היעילות של רצפה חמה מושפעת מגורמים רבים. מבלי לקחת אותם בחשבון, גם אם המערכת מותקנת כראוי והחומרים המודרניים ביותר משמשים להתקנתה, יעילות החום האמיתית לא תעמוד בציפיות.
מסיבה זו, יש להקדים בעבודות ההתקנה חישוב מוסמך של הרצפה החמה, ורק אז ניתן להבטיח תוצאה טובה.
תכנון מערכת חימום אינו זול, ולכן בעלי מלאכה רבים לבית מבצעים את החישובים בעצמם. מסכים, הרעיון להפחית את עלות סידור הרצפה החמה נראה מפתה מאוד.
אנו אגיד לך כיצד ליצור פרויקט, באילו קריטריונים יש לקחת בחשבון בבחירת הפרמטרים של מערכת החימום ונרשם נוהל חישוב שלב אחר שלב. לשם הבהרה, הכנו דוגמא לחישוב רצפה חמה.
הנתונים הראשוניים לחישוב
בתחילה, מסלול מתוכנן כראוי של עבודות תכנון והתקנה ישחרר הפתעות ובעיות לא נעימות בעתיד.
בעת חישוב רצפה חמה יש להמשיך מהנתונים הבאים:
- חומר קיר ותכונות עיצוב;
- גודל החדר בתוכנית;
- סוג הגימור;
- תכנון דלתות, חלונות ומיקומם;
- פריסת אלמנטים מבניים בתכנית.
כדי לבצע תכנון מוסמך, יש לקחת בחשבון את משטר הטמפרטורות שנקבע ואת האפשרות להתאמתו.
לצורך חישוב גס מניחים כי 1 מ '2 על מערכת החימום לפצות על הפסדי חום של 1 קילוואט. אם מעגל חימום מים משמש כתוספת למערכת הראשית, אז הוא נדרש לכסות רק חלק מאובדן החום
יש המלצות לגבי הטמפרטורה ברצפה, מספקות שהות נוחה בחדרים למטרות שונות:
- 29 מעלות צלזיוס - מגזר חי;
- 33 מעלות צלזיוס- אמבטיה, חדרים עם בריכת שחייה ואחרים עם אינדיקטור לחות גבוה;
- 35 מעלות צלזיוס - אזורים קרים (בדלתות כניסה, קירות חיצוניים וכו ').
חריגה מערכים אלה כרוכה בחימום יתר של המערכת עצמה וגם של ציפוי הגימור עם נזק בלתי נמנע לאחר מכן לחומר.
לאחר חישובים ראשוניים תוכלו לבחור את טמפרטורת נשא החום האופטימאלית לתחושות אישיות, לקבוע את העומס על מעגל החימום ולרכוש ציוד שאיבה המתמודד בצורה מושלמת עם גירוי תנועת נוזל הקירור. הוא נבחר עם מרווח של זרימת נוזל קירור של 20%.
זמן רב מבלה על חימום המגהץ בהספק של יותר מ- 7 ס"מ ולכן בעת התקנת מערכות מים הם מנסים לא לחרוג מהמגבלה שצוינה. קרמיקה לרצפה נחשבת לציפוי המתאים ביותר על רצפות מים, חימום תת רצפתי אינו מותקן מתחת לפרקט בגלל המוליכות התרמית הנמוכה במיוחד.
בשלב התכנון יש להחליט האם חימום תת רצפתי יהיה ספק החום הראשי או שישמש רק כתוספת לסניף חימום הרדיאטור. חלק הפסדי האנרגיה התרמית שעליו לפצות תלוי בכך. זה יכול לנוע בין 30% ל 60% עם וריאציות.
זמן חימום רצפת המים תלוי בעובי האלמנטים הכלולים במגהץ. מים כנוזל קירור יעילים מאוד, אך המערכת עצמה קשה להתקנה.
גלריית תמונות
תמונה מאת
רצפה מחוממת במים בבית עץ
פריסת אפשרות למעגל המים
צנרת סעפת ומערכת חימום
מעגל חימום רצפה נחושת
קביעת פרמטרים של רצפה חמה
מטרת החישוב היא להשיג את גודל עומס החום. התוצאה של חישוב זה משפיעה על הצעדים הבאים שננקטו. בתורו, טמפרטורת החורף הממוצעת באזור ספציפי, הטמפרטורה המשוערת בתוך החדרים, ומקדם העברת החום של התקרה, הקירות, החלונות והדלתות משפיעים על עומס החום.
