Effektiviteten av ett varmt golv påverkas av många faktorer. Utan att ta hänsyn till dem, även om systemet är korrekt monterat och de modernaste materialen används för dess installation, kommer den verkliga värmeeffektiviteten inte att uppfylla förväntningarna.
Av detta skäl måste installationsarbetet föregås av en kompetent beräkning av det varma golvet, och först då kan ett bra resultat garanteras.
Att designa ett värmesystem är inte billigt, så många hantverkare gör själva beräkningarna. Håller med, idén att minska kostnaderna för att ordna ett varmt golv verkar mycket frestande.
Vi berättar hur du skapar ett projekt, vilka kriterier du bör beakta när du väljer parametrarna för värmesystemet och skriver ned ett steg för steg-beräkningsprocedur. För tydlighetens skull har vi förberett ett exempel på beräkning av ett varmt golv.
De ursprungliga uppgifterna för beräkningen
Ursprungligen kommer en korrekt planerad kurs för design och installation att lindra överraskningar och obehagliga problem i framtiden.
Vid beräkning av ett varmt golv är det nödvändigt att gå från följande data:
- väggmaterial och designfunktioner;
- storleken på rummet i planen;
- typ av finish;
- design av dörrar, fönster och deras placering;
- layout av strukturella element i plan.
För att utföra kompetent konstruktion är det nödvändigt att ta hänsyn till den etablerade temperaturregimen och möjligheten att justera den.
För en grov beräkning antas att 1 m2 Värmesystemet måste kompensera för värmeförluster på 1 kW. Om en vattenuppvärmningskrets används som ett tillägg till huvudsystemet, är det nödvändigt att endast täcka en del av värmeförlusten
Det finns rekommendationer angående temperaturen på golvet, vilket ger en bekväm vistelse i rum för olika ändamål:
- 29 ° C - levande sektor;
- 33 ° C- Badkar, rum med pool och andra med en hög luftfuktighetsindikator;
- 35 ° C - kalla zoner (vid ingångsdörrar, ytterväggar etc.).
Överskridande av dessa värden medför överhettning av både systemet och ytbeläggningen med efterföljande oundvikliga skador på materialet.
Efter preliminära beräkningar kan du välja den värmebärartemperatur som är optimal för personliga känslor, bestämma belastningen på värmekretsen och köpa pumputrustning som perfekt klarar av att stimulera kylmedelsrörelsen. Det väljs med en marginal för kylvätskeflöde på 20%.
Mycket tid spenderas på uppvärmning av avloppsrör med en kapacitet på mer än 7 cm. Därför försöker de vid installation av vattensystem att inte överskrida den angivna gränsen. Golvkeramik anses vara den mest lämpliga beläggningen på vattengolv. Golvvärme installeras inte under parkett på grund av dess extremt låga värmeledningsförmåga.
Vid konstruktionsstadiet bör det avgöras om golvvärmen kommer att vara den huvudsakliga värmeleverantören eller endast kommer att användas som ett tillägg till radiatorns uppvärmningsgren. Andelen termiska energiförluster som han måste kompensera beror på detta. Det kan variera från 30% till 60% med variationer.
Tiden för uppvärmning av vattengolvet beror på tjockleken på de element som ingår i avdragningen. Vatten som kylvätska är mycket effektivt, men själva systemet är svårt att installera.
Bildgalleri
Foto från
Vattenuppvärmt golv i ett trähus
Alternativ layout för vattenkretsen
Rör för grenrör och värmesystem
Koppar golvvärmekrets
Bestämning av parametrar för ett varmt golv
Syftet med beräkningen är att uppnå värmebelastningens storlek. Resultatet av denna beräkning påverkar nästa steg som vidtagits. I sin tur påverkar den genomsnittliga vintertemperaturen i en specifik region, den beräknade temperaturen inuti rummen och värmeöverföringskoefficienten för tak, väggar, fönster och dörrar värmebelastningen.
Orsaken till värmeförlust är dåligt isolerade väggar, fönster, husets dörrar. Den största andelen värme lämnar genom ventilationssystemet och taket (+)
Det slutliga resultatet av beräkningar innan du installerar ett varmt golv av vattentyp beror på tillgången på ytterligare värmeenheter, inklusive värmegenereringen av människor som bor i huset och husdjur. Se till att ta hänsyn till beräkningen av förekomsten av infiltration.
En av de viktiga parametrarna är konfigurationen av rummen, så en planritning av huset och motsvarande sektioner krävs.
