Расчет водяного теплого пола: Расчет теплого пола водяного самостоятельно
Расчет водяного теплого пола: примеры самостоятельного расчета
Расчет водяного теплого пола предполагает вычисление мощности отопительного контура, достаточной для нивелирования тепловых потерь жилища. Попутно в процессе расчетов определяются и геометрические параметры контура – длина и диаметр труб, а равно и скорость циркуляции теплоносителя в системе.
Итогом расчетов будет формирование схемы укладки контура на полу отапливаемого помещения и составление сметы процесса обустройства «теплого» пола. Проще говоря: рассчитав пол, мы вычислим схему укладки и метраж труб нагревательного контура, попутно определив еще и объемы бетонной стяжки, погонаж демпферной прокладки и прочие параметры.
Водяной теплый полСловом, без точного расчета строительство такой отопительной системы попросту невозможно. Поэтому в данной статье мы познакомим вас с процессом расчета мощности, гидравлики и геометрии теплого пола.
Содержание
- 1 Вводные данные
- 2 Расчет мощности теплого пола
- 3 Расчёт трубы для тёплого пола
Вводные данные
Любой расчет начинается с определения типа будущей системы отопления.
Ведь теплый пол может работать и в формате основного отопления, и в роли контура комбинированной системы, где помимо него есть еще и традиционная разводка с радиаторами. Разумеется, оба случая требуют совершенно разного подхода к процессу проектирования.
В первом случае нужно рассчитать полноценную систему отопления, способную компенсировать все тепловые потери жилища. А во втором – рассчитать контур, нагревающий пол в «зоне комфорта» до температуры 35-37 градусов Цельсия. То есть мощность систем будет абсолютно разной.
Кроме того в расчетах придется учесть следующие нюансы:
Преимущества водяного теплого пола- Климатические данные – эта информация пригодится для определения среднегодовой и пиковой температуры.
- Планы строения – они пригодятся для определения площади и объема отапливаемых помещений.
- Сведения о теплостойкости строительных материалов – они пригодятся в процессе определения тепловых потерь жилища.
Помимо этого нужно обратить внимание на расположение и габариты окон, схему расстановки предметов меблировки и напольного текстиля (ковров, паласов и прочего).
В итоге, перед началом расчетов необходимо подготовить план отапливаемого помещения и собрать климатические данные и оценить степень утепления жилища.
Расчет мощности теплого пола
Суть расчета мощности сводится к сопоставлению тепловых потерь дома, расположенного в определенной климатической зоне с энергией, вырабатываемой отопительным контуром. Причем энергия и потери связаны следующей формулой:
Мп=1,2Q
Где Мп – это искомая тепловая мощность пола, Q – это тепловые потери, а 1,2 – это максимальное значение коэффициента запаса, которое изменяется в пределах от 1 до 1,2.
Таким образом, для определения мощности пола нам нужно всего лишь вычислить тепловые потери, определяемые по следующей формуле:
Q=(V*Pt*k)/860
Где V – это объем отапливаемого помещения (площадь, умноженная на высоту потолков), Pt – это разница температур в доме и за его стенами (вычисляется исходя из комфортных 20 градусов Цельсия и температуре самого сильного заморозка), а k – это коэффициент «теплостойкости» жилища (обычно он равен 1,5-2).
Впрочем, если такой пример расчета теплого пола по мощность с помощью формул покажется сложным, то вместо вычислений можно просто воспользоваться специальной программой ( ПО Valtec или его аналоги). Для вычисления мощности в данном случае придется указать температуру самого жестокого заморозка, длину и ширину отапливаемой зоны, месторасположение дома (по области и городу), высоту потолков и тип основного строительного материала жилища (древесина, кирпич и так далее) с толщиной стен.
Итоги работы программы не будут отличаться от «формульных» вычислений.
Расчёт трубы для тёплого пола
Трубы для пола можно рассчитать исходя из ожидаемой мощности системы отопления, сопоставив площадь «развертки» нагревательного элемента (трубы) с температурой теплоносителя.
