Изчисляване на подово отопление: избор на тръби, избор на стъпка + примерни изчисления

Какво ви е необходимо за изчислението

За да поддържа къщата топла, отоплителната система трябва да компенсира всички топлинни загуби през ограждащите елементи на сградата, прозорците и вратите, вентилационната система. Ето защо основните параметри, необходими за изчисляване на отоплението, са

• размерите на къщата;
• материали на стените и тавана;
• Размер, количество и конструкция на прозорците и вратите;
• Вентилационен капацитет (обем на въздухообмена) и др.

Трябва да вземете предвид и климата в региона (минимална зимна температура) и желаната температура на въздуха във всяка стая.

Тези данни ще ви позволят да изчислите необходимата топлинна мощност на системата, която е основният параметър за определяне на капацитета на помпата, температурата на охлаждащата течност, дължината и сечението на тръбите и т.н.

Калкулаторът за изчисление на тръбите за подово отопление, достъпен на уебсайтовете на много фирми за монтаж на подово отопление, може да ви помогне.

Екранна снимка от страницата на калкулатора

Програмата на охлюва за топъл под Изтегляне безплатно

Проектиране на подово отопление

Професионално проектиране на системи за подово отопление (топлоизолиран воден под) за сгради с различно предназначение и дизайн (вила, търговски център, търговски център, СТОЛИЦА, магазин и др.) и всякакви източници на топлина в съответствие с европейските и руските стандарти и норми.

Проектът е необходим за инсталирането на водно подово отопление и е паспорт на системата, включително за последващата поддръжка на системата.

Проектът включва изчисление на топлинните загуби на сградата, като се взема предвид климатичната зона. Вземат се предвид материалите, дебелината и конструкцията на стените, подовете, изолацията на основите и покрива, запълването на отворите за врати и прозорци и плановете на етажите. При проектирането се вземат предвид всички характеристики на сградата и индивидуалните желания на клиентите. Пълният проект за система за подово отопление включва следните основни части:

• резултатите от топлотехническото изчисление,
• паспорт на системата,
• монтажни схеми за полагане на тръбите за подово отопление, мрежата, клапите, позиционирането на термостата,
• балансиращи таблици за колектори за подово отопление,
• спецификация на материалите и компонентите.

В нашите проекти планирането на тръбите се извършва от опитен проектант, а тръбите се полагат по метода на Thermotech "меандър" (волута) и с променливо разстояние, като се подчертават зоните на билото. За разлика от някои фирми, работещи под шапката на известни марки, при които разположението на тръбите се извършва автоматично от "патентована" компютърна програма, използваща примитивна "змия" със същата височина. В топла Европа моделът на серпентината се използва за сгради с много ниски топлинни загуби (до 30 W/m2); когато топлинните загуби са по-високи, проектантите трябва да преминат към модела на охлюва и да използват гребеновидни зони по външните стени, за да компенсират увеличените топлинни загуби. Програмите все още не правят това.

Но като правило в нашите климатични условия и при изоставащите изисквания на стандартите за изолация на ограждащите конструкции на сградите, както и при масово практикуваната липса на външна топлоизолация в отделните сгради, положението с топлинните загуби е много по-лошо. Добре е топлинните загуби на къщата да са в рамките на 75-80 W/m2 от пода, но и повече не е необичайно, а по-скоро обратното в частните сгради. Но нашите специалисти имат дълга и успешна история в проектирането и изпълнението на системи за подово отопление в суровите условия на Сибир и притежават богат опит в тази област. Това ни позволява да изпълняваме проекти, които са най-подходящи за нашите (и всякакви други) климатични условия и индивидуалните характеристики на конкретния обект.

В идеалния случай за проектирането на хидравлична система за подово отопление ще ви е необходим план на етажа или поне планове на етажите, за предпочитане в AutoCad. Ако не разполагате с такъв, ще ви е необходим план на етажа с всички измервания, изготвен на ръка. Освен това трябва да се изготви и одобри спецификация на проекта.

