Zařízení pro podlahové vytápění bytu nebo soukromého domu začíná výpočty. Potrubí nebo topné kabely je třeba správně vybrat podle konkrétního tepelného výkonu a položit s určitým krokem. Praxe ukazuje: není možné se zcela spolehnout na zkušenosti najatých stavitelů, je lepší vyvinout schéma pokládky sami. Jak vypočítat elektrickou a vodou vyhřívanou podlahu pomocí dostupných metod je popsáno v dalších pokynech.
Zjistíme potřebný tepelný výkon
Pro výpočet všech parametrů budoucího podlahového vytápění – vodního nebo elektrického – je nutné určit, kolik wattů tepla použít na vytápění konkrétní místnosti. Navrhujeme vypočítat potřebný topný výkon nejjednodušším způsobem – podle plochy nebo objemu místnosti.
Rada. Instalace okruhů podlahového vytápění není levnou záležitostí. Cena prací s přihlédnutím k materiálům a komponentům se pohybuje v rozmezí 5-8 USD. e. za metr čtvereční (bez instalace a připojení kotle). Pokud plánujete najmout tým řemeslníků a nemáte projekt topného systému, vyžádejte si veškeré výpočty od výkonných umělců, pak výsledky porovnejte.
Jako příklad používáme dispoziční řešení malého jednopatrového domu 100 m² (podle vnějšího měření), znázorněného na výkresu. Všimněte si, že rohové místnosti se světlými otvory a vnějšími stěnami ztratí v zimě mnohem více tepla než vnitřní – chodba, koupelna a vstupní hala. V navrhované metodice je zohledněna nuance:
- Změřením a vynásobením délek zjistěte kvadraturu každé místnosti.
- Plochy místností s jednou vnější stěnou a světelným otvorem vynásobte 0.1 kW. Do této kategorie patří i centrální prostory (v příkladu vstupní hala, koupelna a chodba).
- Pro vytápění místností umístěných v rozích budovy bude nutné alokovat více tepelné energie. Rozloha místnosti se dvěma vnějšími stěnami a oknem by měla být vynásobena 0.12 kW (kuchyň a školka).
- Pokud jsou v rohové místnosti 2 a více okenních otvorů, plocha se násobí 0.13 kW (obývací pokoj a ložnice na dispozici).
Výsledkem výpočtu je požadovaný tepelný výkon topných okruhů nebo radiátorů v kilowattech zvlášť pro každou místnost. Se získanými čísly můžete přistoupit k další fázi výpočtu.
Poznámka. Tyto hodnoty jsou platné pro střední pásmo Ruské federace a Běloruské republiky. U bytů umístěných na jihu je třeba hodnoty tepelného výkonu vynásobit koeficientem 0.7. V severních oblastech se na výsledky použije násobící faktor 1.5–2.
Výše uvedená technika není vhodná pro místnosti se stropy 3 metry a více. Potřebné množství tepla se v takových případech vypočítá z objemu prostor vynásobený 35, 40 nebo 45 W v závislosti na umístění uvnitř budovy. Výpočet zatížení topného systému je podrobně popsán v samostatném článku.
Stanovení prostupu tepla vytápění objemem místností se stropy 3 ma výše
Výpočet okruhů ohřevu vody
Poté, co jste zjistili, jaký výkon tepelného toku je potřebný k vytvoření teplé podlahy v každé místnosti, vypočítejte její hlavní parametry v následujícím pořadí:
- Určete průtok chladicí kapaliny, který zajišťuje nezbytný přenos tepla okruhů. Zjistěte a opravte povrchovou teplotu podlahy.
- Vypočítejte rozteč pokládky smyček a také teplotu chladicí kapaliny v přívodním a zpětném potrubí.
- Zjistěte délku potrubí v okruhu.
Před provedením dalších výpočtů chceme varovat před používáním podlahového vytápění jako hlavního a jediného topného systému. Podle mnoha odborníků, včetně Vladimira Sukhorukova, by mělo podlahové vytápění fungovat ve spojení s konvenčními bateriemi z následujících důvodů:
- vodní okruhy ohřívají slušnou hmotu betonové mazaniny, a proto jsou spíše inertní a pomalu reagují na změny teploty chladicí kapaliny;
- radiátory se dobře hodí k ručnímu a automatickému nastavení, rychle reagují na zvýšení nebo snížení teploty vody v síti;
- k ohřevu objemu místnosti bez baterií musí trubky zahřát povrch na 28-33 ° C, což vytváří pocit dusna v místnosti;
- v souladu s tím bude muset být chladicí kapalina zahřátá na 50-55 ° C, ekonomický teplotní graf pro vodní podlahy je 45-35 ° C.