Metod för att beräkna värmeförlust
När du har fastställt denna parameter kommer du att ta reda på hur mycket värme golvet måste generera för bekvämt välbefinnande hos människor i rummet, du kan plocka upp pannan, pumpen och golvet enligt kraften. Med andra ord: värmen som avges av värmekretsarna bör kompensera för byggnadens värmeförlust.
Förhållandet mellan dessa två parametrar uttrycks av formeln:
Smp = 1,2 x Qvar
- mp - krävd effekt på kretsar;
- Q - värmeförlust.
För att bestämma den andra indikatorn görs mätningar och beräkningar av området för fönster, dörrar, tak och ytterväggar. Eftersom golvet kommer att värmas upp tas inte hänsyn till området för denna inneslutna struktur. Mätningar görs på utsidan med infångning av byggnadens hörn.
Beräkningen kommer att ta hänsyn till både tjockleken och värmekonduktivitetskoefficienten för var och en av strukturerna. Standardvärden för koefficienten för värmeledningsförmåga (λ) för de mest använda materialen kan tas från tabellen.
Från tabellen kan du ta koefficientvärdet för beräkning. Det är viktigt att ta reda på värdet på materialets termiska motstånd från leverantören om fönstren är tillverkade av metallplast (+)
Beräkningen av värmeförlust utförs separat för varje byggnadsdel med formeln:
Q = 1 / R * (tv-tn) * S x (1 + ∑b)var
- R - värmemotstånd för det material som den inneslutna strukturen är gjord av;
- S - strukturelementets area;
- tv och tn - temperaturen är respektive intern och extern medan den andra indikatorn tas till det lägsta värdet;
- b - ytterligare värmeförluster förknippade med byggnadens orientering relativt kardinalpunkterna.
Det termiska motståndsindexet (R) hittas genom att dividera strukturens tjocklek med koefficienten för värmeledningsförmåga hos materialet från vilket det är tillverkat.
Värdet på koefficienten b beror på husets orientering:
- 0,1 - norr, nordväst eller nordost;
- 0,05 - väster, sydost;
- 0 - söder, sydväst.
Om du tänker på frågan om något exempel på beräkning av vattengolvvärme blir det mer förståeligt.
Exempel på konkret beräkning
Låt oss säga att husets väggar för icke-permanent bostad, 20 cm tjocka, är gjorda av luftbetongblock. Den totala ytan på väggarna med avdrag för fönster- och dörröppningar är 60 m². Utetemperaturen -25 ° С, intern + 20 ° С, konstruktionen är orienterad mot sydost.
Med tanke på att värmeledningsförmågan för blocken är λ = 0,3 W / (m ° * C), kan vi beräkna värmeförlusten genom väggarna: R = 0,2 / 0,3 = 0,67 m² ° C / W.
Värmeförlust observeras också genom stuckaturskiktet. Om dess tjocklek är 20 mm, då Rcs. = 0,02 / 0,3 = 0,07 m² ° C / W. Summan av dessa två indikatorer ger värdet på värmeförlust genom väggarna: 0,67 + 0,07 = 0,74 m² ° C / W.
Med alla initiala data, ersätt dem i formeln och få värmeförlusten i rummet med sådana väggar: Q = 1 / 0,74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0,05) = 3831,08 W.
På samma sätt beräknas värmeförluster genom de återstående inneslutna strukturerna: fönster, dörröppningar och tak.
Värmen som tillhandahålls av värmekretsarna kanske inte räcker för att värma luften inuti huset till önskat värde om deras kraft underskattas. Med överskottskraft kommer det att finnas ett överskott av kylvätska
För att bestämma värmeförlusten genom taket, ta dess termiska motstånd lika med värdet för den planerade eller befintliga typen av isolering: R = 0,18 / 0,041 = 4,39 m² ° C / W.
Takytan är identisk med golvytan och är 70 m². Genom att ersätta dessa värden i formeln erhålls värmeförlust genom den övre inneslutna strukturen: Q-svett. = 1 / 4,39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0,05) = 753,42 W.
För att bestämma värmeförlusten genom fönsterytan måste du beräkna deras area. Om det finns fyra fönster med en bredd av 1,5 m och en höjd av 1,4 m, kommer deras totala yta att vara: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 m².
Om tillverkaren separat anger värmemotståndet för det dubbelglasade fönstret och profilen - 0,5 respektive 0,56 m² ° C / W, så är Rokon = 0,5 * 90 + 0,56 * 10) / 100 = 0,56 m² ° C / tue Här är 90 och 10 de aktier som kan hänföras till varje fönsterelement.
Baserat på erhållna data fortsätter ytterligare beräkningar: Q-fönster = 1 / 0,56 * (20 - (-25)) * 8,4 * (1 + 0,05) = 708,75 watt.