Проектирането на подово отопление е съобразено със сградата и нуждите на клиента. При слаби подове или тънки системи при проектирането могат да се използват леки системи за подово отопление с алуминиеви топлоразпределителни плочи или система от фолио.

Резултатът от проектирането е пакет от техническа документация, съдържащ информационен лист на системата с резултатите от топлотехническите изчисления, монтажни диаграми за инсталиране на тръбите за подово отопление и стайните термостати, таблици за балансиране на колекторите и спецификация на материалите, оборудването и принадлежностите.

Завършеният проект позволява системата да бъде напълно окомплектована с оборудването, аксесоарите и материалите съгласно приложената спецификация, както и да се инсталира и пусне в експлоатация функционална система.

Етикети: схема на пода, схема на подовото отопление, схема на подовото отопление, изчисление на подовото отопление, изчисление на подовото отопление, схема на подовото отопление, изчисление на подовото отопление, изчисление на подовото отопление, изчисление на подовото отопление,

Чат онлайн в долния десен ъгъл на страницата

Методи за полагане на тръби за подово отопление

Изборът на модел за полагане на тръбите се основава на формата на помещението. Конфигурациите на намотките могат да бъдат разделени на два основни типа полагане на тръбите: паралелно и спирално.Паралелно полагане: при този тип полагане температурата на пода варира значително - най-голяма ще бъде в началото на намотката и съответно по-малка в края. Тази схема обикновено се използва в малки помещения (напр. бани). При това разположение най-горещата тръба, т.е. мястото, където отоплителната среда влиза в серпентината, трябва да бъде разположена в най-студената зона на помещението (напр. до външната стена) или в зоната на най-голям комфорт (напр. в бани без външни стени). Това разположение дава възможност за полагане на тръбите върху наклонени подове (например в посока към подовото отводняване).Спирална инсталация: При този тип инсталация температурата на пода остава постоянна в цялото помещение - редуват се противоположни посоки на потока, като най-горещата част на тръбата е в непосредствена близост до най-студената. Използването на тази схема се препоръчва на места, където температурните разлики са нежелателни, и, разбира се, в големи помещения (зали). Тази схема не е подходяща за полагане върху наклонени подове.
Възможна е всякаква комбинация от основните видове полагане. В по-студените зони (външни стени) е препоръчително да се вземе по-малък ъгъл (разстояние между тръбите) или да се раздели разположението на тръбите в отделни зони на помещението - по-студени и по-топли. Винаги най-студената зона в помещението е тази покрай външната стена и в нея трябва да бъдат разположени най-горещите тръби.
Размахът на тръбите (B) отчита минималния радиус на огъване на тръбите (по-голям за полиетиленовите тръби) - обикновено B = 50, 100, 150, 200, 250, 300 и 350 mm. Приблизителната дължина на тръбата за навиване на квадратен метър подова площ може да се изчисли по следната формула: L=1000/V (mm./m2). Общата дължина на тръбите е L/1000 x F (m2 отопляема подова площ).За закрепване на тръбите се използват специални скоби, като разстоянието между тях е приблизително 0,4-0,5 m.

Предимства и недостатъци на подовото отопление като основно отопление

Основното предимство е удобството. Топлият под под краката ви създава усещане за топлина и уют много по-бързо, отколкото горещият въздух в стаята. Има и други предимства:

• Равномерно отопление на помещението. Топлината се излъчва от цялата площ на пода, докато радиаторите затоплят частично стените и разпространяват топлината само в определена зона.
• Системата е напълно безшумна.
• Тъй като нагревателните елементи са вградени в подовата замазка, отоплението оказва по-малко влияние върху нивото на влажност.
• Можете да изберете вариант с различна топлинна инерция. Водният под се нагрява бавно и се охлажда в продължение на почти едно денонощие. Инфрачервеното фолио нагрява повърхността на пода мигновено и изстива също толкова бързо.
• Отоплението с водно подово отопление е по-евтино от това с радиатори. Разходите за електрическо отопление не са толкова привлекателни.
• Системите се инсталират и в най-малките пространства, дори на стълбищните стъпала.
• Радиаторите не украсяват помещението и не се вписват в интериора. Елементите на подовото отопление са скрити от погледа.

