Účinnost teplé podlahy ovlivňuje mnoho faktorů. Bez zohlednění těchto skutečností, a to i za předpokladu, že systém je správně namontován, a nejmodernější materiály používané pro jeho zařízení, skutečná tepelná účinnost nesplní očekávání.
Z tohoto důvodu musí montážní práce předcházet příslušnému výpočtu vytápěné podlahy a teprve poté může být zaručen dobrý výsledek.
Projektování systému vytápění není levné, tolik domácích řemeslníků provádí vlastní výpočty. Souhlasím, že myšlenka na snížení nákladů na uspořádání teplé podlahy se zdá být lákavá.
Ukážeme vám, jak vytvořit projekt, jaká kritéria je třeba vzít v úvahu při výběru parametrů topného systému a zapsat postup výpočtu krok za krokem. Pro přehlednost jsme připravili příklad výpočtu teplé podlahy.
Počáteční údaje pro výpočet
Zpočátku vám řádně naplánovaný průběh konstrukčních a instalačních prací ušetří od překvapení a nepříjemných problémů v budoucnosti.
Při výpočtu teplé podlahy je nutné vycházet z následujících údajů:
- materiál stěn a vlastnosti jejich konstrukce;
- velikost místnosti v plánu;
- typ provedení;
- návrhy dveří, oken a jejich umístění;
- uspořádání konstrukčních prvků v plánu.
Pro provedení kompetentního návrhu je nutné vzít v úvahu zavedený teplotní režim a možnost jeho nastavení.
Pro provedení hrubého výpočtu se předpokládá, že 1 m 2 topného systému by mělo kompenzovat tepelné ztráty 1 kW. Pokud je okruh ohřevu vody použit jako doplněk k hlavnímu systému, musí pokrýt pouze část tepelných ztrát.
Tam jsou doporučení o teplotě na podlaze, které poskytují pohodlný pobyt v prostorách různých účelů: \ t
- 29 ° С - obytná oblast;
- 33 ° С - vana, pokoje s bazénem a další s vysokou vlhkostí;
- 35 ° С - chladicí pásy (u vstupních dveří, vnějších stěn atd.).
Překročení těchto hodnot má za následek přehřátí jak samotného systému, tak i konečného nátěru s následným poškozením materiálu.
Po předběžných výpočtech si můžete zvolit optimální teplotu chladicí kapaliny pro vaše osobní pocity, určit zatížení topného okruhu a zakoupit čerpací zařízení, které dokonale zvládne stimulaci pohybu chladiva. Je zvolen s rezervou průtoku chladicí kapaliny 20%.
Zahřátí potěru s kapacitou větší než 7 cm zabere spoustu času, a proto se při výstavbě vodovodních systémů nepokouší překročit stanovený limit. Podlahové keramiky jsou považovány za nejvhodnější nátěr pro vodní podlahy, pod podlahou díky své velmi nízké tepelné vodivosti, teplé podlahy nejsou položeny.
Ve fázi návrhu by mělo být rozhodnuto, zda bude teplá podlaha hlavním dodavatelem tepla nebo bude použita pouze jako doplněk k topnému tělesu radiátorů. Na tom závisí podíl tepelných ztrát, které musí obnovit. Může se pohybovat v rozmezí od 30% do 60% se změnami.
Doba ohřevu vodní podlahy závisí na tloušťce prvků obsažených v potěru. Voda jako chladicí kapalina je velmi účinná, ale samotný systém je při instalaci složitý.
Pro provedení výpočtů vodního systému nejprve teplá podlaha provede výpočet tepelných ztrát, které musí obvod kompenzovat. Pokud se jedná o doplňkový systém, pak je zohledněna část tepelné ztráty. 
Výpočty se provádějí pouze pro tu část podlahy, na které bude umístěn topný spirála. Oblasti, kde nejsou trubky položeny, například pod nábytek, nejsou ve výpočtech používány 
Pro výrobu výpočtů potřebujeme průměrné hodnoty teploty na výstupu chladiva ze sběrného zařízení a při vstupu do jeho vratného potrubí. 