Однако эта схема сулит долгие вычисления, в которых используются табличные коэффициенты и переменные. Поэтому в большинстве случаев расчет труб проводится «графически».
То есть, на миллиметровой бумаге, поверх эскиза жилища, или прямо на полу отапливаемой зоны вычерчивается контур будущего «нагревательного элемента» (трубы), выстраиваемый по следующим правилам:
- Максимальная длинна трубы в нагревательном контуре – 100-120 метров.
Причем труба должна выйти из напорного коллектора и войти в обратку без стыков и разрывов в теле арматуры (цельным мерным отрезком). - Шаг размещения труб в спирали контура – 10-15 сантиметров.
- Диаметр трубы – 16 миллиметров. По этому параметру определяется и толщина стяжки – 6 сантиметров.
Причем труба должна выйти из напорного коллектора и войти в обратку без стыков и разрывов в теле арматуры (цельным мерным отрезком).Температуру теплоносителя в системе и его скорость определяют по усредненным величинам:
- 40-55 градусам Цельсия — этого достаточно для прогрева зоны отопления до 25-37 °С.
- 13-15 кПа — такая потеря давления в контуре обеспечит снижение температуры теплоносителя на выходе из контура на 5-15 °С.
- 27-30 литрам в час — это оптимальный расход теплоносителя в контуре с пропускным диаметром 16 миллиметров.
В финале «графического» расчета отопительного контура нужно определить месторасположение выхода из коллектора системы отопления и входа в обратку.
Ну а смета системы отопления «теплый пол» считается исходя из погонажа труб и объема бетонной стяжки.
Кроме того ее дополняют и расходы на термоизоляционную подложку и облицовочную отделку стяжки, рассчитываемые по общей площади теплого пола.
Расчет теплого водяного пола MULTIBETON — Водяные теплые полы Multibeton
multibet_bootnew 11.10.2018
Обучающее видео от компании MULTIBETON по интерфейсу и методикам расчета параметров отопления зданий с помощью программы Multiplaner CAD. Видео показывает также, как программа Multiplaner расчитывает стоимость водяного теплого пола.
Водяной теплый пол – расчет и его основы
Зачастую систему теплого водяного пола устанавливают в частных домах. Для обеспечения теплом больших помещений, как правило, за основу берут именно водяной теплый пол, стоимость которого более выгодна для монтажа на больших площадях, так и экономичнее с точки зрения используемого материала.
Прежде, чем приступить к монтажу, необходимо предварительно произвести грамотный расчет водяных теплых полов.
Как произвести правильный расчет теплого водяного пола?
Вопрос наиболее актуален для тех, кто планирует в будущем установить для себя теплый пол водяной, цена которого наиболее справедлива на сегодняшний день. Преимущества данной системы очевидны, да и само проектирование и расчет позволят выгодно сэкономить личный бюджет и получить эффективную систему отопления – прекрасную альтернативу радиаторным обогревателям!
Залог идеально установленной системы – профессиональный расчет водяного теплого пола! Именно эта услуга является одной из наиболее важных в компании ЧП «АМП Стиль». Наши высококвалифицированные инженеры и монтажники произведут грамотный расчет, монтаж и запуск в работу системы теплого водяного пола.
Теплый пол водяной – расчет и рекомендации
Наши специалисты в области расчета и монтажа систем водяного теплого пола выделили ряд рекомендаций по расчету теплого пола:
- Проектирование и расчет теплого пола, водяного в частности, должен быть основан на оптимизации отапливаемого помещения с предстоящими тепловыми нагрузками
- Если площадь объекта велика, то рекомендуются к применению деформационные швы, которые представляют собой Т-образный профиль из вспененного полиэтилена
- Индивидуальная регулировка для комнат
- Для монтажа системы теплый водяной пол рекомендовано использовать утеплитель толщиной до 50мм в подвальных и цокольных этажах, а для вторых этажей и выше – утеплитель толщиной 30мм
- При расчете также должна учитываться максимальная длина контура, которая не должна превышать 120м.