Недостатъци:

• Подовото отопление е трудоемко и отнема много време. Подовото отопление е покрито с топло- и хидроизолация. След това се поставят армиращи мрежи или постелки за полагане. Тръбите се разполагат, правят се връзки, излива се бетонна замазка, полага се подложка и се полага окончателният под. Това отнема време и средства.
• Водното подово отопление отнема поне 10 см, а електрическото подово отопление - поне 3 до 5 см.
• Ремонтите са много трудни: ако има повреди, настилката трябва да се демонтира, замазката да се разбие, дефектите да се отстранят и подът да се настили наново.

Разположение на водно подово отопление в къща

Водното подово отопление се монтира като единична или двойна серпентина, или като спирала. Общата дължина на тръбата зависи от избора на схема на свързване. В идеалния случай намотките трябва да са с еднакъв размер. На практика обаче е трудно и непрактично да се създават еднотипни контури.

Когато се прави подът в цялата къща, се вземат предвид параметрите на помещенията. В банята, тоалетната, коридора, които заемат по-малко пространство от дневната, спалнята или други помещения, е трудно да се създадат дълги контури. За отоплението им не са необходими много тръби. Дължината им може да бъде ограничена до няколко метра.

Някои внимателни собственици заобикалят тези помещения при инсталирането на водния кръг. Това спестява материали, труд и време. Подовото отопление се монтира по-трудно в по-малки помещения, отколкото в по-големи.

Ако системата заобикаля тези зони, е важно правилно да се изчисли максималното налягане в системата. За тази цел се използва балансиращ вентил. Той е предназначен да изравнява загубите на налягане в различните кръгове.

Той е предназначен да изравнява загубите на налягане в различните кръгове.

Минимално разстояние между заварките

Разстоянието между заваръчните шевове в металните конструкции може да се определи при различни условия. По-долу са дадени някои основни примери с ограничения на разстоянието.

Съществуват правила, които позволяват по-късо разстояние между шевовете, което е по-малко от 0,9 от диаметъра на самия отвор. Това се отнася за случаите, когато фитингите и тръбите трябва да бъдат заварени. За всичко това има определени условия. Например заварените съединения трябва да се изследват с радиография, преди да бъдат пробити. Вместо това може да се използва и ултразвукова проверка. Изчисляването на надбавката се извършва на разстояние най-малко един квадратен корен от диаметъра. Задължително е да се направи предварително изчисление, което ще покаже дали продуктът отговаря на определените якостни характеристики.

Минимално разстояние между заваръчните шевове на тръбите

Минималното разстояние между заварките на тръбопроводите на отоплителната мрежа също се регламентира от специални документи. Като се има предвид фактът, че ремонтът на тръби и монтажът на тръбопроводи чрез заваряване по-често се извършват от специалисти, които работят с критични конструкции, спазването на нормите е по-важно тук.

Самата тръба се изчислява предварително, така че всички огъвания, допълнителни съединения и други конструктивни детайли да са в съответствие с приетите правила. По време на ремонта нерядко се допускат грешки и невинаги се спазват правилата, но това не гарантира, че фугата ще издържи. В края на краищата всички допустими отклонения за разстоянието между заварките са взети от предишен опит. Минималното разстояние между заваръчните шевове на тръбопровода се определя съгласно ГОСТ 32569-2013. Тук се предоставят всички данни за експлоатацията, монтажа и ремонта на технологичните тръбопроводи.

Заключение

Значението на спазването на разстоянията се отнася най-вече за критичните конструкции, които се изпълняват по определени технологии. Повечето хора, които извършват заваряване само в домашни условия, може би дори не са чували за такива ограничения. За професионалистите, които работят с конкретна спецификация, при която трябва ясно да се спазват всички правила, изчисляването на минималното разстояние е задължително.

