Beräkning av rör för golvvärme: formler, val av installationssteg, hur man bestämmer flödet

Trots installationens komplexitet anses golvvärme med vattenkrets vara en av de mest kostnadseffektiva metoderna för uppvärmning av rummet. För att systemet skall kunna fungera så effektivt som möjligt och inte misslyckas, är det nödvändigt att korrekt räkna rören för ett uppvärmt golv - bestämma längd-, slinghöjd och konturläggning.

Från dessa indikatorer beror till stor del på komforten att använda vattenuppvärmning. Dessa frågor kommer vi att analysera i vår artikel - vi kommer att berätta hur du väljer det bästa alternativet för rör, med hänsyn till de tekniska egenskaperna hos varje typ. Efter att ha läst den här artikeln kommer du också att kunna välja installationssteget korrekt och beräkna den önskade diametern och längden på det uppvärmda golvets kontur för ett visst rum.

Parametrar för beräkning av termisk krets

I designfasen är det nödvändigt att lösa ett antal problem som avgör designfunktioner golvvärme och driftläge - för att välja tjockleken på screed, pumpen och annan nödvändig utrustning.

Tekniska aspekter av uppvärmningsgrenens organisation är i stor utsträckning beroende av dess syfte. Utöver utnämningen, för exakt beräkning av vattenkretsens bilder, behövs ett antal indikatorer: beläggningsytan, värmeflödet, värmebärarens temperatur, typen av golvbeläggning.

Rörskyddsområde

Vid bestämning av dimensionerna för basen för rörläggning tas ett utrymme som inte är rörigt med stora apparater och inbyggda möbler. Det är nödvändigt att i förväg tänka på utformningen av föremål i rummet.

Värmeflöde och kylvätsketemperatur

Värmeflödestätheten är en beräknad indikator som karakteriserar den optimala mängden värmeenergi för uppvärmning av ett rum. Värdet beror på ett antal faktorer: värmeledningsförmåga hos väggar, golv, glasutrymme, närvaro av isolering och luftintensitetens intensitet. Baserat på värmeflödet bestäms steget att lägga slingan.

Kylvätskans maximala temperatur - 60 ° C. Tjockleken på screed och golvbeläggningen knackar dock ner på temperaturen - i själva verket ligger golvytan ca 30-35 ° C. Skillnaden mellan termiska indikatorer vid kretsens inlopp och utlopp bör inte överstiga 5 ° С.

Typ av golv

Efterbehandling påverkar systemets prestanda. Den optimala värmeledningsförmågan hos kakel och porslin - ytan värms upp snabbt. En bra indikator på vattenkretsens effektivitet vid användning av laminat och linoleum utan värmeisoleringsskikt. Den lägsta värmeledningsförmågan hos en träbeläggning.

Graden av värmeöverföring beror på fyllmaterialet. Systemet är mest effektivt när man använder tung betong med naturligt aggregat, till exempel havsstenar med liten fraktion.

Vid beräkning av rör för golvvärme är det nödvändigt att ta hänsyn till de fastställda normerna för beläggningens temperaturreglering:

• 29 ° С - vardagsrum
• 33 ° С - rum med hög luftfuktighet
• 35 ° С - passagezoner och kalla bälten - sektioner längs ändväggarna.

Ett viktigt värde för att bestämma tätheten att lägga vattnet kretsen kommer att spela de klimatiska funktionerna i regionen. Vid beräkning av värmeförluster är det nödvändigt att ta hänsyn till minsta temperaturen på vintern.

Som praktiken visar, kommer förvärmning av hela huset att minska belastningen. Det är vettigt att först isolera rummet, och fortsätt sedan med beräkningen av värmeförlust och parametrar för rörkretsen.

Utvärdering av tekniska egenskaper vid val av rör

På grund av de vanliga arbetsförhållandena ställs höga krav på materialets golvspole och materialets storlek och storlek:

• kemisk inertitetmotståndskraft mot frätande processer;
• ha en helt slät inre beläggninginte benägen att bilda kalktillväxt
• styrka - Inuti väggarna påverkas ständigt av kylvätskan, och utanför - screed; röret måste stå emot tryck upp till 10 bar.

Det är önskvärt att uppvärmningsgrenen hade en liten andel. Pie av ett vatten golv och utan att utöva en betydande belastning på golvet, och en kraftig rörledning förstärker bara situationen.

