"Mantingueu el cap fred i els peus calents" és una saviesa popular per mantenir-vos sa. Aquest proverbi es posa en pràctica mitjançant la calefacció per terra radiant, un dels tipus de calefacció d'espais més avançats tecnològicament. Però perquè el sistema compleixi les seves funcions, cal calcular el sòl d'aigua calenta, tenint en compte les condicions de funcionament.
Què és un sòl d'aigua tèbia
Aquest tipus de calefacció es va fer servir àmpliament a Europa als anys 80 del segle passat. Va ser llavors quan va començar la producció massiva de canonades de polipropilè, que va servir d'impuls per a la instal·lació d'aquests sistemes.
El sòl d'aigua calenta és una estructura de canonades connectades entre si dins d'una regla de formigó. L'aigua que circula per dins escalfa uniformement el terra, i ell? al seu torn escalfa l'aire de l'habitació. La temperatura de l'aigua és d'entre 26 i 40 °C, la qual cosa crea una temperatura agradable.
Aquesta calefacció funciona amb calderes de qualsevol tipus. Però s'utilitza més sovint el gas. Temperatura enEl sistema es controla mitjançant sensors instal·lats a la sala, així com vàlvules de mescla tèrmica.
Pros i contres
La base són canonades de polipropilè, metall-plàstic, coure, acer inoxidable corrugat. Les canonades d'acer s'utilitzen poques vegades a causa de la complexitat d'instal·lació i l' alt cost del material. Aquest tipus de calefacció té els següents avantatges:
- L'habitació s'escalfa uniformement a tot arreu, i no localment, com quan s'utilitzen radiadors.
- La calefacció des de la part inferior crea la mateixa temperatura de l'aire a qualsevol alçada.
- La petita quantitat de calor permet utilitzar diferents tipus de revestiments de sòls.
- Durant la temporada de calor, el sistema d'aigua es pot utilitzar per eliminar l'excés de calor de l'habitació.
No obstant això, cal tenir en compte el fet que el sòl d'aigua en el seu disseny és més complicat i més car que la calefacció per radiadors. També heu d'entendre que no funcionarà instal·lar el sistema en un edifici d'apartaments, perquè el consumidor té prohibit connectar equips de calefacció personal als sistemes d'enginyeria de la casa.
A partir de l'anterior, podem concloure que aquesta calefacció és adequada per a habitatges particulars. Però abans de muntar-lo, heu de fer un càlcul d'un sòl d'aigua tèbia.
Dades inicials
El punt de partida per calcular una canonada per a un sòl d'aigua calenta és la determinació de la pèrdua de calor d'una casa per unitat de temps. La casa consta de molts elements, cadascun dels quals té la seva pròpia transferència de calor. Per saber quanta calor perd un edifici, cal sumar les pèrdues de calor de parets, terres, sostres i finestres.i portes. Al nombre resultant s'han d'afegir les pèrdues associades a la ventilació de l'habitació. Això és un altre 10 a 40%. El càlcul es fa per a l'època més freda de l'any.
Els materials de construcció tenen una transferència de calor diferent. Per tant, la tasca principal és determinar quanta calor surt a l'exterior per cada metre quadrat de l'edifici. Coneixent la pèrdua de calor, podeu triar la potència de la caldera i calcular la longitud del sòl d'aigua tèbia. A més, es té en compte la conductivitat tèrmica de la regla i el terra de formigó, que retindrà la calor.
En resum, heu d'enumerar els paràmetres que es tenen en compte en el disseny:
- Temperatura del sòl. S'ha d'escalfar fins a +30 °C. Aquesta temperatura no s'ha de confondre amb la temperatura del refrigerant, que és naturalment més alta.
- La part del terra adjacent a les parets exteriors s'ha d'escalfar a +35 °C per compensar la dissipació de calor a través de les parets i les finestres.
- A tots els llocs amb molta humitat (banys, habitacions per assecar la roba), la temperatura del terra ha de ser com a mínim de +33 °C.
- Configuració de col·locació de canonades. Això té en compte les distàncies de muntatge entre les branques.
- Materials amb què està construïda la casa.
- Revestiment del sòl. Com més alta sigui la seva conductivitat tèrmica, més ràpidament s'escalfaran el terra i l'habitació. Els materials més òptims són rajoles, gres porcelànic, lloses de marbre. Els materials fets de fusta, així com els seus residus, no transmeten bé la calor.
Construcció del sòl tèrmic
El sòl càlid té una estructura complexa. En construcció, s'anomena pastís a causa de la gran quantitatnombre de capes. Consta de:
- Base del coixinet. Pot ser un subsòl o una llosa de formigó.
- Impermeabilització d'una capa de pel·lícula de polietilè, limitada al llarg del contorn per una cinta amortidor.
- Capa aïllant tèrmica. No permet que la calor s'escapi sota el terra.
- Conduccions que serveixen com a conductor del refrigerant.
- Sostre de formigó.
- Revestiment del sòl.
Varietats de col·locació de canonades
Abans de començar el disseny, es calcula un sòl d'aigua tèbia. La longitud de la canonada és la principal característica que cal establir. Depèn de la potència tèrmica requerida i del material de les canonades, que tenen un coeficient de conductivitat tèrmica diferent. Com més alt sigui, més curta es pot utilitzar la canonada. El coeficient més alt per a la canonada de coure. No obstant això, rarament s'utilitza a causa del seu alt cost. El circuit d'aigua, segons la seva longitud, es realitza de diverses maneres:
- Cargol. La canonada en doble addició es col·loca en espiral des del centre de l'habitació fins a la perifèria. La distància entre branques adjacents es pren igual a 100 mm. Aquest mètode és bo perquè en una habitació de qualsevol mida el terra té la mateixa temperatura.
