Örnek olarak su sistemi kullanılarak ısıtmalı zemin nasıl hesaplanır

Yerden ısıtmanın etkinliği birçok faktörden etkilenir.Bunlar dikkate alınmadan, sistem doğru şekilde kurulsa ve yapımında en modern malzemeler kullanılsa bile gerçek ısıl verim beklentileri karşılamayacaktır.

Bu nedenle, kurulum işinden önce ısıtmalı zeminin yetkin bir şekilde hesaplanması gerekir ve ancak o zaman iyi bir sonuç garanti edilebilir.

Bir ısıtma sistemi projesi geliştirmek ucuz değildir, bu nedenle birçok ev ustası hesaplamaları kendi başına yapar. Katılıyorum, ısıtmalı zeminlerin kurulum maliyetini düşürme fikri çok cazip görünüyor.

Size nasıl proje oluşturulacağını, ısıtma sisteminin parametrelerini seçerken hangi kriterlerin dikkate alınması gerektiğini anlatacağız ve adım adım hesaplama yöntemini açıklayacağız. Netlik sağlamak için, ısıtmalı zeminin hesaplanmasına ilişkin bir örnek hazırladık.

Hesaplama için ilk veriler

Başlangıçta, uygun şekilde planlanmış bir tasarım ve kurulum çalışması süreci, gelecekte sürprizleri ve hoş olmayan sorunları ortadan kaldıracaktır.

Isıtmalı zemini hesaplarken aşağıdaki verilerden yola çıkmalısınız:

• duvar malzemesi ve tasarım özellikleri;
• plandaki odanın boyutları;
• son kat kaplama türü;
• kapı, pencere tasarımları ve yerleşimleri;
• Yapı elemanlarının planda düzenlenmesi.

Yetkili tasarımı gerçekleştirmek için, belirlenen sıcaklık rejimini ve ayarlama olasılığını dikkate almak gerekir.

Kaba bir hesaplama yapmak için 1 m olduğu varsayılmaktadır.² ısıtma sistemi 1 kW'lık ısı kaybını telafi etmelidir.Ana sisteme ek olarak su ısıtma devresi kullanılıyorsa, ısı kaybının yalnızca bir kısmını karşılamalıdır.

Odalarda konforlu bir konaklamayı sağlayan zemin sıcaklığına ilişkin çeşitli amaçlara yönelik öneriler bulunmaktadır:

• 29°С - yaşam sektörü;
• 33°С- banyo, yüzme havuzlu odalar ve yüksek nemli diğer odalar;
• 35°C — Soğuk bölgeler (giriş kapılarında, dış duvarlarda vb.).

Bu değerlerin aşılması, hem sistemin hem de son kaplamanın aşırı ısınmasına ve ardından malzemeye kaçınılmaz zarar verilmesine neden olur.

Ön hesaplamalar yaptıktan sonra, kişisel hislerinize göre soğutucunun optimum sıcaklığını seçebilir, ısıtma devresindeki yükü belirleyebilir ve soğutucunun hareketini uyarmakla mükemmel şekilde başa çıkabilen pompalama ekipmanı satın alabilirsiniz. %20 soğutma sıvısı akışı marjı ile seçilir.

Kapasitesi 7 cm'den fazla olan bir şapın ısıtılması çok zaman alır, bu nedenle su sistemlerini kurarken belirtilen sınırı aşmamaya çalışırlar. Yer seramikleri su bazlı zeminler için en uygun kaplama olarak kabul edilir; ultra düşük ısı iletkenliği nedeniyle ısıtmalı zeminler parke altına döşenmez.

Tasarım aşamasında, ısıtılan zeminin ana ısı tedarikçisi mi olacağına yoksa sadece radyatör ısıtma branşına ek olarak mı kullanılacağına karar vermelisiniz. Telafi etmesi gereken termal enerji kayıplarının payı buna bağlıdır. Değişikliklerle %30 ila %60 arasında değişebilir.

Su tabanının ısınma süresi şapın içerdiği elemanların kalınlığına bağlıdır. Soğutucu olarak su çok etkilidir ancak sistemin kurulumu zordur.