Pro dosažení přesného výsledku je třeba znát tepelnou vodivost trubek plánovaných pro instalaci a přibližnou délku topného okruhu.
Stanovení parametrů teplé podlahy
Účelem výpočtu je získat velikost tepelného zatížení. Výsledek tohoto výpočtu ovlivní další provedené kroky. Tepelné zatížení je zase ovlivněno průměrnou hodnotou zimní teploty v daném regionu, očekávanou teplotou uvnitř místnosti, součinitelem prostupu tepla stropu, stěn, oken a dveří.
Důvodem ztráty tepla jsou špatně izolované stěny, okna, dveře domu. Největší procento tepla prochází ventilačním systémem a střechou (+)
Konečný výsledek výpočtů před zařízením teplé podlahy typu vody bude záviset na dostupnosti dalších topných zařízení, včetně výroby tepla lidí a domácích zvířat žijících v domě. Při výpočtu infiltrace nezapomeňte vzít v úvahu.
Jedním z důležitých parametrů je konfigurace místností, takže budete potřebovat půdorys domu a vhodné řezy.
Metoda výpočtu tepelných ztrát
Po určení tohoto parametru zjistíte, kolik tepla má podlaha vyrobit pro pohodlí lidí v místnosti, a můžete si vybrat kotel, čerpadlo a podlahu podle jejich výkonu. Jinými slovy: teplo vyzařované topnými okruhy musí kompenzovat tepelné ztráty budovy.
Vztah mezi těmito dvěma parametry je vyjádřen vzorcem:
Mn = 1, 2 x Q, kde
- Mp - požadované výkonové obrysy;
- Q - tepelné ztráty.
Pro určení druhého indikátoru proveďte měření a spočítejte plochu oken, dveří, podlah, vnějších stěn. Vzhledem k tomu, že podlaha bude vytápěna, nebude tato plocha zohledněna. Měření jsou prováděna na vnější straně se zachycováním rohů budovy.
Výpočet bude brát v úvahu jak tloušťku, tak tepelnou vodivost každé ze struktur. Standardní hodnoty součinitele tepelné vodivosti (λ) pro nejčastěji používané materiály lze převzít z tabulky.
Z tabulky můžete vzít hodnotu koeficientu pro výpočet. Je důležité zjistit od dodavatele, jaká je hodnota tepelného odporu materiálu v případě, že okna jsou vyrobena z kovu-plastu (+)
Odpočítávání tepelných ztrát se provádí odděleně pro každý prvek budovy pomocí vzorce:
Q = 1 / R * (t-tn) * S (1 + ∑b), kde
- R je tepelný odpor materiálu, ze kterého je uzavřená konstrukce vytvořena;
- S je plocha konstrukčního prvku;
- tb a tn jsou vnitřní a vnější teploty, přičemž druhý ukazatel je na nejnižší hodnotě;
- b - dodatečné tepelné ztráty spojené s orientací budovy vzhledem k světovým stranám.
Index tepelného odporu (R) se zjistí dělením tloušťky konstrukce koeficientem tepelné vodivosti materiálu, ze kterého je vyroben.
Hodnota koeficientu b závisí na orientaci domu:
- 0, 1 - sever, severozápad nebo severovýchod;
- 0, 05 - západ, jihovýchod;
- 0 - jih, jihozápad.
Vezmeme-li otázku na jakýkoliv příklad výpočtu vytápěné podlahy, stává se srozumitelnější.
Konkrétní příklad výpočtu
Například stěny domu pro trvalý pobyt o tloušťce 20 cm jsou vyrobeny z pórobetonových tvárnic. Celková plocha obvodových stěn s otvory pro okna a dveře je 60 m². Vnější teplota je -25 ° C, vnitřní + 20 ° C, design je orientován na jihovýchod.
Vzhledem k tomu, že součinitel tepelné vodivosti bloků je λ = 0, 3 W / (m ° * C), je možné vypočítat tepelné ztráty přes stěny: R = 0, 2 / 0, 3 = 0, 67 m² ° C / W.