Tre kategorier av rörvalsade produkter uppfyller en eller flera av de angivna kraven: tvärbunden polyeten, metallplast och koppar.

Alternativ 1 - tvärbunden polyeten (PEX)

Materialet har en nätrik cellulär molekylstruktur. Modifierad från vanlig polyeten kännetecknas av närvaron av både längsgående och tvärgående ligament. En sådan struktur ökar den specifika tyngdkraften, mekanisk hållfasthet och kemisk resistans.

Vattenkretsen av PEX-rör har flera fördelar:

• hög elasticitet, som tillåter att lägga en spole med en liten böjradie;
• säkerhet - Vid upphettning avger materialet inte skadliga komponenter.
• värmebeständighet: mjukning - från 150 ° С, smältning - 200 ° С, brinnande - 400 ° С;
• håller strukturen med temperaturfluktuationer
• skador motstånd - Biologiska destruktorer och kemiska reagenser.

Rörledningen behåller sin ursprungliga kapacitet genom kapacitet - inget sediment deponeras på väggarna. Den uppskattade livslängden för PEX-kretsen är 50 år.

Det finns fyra grupper av produkter:

1. PEX-a-peroxid-tvärbindning. Uppnått den mest hållbara och enhetliga strukturen med en täthet av bindningar upp till 75%.
2. PEX-b-silan tvärbindning. Tekniken använder silanider - giftiga ämnen som inte är tillåtna för hushållsbruk. Tillverkare av VVS-produkter ersätter det med ett säkert reagens. För att installera giltiga rör med hygienintyg. Tätheten av tvärbindning är 65-70%.
3. PEX-c - strålningsmetod. Polyeten bestrålas med gammastrålar eller en elektron. Till följd av detta förseglas obligationer till 60%. Nackdelar PEX-c: osäkerhet i användningen, ojämn syning.
4. PEX-d-nitrering. Reaktionen att skapa ett galler fortsätter på bekostnad av kväveradikaler. Utgången är ett material med en tvärbindningstäthet av ca 60-70%.

Styrkegenskaperna hos PEX-rör beror på metoden för tvärbindning av polyeten.

Om du slutade på rör av tvärbunden polyeten rekommenderar vi att du bekantar dig med arrangemangsregler golvvärmesystem av dem.

Alternativ # 2 - metallplast

Ledaren på röret rullade för att arrangera golvvärme - metallplast. Strukturellt innehåller materialet fem lager.

Metallen ökar styrkan på linjen, minskar värmeutvidgningshastigheten och fungerar som en antidiffusionsbarriär - det blockerar syrgasflödet till kylvätskan.

Funktioner av metallrör:

• bra värmeledningsförmåga
• förmågan att behålla en viss konfiguration
• arbetstemperatur med bevarande av egenskaper - 110 ° C;
• låg specifik vikt;
• ljudlösning av kylvätskan;
• Säkerhetsanvändning;
• korrosionsbeständighet;
• Driftstid - upp till 50 år.

Bristen på kompositrör - otillåtlighet av böjning på axeln. Vid upprepad vridning föreligger risk för skada på aluminiumskiktet. Vi rekommenderar att bekanta dig med korrekt monteringsteknik plaströr som hjälper till att undvika skador.

Alternativ # 3 - kopparrör

På de tekniska och operativa egenskaperna hos den gula metallen är det bästa valet. Men efterfrågan är begränsad till hög kostnad.

Utöver den höga kostnaden har kopparröring ytterligare en negativ - komplexitet montering. För att böja konturen behöver du en pressmaskin eller rörbender.

Alternativ 4 - polypropen och rostfritt stål

Ibland är uppvärmningsgrenen tillverkad av polypropen eller rostfria korrugerade rör. Det första alternativet är överkomligt, men ganska svårt att böja - minsta radie av de åtta diametrarna av produkten.

Det betyder att rör med en storlek på 23 mm måste placeras på ett avstånd av 368 mm från varandra - en ökad installationshöjd garanterar inte enhetlig uppvärmning.

Möjliga sätt att lägga konturen

För att bestämma rörets flöde för arrangemanget av ett uppvärmt golv är det nödvändigt att bestämma vattenkretsens layout. Huvuduppgiften för layoutplanering är att säkerställa enhetlig uppvärmning, med hänsyn till kalla och ouppvärmda utrymmen i rummet.