Proto doporučení. Teplé podlahy by měly být navrženy pro nejpohodlnější povrchovou teplotu +26 ° C a dodatečně namontovat radiátorovou síť, která může fungovat autonomně, odděleně od podlahového vytápění. Ohřeje vzduch na požadovanou teplotu a bude ji automaticky udržovat.
Pokud se rozhodnete neinstalovat konvekční topné baterie z důvodu zvýšení stavebních nákladů, můžete přesto pomocí níže uvedeného výpočtu zjistit metráž obrysů, průměr a rozteč potrubí. Vysvětlení našeho odborníka ohledně instalace radiátorů:
Spotřeba chladicí kapaliny a teplota nátěru
Navržená metoda výpočtu je založena na metodě grafického řešení. Aby bylo možné správně nakonfigurovat průtokoměry rozdělovače, provést hydraulický výpočet a vybrat oběhové čerpadlo podle výkonu, je nutné znát objem vody procházející okruhem za 1 hodinu.
Spotřeba topné vody se vypočítá podle vzorce:
- G – požadovaná hodnota průtoku, jednotky měření – kg / h;
- Q je tepelný výkon spotřebovaný na vytápění prostoru (vypočtený v předchozí části), W;
- Δt je rozdíl teplot chladiva v přívodní a vratné větvi, pro topnou podlahu se obvykle bere 10 °C.
Příklad. Vytápění obývacího pokoje o ploše 15.75 m² bude vyžadovat 15.75 x 130 = 2048 W tepla. Hodinová spotřeba ohřáté vody bude G = 0.86 x 2048 / 10 = 176.13 kg/h.
Pro zjištění povrchové teploty podlah je nutné znát typ nátěru, protože dlažba, linoleum a dřevěné parkety (laminát) procházejí tepelným tokem různými způsoby. Předpokládejme, že v uvedeném obývacím pokoji se plánuje položit linoleum, pak se obrátíme na nomogram, který odráží následující parametry:
- rozdíl mezi průměrnou teplotou chladicí kapaliny a vzduchu v obývacím pokoji;
- měrný přenos tepla z 1 m² podlahy;
- odpovídající povrchová teplota;
- grafy pro rozteč potrubí od 10 do 35 cm.
Pro určení stupně zahřátí povlaku vybereme nomogram sestavený pro linoleum. Díváme se na měrný prostup tepla – v obývacím pokoji je to více než 120 W / m², což odpovídá teplotě 31 ° C. Dříve jsme se shodli, že tento ukazatel je příliš vysoký a bereme v úvahu optimální hodnotu – 26 ° С. Potom bude měrný tepelný výkon q 68 W/m².
Nedostatek tepla kompenzovaný radiátory lze snadno vypočítat. V našem příkladu vynásobíme zjištěnou hodnotu q plochou obývacího pokoje a výslednou hodnotu odečteme od dříve vypočítaného indikátoru výkonu: 2048 W – 68 W / m² x 15.75 m² = 977 W.
V souladu s tím se změní množství chladicí kapaliny spotřebované podlahovým systémem. Průtok se sníží na 0.86 x 1071 / 10 = 92,1 kg/h.
Poznámka. Podobné hotové grafy byly sestaveny pro další typy nátěrů – dlaždice z porcelánové kameniny, laminát a silné parkety, nomogramy jsou uvedeny v průběhu článku. Výpočty podlahového vytápění, uspořádaného v dřevěných podlahách “na sucho”, proveďte podle harmonogramů pro keramické dlaždice.
Rozteč dlažby a teplota vody
Pro podlahové vytápění soukromých domů a bytů je obvyklé pokládat trubky z kovoplastu nebo zesíťovaného polyethylenu o průměru 16 x 2 mm (DN10). Uvedené nomogramy jsou navrženy speciálně pro tyto polymerní materiály.
Volba kroku uspořádání bude provedena na příkladu obývacího pokoje jednopatrového domu:
- Pomocí stejného nomogramu sestaveného pro syntetický nátěr (linoleum) vybereme graf s intervalem 15 cm.
- Od průsečíku grafu se zelenou čarou sestoupíme na stupnici teplotních rozdílů, dostaneme tp = 19 °С.
- Hodnotu průměrné teploty chladicí kapaliny tav zjistíme podle vzorce:
Zde označení tv ukazuje požadovanou teplotu vzduchu v obývacím pokoji, bereme +22 ° С. Uvažujeme tav: 19 + 22 = 41 ° С. S vědomím, že teplotní rozdíl mezi přívodem a zpátečkou Δt je 10 stupňů, je snadné zjistit teplotní graf: 41 ± 5 = 46/36 °С.