Стоимость водяного теплого пола
Для создания максимально комфортных условий в помещении существует множество способов, однако вряд ли удастся найти более выгодный и удобный, чем установить в доме теплый пол водяной. Стоимость его – одна из основных привилегий, особенно по сравнение с более привычной, но в тоже время более дорогой системой отопления – радиаторной.
Сколько стоит водяной теплый пол MULTIBETON ® Вы всегда можете узнать у наших консультантов, связавшись с нами по телефонам, указанным на сайте.
Ключи: Достоинства ВТП
Как измерить бытовую систему водяного отопления, Btu
Если вы читали эти статьи на протяжении многих лет, вы читали об измерении и расчете производительности систем принудительного воздушного отопления и охлаждения. В связи с многочисленными недавними запросами от читателей Hotmail кажется, что сейчас самое подходящее время обсудить другой жидкий теплоноситель… воду. Поскольку зима не за горами, давайте посмотрим, как измерить подачу БТЕ системы водяного отопления жилого дома.
Это будет краткое введение в измерение БТЕ системы водоснабжения, и, если ответ будет положительным, мы можем продолжить добавление к основам измерения производительности системы водоснабжения.
Формула
Понимание математики является ключом к пониманию того, как Btus перемещаются по системе. Простая формула: Поставленная система БТЕ = 500 x GPM x Изменение температуры системы . Давайте посмотрим на формулу и посмотрим, что означает каждая часть, чтобы лучше понять ее.
Постоянная БТЕ в формуле равна 500. Поскольку БТЕ измеряются в час, 500 получается из одного галлона воды, который весит 8,33 фунта умножить на 60 минут за один час (8,33 фунта умножить на 60 минут = 500).
Вторая часть формулы, которую иногда труднее всего определить, это GPM или системные галлоны в минуту. Подробнее об этом предмете мы поговорим ниже.
Наконец, нам нужно изменение температуры системы. Обратите внимание, что мы говорим об изменении температуры системы, а не об изменении температуры оборудования.
Изменение температуры – это эффект переноса БТУ из системы в кондиционируемое пространство. Поэтому, если вы измерите температуру воды, выходящей из теплообменника, и вычтете температуру воды, возвращающейся из системы, вы обнаружите изменение температуры системы.
Расчет давления насоса и построение графика галлонов в минуту
Для целей этой статьи и поскольку мы рассматриваем только основы, давайте взглянем на расчет давления насоса и построение графика галлонов в минуту в системе водяного отопления жилого дома. Мы могли бы обсудить гораздо более точные методы, но это только отправная точка. Это начальный тест производительности для начинающих.
Поскольку нам не нужно иметь дело с проблемами утечки воздуховода, мы будем считать, что GPM насоса является GPM системы. Для оценки GPM насоса необходимы два бита информации. Первый пункт — кривая насоса. Когда насос построен, каждый производитель публикует кривую производительности насоса. У вас должна быть точная кривая производителя, соответствующая установленному насосу с правильным размером крыльчатки, числом оборотов в минуту и точным номером модели, иначе ваш тест Btu может быть отклонен более чем на 50%.
Просто введите в Google слова «кривая насоса» с номером модели и названием производителя. Большинство текущих характеристик насосов можно найти в Интернете.
Как и кривая вентилятора, эта таблица графически представляет производительность насоса при определенных полевых условиях.
В идеале давление насоса измеряется с помощью манометров или наладчика контуров. Для ознакомления рассчитаем давление насоса по проверенной временем формуле.
Кроме того, при выполнении теста убедитесь, что все зональные клапаны открыты и требуют тепла. Тест производительности системы будет неточным, если одна или несколько зон закрыты.
Чтобы рассчитать давление насоса в простой бытовой системе, используйте следующую формулу. Давление насоса в футах напора = футы трубы x 1,5 x 0,04.