Metod # 1 - Snake

Kylmediet matas till systemet längs väggen, passerar genom spolen och återgår till distributionsgrenröret. I detta fall värms hälften av rummet med varmt vatten och resten kyls.

När man lägger en orm är det omöjligt att uppnå likformighet av värme - temperaturskillnaden kan nå 10 ° C. Metoden är tillämplig i smala utrymmen.

Dubbel orm låter dig uppnå en mjukare temperaturövergång. Fram- och baklängden löper parallellt med varandra.

Metod # 2 - Snigel eller Spiral

Detta anses vara det optimala systemet, vilket garanterar enhetlig uppvärmning av golvbeläggningen. Framåt och bakåtgrenar staplas alternerande.

I stora områden genomförs ett kombinerat system. Ytan är uppdelad i sektorer och varje utvecklar en separat krets som leder till en gemensam samlare. I mitten av rummet läggs rörledningen ut av en snigel och längs ytterväggarna - med en orm.

Vi har en annan artikel på vår hemsida där vi har granskat i detalj installationslayouter varmt golv och ledde rekommendationer för att välja det bästa alternativet beroende på egenskaperna hos ett visst rum.

Rörberäkningsmetod

För att inte bli förvirrad i beräkningarna föreslår vi att man delar upp lösningen av problemet i flera steg. Först och främst är det nödvändigt att utvärdera värmeförlusten i rummet, bestämma läggningssteget och sedan beräkna längden på värmekretsen.

Principer för byggandet av systemet

Börja beräkningarna och skapa en skiss, du borde bekanta dig med de grundläggande reglerna för vattnets placering:

1. Det är lämpligt att lägga rören längs fönsterkontakten - detta kommer att avsevärt minska värmeförlusten i byggnaden.
2. Det rekommenderade täckningsområdet för en vattenkrets är 20 kvadratmeter. I stora lokaler är det nödvändigt att dela ut mellanslag i zoner och för var och en lägga en separat uppvärmningsgren.
3. Avståndet från väggen till den första grenen är 25 cm. Rörets rörliga vinkelrörelser i mitten av rummet är upp till 30 cm, på kanterna och i kalla zoner - 10-15 cm.
4. Bestämning av den maximala rörlängden för golvvärme bör baseras på spolens diameter.

För en kontur med ett tvärsnitt på 16 mm är maximalt 90 m tillåtet, begränsningen för en 20 mm tjock rörledning är 120 m. Överensstämmelse med normerna säkerställer normalt hydrauliskt tryck i systemet.

Grundläggande formel med förklaringar

Beräkningen av längden på det uppvärmda golvets kontur utförs enligt formeln:

L = S / n * 1,1 + k,

där:

• L - önskad längd av värmelinjen
• S - täckt golvyta
• n - läggningssteg
• 1,1 - Standardfaktor med 10 procent böjningsmarginal
• k - Kolonnens avstånd från golvet - ta hänsyn till avståndet till ledningskretsen på flödes- och returflödet.

Avgörande betydelse kommer att täcka området täckning och steg varv.

Man bör komma ihåg att placeringen av värmepanna inte rekommenderas för stora apparater och inbyggda möbler. Parametrarna för de angivna objekten måste subtraheras från det totala området.

För att hitta det optimala avståndet mellan grenarna är det nödvändigt att utföra mer komplexa matematiska manipuleringar när det gäller värmeförlust från rummet.

Termisk beräkning med definitionen av konturhöjden

Tätheten av placering av rör påverkar direkt värmeflödet från värmesystemet. För att bestämma den nödvändiga belastningen är det nödvändigt att beräkna värmekostnaderna på vintern.

Värmeanläggningens kraft bestäms med formeln:

M = 1,2 * Q,

där:

• M - loop prestanda
• Q - total värmeförlust i rummet

Värdet på Q kan sönderföras i dess komponenter: energiförbrukning genom byggnadskuvertet och kostnaderna som orsakas av ventilationssystemet. Vi kommer att förstå hur man beräknar var och en av indikatorerna.

Värmeförlust genom byggnadselement

Det är nödvändigt att bestämma värmeenergiförbrukningen för alla inneslutande strukturer: väggar, tak, fönster, dörrar etc. Beräkning formel:

Q1 = (S / R) * At,

där:

• S - elementets område
• R - värmebeständighet
• At - Skillnaden mellan temperaturen inuti och utanför.