Ytterdörren har en yta på 0,95 * 2,04 = 1,938 m². Sedan Rdv. = 0,06 / 0,14 = 0,43 m² ° C / W. Q dv. = 1 / 0,43 * (20 - (-25)) * 1,938 * (1 + 0,05) = 212,95 W.
Eftersom ytterdörrarna öppnar ofta förloras mycket värme genom dem. Därför är det viktigt att se till att deras täta stängning
Som ett resultat kommer värmeförlusten att vara: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = W.
Ytterligare 10% för luftinfiltrering läggs till detta resultat, sedan Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 watt.
Nu kan du bestämma golvets termiska effekt: Mp = 1, * 8146,85 = 9776,22 W eller 9,8 kW.
Den nödvändiga värmen för att värma luften
Om huset är utrustat med ett ventilationssystem, bör en del av värmen som genereras av källan tillbringas på uppvärmning från utsidan, luft.
För att beräkna använder du formeln:
Qc. = c * m * (tv - tn)var
- c = 0,28 kg⁰ och anger luftmassans värmekapacitet;
- m Symbolen indikerar massflödeshastigheten för utomhusluft i kg.
Den sista parametern erhålls genom att multiplicera den totala luftvolymen lika med volymen i alla rum, förutsatt att luften uppdateras varje timme med en densitet som varierar beroende på temperatur.
Grafen visar beroendet av lufttätheten av dess temperatur. Uppgifterna är nödvändiga för att beräkna mängden värme som krävs för att värma luftmassan som kommer in i huset till följd av tvångsventilation (+)
Om byggnaden går in 400 m3/ h, sedan m = 400 * 1.422 = 568,8 kg / h. Qc. = 0,28 * 568,8 * 45 = 7166,88 watt.
I detta fall kommer den erforderliga värmeeffekten på golvet att öka avsevärt.
Beräkning av önskat antal rör
För installation av ett golv med vattenvärme väljs olika rörläggningsmetoder som skiljer sig i form: en orm av tre typer - själva ormen, vinklad, dubbel och snigel. I en monterad krets kan en kombination av olika former uppstå. Ibland väljs en snigel för den centrala golvzonen och en av ormartarna väljs för kanterna.
”Snail” är ett rationellt val för stora rum med enkel geometri. I rum som är mycket långsträckta eller har en komplex form är det bättre att använda en "orm" (+)
Avståndet mellan rören kallas steget. Om du väljer denna parameter måste två krav uppfyllas: fotens fot ska inte känna temperaturskillnaden i enskilda zoner på golvet, och rören ska användas så effektivt som möjligt.
För golvets gränsområden rekommenderas en tonhöjd på 100 mm. I andra områden kan du välja ett tonhöjd inom området 150 till 300 mm.
Golvets isolering är viktigt. På bottenvåningen bör tjockleken uppgå till minst 100 mm. För detta ändamål används mineralull eller extruderat polystyrenskum.
För att beräkna rörets längd finns det en enkel formel:
L = S / N * 1.1var
- S - konturens område;
- N - läggningssteg;
- 1,1 - marginal för att böja 10%.
Till det slutliga värdet, lägg till ett rörstycke som lagts från kollektorn till kopplingen på den varma kretsen både vid retur och på matningen.
Beräkningsexempel.
Startvärden:
- område - 10 m²;
- samlaravstånd - 6 m;
- läggning tonhöjd - 0,15 m.
Lösningen på problemet är enkel: 10 / 0,15 * 1,1 + (6 * 2) = 85,3 m.
Med metall-plaströr upp till 100 m långa väljer du oftast en diameter på 16 eller 20 mm. Med en rörlängd på 120-125 m bör dess tvärsnitt vara 20 mm².
Enkretsens design är endast lämplig för rum med ett litet område. Golvet i stora rum är uppdelat i flera kretsar i ett förhållande av 1: 2 - strukturens längd måste överstiga bredden med två gånger.
Det tidigare beräknade värdet är längden på röret för golvet som helhet. För att slutföra bilden måste du dock markera längden på en separat kontur.
Denna parameter påverkas av kretsens hydrauliska motstånd, bestämd av diametern på de valda rören och volymen vatten som tillförs per tidsenhet. Om dessa faktorer försummas kommer tryckförlusten att vara så stor att ingen pump får kylvätskan att cirkulera.
Bestämning av rörflöde beroende på det valda läggningssteget
Konturer av samma längd är ett idealiskt fall, men uppträder sällan i praktiken, eftersom området med lokaler för olika ändamål är mycket annorlunda och det helt enkelt inte är praktiskt att få konturernas längd till ett värde. Professionella tillåter en skillnad i rörlängd från 30 till 40%.