- Serp. La canonada es disposa en branques paral·leles, omplint successivament la zona de l'habitació. Aquest tipus de col·locació és més senzill, però té un inconvenient: la temperatura del sòl canvia en funció de la distància a la font de refrigerant. En una habitació gran, la diferència pot arribar als 10 °C a causa del refredament gradual de l'aigua.
La ubicació del circuit d'aigua es dibuixa primer en paper amb marques. Aleshores, segons l'esquema, es troba la longitud de canonada necessària.
Càlcul de la longitud de la canonada d'un sòl d'aigua tèbia
Per calcular la longitud del circuit tèrmic, es necessiten 3 paràmetres: àrea de la sala, pas de col·locació, coeficient de flexió de la canonada. La fórmula per al càlcul serà així:
L=S/N x 1, 1, on L és la longitud del circuit, S és l'àrea de l'habitació, N és la distància entre els girs.
Des del col·lector de distribució fins a la línia de retorn, el circuit es col·loca en un sol tall. Com més gruixuda sigui la canonada, més gran serà la transferència de calor. S'utilitzen mides de 16 a 25 mm. La regla de formigó no es fa més de 60 mm. Si en feu més, la calor serà absorbida pel coixinet de formigó.
Quina temperatura hauria de tenir el refrigerant
La temperatura de l'aigua del circuit depèn de la temperatura de la camisa d'aigua de la caldera. Per al funcionament normal d'una caldera de combustible sòlid, cal que la temperatura del portador no baixi dels 55 °C. Per tant, el càlcul de la potència d'un sòl d'aigua calenta es basa en aquesta xifra. Aquesta temperatura és suficient per escalfar l'habitació fins a 25-27 °C.
La quantitat d'aigua que passa pel sistema depèn del gruix de la canonada així com de la potència de la bomba. De mitjana, això és de 2 l / min per 10 metres quadrats. m.
La temperatura de l'habitació es redueix reduint la capacitat del col·lector de subministrament.
Càlcul de la potència de calor
Càlcul d'un sòl d'aigua tèbiaproduït per determinar la producció de calor necessària. Es tenen en compte els materials de l'edifici i la configuració de les habitacions. La dependència de l'energia de la pèrdua de calor de la casa s'expressa en la fórmula:
Mp=Q x 1, 2, on Q és la pèrdua total de calor de l'habitació en watts. El coeficient 1, 2 indica que hi hauria d'haver un marge de potència en dissenyar el circuit.
Per determinar la pèrdua de calor, es tenen en compte els materials dels quals estan fets els sostres, finestres, portes, així com la seva superfície. La conductivitat tèrmica dels materials s'extreu de les taules.
No es té en compte la pèrdua de calor del sòl. L'àrea dels sostres de la paret es mesura a l'exterior, tenint en compte les cantonades. La pèrdua de calor de cada part de l'habitació es calcula de la següent manera:
Q=1/R x (t en - t n) x S x (1+ ∑β), on:
- R - resistència tèrmica del material del qual està fet el sostre. S'obté multiplicant el valor tabular del coeficient de resistència pel gruix: R=δ / λ;
- t in - la temperatura interior desitjada, t n - la temperatura mínima a la regió;
- S - àrea de superposició, calculada multiplicant l'amplada per la longitud. ∑β - la suma de les pèrdues de calor associades a la ubicació de l'edifici en relació amb els punts cardinals. També podeu afegir pèrdues de direcció del vent a aquesta categoria.
Exemple de càlcul
L'opció específica deixa més clar com s'apliquen les fórmules. Prengui per exemple una habitació de fusta amb una superfície total de paret de 80 metres quadrats. m. La temperatura màxima a l'hivern és de -35 ° C,temperatura ambient +25 °C. Realitzem el càlcul dels sòls d'aigua tèbia, la instal·lació dels quals està prevista a la part nord-oest de la casa:
- Cerca la resistència tèrmica (R) de les lloses de paret. El valor de λ es pren de dades tabulars. Per a la fusta, equival a 0,14 m² x C°/W. Dividiu per 0,2 m de gruix de paret per obtenir 0,7 m² x C°/W.
- Cerca la pèrdua total de calor de les parets de l'habitació. Q=1 / 0,7 x (25 - (-35)) x 80 x (1 + 0, 1)=7542 W.
R per al sostre es calcula en funció de la resistència tèrmica de l'aïllament del sostre. L'àrea es pren igual a la superfície del sòl. A més, hi ha una pèrdua de calor similar per a finestres i portes. La suma de tots els valors trobats serà la pèrdua total de calor de l'habitació. La xifra resultant s'ha d'augmentar 1,2 vegades. Aquest producte serà la potència necessària de la calefacció per terra radiant.
Si el disseny del circuit d'aigua no proporciona la transferència de calor desitjada, en aquest cas s'instal·len escalfadors addicionals per compensar l'energia que f alta.
Càlcul per ordinador
Per evitar l'estudi de les taules de conductivitat tèrmica, podeu calcular un sòl d'aigua calenta al programa V altec. És gratuït i no requereix registre. A més de la calefacció, pot calcular dades sobre subministrament d'aigua, clavegueram, hidràulica. I també calcula l'aerodinàmica de la xemeneia.
A més dels programes informàtics a Internet, hi ha calculadores en línia que, donada la mida de l'habitació, elaboren un esquema de col·locaciócanonades per a la calefacció per terra radiant i també calculeu els sòls escalfats per aigua per àrea.
Un altre tipus de calculadora determina el cost de la calefacció per terra radiant en funció de la zona climatitzada, el pas de la canonada i els materials utilitzats. Aquest programa és més adequat per al pressupost.
