effektiv uppvärmning i temperaturintervall. Fabriksutrustning minskar kostnaden för material med 1,5-2 gånger.

Husets ägare kan göra en beräkning av golvvärme, installera systemet med egna händer, om han har tillräckligt med kunskap inom värmeteknik, hydraulik, materialvetenskap och erfarenhet av att utföra VVS-arbete. Massan av positiva exempel från livet är inspirerande. Men alla bör ha "sin egen portfölj", sitt eget hem är inte en språngbräda för experiment.