Tepelné ztráty jsou také pozorovány přes vrstvu sádry. Pokud je jeho tloušťka 20 mm, pak Rpcs. = 0, 02 / 0, 3 = 0, 07 m² ° C / W. Součet těchto dvou ukazatelů dá hodnotu tepelných ztrát přes stěny: 0, 67 + 0, 07 = 0, 74 m² ° C / W.
Mít všechny počáteční data, oni nahradí je do vzorce a dostat prostorové tepelné ztráty s takovými stěnami: Q = 1 / 0.74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0.05) = 3831.08 watts.
Stejně tak jsou tepelné ztráty vypočteny prostřednictvím zbývajících uzavřených konstrukcí: oken, dveří, zastřešení.
Teplo vydávané topnými okruhy nemusí být dostatečné k ohřevu vzduchu uvnitř domu na požadovanou hodnotu, pokud je jejich výkon podceněn. Při nadměrném výkonu dojde k překročení chladicí kapaliny
Pro určení tepelných ztrát stropem se předpokládá, že jeho tepelný odpor se rovná hodnotě plánovaného nebo stávajícího typu izolace: R = 0, 18 / 0, 041 = 4, 39 m² ° C / W.
Strop je shodný s podlahovou plochou a činí 70 m². Nahrazení těchto hodnot ve vzorci, přijímá tepelné ztráty přes horní obálku budovy: Q pot. = 1 / 4, 39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0, 05) = 753, 42 wattů.
Chcete-li zjistit tepelné ztráty přes povrch oken, je třeba vypočítat jejich plochu. V přítomnosti 4 oken o šířce 1, 5 m a výšce 1, 4 m bude jejich celková plocha: 4 * 1, 5 * 1, 4 = 8, 4 m².
Pokud výrobce specificky specifikuje tepelný odpor pro skleněnou jednotku a profil - 0, 5 a 0, 56 m² ° C / W, pak R okno = 0, 5 * 90 + 0, 56 * 10) / 100 = 0, 56 m² ° C / W. Zde je 90 a 10 podíl připisovaný každému prvku okna.
Na základě získaných dat pokračují další výpočty: Q okna = 1 / 0, 56 * (20 - (-25)) * 8, 4 * (1 + 0, 05) = 708, 75 wattů.
Vnější dveře mají plochu 0, 95 * 2, 04 = 1, 938 m². Pak Rdv. = 0, 06 / 0, 14 = 0, 43 m² ° C / W. Q bit = 1 / 0, 43 * (20 - (-25)) * 1, 938 * (1 + 0, 05) = 212, 95 wattů.
Vzhledem k tomu, že se vnější dveře často otevírají, dochází k jejich ztrátě. Proto je důležité zajistit jejich těsné uzavření.
Výsledkem je, že tepelné ztráty budou: Q = 3831, 08 +753, 42 + 708, 75 + 212, 95 + 7406, 25 = W.
K tomuto výsledku se přidá dalších 10% pro infiltraci vzduchu, poté Q = 7406, 25 + 740, 6 = 8146, 85 wattů.
Nyní je možné určit tepelný výkon podlahy: Mp = 1, * 8146, 85 = 9776, 22 W nebo 9, 8 kW.
Potřebné teplo pro ohřev vzduchu
Pokud je dům vybaven větracím systémem, pak musí být část tepla vyzařovaného zdrojem vynaložena na teplo přicházející z vnějšího ovzduší.
Pro výpočet byl použit vzorec:
Qv. = c * m * (tв - tн), kde
- c = 0, 28 kgS a označuje tepelnou kapacitu vzduchové hmoty;
- Symbol m označuje hmotnostní průtok vnějšího vzduchu v kg.
Poslední parametr se získá vynásobením celkového objemu vzduchu, který se rovná objemu všech místností, za předpokladu, že se vzduch aktualizuje každou hodinu hustotou, která se mění s teplotou.
Graf ukazuje závislost hustoty vzduchu na jeho teplotě. Data jsou potřebná pro výpočet množství tepla potřebného k ohřevu vzduchové hmoty vstupující do domu v důsledku nuceného větrání (+)
Pokud do budovy vstoupí 400 m3 / h, pak m = 400 * 1, 422 = 568, 8 kg / h. Qv. = 0, 28 * 568, 8 x 45 = 7166, 88 wattů.