Värdet på samlarens diameter och blandningsenhetens genomströmning bestämmer det tillåtna antalet slingor som är anslutna till den. I passet till blandarenheten kan du alltid hitta värdet på värmebelastningen som den är konstruerad för.
Anta bandbreddförhållande (Kvs) är 2,23 m3/ h Med denna koefficient tål vissa pumpmodeller en belastning på 10 till 15 watt.
För att bestämma antalet kretsar måste du beräkna värmebelastningen för varje. Om området upptaget av det uppvärmda golvet är 10 m² och värmeöverföringen är 1 m², så är indikatorn Kvs är 80 watt, sedan 10 * 80 = 800 watt. Detta innebär att blandningsenheten kommer att kunna tillhandahålla 15 000/800 = 18,8 rum eller kretsar med en yta på 10 m².
Dessa indikatorer är maximala, och de kan endast tillämpas teoretiskt, men i verkligheten måste siffran minskas med minst 2, sedan 18 - 2 = 16 konturer.
När du väljer en blandningsenhet (uppsamlare) är det nödvändigt att se om den har ett sådant antal slutsatser.
Kontrollera korrekt val av rörens diameter
För att kontrollera om rörsektionen var korrekt vald kan du använda formeln:
υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²
När hastigheten motsvarar det hittade värdet väljs rörsektionen korrekt. Reglerande dokument tillåter en maximal hastighet på 3 m / s. med en diameter på upp till 0,25 m, men det optimala värdet är 0,8 m / s. eftersom en ökning av dess värde ökar bruseffekten i rörledningen.
Ytterligare information om beräkning av golvvärmerör finns i denna artikel.
Vi beräknar cirkulationspumpen
För att göra systemet ekonomiskt måste du välja en cirkulationspump som ger önskat tryck och optimalt vattenflöde i kretsarna. I pumpens pass indikerar vanligtvis trycket i kretsen med den längsta längden och den totala flödeshastigheten för kylmediet i alla slingor.
Trycket påverkas av hydrauliska förluster:
∆ h = L * Q² / k1var
- L - konturens längd;
- Q - vattenförbrukning l / s;
- k1 - koefficient som kännetecknar förluster i systemet, indikatorn kan tas från de hydrauliska referenstabellerna eller från utrustningspasset.
Genom att känna till trycket, beräkna flödet i systemet:
Q = k * √Hvar
k Är flödeskoefficienten. Professionella accepterar förbrukningen för varje 10 m² i huset i intervallet 0,3-0,4 l / s.
Bland komponenterna i ett varmt vattengolv ges cirkulationspumpen en speciell roll. Endast en enhet vars effekt är 20% högre än den verkliga flödeshastigheten för kylmediet kan övervinna motståndet i rören
Siffrorna avseende tryck och flödeshastigheter som anges i passet kan inte tas bokstavligen - detta är det maximala, men faktiskt påverkas det av nätets längd och geometri. Om trycket är för högt ska du minska kretsens längd eller öka rörens diameter.
Tips för val av tjocklek
I katalogerna kan du hitta information om att minimiljockleken på avdragaren är 30 mm. När rummet är ganska högt placeras en värmare under avstrykaren, vilket ökar effektiviteten för att använda värmen som avges av värmekretsen.
Det mest populära underlagsmaterialet är extruderat polystyrenskum. Dess värmeöverföringsmotstånd är betydligt lägre än för betong.
Vid montering av golv, för att balansera den linjära expansionen av betong, bildas rumets omkrets med ett spjällband. Det är viktigt att välja sin tjocklek på rätt sätt. Experter rekommenderar att med en rymdyta som inte överstiger 100 m², ordna ett 5 mm kompenseringslager.
Om ytan är större på grund av längden över 10 m beräknas tjockleken med formeln:
b = 0,55 * Lvar
L - detta är längden på rummet i m.
Om beräkning och installation av ett varmt hydrauliskt golv, denna videofilmer:
Videon ger praktiska rekommendationer för att lägga golvet. Information hjälper till att undvika misstag som älskare brukar göra:
Beräkningen gör det möjligt att designa ett "varmt golv" -system med optimal prestanda. Det är tillåtet att installera uppvärmning med hjälp av passdata och rekommendationer.
Det kommer att fungera, men proffs rekommenderar alla att spendera tid på beräkningen, så att systemet i slutändan förbrukar mindre energi.
Har du erfarenhet av att beräkna golvvärme och förbereda en värmekretsdesign? Eller har du frågor om ämnet? Vänligen dela din åsikt och lämna kommentarer.