- Розрахунок потужності водяних нагріваються підлог
- Вихідні дані
- Методика розрахунку
- Спрощена методика
- Розрахунок електричної теплої підлоги
Створення теплої підлоги - це прекрасна можливість забезпечити комфортний мікроклімат у власній оселі. Популярність даної системи опалення (СО) обумовлена високою доступністю сучасних матеріалів, завдяки яким монтаж системи може виконати будь-який домашній майстер, що знає основи теплотехніки та сантехнічних робіт.
Перед тим як приступити до створення даної опалювальної системи необхідно провести складні обчислення і підготовчі роботи. Про те, як розрахувати теплий водяний підлогу і піде мова в цій публікації.
Розрахунок потужності водяних нагріваються підлог
Важливо! Наведена нижче методика досить складна і вимагає певних знань, досвіду і навичок проектування. Замовляти розрахунок водяної теплої підлоги та опалення необхідно в спеціалізованій організації. Всі формули і дана методика наведені в ознайомлювальних цілях.
В інтернеті та спеціалізованій літературі наведені маса способів розрахунку теплої підлоги, серед яких більшість публікацій, що не вселяють довіри. Крім того, практично кожен виробник цієї продукції пропонує використовувати в обчисленнях дані і номограми, які суперечать логіці і нормативним документам (зокрема СП 60.13330.2012 ). Існує методика розрахунку водяного теплої підлоги, якою користуються проектні організації.
Вихідні дані
Для проведення обчислень необхідно мати наступні дані:
- Температура на подачі в системі тепла підлога (ТП) tп;
- Температура в обратке ТП tо;
- Передбачувана температура повітря в опалювальному приміщенні tв;
- Температура в приміщенні нижче розрахункового tніз;
- Внутрішній діаметр трубопроводу, з якого виготовлений змійовик ТП Dв;
- Зовнішній діаметр трубопроводу, з якого виготовлений змійовик ТП Dн;
- Коефіцієнт теплопровідності трубопроводу λтр;
- Тепловіддача поверхні, що знаходиться під ТП (нижележащих, горизонтальна) αн;
(Визначається по СНиП 23-02-2003 і СП 23-101-2004). - Коефіцієнт тепловіддачі від теплоносія до внутрішньої стінки труби αвн;
- Коефіцієнт тепловіддачі статі αп; (як правило, це значення знаходиться в межах 10-12 Вт / м 2 К);
- Термоопір матеріалів статі, які перебувають над змійовиком водяного ТП.
Вихідні дані для зручності обчислень необхідно скомпонувати в таблицю:
Далі, підсумовуючи теплопровідність (за таблицями) матеріалів, використовуваних в стягуванні, необхідно розрахувати термічний опір над змійовиком і під трубопроводом теплої підлоги. наприклад:
Для зручності подальших розрахунків складаємо таблицю, наприклад:
Методика розрахунку
- Обчислюємо середню температуру теплоносія за формулою
- Виконуємо розрахунок термічного опору матеріалів над трубами
- Вважаємо термоопір матеріалів під змійовиком
- Виробляємо обчислення кута між поверхнею покриття підлоги і площиною максимального термосопротивления
- Задаємо крок укладання трубопроводу
- Розраховуємо максимальне термоопір шарів стяжки (над змійовиком)
- Виконуємо розрахунок співвідношення теплових потоків над і під трубопроводом
- Обчислюємо потужність теплового потоку, спрямованого вгору
- Вважаємо потужність теплового потоку, спрямованого вниз
- Розраховуємо сумарну потужність теплових потоків
- Вираховуємо тепловий потік, на 1 м водяного ТП
- Виконуємо розрахунок максимальної температури ТП
- Виконуємо розрахунок мінімальної температури ТП
- Розраховуємо середній температурний показник теплої підлоги, який повинен бути менше або дорівнює нормами, визначеними СП 60.13330.2012 п. 6.4.8
Подібна методика закладена в деякі програми для розрахунку теплої підлоги, поширювані на платній основі.
Спрощена методика
Порада: як видно з наведеного вище прикладу, точний розрахунок водяного ПТ - це дуже складний процес, який краще довірити професіоналам.
