Прорачун цеви за грејане подове: избор цеви према параметрима, избор корака полагања + пример прорачуна

Упркос сложености уградње, подно грејање помоћу воденог круга сматра се једним од најисплативијих метода загревања просторије. Да би систем функционисао што ефикасније и не би изазивао кварове, потребно је правилно израчунати цеви за грејане подове - одредити дужину, корак петље и образац полагања кола.

Од ових индикатора у великој мери зависи удобност коришћења грејања воде. Управо ова питања ћемо испитати у нашем чланку - рећи ћемо вам како одабрати најбољу опцију за цеви, узимајући у обзир техничке карактеристике сваког типа. Такође, након читања овог чланка, моћи ћете да изаберете тачан корак уградње и израчунате потребни пречник и дужину контуре грејног пода за одређену просторију.

Параметри за прорачун термичке петље

У фази пројектовања потребно је решити низ питања која одређују карактеристике дизајна топли под и режим рада - изаберите дебљину кошуљице, пумпу и другу потребну опрему.

Технички аспекти организовања грејне гране у великој мери зависе од његове намене. Поред сврхе, да бисте прецизно израчунали снимак воденог кола, биће вам потребан низ индикатора: површина покривености, густина топлотног флукса, температура расхладне течности, врста подне облоге.

Подручје покривености цеви

Приликом одређивања димензија основе за полагање цеви, узмите у обзир простор који није претрпан великом опремом и уграђеним намештајем. Неопходно је унапред размишљати о распореду предмета у просторији.

Ако се водени под користи као главни снабдевач топлотом, онда би његова снага требала бити довољна да надокнади 100% губитака топлоте. Ако је завојница додатак радијаторском систему, онда мора покрити 30-60% трошкова топлотне енергије у просторији

Проток топлоте и температура расхладне течности

Густина топлотног флукса је израчунати индикатор који карактерише оптималну количину топлотне енергије за загревање просторије. Вредност зависи од низа фактора: топлотне проводљивости зидова, плафона, површине застакљивања, присуства изолације и брзине размене ваздуха. На основу топлотног тока, одређује се корак полагања петље.

Максимална температура расхладне течности је 60 °Ц. Међутим, дебљина кошуљице и подне облоге смањују температуру - у ствари, на површини пода се примећује око 30-35 ° Ц. Разлика између индикатора температуре на улазу и излазу кола не би требало да прелази 5 °Ц.

Врста подних облога

Завршна обрада утиче на ефикасност система. Оптимална топлотна проводљивост плочица и порцеланског камена - површина се брзо загрева.Добар показатељ ефикасности воденог кола када се користи ламинат и линолеум без термоизолационог слоја. Дрвене облоге имају најнижу топлотну проводљивост.

Степен преноса топлоте такође зависи од материјала за пуњење. Систем је најефикаснији када се користи тешки бетон са природним агрегатом, на пример, ситним морским шљунком.

Цементно-пешчани малтер обезбеђује просечан ниво преноса топлоте када се расхладна течност загреје на 45 ° Ц. Ефикасност кола значајно пада када се поставља полусува кошуљица

Приликом израчунавања цеви за грејане подове, треба узети у обзир утврђене стандарде за температурни режим премаза:

• 29 °Ц - дневна соба;
• 33 °Ц – собе са високом влажношћу;
• 35 °Ц – зоне пролаза и хладне зоне – површине дуж крајњих зидова.

Климатске карактеристике региона ће играти важну улогу у одређивању густине воденог круга. Приликом израчунавања топлотних губитака мора се узети у обзир минимална температура зими.

Као што показује пракса, прелиминарна изолација целе куће ће помоћи у смањењу оптерећења. Има смисла прво топлотно изоловати просторију, а затим почети да израчунавате губитак топлоте и параметре цевног кола.

Процена техничких својстава при избору цеви

Због нестандардних услова рада, постављају се високи захтеви за материјал и величину завојнице воденог пода:

• хемијска инертност, отпорност на процесе корозије;
• Апсолутно глатки унутрашњи премаз, није склона стварању наслага каменца;
• снага – зидови су стално изложени расхладној течности изнутра, а кошуљица споља; цев мора издржати притисак до 10 бара.

Пожељно је да грана за грејање има малу специфичну тежину.Пита воденог пода већ ставља значајно оптерећење на плафон, а тежак цевовод само ће погоршати ситуацију.

Према СНиП-у, забрањена је употреба заварених цеви у затвореним системима грејања, без обзира на врсту шава: спирални или равни

Три категорије ваљаних цеви у једном или другом степену испуњавају наведене захтеве: умрежени полиетилен, метал-пластика и бакар.