Isıtmalı zeminin parametrelerinin belirlenmesi

Hesaplamanın amacı termal yükün değerini elde etmektir. Bu hesaplamanın sonucu atılan sonraki adımları etkiler. Isı yükü ise belirli bir bölgedeki ortalama kış sıcaklığından, odalarda beklenen sıcaklıktan ve tavan, duvar, pencere ve kapıların ısı transfer katsayısından etkilenir.

Isı kaybının nedeni evin kötü yalıtılmış duvarları, pencereleri ve kapılarıdır. En büyük ısı yüzdesi havalandırma sistemi ve çatıdan kaybedilir (+)

Daha önce yapılan hesaplamaların nihai sonucu yerden ısıtma cihazı su türü ayrıca evde yaşayan insanların ve evcil hayvanların ısı emisyonu da dahil olmak üzere ek ısıtma cihazlarının varlığına da bağlı olacaktır. Hesaplamada sızıntının varlığı dikkate alınmalıdır.

Önemli parametrelerden biri odaların konfigürasyonudur, bu nedenle evin kat planına ve ilgili bölümlere ihtiyacınız olacaktır.

Isı kaybını hesaplama yöntemi

Bu parametreyi belirledikten sonra odadaki insanların rahatı için zeminin ne kadar ısı üretmesi gerektiğini öğrenecek ve güce göre kazan, pompa ve zemini seçebileceksiniz. Başka bir deyişle: ısıtma devreleri tarafından verilen ısı, binanın ısı kaybını telafi etmelidir.

Bu iki parametre arasındaki ilişki aşağıdaki formülle ifade edilir:

MP = 1,2 x Q, Nerede

• Milletvekili - gerekli devre gücü;
• Q - ısı kaybı.

İkinci göstergeyi belirlemek için pencerelerin, kapıların, tavanların ve dış duvarların alanının ölçümleri ve hesaplamaları yapılır. Zemin ısıtılacağından bu kapalı yapının alanı dikkate alınmamıştır. Ölçümler binanın köşeleri de dahil olmak üzere dış taraftan alınır.

Hesaplamada her yapının hem kalınlığı hem de termal iletkenliği dikkate alınacaktır. Standart değerler termal iletkenlik katsayısı En sık kullanılan malzemeler için (λ) tablodan alınabilir.

Tablodan hesaplama için katsayı değerini alabilirsiniz. Metal-plastikten yapılmış pencereler (+) monte edilmişse, tedarikçiden malzemenin ısıl direncinin değerini öğrenmek önemlidir.

Isı kaybı her yapı elemanı için ayrı ayrı aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

Q = 1/R*(tв-tн)*S x (1+∑b), Nerede

• R - kapalı yapının yapıldığı malzemenin termal direnci;
• S - yapısal elemanın alanı;
• tв ve tн - İkinci gösterge en düşük değere göre alınarak sırasıyla iç ve dış sıcaklıklar;
• B - Binanın ana yönlere göre yönelimiyle ilişkili ek ısı kayıpları.

Isıl direnç indeksi (R), yapının kalınlığının yapıldığı malzemenin ısıl iletkenlik katsayısına bölünmesiyle bulunur.

B katsayısının değeri evin yönüne bağlıdır:

• 0,1 - kuzey, kuzeybatı veya kuzeydoğu;
• 0,05 - batı, güneydoğu;
• 0 - güney, güneybatı.

Su ısıtmalı zeminin hesaplanmasına ilişkin herhangi bir örnek kullanarak soruyu ele alırsak, daha net hale gelir.

Özel hesaplama örneği

Diyelim ki kalıcı olmayan ikamet için bir evin 20 cm kalınlığındaki duvarları gazbeton bloklardan yapılmış. Çevre duvarlarının pencere ve kapı açıklıkları hariç toplam alanı 60 m²’dir. Dış sıcaklık -25°С, iç +20°С, tasarım güneydoğuya yöneliktir.

Blokların ısı iletkenlik katsayısının λ = 0,3 W/(m°*C) olduğu dikkate alındığında duvarlardan olan ısı kaybını şu şekilde hesaplamak mümkündür: R=0,2/0,3= 0,67 m²°C/W.

Sıva tabakasından da ısı kayıpları görülmektedir. Kalınlığı 20 mm ise Rpcs. = 0,02/0,3 = 0,07 m²°C/W. Bu iki göstergenin toplamı duvarlardan ısı kaybının değerini verecektir: 0,67+0,07 = 0,74 m²°C/W.

