Výpočet podlahového vytápění: spotřeba potrubí na 1 m2, počet okruhů a další parametry

Podlahy vytápěné vodou jsou v posledních letech stále častěji voleny jako alternativa k radiátorům. Tím jsou vyřešeny hlavní problémy soukromých domů – studené podlahy a akumulace teplého vzduchu pod stropem. Ale aby systém normálně fungoval a pokryl všechny tepelné ztráty, je nutný odborný výpočet podlahového vytápění již ve fázi návrhu. Je to poměrně složité a je lepší, aby to provedli jeho specialisté. Ale pokud chcete, můžete to udělat sami.

Co je potřeba pro výpočet

Aby bylo v domě teplo, musí topný systém kompenzovat veškeré tepelné ztráty obvodovým pláštěm budovy, okny a dveřmi a ventilačním systémem. Proto hlavní parametry, které budou vyžadovány pro výpočty, jsou:

• velikost domu;
• materiály na stěny a stropy;
• rozměry, počet a provedení oken a dveří;
• výkon ventilace (objem výměny vzduchu) atd.

Musíte také vzít v úvahu klima v regionu (minimální zimní teplota) a požadovanou teplotu vzduchu v každé místnosti.

Tyto údaje vám umožní vypočítat požadovaný tepelný výkon systému, který je hlavním parametrem pro určení výkonu čerpadla, teploty chladicí kapaliny, délky a průřezu potrubí atd.

Kalkulačka umístěná na webových stránkách mnoha stavebních společností, které poskytují služby pro její instalaci, pomůže provést tepelně technický výpočet potrubí pro teplou podlahu.

Dávejte pozor! Pokud se vodou vytápěná podlaha používá jako doplňkový, nikoli hlavní zdroj tepla, výsledné hodnoty výkonu se sníží na určité procento.

Základní výpočty

Pro výpočet potrubí pro podlahové vytápění vyberte čerpadlo a kolektor pro topný systém chaty pomůže určit požadovaný výkon systému.

Výpočet tepelných ztrát

Potřebný výkon tepelných okruhů (M) závisí na tepelných ztrátách (Q) a je určen vzorcem:

M u1,2d Q × XNUMX

Teplo odchází vnějšími stěnami, přesahy, okny.

K poznámce! Vzhledem k tomu, že v našem případě bude podlaha vytápěna, tepelné ztráty přes ni se neberou v úvahu.

Viz též:
Katalog projektů domů s kotelnou

Pro stanovení ztrát potřebujete znát hodnoty tepelných odporů (R) všech konstrukcí. Snadno je spočítáte, pokud tloušťku stěny nebo jiné konstrukce vydělíte součinitelem tepelné vodivosti, který je pro každý materiál jiný. Je to v tabulce:

materiály	Součinitel tepelné vodivosti, W/(m°*С)
Železobeton	1,7
Vápenná cihla	0,7
Keramická cihla	0,44
Pórobeton a pěnobeton	0,26
Pěnový beton	0,4
dřevo	0,18
Minerální vlna	0,055
Styrofoam	0,038

Pokud je například dům postaven z trámu o tloušťce 20 cm, pak se tepelný odpor vnějších stěn vypočítá takto:

0,2 / 0,18 u1,11d XNUMX m² ° C / W

Pokud jsou stěny izolovány minerální vlnou, musí být výpočet proveden jak pro ni, tak pro materiál fasádní úpravy. Složitost výpočtů spočívá také v tom, že tepelné ztráty se počítají individuálně pro každou konstrukci: plocha otvorů se odečte od plochy stěny, určí se tepelný odpor oken s dvojitým zasklením a okenních profilů, bere se v úvahu výkon potřebný k ohřevu vzduchu vstupujícího ventilačními kanály atd.

Viz též:
Katalog firem, které se specializují na montáž vnitřních inženýrských systémů

Proto by bylo lepší věřit odborníkům. Ale zvláště šetrní a časově dbalí majitelé domů mohou použít následující vzorec:

Q u1d XNUMX / R x (TV – Tn) x S,

kde S je plocha konstrukce a Tv a Tn jsou vnitřní a venkovní teploty (minimální).