V tomto případě se výrazně zvýší požadovaná tepelná kapacita podlahy.
Výpočet požadovaného počtu trubek
Pro instalaci vody vyhřívané podlahy jsou zvoleny různé metody pokládky trubek, které se liší tvarem: hadem tří typů - hadem samotným, hranatým, dvojitým a šnekovým. V jednom namontovaném obvodu lze nalézt kombinaci různých forem. Někdy pro centrální zónu podlahy vyberte "hlemýžď" a pro okraje - jeden z typů "had".
„Snail“ je racionální volbou pro velké místnosti s jednoduchou geometrií. V místnostech se silně protáhlými nebo složitými tvary je lepší použít „hada“ (+)
Vzdálenost mezi trubkami se nazývá rozteč. Výběr tohoto parametru vyžaduje splnění dvou požadavků: noha by neměla pociťovat teplotní rozdíl v jednotlivých oblastech podlahy a potrubí by mělo být používáno co nejúčinněji.
Pro hraniční oblasti podlahy se doporučuje použít krok 100 mm. Na ostatních plochách si můžete vybrat rozteč v rozsahu od 150 do 300 mm.
Důležitá je izolace podlahy. V přízemí by měla být jeho tloušťka nejméně 100 mm. Pro tento účel se používá Minvu nebo vytlačovací pěna z polystyrenu.
Pro výpočet délky trubky existuje jednoduchý vzorec:
L = S / N * 1, 1, kde
- S je oblast obrysu;
- N je krok pokládky;
- 1, 1 - 10% ohybová marže.
Ke konečné hodnotě je přidán trubkový úsek, který je položen z kolektoru před rozdělením teplého okruhu jak na vratném potrubí, tak na průtoku.
Příklad výpočtu.
Počáteční hodnoty:
- plocha - 10 m²;
- vzdálenost od kolektoru - 6 m;
- krok pokládání - 0, 15 m.
Řešení problému je jednoduché: 10 / 0, 15 * 1, 1 + (6 * 2) = 85, 3 m.
Při použití kovových trubek do 100 m se nejčastěji volí průměr 16 nebo 20 mm. Při délce potrubí 120-125 m by měl mít průřez 20 mm².
Jednookruhové provedení je vhodné pouze pro místnosti s malou plochou. Podlaha ve velkých místnostech je rozdělena do několika okruhů v poměru 1: 2 - délka konstrukce by měla být dvojnásobek šířky.
Dříve vypočtená hodnota je délka trubky pro podlahu jako celek. Pro dokončení obrázku však musíte zvolit délku jednotlivých kontur.
Tento parametr je ovlivněn hydraulickým odporem okruhu, který je dán průměrem vybraných trubek a objemem dodávané vody za jednotku času. Pokud jsou tyto faktory zanedbány, tlaková ztráta bude tak velká, že žádné čerpadlo nezpůsobí cirkulaci chladicí kapaliny.
Stanovení průtoku potrubí v závislosti na zvoleném rozteči
Obrysy stejné délky jsou ideálním případem, ale v praxi se vyskytují jen zřídka, protože oblast prostorů různých účelů je velmi odlišná a je prostě nevýhodné omezit délku obrysů na stejnou hodnotu. Odborníci dovolují rozdíl v délce trubek od 30 do 40%.
Velikost průměru kolektoru a kapacita směšovací jednotky určuje přípustný počet připojených smyček. V pasu k směšovací jednotce můžete vždy zjistit množství tepelného zatížení, pro které je navrženo.
Předpokládejme, že poměr průtoku ( Kvs ) je 2, 23 m3 / h. S tímto poměrem, některé modely čerpadel vydrží zátěž 10 až 15 wattů.
Pro určení počtu obvodů je třeba vypočítat tepelné zatížení každého z nich. Je-li plocha obsazená teplou podlahou 10 m² a tepelný výkon 1 m², pak Kvs je 80 W, pak 10 * 80 = 800 W. To znamená, že směšovací jednotka bude schopna poskytnout 15 000/800 = 18, 8 místností nebo okruhů po 10 m².
