Isıtma sisteminin çalışmasını optimize etmek için yerden ısıtma ısısının hesaplanması

Yerden ısıtmanın atanması ve hesaplanması

Düşük basınçlı ısıtma devresi, radyatör ısıtmasını optimize edebilir veya eve eşdeğer ısıtma sağlayabilir ve enerji maliyetlerini azaltabilir.

Isıtma elemanı ve soğutucu, su ve elektrikli yerden ısıtma arasında ayrım yapan tasarım özellikleridir. İnternette özel hizmetlerde yayınlanan çevrimiçi hesap makinelerini kullanarak elektrikli yerden ısıtmanın gücünü hesaplayabilirsiniz. Bu yazıda, su ısıtmalı zeminlerin gücünün amacına ve hesaplanmasına daha yakından bakacağız.

Tablo 1. Birim alan başına önerilen özgül su yerden ısıtma gücü:

Bir konut binasının tasarım özellikleri		Yerden ısıtma gücü, W / m2 (en az en çok)
Ek (konfor) ısıtma
Binanın yapım yılı - 1996 yılına kadar, iklim bölgesi - Rusya'nın Avrupa kısmı		80/120
Binanın yapım yılı - 1996'dan sonra (geliştirilmiş dış yalıtım, bodrum ve çatı yalıtımı, çift camlı pencereler), iklim bölgesi - Rusya'nın Avrupa kısmı		50/80
Ahşap zeminli odalarda (alt zemin ve alt döşeme)		80/80
Çift camlı ve yalıtımlı sundurmalar (balkonlar)		140/180
Evin ana ısıtması
Birinci ve ikinci katta mutfaklar, oturma odaları (ısıtılan alanın en az 3 / 4'ü)		150/∞

1 metrekare düşük basınçlı su devresi üreten Isı Q (W), radyan (≈ 4,9 W / m²) ve konvektif (≈ 6,1 W / m²) enerjinin toplam akısıdır:

Q =

[α_l× (t_Cinsiyet - t_tamam) + α_-e× (t_Cinsiyet - t_hava)] × S, (W), nerede

α_l ve α_-e - radyant ve konvektif enerji akıları, W / m²;

t_Cinsiyet - döşeme sıcaklığı, ° C;

t_tamam - duvarların ve tavanın sıcaklığı, ° C;

t_hava - oda sıcaklığı, ° C;

S - konturun kullanışlı alanı, m2.

Sıcak bir zeminin hesaplanması için şema 1 ve 2'nin açıklaması:

1 - döşeme levhası; 2 - yalıtım (genişletilmiş polistiren); 3 - şap (hazır kuru karışım veya çimento-kum harcı); 4 - boru; 5 - kendinden yapışkanlı telafi bandı; 6 - takviye kafesi veya ağ (sabitleme); 7 - fayanslar için laminat parke veya yapışkan tabaka; 8 - zemin kaplamasının bitirilmesi; 9 - su yalıtımı; 10 - duvar.

a - boru aralığı (0.15 ÷ 0.3 m); b - yatak duvarından uzaklık (0,3 m); c - yalıtım kalınlığı (0,02 ÷ 0,1 m); f - takviye ağının kalınlığı (0.04 ÷ 0.1m); d - şapın toplam kalınlığı (0.03 ÷ 0.07 m); r, Dy - duvar kalınlığı ve boru iç çapı; g - borunun üstündeki şap kalınlığı (0,3 m); k, alt tabakanın veya karo yapıştırıcısı tabakasının kalınlığıdır (0, 005 ÷ 0.01 m); h, zemin kaplamasının kalınlığıdır (0,015 ÷ 0,025 m).

Yerden ısıtmanın hesaplanması, bir konut binasının ısı tüketimini, binaların ısıl koruması ve inşaat ısı mühendisliği ile ilgili düzenleyici belgelere göre belirler:

Q = (α_l + α_-e) × S × (t_Cinsiyet - t_hava), (W);

t_Cinsiyet = Q / [(α_l + α_-e) × S] + t_hava, (° C);

S = 1 m², t_Cinsiyet = Q / (α_l + α_-e) + t_hava, (° C).

Oda sıcaklığı 1 derece ısıtıldığında zemin yüzeyinden gelen ısı havaya aktarılır:

∆t = t_Cinsiyet - t_hava = 1 ° C;

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

Odadaki havayı 1 ° C ısıtmak için su devresinin ısıtılan zeminin bir metrekaresi üzerindeki ısı transferinin ideal şartlar 11 W / m²'dir. Odadaki sıcaklık ne kadar yüksekse, oda o kadar hızlı ısınır ve ısı taşıyıcının enerji tüketimi o kadar düşük olur. Kalıcı ikametgahlı konut binalarını ısıtmak için yerden ısıtma sistemi tercih edilir. Ortalama kabul edilebilir ısı kaybı değeri 65 W / m².