Vid bestämning av Δt används indikatorn för den kallaste tiden på året.

Värmebeständighet beräknas enligt följande:

R = A / Ct,

där:

• EN - Skikttjocklek, m;
• kt - Värmekonduktivitets koefficient, W / m * K.

För de kombinerade elementen i strukturen måste resistansen hos alla lager summeras.

Fler värden på värmeledningsförmåga för de mest populära byggmaterialen, som vi har angivit i tabellen i nästa artikel.

Ventilation värmeförlust

För att beräkna indikatorn används formeln:

Q2 = (V * K / 3600) * C * P * At,

där:

• V - Rummets volym, cub. m;
• K - Luftkurs
• C - Specifik luftvärme, J / kg * K;
• P - Lufttäthet vid normal rumstemperatur - 20 ° С.

Luftkursen för de flesta rum är lika med en. Undantaget görs hemma med inre ångspärr - för att upprätthålla ett normalt mikroklimat måste luften uppdateras två gånger per timme.

Specifik värmekapacitet är en referens. Vid standard temperatur utan tryck är värdet 1005 J / kg * K.

Total värmeförlust

Den totala mängden värmeförlust i rummet kommer att vara lika med: Q = Q1 * 1,1 + Q2. Koefficient 1.1 - En ökning av energiförbrukningen med 10% på grund av luftinfiltration genom sprickor, läckage i byggnadsstrukturer.

Multiplicera det erhållna värdet med 1,2, vi erhåller den nödvändiga golvvärmeffekten för att kompensera för värmeförluster. Med hjälp av grafen för värmeflöde mot kylvätsketemperaturen kan du bestämma lämplig tonhöjd och diameter på röret.

Uppgifterna är relevanta för varma golv på sandcementskrot med en tjocklek av 7 mm, beläggningsmaterialet är keramiskt kakel. För övriga förhållanden är en justering av värden nödvändig, med hänsyn till värmeledningsförmågan hos efterbehandling.

När du till exempel lägger matta bör värdet av kylvätsketemperaturen ökas med 4-5 ° C. Varje ytterligare centimeter av screed sänker värmeffekten med 5-8%.

Slutligt konturlängdsval

Att veta steget att lägga spolarna och det täckta området är lätt att bestämma flödet av rör. Om det erhållna värdet är större än det tillåtna värdet, är det nödvändigt att utrusta flera konturer.

Optimalt, om looparna har samma längd - justera inte och balansera någonting. Men i praktiken är det oftare ett behov att bryta upp värmekabeln till olika områden.

Ett specifikt exempel på beräkningen av uppvärmningsgrenen

Antag att du vill bestämma parametrarna för termisk krets för ett hus på 60 kvadratmeter.

För beräkningen behöver följande data och egenskaper:

• Rummets dimensioner: höjd - 2,7 m, längd och bredd - 10 respektive 6 m;
• Huset har 5 metallplastfönster på 2 kvadratmeter vardera. m;
• yttre väggar - luftbetong, tjocklek - 50 cm, Kt = 0,20 W / mK;
• ytterligare väggisolering - skumskum 5 cm, Kt = 0,041 W / mK;
• takmaterial - armerad betongplåt, tjocklek - 20 cm, Kt = 1,69 W / mK;
• vindisolering - expanderade polystyrenplattor 5 cm tjocka;
• Dörrens dimensioner är 0,9 * 2,05 m, värmeisolering är polyuretanskum, ett lager är 10 cm, CT = 0,035 W / mK.

Därefter betraktar vi ett steg för steg exempel på beräkningen.

Steg 1 - beräkning av värmeförlust genom strukturella element

Värmebeständighet av väggmaterial:

• luftbetong: R1 = 0,5 / 0,20 = 2,5 kvadratmeter * K / W;
• expanderad polystyren: R2 = 0,05 / 0,041 = 1,22 m * K / W.

Värmebeständigheten för väggen som helhet är: 2,5 + 1,22 = 3,57 kvm. m * K / W. Medeltemperaturen i huset är upptagen till +23 ° C, det minsta utanför 25 ° C med ett minustecken. Skillnaden är 48 ° C.