הגורם לאובדן חום הוא קירות מבודדים, חלונות, דלתות הבית בצורה לא טובה. אחוז החום הגדול ביותר יוצא דרך מערכת האוורור והגג (+)
התוצאה הסופית של חישובים לפני התקנת רצפה חמה מסוג מים תלויה בזמינותם של מכשירי חימום נוספים, כולל ייצור החום של אנשים המתגוררים בבית וחיות מחמד. הקפד לקחת בחשבון את חישוב נוכחות ההסתננות.
אחד הפרמטרים החשובים הוא תצורת החדרים, כך שנדרשת תוכנית רצפה של הבית והקטעים המתאימים להם.
שיטה לחישוב אובדן חום
לאחר שקבעתם את הפרמטר הזה, תוכלו לגלות כמה חום הרצפה צריכה לייצר לרווחתם הנוחה של האנשים בחדר, תוכלו להרים את הדוד, המשאבה והרצפה בהתאם לכוח. במילים אחרות: החום המופץ על ידי מעגלי החימום אמור לפצות על אובדן החום של הבניין.
הקשר בין שני פרמטרים אלה בא לידי ביטוי בנוסחה:
Mp = 1.2 x Qאיפה
- מ.פ. - כוח נדרש של מעגלים;
- ש - איבוד חום.
כדי לקבוע את המחוון השני, מבוצעים מדידות וחישובים של שטח החלונות, הדלתות, התקרות והקירות החיצוניים. מכיוון שהרצפה תתחמם, לא נלקח בחשבון שטח המבנה הסגור הזה. המדידות נעשות מבחוץ עם לכידת פינות הבניין.
החישוב יביא בחשבון הן את עובי והן את מקדם המוליכות התרמית של כל אחד מהמבנים. ניתן לקחת מהטבלה ערכים סטנדרטיים של מקדם המוליכות התרמית (λ) עבור החומרים הנפוצים ביותר.
מהטבלה תוכלו לקחת את ערך המקדם לחישוב. חשוב לברר מה ערך העמידות התרמית של החומר מהספק אם החלונות עשויים מתכת-פלסטיק (+)
חישוב אובדן החום מתבצע בנפרד עבור כל אלמנט בבניין, על ידי הנוסחה:
ש = 1 / R * (tv-tn) * S x (1 + ∑b)איפה
- ר - התנגדות תרמית של החומר ממנו עשוי המבנה הסגור;
- ס - שטח האלמנט המבני;
- טלוויזיה וט.נ. - הטמפרטורה היא פנימית וחיצונית, בהתאמה, בעוד שהמחוון השני נלקח בערך הנמוך ביותר;
- ב - אובדן חום נוסף הקשור לכיוון המבנה ביחס לנקודות הקרדינל.
מדד ההתנגדות התרמית (R) נמצא על ידי חלוקת עובי המבנה על ידי מקדם המוליכות התרמית של החומר ממנו הוא עשוי.
ערכו של המקדם b תלוי בכיוון הבית:
- 0,1 - צפון, צפון מערב או צפון-מזרח;
- 0,05 - מערב, דרום-מזרח;
- 0 - דרום, דרום-מערב.
אם אתה מחשיב את הנושא בכל דוגמה לחישוב חימום רצפת מים, זה הופך להיות מובן יותר.
דוגמה לחישוב בטון
נניח שקירות הבית למגורים בלתי קבועים בעובי 20 ס"מ עשויים קוביות בטון סודה. שטח הקירות הכולל בניכוי פתחי החלונות והדלתות הוא 60 מ"ר. טמפרטורה חיצונית -25 ° С, פנימית + 20 ° С, הבנייה מכוונת לדרום-מזרח.
בהתחשב בכך שהמוליכות התרמית של החוסמים היא λ = 0.3 W / (m ° * C), אנו יכולים לחשב את אובדן החום דרך הקירות: R = 0.2 / 0.3 = 0.67 m² ° C / W.
אובדן חום נצפה גם דרך שכבת הסטוקו. אם עוביו 20 מ"מ, אז Rcs. = 0.02 / 0.3 = 0.07 מ"ר מעלות צלזיוס סכום שני המדדים הללו ייתן את ערך אובדן החום דרך הקירות: 0.67 + 0.07 = 0.74 מ"ר צלזיוס / וו.