Опција #1 - умрежени полиетилен (ПЕКС)

Материјал има мрежасту структуру широкоћелијских молекуларних веза. Модификовани полиетилен се разликује од конвенционалног полиетилена у присуству и уздужних и попречних лигамената. Ова структура повећава специфичну тежину, механичку чврстоћу и хемијску отпорност.

Водени круг од ПЕКС цеви има низ предности:

• висока еластичност, омогућавајући уградњу намотаја са малим радијусом савијања;
• сигурност – када се загрева, материјал не емитује штетне компоненте;
• отпорност на топлоту: омекшавање – од 150 °Ц, топљење – 200 °Ц, сагоревање – 400 °Ц;
• одржава структуру током температурних флуктуација;
• отпорност на оштећења - биолошки разарачи и хемијски реагенси.

Цјевовод задржава свој првобитни проток - на зидовима се не таложи седимент. Процењени радни век ПЕКС кола је 50 година.

Недостаци умреженог полиетилена укључују: страх од сунчеве светлости, негативне ефекте кисеоника када продире у структуру, потребу за крутом фиксацијом завојнице током уградње

Постоје четири групе производа:

1. ПЕКС-а – пероксидно умрежавање. Постиже се најтрајнија и уједначена структура са густином везе до 75%.
2. ПЕКС-б – унакрсно повезивање силана. Технологија користи силаниде - токсичне супстанце које су неприхватљиве за употребу у домаћинству. Произвођачи водоводних производа замењују га сигурним реагенсом. Цеви са хигијенским сертификатом су прихватљиве за уградњу. Густина умрежавања – 65-70%.
3. ПЕКС-ц – метода зрачења. Полиетилен је озрачен струјом гама зрака или електрона. Као резултат тога, везе су збијене до 60%. Недостаци ПЕКС-ц: небезбедна употреба, неравномерно унакрсно повезивање.
4. ПЕКС-д – нитрирање. Реакција стварања мреже се јавља због азотних радикала. Излаз је материјал са густином умрежавања од око 60-70%.

Карактеристике чврстоће ПЕКС цеви зависе од методе унакрсног повезивања полиетилена.

Ако сте се одлучили за цеви од умреженог полиетилена, препоручујемо вам да се упознате правила уређења системи подног грејања од њих.

Опција # 2 - метал-пластика

Лидер у ваљаним цевима за уградњу грејних подова је метал-пластика. Структурно, материјал укључује пет слојева.

Унутрашњи премаз и спољашњи омотач су полиетилен високе густине, који цеви даје потребну глаткоћу и отпорност на топлоту. Међуслој – алуминијумски одстојник

Метал повећава снагу линије, смањује брзину топлотног ширења и делује као анти-дифузиона баријера - блокира проток кисеоника до расхладне течности.

Карактеристике метално-пластичних цеви:

• добра топлотна проводљивост;
• способност одржавања дате конфигурације;
• радна температура уз очување својстава – 110 °Ц;
• ниска специфична тежина;
• бешумно кретање расхладне течности;
• сигурност употребе;
• отпорност на корозију;
• век трајања - до 50 година.

Недостатак композитних цеви је неприхватљивост савијања око осе.Поновљено увртање ризикује да оштети алуминијумски слој. Препоручујемо да прочитате исправну технологију уградње метално-пластичне цеви, што ће помоћи у избегавању оштећења.

Опција #3 - бакарне цеви

У погледу техничких и оперативних карактеристика, жути метал ће бити најбољи избор. Међутим, његова потражња је ограничена високим трошковима.

У поређењу са синтетичким цевоводима, бакарни круг побеђује у неколико тачака: топлотна проводљивост, топлотна и физичка чврстоћа, неограничена варијабилност савијања, апсолутна непропусност за гасове

Поред скупе, бакарни цевоводи имају додатни недостатак - сложеност инсталација. За савијање контуре биће вам потребна машина за пресовање или савијач цеви.

Опција #4 - полипропилен и нерђајући челик

Понекад се грејна грана ствара од валовитих цеви од полипропилена или нерђајућег челика. Прва опција је приступачна, али прилично крута у савијању - минимални радијус је осам пута већи од пречника производа.

То значи да ће цеви стандардне величине од 23 мм морати да буду постављене на удаљености од 368 мм једна од друге - повећани корак полагања неће обезбедити равномерно загревање.

Цеви од нерђајућег челика имају високу топлотну проводљивост и добру флексибилност. Недостаци: крхкост заптивних гумених трака, стварање јаког хидрауличког отпора валовитошћу

Могући начини постављања контуре

Да бисте утврдили потрошњу цеви за уређење грејног пода, требало би да одлучите о распореду воденог круга. Главни задатак планирања распореда је да се обезбеди равномерно загревање, узимајући у обзир хладне и неогреване површине просторије.