Beräkning av väggens totala yta: S1 = 2,7 * 10 * 2 + 2,7 * 6 * 2 = 86,4 kvm. m. Från den resulterande siffran är det nödvändigt att ta bort storleken på fönster och dörrar: S2 = 86,4-10-1,85 = 74,55 kvm. m.

Genom att ersätta de erhållna parametrarna i formeln erhåller vi väggvärmeförlust: Qc = 74,55 / 3,57 * 48 = 1002 W

Takets slutliga värmebeständighet är: 0.2 / 1.69 + 0.05 / 0.041 = 0.118 + 1.22 = 1.338 square meters. m * K / W. Värmeförluster kommer att vara: Qп = 60 / 1,338 * 48 = 2152 W.

För att beräkna läckage av värme genom fönstren är det nödvändigt att bestämma det vägda medelvärdet av materialets termiska motstånd: ett dubbelglasat fönster - 0,5 och en profil - 0,56 kvadratmeter. m * K / W respektive.

Ro = 0,56 * 0,1 + 0,5 * 0,9 = 0,56 m * K / W. Här är 0,1 och 0,9 andelen av varje material i fönsterkonstruktionen.

Fönstervärmeförlust: Q® = 10 / 0,56 * 48 = 857 W.

Med hänsyn till värmeisoleringen av dörren kommer dess termiska motstånd att vara: Rd = 0,1 / 0,035 = 2,86 kvadratmeter. m * K / W. Qd = (0,9 * 2,05) / 2,86 * 48 = 31 W.

Totala värmeförluster genom de inneslutande elementen är: 1002 + 2152 + 857 + 31 = 4042 W. Resultatet bör ökas med 10%: 4042 * 1.1 = 4446 watt.

Steg 2 - värme till värme + total värmeförlust

Först beräknar vi värmeförbrukningen för uppvärmning av inkommande luft. Volymen av lokaler: 2,7 * 10 * 6 = 162 cu. m. Följaktligen kommer ventilationsvärmeförlusterna att vara: (162 * 1/3600) * 1005 * 1,19 * 48 = 2583 W.

Enligt rummets parametrar kommer de totala termiska kostnaderna att vara: Q = 4446 + 2583 = 7029 watt.

Steg 3 - värmekretsens nödvändiga effekt

Vi beräknar den optimala effekten av den krets som krävs för att kompensera för värmeförluster: N = 1,2 * 7029 = 8435 W.

Vidare: q = N / S = 8435/60 = 141 W / kvm.

Steg 4 - Bestämning av läggningssteget och längden på konturen

Det resulterande värdet jämförs med beroendegrafen. Om kylvätskans temperatur i systemet är 40 ° C, kommer en krets med följande parametrar att passa: höjd - 100 mm, diameter - 20 mm.

Om vattnet cirkulerar till 50 ° C cirkulerar i linjen, kan intervallet mellan grenarna ökas till 15 cm och ett rör med ett tvärsnitt på 16 mm kan användas.

Vi räknar längden på konturen: L = 60 / 0.15 * 1.1 = 440 m.

Separat är det nödvändigt att överväga avståndet från uppsamlarna till värmesystemet.

Som framgår av beräkningarna måste arrangemanget av vattengolvet göra minst fyra uppvärmningsslingor. Och hur man korrekt lägger och fixar rören, liksom andra hemligheter i installationen, vi recenserade här.

Slutsatser och användbar video om ämnet

Visuella videorecensioner hjälper till att göra en preliminär beräkning av värmekretsens längd och tonhöjd.

Val av det mest effektiva avståndet mellan golvvärmesystemets grenar:

En guide för hur man hittar längden på slingan på ett uppvärmt golv:

Metoden för beräkning kan inte kallas enkel. Samtidigt finns det många faktorer som påverkar kretsens parametrar. Om vattengolvet är planerat att användas som den enda värmekällan, är det här arbetet bättre att tilldelas yrkesverksamma - fel i planeringsfasen kan vara kostsamma.

Beräkna den önskade längden av rör för golvvärme och deras optimala diameter själv? Kanske har du frågor som vi inte har berört i det här materialet? Fråga dem till våra experter i kommentarfältet.

Om du specialiserar dig i att beräkna rör för att ordna golvvärme och du har något att lägga till ovanstående material, skriv din kommentar nedan under artikeln.