Sıcak bir zeminin ısı transferini hesaplamak için ağdaki kaynaklarda bulunabilecek özel programlar vardır. Sorunu açıklığa kavuşturmak için, "Yerden ısıtma altında ısı transferinin hesaplanması" videosuna kendinizi alıştırmanızı öneririz.

Isı taşıyıcı sıcaklığı

Devredeki ısıtma ortamının sıcaklığı ısı yüküne, döşeme adımına, boru çapına, şap kalınlığına ve zemin kaplamasının malzemesine bağlıdır. Parke levhalar ve küçük parçalı ahşap ürünler için devredeki minimum sıcaklık değerleri alınır. Kiremitli, metlakhskaya, seramik karolar, porselen taş ürünleri, mermer, ısı taşıyıcının izin verilen maksimum sıcaklığına (55 ° C) dayanabilir. Pratikte kullanılan düşük basınçlı ısıtma şemalarının çalışma aralığı 45/35 ° C'dir.

Sıhhi standartlar, bir insan ayağı için rahat (26 ° C) ve izin verilen sıcaklık sınırını belirler:

• Daimi ikamet için oturma odalarında 28 ° C;
• Bir konut binasının taşıyıcı duvarlarının çevresi boyunca 35 ° C;
• 33 ° C mutfaklar, banyolar ve sıhhi odalar için.

Yerden ısıtma tabanları

Örtüşme türü, malzemeleri ve borunun üstündeki ve altındaki katman kalınlıklarının seçimini etkiler. Yerden ısıtma, polistiren veya ahşap borular arası levhalardan yapılmış çimento şapları ve döşeme sistemlerine dayanır. Raf modüllerindeki alüminyum profil, ısıtma elemanı ile doğrudan temastan izole ahşap olarak ve boruları sabitlemek için kullanılır.

İlgili makale:

Kendin yap su yerden ısıtma, sürecin videosu ve açıklaması. Su ısıtmalı zemin döşeme işleminin açıklaması. Diğer yerden ısıtma sistemlerinden farklı olarak avantajları ve dezavantajları. Malzemelerin seçimi. Video dersleri.

Beton üzerine devre boruları Döşeme plakaları vücutta beton bir şap düzenleyin. Sıcak zeminlerin malzeme hacmi ve montaj hesapları, yüzeyin ön işaretlemesinden sonra belirlenir (hidrolik veya lazer seviyesi). Yerleşim planı kağıt üzerinde gerçekleştirilir (ölçek 1:50). Hesaplamanın gerçekleştirildiği doğruluk, malzeme tüketimini ve işin hızını belirler.

Polimer astar ile temizlenen ve işlem gören yüzey önceden tesviye edilir, toprakta ve birinci katlarda su yalıtımı yapılır. Duvarlar, şapın altına girecek bir yüksekliğe (küçük bir marjla) bir amortisör bandı ile çevre etrafına yapıştırılır. Folyo tabanlı ısı yalıtım malzemesi, belirli bir yönde yukarı doğru özgül ısı akışını korur. Folyodan ısı kaybı% 5'i geçmez.

Takviye, yalıtımın üstüne serilir, çerçeve şapa sertlik verir ve kademenin doğru sabitlenmesini sağlamanıza izin verir. Boru konturu yerleştirilir, sabitlenir, kontur basınç altında test edilir ve bir şap çözeltisi ile doldurulur.

Yüksek statik yüklere dayanma kabiliyeti olmayan ahşap yapılar (alt zemin veya kütükler) için hafif modüler sistemler kullanılır.

Su ısıtmalı bir zemin için boruların hesaplanması (uzunluk, çap, adım ve döşeme yöntemleri ve borular)

Düşük basınçlı ısıtma devresinin sınırlı uzunluğu, basınç kaybının 20 kPa'yı (0,2 bar) aştığı "kapalı döngü" etkisiyle ilgilidir. Pompa gücünde bir artış, bu durumda bir çıktı değil - direnç, basınçtaki artışla orantılı olarak artacaktır.

Sıcak bir zemin için tahmini boru uzunluğu aşağıdaki formülle belirlenir:

L = (S / a × 1.1) + 2c, (m), nerede

L - kontur uzunluğu, m;

S - alan, kontur, m²;

a - döşeme adımı, m;

1.1 - bükme adımının (marj) boyutunu arttırmak;

2c - kollektörden devreye besleme borularının uzunluğu, m.