Конкретен пример за изчисление на отоплителен кръг

Да предположим, че трябва да се оразмери отоплителният кръг на къща с площ 60 кв. м.

За изчислението са необходими следните данни и характеристики:

• размери на помещението: височина - 2,7 м, дължина и ширина - съответно 10 и 6 м;
• къщата има 5 метално-пластмасови прозореца с площ 2 кв.м;
• външни стени - газобетон, дебелина - 50 cm, Kt = 0,20 W/mK;
• допълнителна изолация на стените - пенополистирол 5 cm, Kt=0,041 W/mK;
• материал на таванната плоча - стоманобетонна плоча, дебелина - 20 cm, Kt=1.69 W/mK
• изолация на тавана - полистиролни плоскости с дебелина 5 см;
• размери на входната врата - 0,9*2,05 m, топлоизолация - полиуретанова пяна, слой - 10 cm, Kt=0,035 W/mK.

По-нататък ще разгледаме стъпка по стъпка пример за изчисление.

Стъпка 1 - изчисляване на топлинните загуби през конструктивните елементи

Топлинно съпротивление на стенните материали:

• газобетон: R1=0,5/0,20=2,5 кв.м*K/W;
• пенополистирол: R2=0,05/0,041=1,22 кв.м*K/W.

Топлинното съпротивление на стената като цяло е: 2,5+1,22=3,57 кв. м*K/W. Средната температура в къщата е +23 °C, а минималната външна температура е 25 °C, със знак минус. Разликата е 48 °C.

Изчисляване на общата повърхност на стената: S1=2,7*10*2+2,7*6*2=86,4 m2. От изчислената стойност се изважда стойността на прозорците и вратите: S2=86,4-10-1,85=74,55 кв.м.

Като заместим тези стойности във формулата, получаваме топлинните загуби на стените: Qc=74,55/3,57*48=1002 W

Топлинните загуби през прозорците, вратите и тавана се изчисляват по подобен начин. За оценка на загубите на енергия през тавана се взема предвид топлопроводимостта на тавана и изолационния материал.

Окончателното топлинно съпротивление на тавана е: 0,2/1,69+0,05/0,041=0,118+1,22=1,338 кв. м*K/W. Загубата на топлина ще бъде: Qn=60/1,338*48=2152 W.

За да се изчисли изтичането на топлина през прозорците, е необходимо да се определи среднопретеглена стойност на термичното съпротивление на материалите: стъклопакет - съответно 0,5 и профил - 0,56 кв. м*K/W.

Rо=0,56*0,1+0,5*0,9=0,56 кв.м*К/Вт. Тук 0,1 и 0,9 са дяловете на всеки материал в конструкцията на прозореца.

Загуба на топлина от прозореца: Qo=10/0,56*48=857 W.

Като се вземе предвид топлоизолацията на вратата, нейното топлинно съпротивление ще бъде Rd=0,1/0,035=2,86 кв. м*K/W. Qd=(0,9*2,05)/2,86*48=31 W.

Общите топлинни загуби през елементите на ограждащата конструкция са равни: 1002+2152+857+31=4042 W. Резултатът се увеличава с 10%: 4042*1,1=4446 W.

Стъпка 2 - отопление + общи топлинни загуби

Първо изчислете разхода на топлина за загряване на входящия въздух. Обемът на помещението: 2,7*10*6=162 кубични метра. Следователно топлинните загуби от вентилацията ще бъдат: (162*1/3600)*1005*1,19*48=2583 W.

Въз основа на тези параметри на помещението общият разход на топлинна енергия ще бъде Q=4446+2583=7029 W: Q=4446+2583=7029 W.

Стъпка 3 - необходим капацитет на топлинния контур

Нека да изчислим оптималния капацитет на веригата, необходим за компенсиране на топлинните загуби: N=1,2*7029=8435 W.

Освен това: q=N/S=8435/60=141 W/кв.м.

Въз основа на необходимата мощност на отоплителната система и активната площ на помещението можете да определите плътността на топлинния поток на 1 кв. м.