Ukážeme na příkladu, jak vypočítat teplou podlahu. Předpokládejme, že plocha vnějších stěn v místnosti našeho domu ze dřeva je 50 m², minimální zimní teplota venku je -30 ° a uvnitř by měla být + 24 °. Pak:

Q u1d 1,11 / 24 x (30 – (-50)) x 2432 uXNUMXd XNUMX W

To ale není vše, měli byste brát ohled na orientaci místnosti na světové strany. Pokud směřuje na jih, ponechte hodnotu nezměněnou, pokud na sever, vynásobte faktorem 1,1, na západ nebo na východ – 1,05.

Poté pomocí stejného vzorce samostatně vypočítáme tepelné ztráty okny, sečtením jejich plochy, vstupními dveřmi, stropem, ventilačním systémem (podle objemu vzduchu za jednotku času). A shrnujeme všechny výsledky. A tak dále pro každou místnost, zejména pokud mají udržovat různé teploty.

Předpokládejme, že jsme nakonec dostali 12500 1,2 wattů. Vynásobíme 15000 a dostaneme požadovaný systémový výkon 15 XNUMX W nebo XNUMX kW.

Viz také:
Vše o teplovodní podlaze – co to je, z čeho se skládá a jak se montuje

Výběr čerpadla a potrubí

Zařízení se volí v souladu s výkonem podlahového vytápění, určeným tepelnými ztrátami. Při výběru musíte udělat rezervu 15-20%, abyste zajistili, že systém bude fungovat v normálním režimu. V našem případě je vyžadováno zařízení s výkonem 18 kW.

Směšovací jednotka však musí mít požadovaný počet vývodů, rovný počtu okruhů podlahového vytápění.

Výpočet délky potrubí a počtu okruhů

Spotřeba trubek pro podlahové vytápění na m2 závisí na pokládce a rozteči mezi trubkami. Zpravidla se volí v rozmezí 15-30 cm, v chladných zónách se snižuje na 10 cm: podél vnějších stěn, u předních dveří.

Je snazší vypočítat požadovanou délku potrubí na okruh vydělením plochy vytápění (S) krokem pokládky (N) a přidáním 10 % k ohybům:

L = S/N x 1.1

To je důležité! Nezapomeňte přidat délku přívodního a vratného potrubí z rozdělovače do okruhu.

Výpočet můžete zkontrolovat podle tabulky spotřeby potrubí v závislosti na kroku pokládky.

Viz také:
Pravidla pro izolaci podlahy penoplexem – na jaké body je třeba věnovat pozornost

• Pokud je výsledek menší než 100 m, lze použít trubky o průměru 16 nebo 18 mm.
• Pokud je 100-120 m, průřez se zvětší na 20 mm.
• Pokud je více než 120 m, pak jsou v místnosti položeny 2 nebo 3 obrysy, které je rozdělí na přibližně stejné části.
• V ideálním případě by měly být všechny obrysy v domě stejně dlouhé, ale v praxi je to obtížné, takže je povolen rozdíl 30-40%.

Popis videa

Jak si vybrat formu pokládky a rozbít místnost do obrysů, můžete zjistit sledováním videa:

Počet okruhů je určen na základě přenosu tepla každého z nich. Například jste se rozhodli zaměřit se na místnost o ploše ​​12 m², vzdálenost od kolektoru je 5 m. Délka trubek v tomto případě s krokem 20 cm bude 76 m :

12/0,2 x 1,1 + 2 x 5 = 76

Pokud je přenos tepla 1 m² 80 W, pak celá místnost je 12 x 80 = 960 W. A vaše 15 kW zařízení bude schopno „utáhnout“ 15000/960 = 15,6 okruhů této délky. To je teoreticky – ve skutečnosti je lepší je snížit o 2. Získáme 13 obvodů a vybereme kolektor se stejným počtem výstupů.

Nebo vybereme jiné možnosti, změníme krok pokládky, délku obrysu, průměr trubek.