Могуће су следеће опције распореда: змија, дупла змија и пуж.Приликом избора шеме, морате узети у обзир величину, конфигурацију просторије и локацију спољних зидова

Метод #1 - змија

Расхладна течност се доводи у систем дуж зида, пролази кроз завојницу и враћа се у разводни разводник. У овом случају, половина просторије се загрева топлом водом, а остатак охлађеном водом.

Приликом полагања са змијом, немогуће је постићи равномерно загревање - температурна разлика може да достигне 10 ° Ц. Метода је применљива у уским просторима.

Дизајн угаоне змије је оптималан ако је потребно максимално изоловати хладну зону близу крајњег зида или у ходнику

Двострука змија омогућава мекши прелаз температуре. Предњи и реверзни круг се одвијају паралелно један са другим.

Метод #2 - пуж или спирала

Ово се сматра оптималном шемом за осигурање равномерног загревања подне облоге. Директне и обрнуте гране се полажу наизменично.

Додатна предност „љуске“ је уградња круга грејања са глатким окретањем савијања. Овај метод је релевантан када се ради са цевима недовољне флексибилности.

За велике површине се примењује комбинована шема. Површина је подељена на секторе и за сваки је развијено посебно коло, што доводи до заједничког колектора. У центру собе цевовод је положен као пуж, а дуж спољних зидова - као змија.

Имамо још један чланак на нашој веб страници у којем смо детаљно разговарали дијаграми уградње подно грејање и дали препоруке о избору оптималне опције у зависности од карактеристика одређене просторије.

Метода прорачуна цеви

Да не бисмо били збуњени у прорачунима, предлажемо да се решење проблема подели у неколико фаза.Пре свега, потребно је проценити губитак топлоте просторије, одредити корак полагања, а затим израчунати дужину круга грејања.

Принципи пројектовања кола

Када започнете прорачуне и креирате скицу, требало би да се упознате са основним правилима за локацију воденог круга:

1. Препоручљиво је поставити цеви дуж отвора прозора - то ће значајно смањити губитак топлоте зграде.
2. Препоручена површина покривања једног воденог круга је 20 квадратних метара. м. У великим просторијама потребно је поделити простор на зоне и поставити засебну грану за грејање за сваку.
3. Растојање од зида до првог крака је 25 цм. Дозвољени нагиб завоја цеви у центру просторије је до 30 цм, по ивицама иу хладним зонама – 10-15 цм.
4. Одређивање максималне дужине цеви за подно грејање треба да се заснива на пречнику намотаја.

За коло са попречним пресеком од 16 мм није дозвољено више од 90 м, граница за цевовод дебљине 20 мм је 120 м Усклађеност са стандардима ће обезбедити нормалан хидраулички притисак у систему.

Табела приказује приближну брзину протока цеви, у зависности од нагиба петље. Да бисте добили тачније податке, треба узети у обзир маргину окретања и растојање до колектора

Основна формула са објашњењима

Дужина контуре грејног пода израчунава се помоћу формуле:

Л=С/н*1,1+к,

Где:

• Л — потребна дужина топловода;
• С – покривена подна површина;
• н – корак полагања;
• 1,1 – стандардни фактор десет одсто резерве савијања;
• к – растојање колектора од пода – узима се у обзир растојање до ожичења доводног и повратног кола.

Подручје покривености и висина окрета ће играти одлучујућу улогу.

Ради јасноће, на папиру морате да направите тлоцрт који указује на тачне димензије и назначите пролаз воденог круга

Треба запамтити да се не препоручује постављање цеви за грејање испод великих кућних апарата и уграђеног намештаја. Параметри назначених ставки морају се одузети од укупне површине.

Да бисте одабрали оптималну удаљеност између грана, потребно је извршити сложеније математичке манипулације, радећи са губитком топлоте просторије.

Термотехнички прорачун са одређивањем корака кола

Густина цеви директно утиче на количину топлотног тока који излази из система грејања. Да бисте одредили потребно оптерећење, потребно је израчунати трошкове топлоте зими.

Топлотни трошкови кроз конструктивне елементе зграде и вентилацију морају бити у потпуности надокнађени генерисаном топлотном енергијом воденог кола.

Снага система грејања одређује се формулом:

М=1,2*К,

Где:

• М – перформансе кола;
• П – укупан губитак топлоте просторије.