Vezměte prosím na vědomí: pokud vezmete větší interval mezi topnými potrubími (například 20 cm), bude muset být chladicí kapalina zahřátá silněji. V přívodním potrubí budete muset udržovat 48 ° C, ve zpátečce – 38 ° C.
Při průchodu tlustými parketami se tepelný tok výrazně snižuje. Graf ukazuje, že není možné pokládat potrubí s velkým intervalem
Výpočet z provedeného teplotního grafu vám pomůže vybrat správný třícestný směšovací ventil, který je nutné instalovat na kolektor vodou vytápěné podlahy. Když se vratná voda z okruhů ochladí na 36 stupňů, přimíchá se do ní horké chladivo z plynového (nebo jiného) kotle. Při dosažení 46 °C ventil uzavře přívod a čerpadlo přinutí vodu otáčet se kolem okruhů, dokud se znovu neochladí.
Délka potrubí a konečné výsledky
Označením intervalu pro pokládku smyček latinským písmenem b a převodem jednotek na metry vypočítejte délku potrubí pomocí vzorce:
Písmeno F označuje plochu místnosti v metrech čtverečních. Délka potrubí v obývacím pokoji z našeho příkladu bude L = 15.75 m² / 0.15 m = 105 m. Zde stojíme před následujícím problémem: aby se betonový monolit zahřál rovnoměrně, délka okruhu by neměla přesáhnout 100 ma hydraulický odpor by neměl překročit 20 kPa. V obývacím pokoji je potřeba položit 105 m plus délka přípojek pro připojení topného okruhu k hřebenu.
Důležitý bod. Před provedením výpočtů si načrtněte schéma s plánem domu a přidělte prostor pro skříň s rozdělovačem. Na výkresu je hřeben na chodbě – vzdálenost do všech místností je přibližně stejná.
Potrubí o délce přes 100 metrů je rozděleno na 2 topné úseky
Jak vyřešit problém s dlouhou délkou potrubí:
- Rozdělte obytnou část na 2 stejně velké topné okruhy.
- Určete délku jednoho potrubí s ohledem na připojení ke kolektoru – (105 + 5) / 2 = 55 m.
- Vytvořte dilatační spáru mezi dvěma monolity, která umožní deskám expandovat vlivem zahřívání, aniž by se navzájem zničily.
Chcete-li správně nalít 2 desky s dilatační spárou, pečlivě si prostudujte uvedené schéma. Monolity mají společnou základnu a pěnovou izolaci, pouze horní část „koláče“ je rozdělena – potěr s trubkami uvnitř.
Rada. Pokud délka okruhů nepřesáhne 60 metrů, doporučuje se místo přídavného čerpadla a třícestného ventilu nasadit na hřeben podlahového topení termohlavice RTL. Prvek omezuje pohyb zpětného toku, dokud teplota chladicí kapaliny nedosáhne vypočítané hodnoty (v tomto příkladu 36 °C).
Plán schematicky ukazuje pokládku potrubí nejúčinnějším způsobem – hlemýžď. Dilatační spáry jsou uspořádány mezi deskami a u vstupů do místností
Zbývá vypočítat parametry obrysů podlahy ve zbývajících místnostech jednopatrového domu. Předpokládejme, že ložnice a dětský pokoj jsou pokryty laminátem, kuchyň keramickým obkladem. Pomocí nomogramů pro zadané povlaky provádíme výpočty, výsledky se zapisují do obecné tabulky.
Poznámka. Teplota podlahy ve školce je omezena na 24°C dle požadavků hygienických norem. Navržený způsob výpočtu byl publikován v knize V. V. Pokotilova „Systémy ohřevu vody“, vydané v roce 2008.
Koupelnu je lepší vytápět odporovým kabelem nebo rohožemi, protože obyvatelé v této místnosti nezůstávají neustále. Jak se elektrické podlahové vytápění počítá, se dočteme níže. Pokud se vám takové výpočty zdají příliš složité, použijte programy od předních výrobců topné techniky – Valtec, Herz Armaturen. Návod k použití je uveden ve videu:
Vlastnosti elektrických podlahových systémů
Technologie přípravy a rozmístění elektrických topných těles se liší od konstrukce vodních okruhů a závisí na typu vybraných topných těles:
- odporové kabely, uhlíkové tyče a kabelové rohože lze pokládat „na sucho“ (přímo pod nátěr) a „mokrým“ způsobem (pod potěr nebo lepidlo na dlaždice);
- uhlíkové infračervené filmy, zobrazené na fotografii, se nejlépe používají jako podklad pod nátěr bez nalévání potěru, ačkoli někteří výrobci umožňují pokládání pod dlaždice.