Viz také:
Jak a čím izolovat strop v koupelně: vlastnosti materiálů a fáze instalace

Závěr

Pokud se rozhodnete takto vytápět pouze vstupní prostor a koupelnu, můžete použít nezávislé výpočty nebo kalkulačku vodního podlahového vytápění – délka potrubí, jeho průřez a další parametry v tomto případě nejsou tak důležité. Projekt vytápění celé chaty je ale lepší svěřit zkušeným specialistům, kteří zohlední všechny tepelné ztráty a dokážou zvolit optimální schéma.

Článek pojednává o praktických otázkách instalace vytápěných podlah a nejběžnějších hydraulických okruhů, od nejjednodušších po složitější, umožňující dosáhnout maximálního komfortu v místnosti. Prezentované možnosti obvodů jsou realizovány na základě vybavení značky VALTEC.

Nejčastějším způsobem realizace systémů podlahového vytápění jsou monolitické podlahy, vyrobené tzv. „mokrou“ metodou z cementově pískové malty nebo betonu. Návrh takové podlahy je znázorněn v obr. 1.

Rýže. 1. Design vyhřívané podlahy

Instalace vyhřívaného podlahového systému začíná přípravou povrchu. Povrch musí být rovný, nerovnosti v ploše by neměly přesáhnout ±5 mm. V případě potřeby se povrch vyrovná dodatečným potěrem. Nedodržení tohoto požadavku může vést k naplnění potrubí vzduchem.

Po vyrovnání povrchu je nutné podél stěn nebo příček položit tlumicí pásku o tloušťce nejméně 5 mm, aby se vyrovnala tepelná roztažnost monolitu vytápěné podlahy. Páska by měla být položena podél všech stěn a příček rámujících místnost, regály, zárubně, sloupy, ohyby atd. Páska by měla vyčnívat nad plánovanou výšku podlahové konstrukce minimálně o 20 mm. V budoucnu bude pokryta soklem.

Po instalaci tlumicí pásky se na strop položí polyetylenová fólie na ochranu před únikem cementového mléka z roztoku a vrstva tepelné izolace zabraňující úniku tepla do pod nimi ležících místností. Jako tepelná izolace se používají pěnové materiály (polystyren, polyetylén atd.) nebo tepelně izolační materiály potažené fólií. Je důležité, aby fóliové tepelně izolační materiály měly na hliníku ochranný film. V opačném případě zásadité prostředí betonového potěru zničí vrstvu fólie během 3–5 týdnů. Pro zvýšení pevnosti cementového pískového potěru je položena výztužná síť.

Rýže. 2. Pokládka smyček podlahového vytápění s „jednotkou“

Potrubí se pokládá s určitým krokem a v požadované konfiguraci určené projektem. V tomto případě se doporučuje položit přívodní potrubí blíže k vnějším stěnám. Existuje několik způsobů, jak nainstalovat smyčky podlahového vytápění.

Při pokládání „single coil“ (obr. 2) rozložení teplot na povrchu podlahy je nerovnoměrné.

Při pokládání „šneka“ (obr. 3) se střídají trubky s opačnými směry proudění, přičemž nejteplejší část potrubí sousedí s nejchladnější. To vede k rovnoměrnějšímu rozložení teploty po povrchu podlahy.

Potrubí se pokládá podle značení na tepelné izolaci. Trubky jsou každých 0,3–0,5 m zajištěny kotevními konzolami, nebo jsou přidržovány speciálními výstupky tepelně izolačních rohoží. Rozteč pokládky se určuje výpočtem a pohybuje se od 10 do 30 cm. Rozteč potrubí by neměla přesáhnout 30 cm, jinak dojde k nerovnoměrnému ohřevu povrchu podlahy s výskytem teplých a studených pruhů. Pro usnadnění výpočtu průtoku potrubí v závislosti na rozteči potrubí a ploše místnosti můžete použít tabulka 1.