Önemli! Kullanılabilir oda alanı, boru aralığının yarısının eklenmesiyle kontur alanını hesaba katar.

Isıtma devresi duvarlardan 0,3 m mesafede döşenmiştir. Düzgün bir radyasyon akısı ileten açık zemin alanını hesaba katın. Uzmanlar, ısıtma devresinin mobilyaların yerleştirildiği yerlere kurulmasını önermiyor. Uzun süreli statik yükleme boruları deforme edebilir.

Odanın geniş bir alanı ile ısıtma devresi sektörlere ayrılmıştır. Temel imar kuralları, en boy oranı 1/2, bir sektörün alanını 30 m²'den fazla ısıtmamak ve bir kollektörün zincirleri için aynı uzunluk ve çapı korumaktır.

Tablo 2. Devre borularının uzunluklarının ve çaplarının oranı:

Çap, mm	Boru malzemesi	Önerilen döngü uzunluğu, m
16	metal-plastik	80 ÷ 100
18	Çapraz bağlı polietilen	80 ÷ 120
20	metal-plastik	120 ÷ 150

 

Boru düzeninin çapı ve aralığı, odanın ısı yüküne, amacına, boyutuna ve geometrisine bağlıdır. Isı dağıtım bölgesi, borunun yarıçapı ile orantılıdır. Boru, borunun merkezinin her iki yanında zeminin bir bölümünü ısıtır. Dengeli boru aralığı: Dy 16 mm - 0.16 m; 20 mm - 0,2 m; 26 mm - 0,26 m; 32 mm - 0,32 m.

Ürünlerin pasaport verileri, doğrusal basınç değişiminin hesaplandığı temelde boruların maksimum verimini gösterir. Borulardaki soğutucunun hızının optimum değeri su ısıtma 0.15 ÷ 1 m / s.

Tablo 3. Adımın alana ve sektör yüküne bağlılığı:

Çap, mm	Eksenler boyunca mesafe (boru aralığı), m	Optimum yük, W / m2	Binanın toplam kullanılabilir alanı (veya bölümlere ayrılmış), m2
16	0,15	80 ÷ 180	12
20	0,20	50 ÷ 80	16
26	0,25		20
32	0,30	50den az	24

 

Boru döşeme seçenekleri: basit, köşe veya çift halkalar (yılanlar), spiraller (salyangozlar). Dar koridorlar ve düzensiz şekilli odalar için yılan döşeme kullanılır. Geniş alanlar sektörlere ayrılmıştır. Kombine döşemeye izin verilir: kenar bölgesinde, boru ana kısımda bir salyangoz ile bir yılanla döşenir.

Çevrenin etrafında, dış duvara daha yakın ve pencere açıklıklarının yakınında, kontur beslemesi geçer. Kenar bölgelerindeki döşeme aralığı, odanın orta kısmındaki borular arasındaki mesafeden daha az olabilir. Isı akışının gücünü artırmak için kenar bölgesi takviyelerinin bağlanması gereklidir.

Önemli! Su ısıtmalı bir zemini bağlamak için spiral bir şemada 90 ° 'lik bir boru kıvrımı, halkalar (yılan) döşemeye kıyasla hidrolik direnci daha az azaltır.

Su ısıtmalı bir zemin için boru hesaplamalarında 16, 20, 26, 32 mm çaplar kullanılır.

Sıcak su döşeme sistemleri için oluklu, paslanmaz çelik, bakır, metal-plastik, çapraz bağlı polietilen boru hatları kullanılır. Yapının kurulumunu kolaylaştırmak ve uzunluk artışlarını döndürme maliyetini azaltmak için yerden ısıtma için borunun oluklanması nispeten yeni hale gelmiştir.

Polipropilen borular geniş bir bükülme yarıçapına sahiptir, bu nedenle yerden ısıtma sistemlerinde nadiren kullanılır.

Zemin kaplamaları

Sıcak zeminler için son kat döşeme çeşitleri: dolgu yüzeyimuşamba laminat veya parkefayans, seramik ve metlakh karolar, mermer, granit, bazalt ve porselen kumtaşları.

Odadaki sabit nem, ahşap döşeme için kontrendikedir, bu nedenle sıcak zeminli banyolarda kullanılmaz.