Pro referenci. Samoregulační tyčové systémy jsou uhlíková topná tělesa propojená paralelně dvěma vodiči. Pokud jedna tyč shoří, zbývající prvky zvýší topný výkon a budou pokračovat v vytápění místnosti.
Elektrické topné články mají 3 vlastnosti:
- rovnoměrný přenos tepla po celé délce;
- intenzita ohřevu a povrchová teplota je řízena termostatem, řízená údaji čidel;
- nesnášenlivost přehřátí.
Poslední vlastnost je nejotravnější. Pokud jsou na obrysovém úseku podlahy nuceny nábytkem bez nohou nebo stacionárními domácími spotřebiči, bude narušena výměna tepla s okolním vzduchem. Kabelové a filmové systémy se přehřejí a dlouho nevydrží. Všechny nuance tohoto problému jsou popsány v následujícím videu:
Samoregulační tyče takové věci klidně snesou, ale zde začíná ovlivňovat další faktor – je iracionální kupovat a pokládat pod nábytek drahá karbonová topidla.
Výběr kabelových a filmových ohřívačů
V souvislosti s výše uvedenými body je výpočet elektrického vytápění poněkud zjednodušen, parametry kabelového podlahového vytápění jsou určeny následovně:
- Vypočítejte množství tepla potřebného k vytápění konkrétní místnosti (viz část jedna).
- Nakreslete uspořádání místnosti s umístěním stacionárního nábytku a domácích spotřebičů. Udělejte výkres v měřítku podle skutečných rozměrů skříněk, praček a podobně.
- Vypočítejte volnou plochu místnosti odečtením čtverce obsazených ploch.
- Dříve zjištěné množství tepla by mělo být distribuováno do zbývající oblasti. Potřebný výkon vydělte kvadraturou volné plochy – získáte přenos tepla od 1 m².
- Odporové kabely a rohože s tepelným výkonem 9-25 W/m. položky se prodávají v pevných délkách. Topné těleso vybírejte podle katalogu výrobce podle požadovaného tepelného výkonu.
- Vydělte čtverec volného úseku délkou vybraného produktu – zjistíte krok rozložení kabelu.
Příklad výpočtu koupelny jednopatrového domu o ploše 6 m², z čehož 2.5 m² zabírá vana, umyvadlo a skříňka. Plocha volného místa je 3.5 m², požadovaný tepelný výkon je 600 W. Dle katalogu známé značky Devi vybíráme dvoužilový topný kabel značky DEVIflex 18T o délce 37 metrů s tepelným výkonem 622W. Rozdělíme 3,5 m² na 37 m, získáme krok pokládky 0.095 m, zaokrouhleno – 10 cm.
Poznámka. Ještě jednodušší je výběr kabelových rohoží – výrobce udává plochu, kterou zabírá topné těleso. Do koupelny je vhodný výrobek o výkonu 635 W značky DEVImat 200T, určený pro čtverec 3.45 mXNUMX.
Ohřívače filmu položené pod podlahovou krytinou se vypočítávají a vybírají podobným způsobem. Malá nuance: při instalaci uhlíkového filmu nebo odporového kabelu v obytných místnostech se vytvoří minimální odsazení od přepážek 150 mm. Tyto pruhy podél stěn bude také nutné odečíst od celkové kvadratury. Na lodžích, balkonech a koupelnách se toto odsazení rovná kroku pokládky (v příkladu – 10 cm).
Závěr
Výše uvedená metoda výpočtu nezmiňuje oteplování “koláče” teplé podlahy ze strany země nebo stropu. Důvod je jednoduchý: v každém případě musí být přítomna tepelná izolace, na zemi – 10 cm pěny nebo husté minerální vlny, na podlaze – 20 mm extrudované polystyrenové pěny. Přesný výpočet materiálu a tloušťky izolace je rozsáhlé téma na samostatnou publikaci.
Pokud se vám průběh výpočtů zdál příliš komplikovaný, zkuste použít online nástroje – kalkulačky umístěné na různých stránkách. Ale pamatujte – výsledky výpočtů je třeba zkontrolovat pomocí specializovaných programů nebo navržené grafické metody. Ukázku práce se softwarovým balíčkem značky Herz Armaturen představuje video.