Во-первых, чтобы найти футов трубы, измерьте общее количество погонных футов подающей и обратной трубы до и от самого дальнего отопительного прибора в доме. 1,5 в формуле — это коэффициент, включающий сопротивление трубы потоку (давлению) и падение давления компонентов системы (змеевиков, плинтусов, радиаторов и избыточной арматуры).
0,04 представляет типичный коэффициент трения трубы на 100 футов трубы.
Пример: Допустим, в доме есть 90-футовая труба в системе водяного отопления. Формула будет такой: 90 футов x 1,5 x 0,04 = 5,4 фута головы.
После того, как мы рассчитали давление насоса, мы можем использовать кривую насоса для построения графика GPM насоса. Сначала отметьте расчетное давление насоса на левой стороне кривой насоса, где находятся футы напора. Во-вторых, начертите прямую линию горизонтально вправо, пока линия не пересечет закругленную кривую насоса. В-третьих, проведите график прямо вниз к нижней части таблицы, чтобы найти GPM, с которым движется насос.
Теперь вы нашли насос GPM и стали на шаг ближе к системе доставки Btu.
Измерение температуры системы
Чтобы быть абсолютно точным, погружной термометр следует опустить в воду. Но я предположил, что у вас, вероятно, нет пробок Пита, чтобы получить доступ к температуре или давлению воды. Поэтому мы измеряем температуру на поверхности трубы, обернутой изоляцией, или с помощью накладного термометра, специально предназначенного для измерения температуры трубы.
Поскольку мы проверяем работу системы, а не оборудования, измерьте температуру воды на расстоянии не менее 10 диаметров трубы от насоса или теплообменника, где вода выходит из оборудования. Считайте и запишите температуру с точностью до 1/10 градуса.
Измерьте температуру обратной воды, измерив температуру трубы не менее чем на 10 диаметрах трубы до того, как труба вернется в оборудование. Не проводите измерения непосредственно над котлом или слишком близко к дымоходу, чтобы не улавливать тепло оборудования при измерении температуры воды.
Вычтите температуру подаваемой воды из температуры обратной воды, чтобы найти изменение температуры системы.
Расчет подачи системы в британских тепловых единицах
Чтобы найти подачу системы в британских тепловых единицах, умножьте постоянную британских тепловых единиц на 500 x предполагаемый галлон насоса в минуту x изменение температуры системы.
Пример: Допустим, вы рассчитываете давление насоса при высоте напора 8,0 футов.
Используя кривую насоса, вы строите график и обнаруживаете, что насос Taco 007 движется со скоростью 8,0 галлонов в минуту. Затем вы измеряете температуру системы и обнаруживаете, что температура нагнетания составляет 168,2°F, а обратное давление — 152,4°F. Вы вычитаете, чтобы найти изменение температуры системы на 15,8F. Теперь, когда у вас есть все факты, примените гидроническую формулу БТЕ: 500 x 8,0 галлонов X 15,8° = 63 200 БТЕ.
Подача БТЕ системы близка к спецификации производительности оборудования, или это новый котел мощностью 100 000 БТЕ, встроенный в 40-летнюю испорченную систему трубопроводов? Возможно, ваш заказчик хотел бы, чтобы вы прописали какие-то дополнительные улучшения системы.
Это все, что вам нужно для выполнения начального расчета британских тепловых единиц водяной системы. Помните, что это всего лишь начальный тест. Существуют гораздо более точные тесты и процедуры, необходимые для повышения точности и точного расчета доставляемой системой БТЕ.
Но это отличное начало.
К сожалению, нередко производительность гидравлической системы значительно ниже 60% от номинальной мощности оборудования. Вероятно, не стоит обещать своим клиентам, что их гидравлическая система идеальна, пока вы не измерите ее производительность. Предположение, что система работает с заявленной номинальной мощностью оборудования, не является хорошей идеей.
Итак, насколько хорошо работала последняя гидравлическая система, над которой вы работали? Или насколько плохо он работал? Если вы не можете честно ответить на этот вопрос, вы можете измерить в следующий раз.