Tyto hodnoty jsou maximální a lze je aplikovat pouze teoreticky, ale ve skutečnosti by se měla hodnota zmenšit alespoň o 2, pak o 18 - 2 = 16 kontur.
Při výběru směšovací jednotky (kolektoru) je nutné zjistit, zda má takový počet závěrů.
Zkontrolujte správný výběr průměru trubky
Chcete-li zkontrolovat, zda byl průřez trubek zvolen správně, můžete použít vzorec:
υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²
Pokud rychlost odpovídá nalezené hodnotě, je správně zvolena sekce potrubí. Regulační dokumenty umožňují maximální rychlost 3 m / s. s průměrem do 0, 25 m, ale optimální hodnota je 0, 8 m / s., protože s růstem jeho hodnoty se šumový efekt v potrubí zvyšuje.
Další informace o výpočtu trubek podlahového vytápění jsou uvedeny v tomto článku.
Vypočítejte oběhové čerpadlo
Aby byl systém ekonomický, musíte zvolit oběhové čerpadlo, které zajistí požadovaný tlak a optimální průtok vody v okruzích. V pasech čerpadel obvykle uvádějte tlak v okruhu nejdelší délky a celkový průtok chladiva ve všech smyčkách.
Tlak je ovlivněn hydraulickými ztrátami:
Δ h = L * Q² / k1, kde
- L je délka obrysu;
- Q - spotřeba vody l / s;
- k1 je koeficient charakterizující ztráty v systému, ukazatel lze převzít z referenčních tabulek hydrauliky nebo z pasu zařízení.
Znát velikost tlaku, vypočítat průtok v systému:
Q = k * √H, kde
k je součinitel vybití. Profesionálové si vydají náklady na každých 10 m² domu v rozsahu 0, 3-0, 4 l / s.
Mezi součástmi podlahy s teplou vodou je dána zvláštní role oběhovému čerpadlu. Pouze jednotka, jejíž výkon je o 20% vyšší než skutečný průtok chladiva, bude schopna překonat odpor v potrubí
Údaje vztahující se k velikosti hlavy a průtoku uvedené v cestovním pasu nelze brát doslovně - to je maximum a ve skutečnosti jsou ovlivněny délkou, geometrií sítě. Pokud je tlak příliš vysoký, délka kontury se zmenší nebo se zvětší průměr trubek.
Doporučení pro výběr tloušťky potěru
V referenčních knihách naleznete informace o tom, že minimální tloušťka potěru je 30 mm. Když je místnost poměrně vysoká, pod potěr je umístěn ohřívač, což zvyšuje účinnost použití tepla vydávaného topným okruhem.
Nejoblíbenějším materiálem pro substrát je extrudovaná polystyrénová pěna. Jeho odolnost proti přenosu tepla je výrazně nižší než u betonu.
Při konstrukci potěru, který vyvažuje lineární expanzi betonu, je obvod místnosti zdoben klapkou. Je důležité zvolit jeho tloušťku. Odborníci doporučují, aby plocha místnosti, která nepřesahuje 100 m², uspořádala vyrovnávací vrstvu 5 mm.
Pokud jsou hodnoty plochy větší vzhledem k délce přesahující 10 m, je tloušťka vypočtena podle vzorce:
b = 0, 55 *, kde
L je délka místnosti vm.
Závěry a užitečné video na toto téma
O výpočtu a instalaci teplé hydraulické podlahy toto video:
Video poskytuje praktická doporučení pro pokládání podlahy. Informace pomohou vyhnout se chybám, které amatéři obvykle činí:
Výpočet umožňuje navrhnout systém "teplá podlaha" s optimálními ukazateli výkonu. Je možné montovat topení pomocí údajů a doporučení pasu.
Bude to fungovat, ale odborníci radí všem, aby trávili čas výpočtem, nakonec spotřebovává méně energie.
Máte zkušenosti s prováděním výpočtu vytápěné podlahy a přípravou projektu topného okruhu? Nebo máte otázky na toto téma? Sdílejte prosím svůj názor a zanechte komentář.