Tablo 4. Zemin kaplamalarının ısıl iletkenliği:

Malzeme Türü	Tabaka kalınlığı δ, m	Yoğunluk γ, kg / m³	Isı iletkenlik katsayısı λ, W / (m ° ∁)
Yalıtımlı muşamba	0,007	1600	0,29
Fayans döşeli, metlakh, seramik	0,015	1800 ÷ 2400	1,05
Laminat	0,008	850	0,1
Parke tahtası	0,015 ÷ 0,025	680	0,15
İzolasyon (ursa)	0,18	200	0,041
Çimento-kum şap	0,02	1800	0,76
Betonarme döşeme	0,2	2500	1,92

 

Yerden ısıtma hesaplamaları için pompalama ekipmanı

Soğutucunun sıcaklığının düşürülmesi, sirkülasyon pompalarının verimli çalışmasını sağlar.

Yerden ısıtma devresi yataydır ve geniş bir alanı kaplar. Sirkülasyon pompasının akışa verdiği kuvvet, doğrusal ve yerel dirençlerin üstesinden gelmek için harcanır. Yerden ısıtma için pompanın hesaplanması borunun çapına, pürüzlülüğüne, bağlantı parçalarına ve devrenin uzunluğuna bağlıdır.

Ana hesaplama parametresi, alçak basınç devresindeki pompa performansıdır:

H = (P × L + ΣK) / 1000, (m), nerede

H, sirkülasyon pompasının başıdır, m;

P - metre uzunluğunda hidrolik kayıp (üreticiden pasaport verileri), pascal / metre;

L, devredeki maksimum boru uzunluğudur, m;

K, yerel dirençler için güç faktörüdür.

K = K1 + K2 + K3nerede

K1 - adaptörler ve tees üzerindeki direnç, bağlantılar (1,2);

K2 - vanalarda direnç (1,2);

K3 - ısıtma sistemindeki karıştırma ünitesindeki direnç (1.3).

Sirkülasyon pompasının sahip olduğu performans derecesi aşağıdaki formülle belirlenir:

G = Q / (1,16 × ∆t), (m³ / saat), nerede

Q, ısıtma devresinin (W) ısı yüküdür;

1.16 - suyun özgül ısı kapasitesi (Wh / kgC);

∆t - sistemdeki ısı giderimi (düşük basınç devreleri için 5 ÷ 10 ° С).

Tablo 5. Ünitenin gücünün ısıtılmış bina alanına bağımlılığı (sıcak zeminin hidrolik olarak hesaplanması için):

Zemin alanı, m2		Yerden ısıtma için sirkülasyon pompası kapasitesi, m³ / h
80 ÷ 120		1,5
120 ÷ 160		2,0
160 ÷ 200		2,5
200 ÷ 240		3,0
240 ÷ 280		4,0

 

Faydalı tavsiyeler! Ünite kapasitesi, tüm devrelerin maliyetlerinin toplamından oluşur. Anormal soğuk hava durumunda,% 15 ÷ 20'lik bir pompa kapasite rezervi sağlamak gerekir.

Yerden ısıtma maliyetinin hesaplanması

Gaz kazanı ve bir zemin hidrolik devresi manifoldu bağlar. Dengeleme ve termostatik vanalar kullanılarak otomatik düzenleme ile ısı taşıyıcının homojen bir akışı sağlanır. Çek valf, pompa-karıştırma ünitesini korur.

Tablo 6. Tam bir yerden ısıtma setinin unsurları:

Öğe adı	Boyut ve birim	Birim fiyatı (RUB)
Su yalıtımı	rulo (1.5 × 50 m)	2000'den itibaren
Damper bandı	25 m	500'den itibaren
Koruyucu ısı yalıtımı (genleşmiş polistiren)	1100 × 800 × 38 mm	769
Trompet	16 ÷ 20 mm	50 ÷ 80
Beton şap: çimento kuru karışımlar	50 Kg 25 Kg	125 200
Toplayıcı grubu monte edildi	2 çıkış	4600
Pompa ve karıştırma ünitesi: termostatik kafa, balans ve termostatik vanalar, sirkülasyon pompası	Ayarlamak	20.000'den

 

Yerden ısıtmanın toplam maliyeti, odanın alanı, ekipman, malzeme kalitesi ve çalışma yöntemine göre belirlenir. Sıcak bir zeminin yığın oluşumu, elemanların uyumluluğunu ve sıcaklık aralıklarında etkili ısıtma sağlar. Fabrika ekipmanı, malzeme maliyetini 1,5-2 kat azaltır.

Evin sahibi, ısı mühendisliği, hidrolik, malzeme bilimi ve sıhhi tesisat işleri yapma konusunda yeterli bilgi birikimine sahipse, su ısıtmalı zeminlerin bir hesaplamasını yapabilir, sistemi kendi elleriyle monte edebilir. Hayattan olumlu örnekler kütlesi ilham vericidir. Ancak, herkesin "kendi evrak çantasını" taşıması gerekir, kendi evleri deneyler için bir sıçrama tahtası değildir.