Tüm başlangıç ​​verilerini elde ederek bunları formülde yerine koyarız ve aşağıdaki duvarlara sahip bir odanın ısı kaybını buluruz: Q = 1/0,74*(20 - (-25)) *60*(1+0,05) = 3831,08 W .

Aynı şekilde, diğer kapalı yapılardan ısı kaybı da hesaplanır: pencereler, kapılar, çatılar.

Isıtma devrelerinin yaydığı ısı, güçlerinin hafife alınması durumunda evin içindeki havayı istenilen değere kadar ısıtmaya yetmeyebilir. Aşırı güç varsa aşırı soğutma sıvısı tüketimi olacaktır

Tavandaki ısı kaybını belirlemek için, ısıl direnci planlanan veya mevcut yalıtım tipinin değerine eşit olarak alınır: R = 0,18/0,041 = 4,39 m²°C / W.

Tavan alanı taban alanıyla aynı olup 70 m²'ye eşittir. Bu değerleri formülde yerine koyarsak üst bina kabuğundan ısı kaybı elde edilir: Q ter. = 1/4,39*(20 - (-25))* 70* (1+0,05) = 753,42 W.

Pencerelerin yüzeyindeki ısı kaybını belirlemek için alanlarını hesaplamanız gerekir. 1,5 m genişliğinde ve 1,4 m yüksekliğinde 4 pencere varsa toplam alanları: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 m² olacaktır.

Üretici, cam ünite ve profil için ayrı ayrı ısıl direnci belirtirse - sırasıyla 0,5 ve 0,56 m²°C/W, bu durumda Rocon = 0,5*90+0,56*10)/100 = 0,56 m²°C/ Sal Burada 90 ve 10 pencerenin her elemanı başına düşen paydır.

Elde edilen verilere dayanarak ileri hesaplamalara devam edilir: Qwindow = 1/0,56*(20 - (-25))*8,4*(1+0,05) = 708,75 W.

Dış kapı 0,95*2,04=1,938 m² alana sahiptir. Daha sonra Rdv. = 0,06/0,14 = 0,43 m²°C/W. Q kapısı = 1/0,43*(20 - (-25))* 1,938*(1+0,05) = 212,95 W.

Dış kapılar sık ​​sık açıldığından büyük miktarda ısı kaybı yaşanır. Bu nedenle sıkı bir şekilde kapanmalarını sağlamak önemlidir.

Sonuç olarak ısı kaybı şu şekilde olacaktır: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = W.

Bu sonuca hava sızması için %10 daha eklenirse Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 W olur.

Artık zeminin termal gücünü belirleyebilirsiniz: Mp = 1.*8146,85 = 9776,22 W veya 9,8 kW.

Havayı ısıtmak için gerekli ısı

Eğer ev havalandırma sistemi ile donatılmış, bu durumda kaynağın açığa çıkardığı ısının bir kısmının dışarıdan gelen havayı ısıtmak için harcanması gerekir.

Formül hesaplama için kullanılır:

Qv. = c*m*(tв—tн), Nerede

• C = 0,28 kg⁰С ve hava kütlesinin ısı kapasitesini belirtir;
• M Sembol, dış havanın kütle akışını kg cinsinden gösterir.

Son parametre, havanın her saat başı yenilenmesi şartıyla tüm odaların hacmine eşit olan toplam hava hacminin, sıcaklığa bağlı olarak değişen yoğunluk ile çarpılmasıyla elde edilir.

Grafik, hava yoğunluğunun sıcaklığa bağımlılığını göstermektedir.Veriler, cebri havalandırma sonucunda eve giren hava kütlesini ısıtmak için gereken ısı miktarını hesaplamak için gereklidir (+)

Bina 400 m alırsa³/sa, bu durumda m=400*1,422 = 568,8 kg/sa. Qv. = 0,28*568,8*45 = 7166,88 W.

Bu durumda zeminin gerekli ısıl gücü önemli ölçüde artacaktır.

Gerekli sayıda borunun hesaplanması

Su ısıtmalı bir zemin kurmak için farklı seçim yapın boru döşeme yöntemleri, şekil bakımından farklılık gösterir: üç tür yılan - gerçek yılan, köşeli, çift ve salyangoz. Monte edilmiş bir devrede farklı şekillerin bir kombinasyonu olabilir. Bazen zeminin orta alanı için “salyangoz”, kenarlar için ise “yılan” türlerinden biri seçilir.