Вредност К се може разложити на компоненте: потрошња енергије кроз оградне конструкције и трошкови узроковани радом вентилационог система. Хајде да схватимо како израчунати сваки од индикатора.

Губитак топлоте кроз грађевинске елементе

Потребно је одредити потрошњу топлотне енергије за све оградне конструкције: зидове, плафоне, прозоре, врата итд. Формула за прорачун:

К1=(С/Р)*Δт,

Где:

• С – површина елемента;
• Р – топлотни отпор;
• Δт – разлика између температуре у затвореном и на отвореном.

Приликом одређивања Δт користи се индикатор за најхладније доба године.

Топлотни отпор се израчунава на следећи начин:

Р=А/Кт,

Где:

• А – дебљина слоја, м;
• ЦТ – коефицијент топлотне проводљивости, В/м*К.

За комбиноване елементе конструкције, отпор свих слојева се мора сумирати.

Коефицијент топлотне проводљивости грађевинских материјала и изолације може се преузети из референтне књиге или погледати у пратећој документацији за одређени производ.

Дали смо више вредности коефицијента топлотне проводљивости за најпопуларније грађевинске материјале у табели у следећем чланку.

Губитак топлоте вентилацијом

За израчунавање индикатора користи се формула:

К2=(В*К/3600)*Ц*П*Δт,

Где:

• В – запремина просторије, кубних метара. м;
• К – брзина размене ваздуха;
• Ц – специфични топлотни капацитет ваздуха, Ј/кг*К;
• П – густина ваздуха при нормалној собној температури – 20 °Ц.

Стопа размене ваздуха већине просторија је једнака један. Изузетак је за куће са унутрашњом парном баријером - да би се одржала нормална микроклима, ваздух се мора обнављати два пута на сат.

Специфични топлотни капацитет је референтни индикатор. На стандардној температури без притиска, вредност је 1005 Ј/кг*К.

У табели је приказана зависност густине ваздуха од температуре околине у условима атмосферског притиска - 1,0132 бара (1 Атм)

Укупан губитак топлоте

Укупан губитак топлоте у просторији биће једнак: К=К1*1.1+К2. Коефицијент 1.1 – повећање трошкова енергије за 10% због инфилтрације ваздуха кроз пукотине и цурења у грађевинским конструкцијама.

Множењем добијене вредности за 1,2, добијамо потребну снагу грејног пода за компензацију губитка топлоте. Користећи график протока топлоте у односу на температуру расхладне течности, можете одредити одговарајући нагиб и пречник цеви.

Вертикална скала је просечан температурни режим воденог круга, хоризонтална скала је индикатор производње топлотне енергије система грејања по 1 квадрату. м

Подаци су релевантни за грејане подове на пешчано-цементној кошуљици дебљине 7 мм, материјал за облагање су керамичке плочице. За друге услове, вредности се морају прилагодити како би се узела у обзир топлотна проводљивост завршне обраде.

На пример, приликом постављања тепиха, температуру расхладне течности треба повећати за 4-5 °Ц. Сваки додатни центиметар кошуљице смањује пренос топлоте за 5-8%.

Коначан избор дужине контуре

Познавајући корак полагања намотаја и покривену површину, лако је одредити брзину протока цеви. Ако је добијена вредност већа од дозвољене вредности, онда је потребно инсталирати неколико кола.

Оптимално је ако су петље исте дужине - нема потребе да се било шта прилагођава или балансира. Међутим, у пракси је чешће потребно разбити грејну мрежу на различите секције.

Ширење дужина контура треба да остане унутар 30-40%. У зависности од намене и облика просторије, можете се "играти" са нагибом петље и пречником цеви

Конкретан пример израчунавања грејне гране

Претпоставимо да морате одредити параметре топлотног круга за кућу површине 60 квадратних метара.

За прорачун ће вам требати следећи подаци и карактеристике:

• димензије просторије: висина – 2,7 м, дужина и ширина – 10 и 6 м;
• кућа има 5 метално-пластичних прозора од 2 кв. м;
• спољни зидови - газирани бетон, дебљина - 50 цм, Кт = 0,20 В/мК;
• додатна зидна изолација – стиропор 5 цм, Кт=0,041 В/мК;
• материјал плафона – армирано-бетонска плоча, дебљина – 20 цм, Кт=1,69 В/мК;
• изолација поткровља – плоче од полистиренске пене дебљине 5 цм;
• димензије улазних врата - 0,9 * 2,05 м, топлотна изолација - полиуретанска пена, слој - 10 цм, Кт = 0,035 В/мК.

Затим, погледајмо корак по корак пример извођења прорачуна.