Rýže. 3. Pokládání vyhřívaných podlahových smyček do „šnečího“ vzoru

Oblasti v blízkosti vnějších zdí budovy se nazývají „hraniční zóny“. Zde se doporučuje zmenšit rozteč pokládky potrubí, aby se kompenzovaly tepelné ztráty vnějšími obvodovými konstrukcemi. Délka jednoho okruhu vytápěné podlahy (smyčky) se nedoporučuje překročit 100–120 m. Je výhodné, aby tlaková ztráta ve smyčce nepřesáhla 20 kPa. Po rozložení smyček, bezprostředně před litím potěru, je systém natlakován tlakem 1,5krát vyšším, než je pracovní tlak, ale ne menším než 0.6 MPa (článek 5.25 SP 41-102-98).

Při nalévání cementově pískového potěru by potrubí mělo být pod tlakem vody 0,3 MPa při pokojové teplotě. Minimální nalévací výška nad povrchem trubky musí být minimálně 3 cm (maximální doporučená výška podle evropských norem je 7 cm). Směs cementu a písku musí být minimálně třídy 150 s cementem třídy minimálně 400 s plastifikátorem. Při lití potěru se doporučuje použít vibrační potěr pro odstranění vzduchových bublin. Při délce monolitické desky větší než 8 m nebo ploše větší než 40 m2 je nutné pro kompenzaci tepelné roztažnosti monolitu zajistit dilatační spáry o tloušťce minimálně 5 mm. Když potrubí prochází švy, musí mít ochranný plášť o délce nejméně 1 m.

Tabulka 1. Spotřeba trubek podlahového topení
v závislosti na ploše místnosti

Systém vytápěné podlahy se spouští až po úplném vyschnutí potěru (asi čtyři dny na 1 cm tloušťky potěru). Teplota vody při spouštění systému by měla být pokojová. Po spuštění systému by se teplota přívodní vody měla denně zvyšovat o 5 °C na vypočítanou provozní teplotu.

Průměrná teplota povrchu podlahy podle článku 6.4.8 SP 60.13330.2012 se doporučuje, aby nebyla vyšší než:
• 26 °C pro místnosti s trvalým obsazením;
• 31 °C pro místnosti s dočasným obsazením a obtoky bazénů.

Teplota podlahy podél osy topného tělesa by neměla být vyšší než 35 °C.

Podle SP 41-102-98 by teplotní rozdíl v určitých oblastech podlahy neměl překročit 10 °C (optimálně 5 °C).

Níže jsou uvedena základní schémata pro instalaci vyhřívaných podlah. Schéma č. 1 řešena pomocí termostatické instalační sady VT.ICBOX, a umožňuje automaticky udržovat požadovanou teplotu v místnosti.

Schéma č. 1 na základě instalační sady termostatu VT.ICBOX

Tabulka 2. Specifikace materiálů „teplé podlahy“ pro schéma č. 1 (podlahová plocha 15 m 2)

Toto schéma se používá, když má chladicí kapalina v přívodním potrubí teplotu do 60 °C. Při vyšších teplotách chladicí kapaliny je nutné použít speciální technická řešení (částečné použití „teplé stěny“; použití porézních potěrů, tepelné izolace potrubí). Mezi výhody tohoto schématu patří jeho jednoduchost a hospodárnost. Doporučuje se používat při pokládce vytápěných podlah v malých místnostech, vzhledem k tomu, že jedna instalační jednotka VT.ICBOX může obsluhovat pouze jednu smyčku vytápěné podlahy o délce maximálně 100 m. Rozdělovač a čerpací-směšovací jednotka nejsou potřeba pro takové schéma.

Teplota chladicí kapaliny v okruhu vytápěné podlahy je regulována vestavěným termostatem, který je součástí jednotky VT.ICBOX. Když teplota chladicí kapaliny stoupne nad nastavenou hodnotu, termostat sníží průtok a tím sníží teplotu podlahy. Pro instalaci vyhřívaných podlah jsou k dispozici instalační sady VT.ICBOX1.0 a VT.ICBOX 2.0. Automatické udržování pokojové teploty v jednotce VT.ICBOX 1.0 se provádí pomocí servopohonu nebo termostatické hlavice s externím teplotně citlivým prvkem a v jednotce VT.ICBOX 2.0 pouze pomocí termohlavice.