לאחר כל הנתונים הראשוניים, החלף אותם לנוסחה וקבל את אובדן החום של חדר עם קירות כאלה: Q = 1 / 0.74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0.05) = 3831.08 W.
באותה דרך מחשבים הפסדי חום דרך שאר המבנים הסגורים: חלונות, דלתות וגגות.
יתכן כי החום שמספקים מעגלי החימום לא יספיק בכדי לחמם את האוויר בתוך הבית לערך הרצוי אם כוחם מוערך. עם עודף כוח, תהיה עודף של נוזל קירור
כדי לקבוע את אובדן החום דרך התקרה, קחו את ההתנגדות התרמית שלו שווה לערך לסוג הבידוד המתוכנן או הקיים: R = 0.18 / 0.041 = 4.39 m² ° C / W.
שטח התקרה זהה לשטח הרצפה והוא 70 מ"ר. תוך החלפת ערכים אלו בנוסחה, אובדן חום מתקבל דרך המבנה הסגור העליון: זיעה Q. = 1 / 4.39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0.05) = 753.42 וו.
כדי לקבוע את אובדן החום דרך פני החלונות, עליך לחשב את שטחם. אם ישנם 4 חלונות ברוחב של 1.5 מ 'וגובהם 1.4 מ', שטחם הכולל יהיה: 4 * 1.5 * 1.4 = 8.4 מ"ר.
אם היצרן מציין בנפרד את ההתנגדות התרמית לחלון הזכוכית הכפולה ופרופיל - 0.5 ו 0.56 מ"ר מעלות צלזיוס בהתאמה, אז רוקון = 0.5 * 90 + 0.56 * 10) / 100 = 0.56 מ"ר מעלות צלזיוס / שלישי כאן 90 ו -10 הם המניות המיוחסות לכל אלמנט חלון.
בהתבסס על הנתונים שהתקבלו, חישובים נוספים נמשכים: חלון Q = 1 / 0.56 * (20 - (-25)) * 8.4 * (1 + 0.05) = 708.75 וואט.
הדלת החיצונית שטח 0.95 * 2.04 = 1.938 מ"ר. ואז Rdv. = 0.06 / 0.14 = 0.43 מ"ר מעלות צלזיוס Q dv. = 1 / 0.43 * (20 - (-25)) * 1.938 * (1 + 0.05) = 212.95 וו.
מכיוון שהדלתות החיצוניות נפתחות לעיתים קרובות, אבדן חום רב דרכם. לכן, חשוב להבטיח את סגירתם ההדוקה
כתוצאה מכך אובדן החום יהיה: ש = 3831.08 +753.42 + 708.75 + 212.95 + 7406.25 = וו.
לתוצאה זו מתווספים 10% נוספים לחדירת אוויר ואז Q = 7406.25 + 740.6 = 8146.85 וואט.
עכשיו אתה יכול לקבוע את העוצמה התרמית של הרצפה: Mp = 1, * 8146.85 = 9776.22 W או 9.8 קילוואט.
החום הדרוש לחימום האוויר
אם הבית מצויד במערכת אוורור, אז יש להקדיש חלק מהחום המופק על ידי המקור לחימום מבחוץ, אוויר.
כדי לחשב יש ליישם את הנוסחה:
Qc. = c * m * (טלוויזיה - tn)איפה
- ג = 0.28 ק"ג⁰ ומסמל את יכולת החום של מסת האוויר;
- M הסמל מציין את קצב זרימת המסה של אוויר חיצוני בק"ג.
הפרמטר האחרון מתקבל על ידי הכפלת נפח האוויר הכולל השווה לנפח כל החדרים, בתנאי שהאוויר מתעדכן בכל שעה בצפיפות שמשתנה עם הטמפרטורה.
הגרף מראה את התלות של צפיפות האוויר בטמפרטורה שלו. הנתונים נחוצים כדי לחשב את כמות החום הנדרשת לחימום מסת האוויר הנכנסת לבית כתוצאה מאוורור מאולץ (+)
אם הבניין נכנס 400 מ '3/ h, ואז m = 400 * 1.422 = 568.8 ק"ג / שעה. Qc. = 0.28 * 568.8 * 45 = 7166.88 וואט.
במקרה זה, העוצמה התרמית הנדרשת של הרצפה תגדל משמעותית.
חישוב מספר הצינורות הנדרש
להתקנת רצפה עם חימום מים, נבחרות שיטות הנחת צינורות שונות הנבדלות זו מזו בצורתה: נחש משלושה סוגים - הנחש עצמו, זוויתי, כפול וחילזון. במעגל רכוב אחד עשוי להופיע שילוב של צורות שונות. לפעמים נבחר חלזון לאזור הרצפה המרכזי, ואחד ממיני הנחש נבחר לקצוות.