“Salyangoz” basit geometriye sahip geniş odalar için rasyonel bir seçimdir. Çok uzun veya karmaşık hatlara sahip odalarda “yılan” (+) kullanmak daha iyidir.

Borular arasındaki mesafeye adım denir. Bu seçeneği seçerken iki gereksinimi karşılamanız gerekir: Ayağınız zeminin belirli alanlarındaki sıcaklık farkını hissetmemeli ve boruları mümkün olduğunca verimli kullanmanız gerekir.

Zeminin sınır bölgeleri için 100 mm'lik bir adım kullanılması tavsiye edilir. Diğer alanlarda 150 ila 300 mm arasında bir eğim seçebilirsiniz.

Zeminin ısı yalıtımı önemlidir. Zemin katta kalınlığı en az 100 mm'ye ulaşmalıdır. Bu amaçla mineral yün veya ekstrüde polistiren köpük kullanın.

Borunun uzunluğunu hesaplamak için basit bir formül vardır:

L = S/G*1,1, Nerede

• S — kontur alanı;
• N - döşeme adımı;
• 1,1 - bükülme marjı %10.

Nihai değere, kolektörden sıcak devrenin hem dönüş hem de besleme dağıtımına döşenen bir boru bölümü eklenir.

Hesaplama örneği.

Başlangıç ​​değerleri:

• kare — 10 m²;
• toplayıcıya olan mesafe — 6 m;
• adım atma - 0,15 m.

Sorunun çözümü basit: 10/0,15*1,1+(6*2) = 85,3 m.

100 m'ye kadar uzunluğa sahip metal-plastik borular kullanıldığında, çoğunlukla 16 veya 20 mm'lik bir çap seçilir. 120-125 m boru uzunluğunda kesiti 20 mm² olmalıdır.

Tek devreli tasarım yalnızca küçük alana sahip odalar için uygundur. Büyük odalardaki zemin 1:2 oranında çeşitli konturlara bölünmüştür - yapının uzunluğu genişliğin 2 katı olmalıdır.

Daha önce hesaplanan değer, zemin boruları genel olarak. Ancak resmi tamamlamak için ayrı bir konturun uzunluğunu vurgulamak gerekir.

Bu parametre, seçilen boruların çapına ve birim zamanda sağlanan su hacmine göre belirlenen devrenin hidrolik direncinden etkilenir. Bu faktörler göz ardı edilirse, basınç kaybı o kadar büyük olur ki hiçbir pompa soğutucuyu sirkülasyona zorlayamaz.

Seçilen döşeme adımına bağlı olarak boru akışının belirlenmesi

Aynı uzunluktaki konturlar ideal bir durumdur, ancak pratikte nadiren karşılaşılırlar çünkü farklı amaçlara yönelik odaların alanı çok farklıdır ve konturların uzunluğunu tek bir değere indirmek pratik değildir. Profesyoneller boru uzunluklarında %30 ila 40'lık bir farka izin verir.

Toplayıcının çapı ve karıştırma ünitesinin verimi, kendisine bağlı izin verilen döngü sayısını belirler. Karıştırma ünitesinin pasaportunda her zaman tasarlandığı termal yük miktarını bulabilirsiniz.

Diyelim ki verim katsayısı (KV'ler) 2,23 m'ye eşittir³/H. Bu katsayı ile bazı pompa modelleri 10 ila 15 W'lık bir yüke dayanabilir.

Devre sayısını belirlemek için her birinin termal yükünü hesaplamanız gerekir.Isıtılan zeminin kapladığı alan 10 m² ve ​​ısı transferi 1 m² ise gösterge KV'ler 80 W ise 10*80 = 800 W. Bu, karıştırma ünitesinin 10 m² alana sahip 15.000/800 = 18,8 oda veya devre sağlayabileceği anlamına gelir.

Bu rakamlar maksimumdur ve yalnızca teorik olarak uygulanabilir, ancak gerçekte rakamın en az 2, ardından 18 - 2 = 16 devre azaltılması gerekir.

Seçim sırasında gerekli karıştırma ünitesi (toplayıcı) Bakalım bu kadar çok sayıda sonucu var mı?