Стъпка 4 - Определяне на височината и дължината на контура за монтаж

Сравнете изчислената стойност с диаграмата на зависимостите. Ако температурата на топлоносителя в системата е 40 °C, се прилага следното: стъпка 100 mm, диаметър 20 mm.

Ако в мрежата циркулира вода, загрята до 50 °C, можете да увеличите разстоянието между разклоненията до 15 cm и да използвате тръба с диаметър 16 mm.

Изчислете дължината на веригата: L=60/0,15*1,1=440 m.

Отделно трябва да се вземе предвид разстоянието от колекторите до отоплителната система.

Както можете да видите от изчисленията, за да инсталирате воден под, ще трябва да направите поне четири отоплителни контура. А как правилно да се поставят и закрепват тръбите, както и други тайни на монтажа, разгледахме тук.

Разнообразие от тръби

Подът представлява връзка от тръби, свързани с колектор. Правилното измерване на данните е в основата на изчисляването на ефективността на отоплителния уред. За да изчислите разстоянието между тръбите и необходимата дължина за полагане, си струва да се запознаете с основните видове конструкции и техните особености. За монтаж на топъл воден под се използват тръби от следните материали:

• омрежен полиетилен. Този материал е труден за инсталиране и има доста висока цена. Въпреки това той има и много предимства, например има свойството на памет, не подлежи на корозия, устойчив е на температурни промени.
• Мед. Един от най-устойчивите материали, който се характеризира с висока якост и устойчивост на корозия. Недостатъкът е, че медта е доста скъпа и трудна за инсталиране.

• Метална пластмаса. Предимствата на материала са неговата рентабилност, дълготрайност и екологичност.
• Полипропилен. Полипропиленовите тръби се отличават с ниска цена и високи технологични характеристики, включително ниска топлопроводимост.

За изчисляване на необходимия брой тръби е необходимо да се вземат предвид характеристиките на полагането, които ще направят работата възможно най-ефективна:

• Средният диаметър на тръбата е 16 mm, а дебелината на замазката е 6 cm;
• средното разстояние между кошерите в цикъла е 10-15 см;
• дължината на тръбата в отоплителния кръг не трябва да надвишава 100 метра, като е добре да се има предвид, че тръбата трябва да излиза и влиза в колектора без пропуски;
• Разстоянието между тръбата и стената трябва да остане между 8 и 25 cm;

• общата дължина на контура трябва да бъде 100 метра с обща площ от 20 m2;
• разликата между дължините на примките не трябва да надвишава 15 метра;
• минималното допустимо налягане в колектора е 20 kPa;
• колкото по-къса е тръбната система, толкова по-малка е нуждата от мощна помпа, тъй като падането на налягането намалява;
• Температурата на входа на топлоносителя не трябва да се различава от температурата на изхода с повече от 5 градуса.

Положителни качества на инфрачервеното подово отопление

Съвременните инфрачервени подови настилки имат редица несъмнени предимства. На първо място, те се инсталират лесно и бързо. Монтажът на пода отнема средно по-малко от два часа. Те не се нуждаят от замазка. Такива подове могат лесно да се монтират под килим, линолеум или ламинат. Дебелината на фолиото е само 3 мм, така че то изобщо не влияе на височината на помещението и не намалява обема му. Материалът за филмово покритие е изключително надежден.

В сравнение с другите видове подово отопление инфрачервеното строителство спестява много енергия. Освен това има много положителни физични свойства. Инфрачервената подова настилка йонизира въздуха и премахва различни неприятни миризми. Те изобщо не влияят на влажността на въздуха и не го изсушават.

Този тип подово отопление може да се използва като основен или допълнителен източник на отопление за къщи и апартаменти. В първия случай покритието с фолио е поне 60-70% от общата площ на помещението. С допълнителното отопление се покрива всяка площ, като средно тази стойност е 30-50%. Инфрачервената подова настилка се монтира в коридорите за преминаване върху цялата площ, при условие че няма мебели. В помещения с мебели фолиото се монтира според нуждите, в незаети зони.