Спрощений метод заснований на наступному алгоритмі: тепловіддача теплої підлоги повинна компенсувати або перевищувати не більше ніж на 25% тепловтрати приміщення. Для розрахунку теплих підлог по площі приміщення, необхідно мати дані про тепловтратах, запланованої температурі і деяких особливостей будови підлогового покриття.
- Перше, що потрібно зробити - це скласти план-схему опалювальних приміщень з докладним позначенням віконних і дверних прорізів
- Обчислюємо потреба тепла для кожного приміщення. Для цього розраховуємо тепловтрати приміщення.
Виконуємо розрахунок необхідної потужності теплої підлоги на 1 м2 по формулі:
G = Q / F
де: Q - сумарний показник тепловтрат; F - площа, яка відведена під укладку змійовика ТП.
На підставі отриманих даних про потужності ТП, вибираємо крок трубопроводу (відстань між витками).
Важливо! Слід знати, що крок укладання трубопроводу відповідає певній тепловим навантаженням: 15 см - від 80 Вт / м2; 20 см - від 50 - 80 Вт / м2; 30 см - до 50 Вт / м2.
Маючи необхідні значення кроку, по таблиці можна визначити діаметр трубопроводу, рекомендовану середню температуру теплоносія.
Представлена вище таблиця дозволяє зробити розрахунок довжини труби для теплої підлоги, знаючи його необхідну кількість (при обраному діаметрі) на 1 м2 опалювальної площі.
Порада: При самостійному проектуванні даної СО слід знати, що довжина трубопроводу в одному контурі не повинна перевищувати 100 пг.м. Наприклад, для обігріву кімнати, площею 20 м2 необхідно 200 п.м. труби, діаметром 16 мм. Для коректної роботи даної СО необхідно створити мінімум 2 окремих контуру по 100 п.м кожен.
Вибираємо тип укладання змійовика. Як правило, при самостійному створенні «теплих підлог» застосовують дві основні схеми укладання: «змійкою» або «равликом». Розташування трубопроводу залежить від ділянок з найбільшими тепловтратами. Такими ділянками є підлогу біля входу і віконних прорізів. Вибирайте схему, трубопровід в яких в даних ділянках буде мати найбільшу температуру.
Якщо виникає складність на даному етапі, то найбільш простий метод розрахунку труби для теплої підлоги - калькулятор, який можна знайти на спеціалізованих порталах.
Вибір труби. Як правило, для створення даної СО застосовують труби з: металопластику, пропілену та зшитого поліетилену.
Порада: Професіонали рекомендують звернути увагу на трубопровід із зшитого поліетилену, який має найменший коефіцієнт лінійного розширення, ніж представлені аналоги. Якщо вибір припав на пропилен, то для теплої підлоги застосовуйте тільки армовані марки даного матеріалу.
Останнє, що слід розрахувати - це продуктивність циркуляційного насоса. Робиться це за формулою:
G = Q * 0,86 / Δt
де:
G - продуктивність насоса л / год;
0,86 - коефіцієнт для перекладу Вт / ч в ккал / ч.
Δt - різниця температур між подачею і обратку.
Розрахунок електричної теплої підлоги
Найчастіше, при самостійному облаштуванні електричних нагрівальних підлог, виникає потреба в розрахунку резистивних (кабельних) виробів.
- Обчислюємо тепловтрати приміщення, щоб знати, скільки тепла слід подати в кімнату для створення комфортного мікроклімату.
- Складає план-схему для з'ясування площі, на якій буде розташовуватися гріючий кабель.
Вибираємо крок укладання (від 10 до 30 см.)
Важливо! Чим більше крок, ніж менш рівномірно буде прогріватися підлогу. Можливо появи «теплової зебри».
- Розраховуємо необхідну довжину кабелю використовуючи формулу: L = S / Dx1,1 де: S - площа нагріву; D - крок укладання; 1,1 - поправка на вигини.
Сьогодні, більшість виробників цієї продукції вказують потужність кабелю на певний його відрізок. Наприклад, кабель DTIP - 18 продається відрізками по 22 метра і має маркування: 220/230; 360/395. Перші дві цифри - напруга живлення; другі - потужність відрізка при 220/230 V. У маркуванні є цифра 18, яка вказує на потужність 1 п.м кабелю - 18 Вт. Перевірити дане твердження легко: 395/22 = 17,95 на 1 метр погонний вироби.