Boru çaplarının doğru seçiminin kontrol edilmesi

Boru kesitinin doğru seçilip seçilmediğini kontrol etmek için aşağıdaki formülü kullanabilirsiniz:

υ = 4*Q*10ᶾ/n*d²

Hız, bulunan değere karşılık geldiğinde boru kesiti doğru seçilmiştir. Düzenleyici belgeler maksimum 3 m/sn hıza izin verir. çapı 0,25 m'ye kadardır ancak optimum değer 0,8 m/sn'dir, çünkü değeri arttıkça boru hattındaki gürültü etkisi de artar.

Yerden ısıtma borularının hesaplanmasına ilişkin ek bilgi aşağıda verilmiştir. Bu makale.

Sirkülasyon pompasının hesaplanması

Sistemi ekonomik hale getirmek için ihtiyacınız olan bir sirkülasyon pompası seçinDevrelerde gerekli basıncı ve optimum su akışını sağlar. Pompa pasaportları genellikle en uzun devredeki basıncı ve tüm devrelerdeki toplam soğutma sıvısı akışını gösterir.

Basınç hidrolik kayıplardan etkilenir:

∆h = L*Q²/k1, Nerede

• L - kontur uzunluğu;
• Q — su tüketimi l/sn;
• k1 - sistemdeki kayıpları karakterize eden katsayı; gösterge hidrolik referans tablolarından veya ekipman pasaportundan alınabilir.

Basıncın büyüklüğünü bilmek, akış hızını hesapla sistemde:

S = k*√H, Nerede

k akış katsayısıdır.Profesyoneller, bir evin her 10 m²'si için akış oranının 0,3-0,4 l/s aralığında olduğunu varsaymaktadır.

Sıcak su tabanının bileşenleri arasında sirkülasyon pompasına özel bir rol verilmiştir. Yalnızca gücü gerçek soğutucu akışından %20 daha yüksek olan bir ünite borulardaki direncin üstesinden gelebilir

Pasaportta belirtilen basınç ve akış oranlarına ilişkin rakamlar tam anlamıyla alınamaz - bu maksimumdur, ancak aslında ağın uzunluğundan ve geometrisinden etkilenirler. Basınç çok yüksekse devrenin uzunluğunu azaltın veya boruların çapını artırın.

Şap kalınlığını seçmek için öneriler

Referans kitaplarında şapın minimum kalınlığının 30 mm olduğu bilgisini bulabilirsiniz. Oda oldukça yüksek olduğunda şapın altına yalıtım konularak ısıtma devresinin verdiği ısıdan yararlanma verimi artırılır.

En popüler destek malzemesi ekstrüde polistiren köpük. Isı transfer direnci betona göre önemli ölçüde düşüktür.

Şap takarken, betonun doğrusal genleşmesini dengelemek için odanın çevresi bir amortisör bandı ile süslenir. Doğru kalınlığı seçmek önemlidir. Uzmanlar, 100 m²'yi aşmayan bir oda alanı için 5 mm'lik bir dengeleme katmanı kurulmasını tavsiye ediyor.

Uzunluğun 10 m'yi aşması nedeniyle alan değerleri daha büyükse kalınlık aşağıdaki formül kullanılarak hesaplanır:

b = 0,55*L, Nerede

L m cinsinden odanın uzunluğudur.

Konuyla ilgili sonuçlar ve faydalı videolar

Bu video ısıtmalı hidrolik zeminin hesaplanması ve montajı hakkındadır:

Videoda zeminin döşenmesi için pratik öneriler sunulmaktadır. Bu bilgiler amatörlerin genellikle yaptığı hatalardan kaçınmanıza yardımcı olacaktır:

Hesaplama, optimum performans göstergelerine sahip bir "sıcak zemin" sistemi tasarlamayı mümkün kılar. Pasaport verilerini ve önerilerini kullanarak ısıtmanın kurulmasına izin verilir.

İşe yarayacak, ancak profesyoneller sistemin sonuçta daha az enerji tüketmesi için hesaplamalara hala zaman ayırmanızı tavsiye ediyor.

Yerden ısıtma hesabı ve ısıtma devresi tasarımı hazırlama konusunda tecrübeniz var mı? Veya konuyla ilgili hala sorularınız mı var? Lütfen görüşlerinizi paylaşın ve yorum bırakın.