"חילזון" הוא בחירה רציונלית עבור חדרים גדולים עם גיאומטריה פשוטה. בחדרים מוארכים מאוד או בעלי צורה מורכבת, עדיף להשתמש ב"נחש "(+)
המרחק בין הצינורות נקרא המדרגה. בבחירת פרמטר זה, יש לעמוד בשתי דרישות: כף הרגל לא צריכה להרגיש בהבדל הטמפרטורה באזורי הפרט של הרצפה, ויש להשתמש בצינורות בצורה יעילה ככל האפשר.
עבור אזורי גבול של הרצפה מומלץ גובה של 100 מ"מ. באזורים אחרים, אתה יכול לבחור את המגרש בטווח שבין 150 עד 300 מ"מ.
הבידוד של הרצפה חשוב. בקומת הקרקע עובי אמור להגיע לפחות ל- 100 מ"מ. למטרה זו משתמשים בצמר סלעים או קצף קלקר שחול.
לחישוב אורך הצינור יש נוסחה פשוטה:
L = S / N * 1.1איפה
- ס - שטח קווי המתאר;
- נ - הנחת צעד;
- 1,1 - מרווח לכיפוף של 10%.
לערך הסופי, הוסיפו חתיכת צינור שהונחה מהאספן לחיווט המעגל החם הן בחזרה והן על האספקה.
דוגמא לחישוב.
ערכים ראשוניים:
- אֵזוֹר - 10 מ"ר;
- מרחק אספן - 6 מ ';
- המגרש - 0.15 מ '.
הפיתרון לבעיה פשוט: 10 / 0.15 * 1.1 + (6 * 2) = 85.3 מ '.
בעזרת צינורות מתכת-פלסטיק עד 100 מ 'אורך, לרוב בחרו בקוטר של 16 או 20 מ"מ. עם אורך צינור של 120-125 מ ', חתך הרוחב שלו צריך להיות 20 מ"מ².
העיצוב במעגל היחיד מתאים רק לחדרים עם שטח קטן. הרצפה בחדרים גדולים מחולקת למספר מעגלים ביחס של 1: 2 - אורך המבנה צריך לעבור את הרוחב פי 2.
הערך המחושב בעבר הוא אורך הצינור לרצפה כולה. עם זאת, להשלמת התמונה, עליכם להדגיש את אורך קווי המתאר הנפרדים.
פרמטר זה מושפע מההתנגדות ההידראולית של המעגל, הנקבעת על ידי קוטר הצינורות שנבחרו ונפח המים המסופק לכל זמן ליחידה. אם מוזנחים גורמים אלה, אובדן הלחץ יהיה כה גדול עד ששום משאבה לא תגרום לנוזל הקירור להסתובב.
קביעת זרימת הצינור בהתאם לשלב הנחת הנבחר
קווי מתאר באותו אורך - זהו מקרה אידיאלי, אך לעיתים רחוקות נתקל בו בפועל, מכיוון ששטח הנחות למטרות שונות שונה מאוד ופשוט לא מעשי להביא את אורך קווי המתאר לערך אחד. אנשי מקצוע מאפשרים הבדל באורך הצינור בין 30 ל- 40%.
ערך קוטר האספן והתפוקה של יחידת הערבוב קובעים את המספר המותר של לולאות המחוברות אליו. בדרכון ליחידת הערבוב, תמיד תוכלו למצוא את ערך עומס החום שעבורו הוא מיועד.
נניח יחס רוחב פס (Kvs) הוא 2.23 מ '3/ ח עם מקדם זה, דגמי משאבה מסוימים יכולים לעמוד בעומס של 10 עד 15 וואט.
כדי לקבוע את מספר המעגלים, עליך לחשב את העומס התרמי של כל אחד מהם. אם השטח התפוס על ידי הרצפה המחוממת הוא 10 מ"ר, והעברת החום היא 1 מ"ר, אז המחוון Kvs הוא 80 וואט, ואז 10 * 80 = 800 וואט. המשמעות היא שיחידת הערבוב תוכל לספק 15 000/800 = 18.8 חדרים או מעגלים בשטח של 10 מ"ר.