Характеристики на електрическите подови системи

Технологията за подготовка и полагане на електрическите нагревателни елементи се различава от тази за водните кръгове и зависи от избрания тип нагревателни елементи:

• Съпротивителните кабели, пръчките от въглеродни влакна и кабелните рогозки могат да се монтират "сухо" (директно под покритието) и "мокро" (под замазката или лепилото за плочки);
• Инфрачервените фолиа от въглеродни влакна, показани на снимката, е най-добре да се използват като подложка под подовата настилка без замазка, въпреки че някои производители позволяват монтаж под плочки.

Електрическите нагревателни елементи се характеризират с 3 характеристики:

• равномерна топлинна мощност по цялата дължина;
• интензивността на нагряване и температурата на повърхността се контролират от термостат, който се управлява от сензори;
• непоносимост към прегряване.

Последната характеристика е най-неприятната. Ако насилствено поставите мебели без крака или неподвижни уреди върху участък от веригата, топлообменът с околния въздух ще бъде нарушен. Кабелните и филмовите системи ще се прегреят и няма да издържат дълго. Всички нюанси на този проблем са разгледани в друго видео:

Саморегулиращите се пръчки ще понесат спокойно такива неща, но тук се намесва друг фактор - не е рационално да се купуват и поставят скъпи нагреватели от въглеродни влакна под мебелите.

Данни за изчисляване на дължината на тръбата

За да се изчислят дължините на тръбите за дадено пространство в помещението, са необходими следните данни: диаметър на топлоносителя, стъпка на тръбата за подово отопление, отопляема повърхност.

Дължини на тръбите за веригите

Дължината на топлоносителя зависи пряко от външния диаметър на тръбата. Ето защо, ако тази точка на изчисление бъде пропусната на ранен етап, ще възникнат трудности при циркулацията на водата, което от своя страна ще доведе до лошо качество на подовото отопление. Разгледайте допустимото напречно сечение на тръба за подово отопление и нейната дължина, както е показано на следната схема.

Въпреки това, тъй като веригите трябва да бъдат изработени от едно парче материал, броят на веригите за отоплителната площ се влияе от височината на монтаж на подовото отопление.

Разстояние на подовото отопление

Темпото на подовото отопление ще повлияе не само на дължината на тръбите, но и на топлинната мощност. Ако тръбите са монтирани правилно, е възможно да се намали потреблението на енергия от подовото отопление.

Препоръчителното разстояние за полагане на тръби за подово отопление е 20 cm. Това е така, защото осигурява равномерно подово отопление и опростява работата по монтажа. Освен това са допустими следните размери на разстоянието: 10 cm. 15 см. 25 см и 30 см.

Ето един пример за размерите на тръбите за оптимална стъпка за подово отопление.

Ако продуктът е положен по-плътно, извивките ще се закръглят, което ще затрудни циркулацията на нагряващата среда. А при по-голяма монтажна стъпка отоплението на помещението няма да бъде равномерно.

Онлайн калкулатор за изчисления

Тъй като кръгът на подовото отопление трябва да покрива максимално цялата площ на помещението, ще трябва да съставите схема на разположението му. Необходими са ви лист графична хартия и молив. Начертайте схемата в следния ред:

1. Начертайте общата площ на стаята върху хартията.
2. Измерете размерите на мебелите и електроуредите на пода.
3. Всички измервания се пренасят на хартията в подходяща позиция.
4. Строго забранено е топлоносителят да се доближава до стените, затова по цялата изтеглена площ се прави вдлъбнатина от 20 cm.

Чрез очертаване на всички начертани измервания и вдлъбнатини може да се изчисли визуално площта на помещението, където ще бъдат разположени топлоносителите.

След като вече знаете всички необходими данни, можете да започнете да изчислявате работния материал на отоплителната система.

Дължината се изчислява по следната формула:

E = P/T ˟ k, където:

E е дължината на тръбата;

P - отопляемата повърхност на помещението;

T - стъпка на тръбите за подово отопление;

k е коефициент на сигурност между 1,1 и 1,4.