Nevýhodou systémů s jednotkami VT.ICBOX při jejich napojení na vysokoteplotní topný systém je nerovnoměrné rozložení teploty chladiva po délce potrubí, což vede k výrazným rozdílům teploty podlahy nad sousedními potrubími. Proto se při použití vyhřívaných podlah založených na soupravách VT.ICBOX doporučuje:
• používejte materiály, které jsou odolné vůči vysokým teplotám, jako jsou keramické dlaždice, jako dokončovací podlahová krytina;
• nad trubkou použijte tloušťku potěru minimálně 50 mm, což eliminuje náhlé výkyvy teplot na povrchu podlahy. Čím větší je tloušťka potěru, tím menší je rozdíl teplot podlahy mezi sousedními trubkami;
• položte potrubí hlemýždím vzorem. V tomto případě se „horké“ trubky rovnoměrně střídají se „studenými“, což zabrání přítomnosti přehřátých oblastí podlahy.

Schéma č. 2 na bázi třícestného směšovacího ventilu VT.MR01, s čerpadlem v okruhu vytápěné podlahy

Stůl. 3. Specifikace materiálů „teplé podlahy“ pro schéma č. 2 (na 100 m 2 podlahy)

В schéma č. 2 příprava chladiva se sníženými teplotními parametry se provádí pomocí třícestného směšovacího ventilu VT.MR01 (poz. 2), ovládané tepelnou hlavou s dálkovým senzorem (poz. 3) nebo servopohon řízený regulátorem. Cirkulaci chladicí kapaliny v okruhu vytápěné podlahy zajišťuje oběhové čerpadlo (poz. 4). Když teplota chladicí kapaliny v okruhu vytápěné podlahy klesne pod nastavenou hodnotu, ventil pustí potřebnou část vysokoteplotní chladicí kapaliny do okruhu vytápěné podlahy.

Vyrovnávání smyček mezi sebou se provádí regulačními ventily, které jsou součástí vratného potrubí (poz. 8). Schéma je poměrně jednoduché a efektivní. Přenos tepla vyhřívané podlahy je regulován seřízením termohlavice nebo servopohonem. Neexistuje žádné automatické udržování teploty v každé jednotlivé místnosti.

Nyní se podívejme, jak se změní náklady na materiál, pokud chcete automaticky udržovat teplotu vzduchu v každé místnosti (schéma č. 3).

Schéma č. 3 na bázi třícestného směšovacího ventilu VT.MR01, s čerpadlem v okruhu podlahového vytápění, s automatickou regulací teploty vzduchu v místnostech

Tabulka 4. Specifikace materiálů „teplé podlahy“ pro schéma č. 3 (na 100 m2 podlahy)

Složení kolektorového bloku VTS.586.EMNX (poz. 7) zahrnuje přívodní a vratné potrubí, automatické odvzdušňovací ventily a vypouštěcí ventily. Přívodní potrubí je vybaveno ručními regulačními ventily s průtokoměry, které usnadňují proces vzájemného vyrovnávání smyček. Průtokoměry jsou konfigurovány podle konstrukčních údajů. Zpětné potrubí je vybaveno termostatickými ventily, na kterých jsou instalovány servopohony (poz. 8). Servopohon každé smyčky je řízen vlastním pokojovým termostatem (pozice 9). Termostat je instalován v každé jednotlivé místnosti s vyhřívanou podlahou.

Pro umožnění automatické regulace teploty v místnostech lze použít kolektorové bloky VTс.589.EMNX, VTс.596.EMNX a také bloky bez průtokoměrů – VTс.588.EMNX, VTс.594.EMNX.

Schéma č. 4 založené na čerpací a směšovací jednotce VT.DUAL, s automatickým řízením teploty vnitřního vzduchu

Tabulka 5. Specifikace materiálů „teplé podlahy“ pro schéma č. 4 (na 100 m2 podlahy)

Princip činnosti směšovací jednotky VT.DUAL (schéma č. 4) je následující: oběhové čerpadlo (položka 3) cirkuluje chladicí kapalinu smyčkami vyhřívané podlahy. Při ochlazení chladiva pod nastavenou teplotu se otevře termostatický ventil v jednotce a sekundární okruh je napájen chladivem z primárního okruhu se směsí chladiva z přívodního potrubí sekundárního okruhu.