Корак 1 - прорачун губитка топлоте кроз структурне елементе

Термичка отпорност зидних материјала:

• газирани бетон: Р1=0,5/0,20=2,5 кв.м*К/В;
• експандирани полистирен: Р2=0,05/0,041=1,22 кв.м*К/В.

Топлотни отпор зида у целини је: 2,5 + 1,22 = 3,57 квадратних метара. м*К/В. Узимамо да је просечна температура у кући +23 °Ц, минимална температура напољу је 25 °Ц са предзнаком минус. Разлика у индикаторима је 48 °Ц.

Прорачун укупне површине зида: С1=2,7*10*2+2,7*6*2=86,4 кв. м Од добијеног индикатора потребно је одузети величину прозора и врата: С2 = 86,4-10-1,85 = 74,55 кв. м.

Заменом добијених индикатора у формулу добијамо губитак топлоте зида: Кц=74,55/3,57*48=1002 В

По аналогији се израчунавају трошкови топлоте кроз прозоре, врата и плафоне. Да би се проценили губици енергије кроз поткровље, узима се у обзир топлотна проводљивост подног материјала и изолације

Коначни топлотни отпор плафона је: 0,2/1,69+0,05/0,041=0,118+1,22=1,338 кв. м*К/В. Губитак топлоте ће бити: Кп=60/1,338*48=2152 В.

Да бисте израчунали цурење топлоте кроз прозоре, потребно је одредити пондерисану просечну вредност топлотног отпора материјала: прозор са двоструким стаклом - 0,5 и профил - 0,56 квадратних метара. м*К/В респективно.

Ро=0,56*0,1+0,5*0,9=0,56 кв.м*К/В. Овде су 0,1 и 0,9 удео сваког материјала у структури прозора.

Губитак топлоте прозора: Ко=10/0,56*48=857 В.

Узимајући у обзир топлотну изолацију врата, њихов топлотни отпор ће бити: Рд=0,1/0,035=2,86 кв. м*К/В. Кд=(0,9*2,05)/2,86*48=31 В.

Укупни топлотни губици кроз елементе ограде су: 1002+2152+857+31=4042 В. Резултат се мора повећати за 10%: 4042*1,1=4446 В.

Корак 2 - топлота за грејање + општи губитак топлоте

Прво, израчунајмо потрошњу топлоте за загревање улазног ваздуха. Запремина просторије: 2,7*10*6=162 кубних метара. м Сходно томе, губитак топлоте вентилације ће бити: (162*1/3600)*1005*1,19*48=2583 В.

Према овим параметрима просторије, укупни трошкови топлоте ће бити: К=4446+2583=7029 В.

Корак 3 - потребна снага термичког кола

Израчунавамо оптималну снагу кола потребну за компензацију топлотног губитка: Н=1,2*7029=8435 В.

Следеће: к=Н/С=8435/60=141 В/м2.

На основу потребних перформанси система грејања и активне површине просторије, могуће је одредити густину топлотног флукса по 1 квадрату. м

Корак 4 - одређивање корака полагања и дужине контуре

Добијена вредност се упоређује са графиком зависности. Ако је температура расхладне течности у систему 40 °Ц, онда је погодан круг са следећим параметрима: корак – 100 мм, пречник – 20 мм.

Ако у главном кругу циркулише вода загрејана на 50 °Ц, онда се размак између грана може повећати на 15 цм и користити цев са попречним пресеком од 16 мм.

Израчунавамо дужину контуре: Л=60/0,15*1,1=440 м.

Одвојено, потребно је узети у обзир растојање од колектора до система грејања.

Као што се може видети из прорачуна, за постављање воденог пода мораћете да направите најмање четири грејне петље. Како правилно поставити и обезбедити цеви, као и друге тајне инсталације, ми прегледан овде.

Закључци и користан видео на тему

Визуелни видео прегледи ће вам помоћи да направите прелиминарни прорачун дужине и висине топлотног круга.

Одабир најефикаснијег растојања између грана система подног грејања:

Водич о томе како сазнати дужину петље топлог пода у употреби:

Метод прорачуна се не може назвати једноставним. Истовремено, треба узети у обзир многе факторе који утичу на параметре кола. Ако планирате да користите водени под као једини извор топлоте, онда је боље поверити овај посао професионалцима - грешке у фази планирања могу бити скупе.

Да ли сами израчунавате потребан број цеви за грејане подове и њихов оптимални пречник? Можда још увек имате питања која нисмо покрили у овом материјалу? Питајте их нашим стручњацима у одељку за коментаре.

Ако сте специјализовани за прорачун цеви за уређење подова са воденим грејањем и имате нешто да додате горе представљеном материјалу, напишите своје коментаре испод чланка.