אינדיקטורים אלה הם מקסימליים, וניתן ליישם אותם רק באופן תיאורטי, אך במציאות צריך לצמצם את הנתון בלפחות 2 ואז 18 - 2 = 16 קווי מתאר.
בבחירת יחידת ערבוב (אספן), יש לבדוק אם יש לו מספר כזה של מסקנות.
בדיקת הבחירה הנכונה בקוטר הצינורות
כדי לבדוק אם קטע הצינור נבחר כהלכה, תוכלו להשתמש בנוסחה:
υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²
כאשר המהירות תואמת לערך שנמצא, קטע הצינור נבחר כראוי. מסמכי רגולציה מאפשרים מהירות מרבית של 3 מ '/ ש'. בקוטר של עד 0.25 מ ', אך הערך האופטימלי הוא 0.8 מ' / ש ', מכיוון שעם עליית ערכו, השפעת הרעש בצנרת עולה.
מידע נוסף על חישוב צינורות חימום תת רצפתי ניתן במאמר זה.
אנו מחשבים את משאבת הסירקולציה
כדי להפוך את המערכת לחסכונית, עליכם לבחור משאבת זרימה המספקת את הלחץ הרצוי וזרימת מים אופטימלית במעגלים. בדרכוני המשאבות מציינים בדרך כלל את הלחץ במעגל באורך הארוך ואת קצב הזרימה הכולל של נוזל הקירור בכל הלולאות.
הלחץ מושפע מהפסדים הידראוליים:
∆ h = L * Q² / k1איפה
- ל - אורך קווי המתאר;
- ש - צריכת מים l / s;
- k1 - מקדם המאפיין הפסדים במערכת, ניתן לקחת את החיווי מטבלאות הייחוס ההידראוליות או מדרכון הציוד.
לדעת את הלחץ, לחשב את הזרימה במערכת:
Q = k * √Hאיפה
k הוא מקדם הזרימה. אנשי מקצוע מקבלים את הצריכה לכל 10 מ"ר מהבית בטווח 0.3-0.4 ל / ש '.
בין מרכיבי רצפת מים חמים ניתן תפקיד מיוחד למשאבת הסירקולציה. רק יחידה שהספקה גבוה ב -20% מקצב הזרימה בפועל של נוזל הקירור יכולה להתגבר על ההתנגדות בצינורות
לא ניתן לקחת את המספרים הנוגעים ללחצי וקצב הזרימה המצוינים בדרכון כפשוטם - זהו המקסימום, אך למעשה הם מושפעים מאורך הרשת וגיאומטריה. אם הלחץ גבוה מדי, צמצמו את אורך המעגל או הגדילו את קוטר הצינורות.
טיפים לבחירת עובי המגהץ
בספריות תוכלו למצוא מידע שהעובי המינימלי של המגהץ הוא 30 מ"מ. כאשר החדר גבוה למדי, מחמם דוד מתחת למגהץ, מה שמגביר את היעילות של השימוש בחום שמסר מעגל החימום.
חומר המצע הפופולרי ביותר הוא קצף קלקר שחול. ההתנגדות להעברת החום נמוכה משמעותית מזו של הבטון.
בעת המגהץ, על מנת לאזן את ההתפשטות הלינארית של הבטון, המערכת היקפית של החדר נוצרת עם קלטת מנחת. חשוב לבחור את עוביו בצורה נכונה. מומחים ממליצים ששטח שטח שלא יעלה על 100 מ"ר יש לסדר שכבה מפצה 5 מ"מ.
אם השטח גדול יותר בגלל האורך העולה על 10 מ ', העובי מחושב על ידי הנוסחה:
b = 0.55 * ליטראיפה
ל - זה אורך החדר ב- m.
על חישוב והתקנה של רצפה הידראולית חמה, קטעי וידיאו אלה:
הסרטון מספק המלצות מעשיות להנחת הרצפה. מידע יעזור להימנע מטעויות שאוהבים מבצעים בדרך כלל:
החישוב מאפשר לתכנן מערכת "רצפה חמה" עם ביצועים מיטביים. מותר להתקין חימום באמצעות נתוני דרכון והמלצות.
זה יעבוד, אך אנשי מקצוע ממליצים לכל זאת להקדיש זמן לחישוב, כך שבסופו של דבר המערכת צורכת פחות אנרגיה.
האם יש לך ניסיון בחישוב חימום תת רצפתי והכנת תכנון מעגלי חימום? או שיש לך שאלות בנושא? אנא שתפו את דעתכם והשאירו הערות.