Při překročení nastavené teploty sekundárního okruhu se aktivuje bezpečnostní termostat a čerpadlo se zastaví. V tomto případě se cirkulace chladicí kapaliny v sekundárním okruhu zastaví a v primárním okruhu k ní dojde přes bypass. Jednotka tak zajišťuje konstantní průtok v primárním okruhu. V případě, že jsou tepelné smyčky uzavřeny, dochází k cirkulaci chladiva sekundárního okruhu přes bypass.

Schéma č. 5 založené na čerpací a směšovací jednotce VT.COMBI.S, s regulátorem závislým na počasí a automatickou regulacíregulace teploty v místnostech

Tabulka 6. Specifikace materiálů „teplé podlahy“ pro schéma č. 4 (na 100 m2 podlahy)

Uzly VT.COMBI.S (schéma č. 5) jsou přizpůsobeny pro spolupráci s regulátorem VT.K200.M, který umožňuje automatickou regulaci teploty chladicí kapaliny sekundárního okruhu v závislosti na počasí podle uživatelem zadaného harmonogramu.

Ovladač VT.K200.M plní následující funkce:
• měření a indikace venkovní teploty vzduchu;
• měření a indikace teploty chladicí kapaliny;
• udržování příjemné teploty v místnostech s jakýmkoli designem vyhřívané podlahy a za jakýchkoli klimatických podmínek;
• výměna dat, programování zařízení přes síť přes rozhraní RS-485 (integrace do systémů chytré domácnosti);
• nouzové vypnutí oběhového čerpadla, když chladicí kapalina dosáhne maximální přípustné teploty (60 °C).

Schémata č. 3, 4, 5 lze vybavit i termostaty s podlahovým teplotním čidlem VT.AC709. V tomto případě bude regulace prováděna podle teploty vzduchu v místnosti a čidlo teploty podlahy bude hrát bezpečnostní roli. Při překročení stanovené maximální teploty podlahy vypne přívod chladicí kapaliny do smyček. To je důležité při pokládání parket nebo laminátových podlah. Termostat VT.AC709 lze překonfigurovat do režimu, kdy se zprovozní čidlo teploty podlahy, to znamená, že se jím bude přesně regulovat průtok chladiva do smyček a čidlo pokojové teploty se stane bezpečnostním. Když teplota vzduchu v místnosti dosáhne předem stanovené kritické hodnoty, servopohon uzavře přívod chladicí kapaliny do smyček, bez ohledu na údaje snímače teploty podlahy.

Všechna uvažovaná schémata lze vzájemně kombinovat a doplňovat různými zařízeními.

Autor: Polyakova E.V.

© Držitel autorských práv Vesta Regions LLC, 2010
Všechna autorská práva vyhrazena. Při kopírování článku je vyžadován odkaz na držitele autorských práv a/nebo na webovou stránku valtec.ru.

Pro zlepšení výkonu webu a jeho uživatelské zkušenosti používáme soubory cookie. Pokračováním v používání stránek souhlasíte s používáním cookies. Cookies můžete vždy zakázat v nastavení vašeho prohlížeče. Přečtěte si více o cookies.

MOSKVA
108851, Moskva, Shcherbinka,
Svatý. Zheleznodorozhnaya, 32, budova 1
tel.: +7 (495) 228-30-30 SAINT PETERSBURG
192019, Petrohrad,
Svatý. Profesorky Kachalové, 11
tel.: +7 (812) 324-77-50 SAMARA
443031, Samara,
9 paseka, 2. průchod, 16 A
tel.: +7 (846) 269-64-54 ROSTOV-NA-DON
344018, Rostov na Donu,
ulice. Tekucheva, budova 139/94
tel.: +7 (863) 306-56-00 KRASNODÁR
350033, Krasnodar,
Svatý. Stavropolskaja, 5 B
tel.: +7 (861) 214-98-92 JEKATERINBURG
620016, Jekatěrinburg,
Svatý. Akademik Vonsovský, 1 A
tel.: +7 (343) 278-24-90