Роб «Док» Фальке работает в отрасли в качестве президента National Comfort Institute, обучающей компании, специализирующейся на измерении, оценке, улучшении и проверке производительности систем HVAC. Если вы являетесь подрядчиком или специалистом по ОВКВ, заинтересованным в процедуре измерения производительности водяной системы отопления, свяжитесь с Доком по адресу robf@ncihvac.
com или позвоните ему по телефону 800-633-7058. Посетите веб-сайт NCI по адресу nationalcomfortinstitute.com, чтобы получить бесплатную информацию, технические статьи и файлы для загрузки.
Как правильно рассчитать расход для любой гидравлической системы
Написано: 11 ноября 2019 г. Джорджем Кэри
В сфере водяного отопления и охлаждения регулярно используются определенные формулы. Важный из них касается системы, которая использует воду в качестве средства обеспечения комфорта в GPM (галлонах в минуту). Вода – это способ, которым тепло распределяется от котельной туда, где находятся люди.
Формула указывает температуру воды 60°F. Однако, поскольку вода с температурой 60 °F слишком холодная для системы водяного отопления и слишком теплая для системы водяного охлаждения, для расчета правильного расхода формула должна основываться на более подходящей температуре воды для каждого типа системы, например удельная теплоемкость воды или изменения плотности, происходящие при изменении температуры воды.
Кроме того, объем воды меняется, когда она нагревается или остывает. Как видно из следующего примера, различия настолько минимальны, что стандартная формула прекрасно работает для всех наших систем отопления и охлаждения. 9Тогда T будет:
8,04 х 60 х 1,003 х 20 = 9677 БТЕ/ч
Чистый эффект незначителен, но есть еще один фактор, который необходимо учитывать для полной оценки. С повышением температуры воды она становится менее вязкой, и, следовательно, перепад ее давления уменьшается. Когда вода циркулирует при температуре 200°F, соответствующий перепад давления или «потеря напора» составляет около 80% воды при температуре 60°F для типичных небольших гидравлических систем. При расчете с использованием системной кривой расход увеличивается примерно на 10,5%. Теперь вы можете умножить новую теплопередачу, только что рассчитанную, на процент увеличения расхода:
1,105 x 9677 = 10 693 БТЕ·ч
Как вы можете видеть, что касается теплопередачи, простой подход «круглых чисел» приведет к расчетным расходам, очень близким к потокам «с поправкой на температуру», при условии, что результаты подхода «круглых чисел» не скорректированы из оригинальное основание 60°F как для передачи тепла, так и для перепада давления в трубопроводе.
В этой статье представлена точная формула для расчета
скорость потока в галлонах в минуту (GPM) для водяных систем отопления
и систем охлаждения.
Правильный выбор циркуляционного насоса, который играет важную роль в GPM. Вам нужен циркуляционный насос подходящего размера, чтобы иметь возможность перемещать тепло от котла и доставлять его в систему, где находятся люди. При выборе правильного циркуляционного насоса вам необходимо знать не только правильный GPM, но и требуемый перепад давления для циркуляции необходимого GPM.
Вода, протекающая по трубам и излучению, «трется» о стенки трубы, вызывая сопротивление трению. Это сопротивление может повлиять на производительность системы отопления, уменьшив требуемый расход от циркуляции, тем самым уменьшив теплопроизводительность системы. Зная, каким будет это сопротивление, можно выбрать циркуляционный насос, способный преодолеть перепад давления в системе.
Как правило, в современных системах мы используем термин «футы на голову» для описания количества энергии, необходимой для того, чтобы требуемый GPM был доставлен в систему. Существуют таблицы размеров труб, в которых рассчитано падение давления в футах потери энергии для любого расхода через трубу любого размера. Существуют стандартные методы трубопроводов, в которых промышленность ссылается на ограничение количества галлонов в минуту для данного размера трубы. Это обусловлено двумя причинами:
1. Вопросы скорости (насколько быстро вода движется внутри трубы), которые могут создавать проблемы с шумом, а в экстремальных условиях — проблемы с эрозией.
