暖かい床の効果は多くの要因に影響されます。それらを考慮しないと、システムが正しく取り付けられていて、最新の材料がその取り付けに使用されている場合でも、実際の熱効率は期待に応えられません。
このため、設置作業の前に、暖かい床を適切に計算する必要があります。そうしないと、良い結果を保証できません。
暖房システムの設計は安くはないので、多くの家庭職人が自分で計算を行います。同意して、暖かい床を配置するコストを削減するという考えは非常に魅力的です。
プロジェクトの作成方法、暖房システムのパラメータを選択する際に考慮すべき基準、および段階的な計算手順を書き留めます。わかりやすくするために、暖かい床を計算する例を用意しました。
計算の初期データ
最初は、適切に計画された設計および設置作業により、将来の驚きや不快な問題が緩和されます。
暖かい床を計算するときは、次のデータから進める必要があります。
- 壁の素材とデザインの特徴。
- プラン内の部屋のサイズ。
- 仕上げのタイプ。
- ドア、窓、およびそれらの配置の設計。
- 平面図の構造要素のレイアウト。
適切な設計を行うには、確立された温度レジームとその調整の可能性を考慮する必要があります。
おおよその計算では、1 m2 暖房システムは、1 kWの熱損失を補償する必要があります。メインシステムへの追加として給湯回路を使用する場合、熱損失の一部のみをカバーする必要があります。
床の温度に関する推奨事項があり、さまざまな目的で部屋に快適な滞在を提供します。
- 29°C -生活部門;
- 33°C-バスタブ、スイミングプール付きの部屋、その他高湿度インジケータ付きの部屋。
- 35°C -コールドゾーン(玄関ドア、外壁など)。
これらの値を超えると、システム自体と仕上げコーティングの両方が過熱し、材料に損傷が避けられなくなります。
予備的な計算の後、個人の感覚に最適な熱媒体温度を選択し、暖房回路の負荷を決定し、冷媒の動きの刺激に完全に対処するポンプ装置を購入できます。クーラント流量のマージンを20%として選定します。
容量が7cmを超えるスクリードの加熱には多くの時間が費やされるため、給水システムを設置する際は、指定された制限を超えないようにしてください。床のセラミックは水床に最も適したコーティングであると考えられており、床の暖房はその非常に低い熱伝導率のために寄木細工の下には設置されていません。
設計段階では、床下暖房を主要な熱供給元にするか、またはラジエーター暖房ブランチへの追加としてのみ使用するかを決定する必要があります。彼が補償しなければならない熱エネルギー損失の割合はこれに依存します。 30%から60%の範囲で変動があります。
水床を加熱する時間は、スクリードに含まれる要素の厚さによって異なります。クーラントとしての水は非常に効果的ですが、システム自体はインストールが困難です。
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木造住宅の床暖房
水回路のオプションレイアウト
マニホールドと暖房システムの配管
銅床暖房回路
暖かい床のパラメータの決定
計算の目的は、熱負荷の大きさを取得することです。この計算の結果は、次に取られるステップに影響します。次に、特定の地域の冬の平均気温、室内の推定温度、天井、壁、窓、ドアの熱伝達係数が熱負荷に影響します。
熱損失の原因は、家の壁、窓、ドアの断熱が不十分であることにあります。換気システムと屋根を通過する熱の最大の割合(+)
ウォータタイプの暖かい床を設置する前の計算の最終結果は、家に住む人やペットの発熱など、追加の暖房装置の可用性に依存します。浸潤の存在の計算を必ず考慮に入れてください。
重要なパラメータの1つは部屋の構成であるため、家の間取り図と対応するセクションが必要です。
熱損失の計算方法
このパラメータを決定すると、部屋の人々の快適な快適さのために床がどれだけの熱を生成する必要があるかがわかります。ボイラー、ポンプ、床を電力に応じてピックアップできます。言い換えると、暖房回路によって放出される熱は、建物の熱損失を補う必要があります。
これら2つのパラメーターの関係は、次の式で表されます。
Mp = 1.2 x Qどこ
- Mp -回路に必要な電力;
- Q - 熱損失。
2番目の指標を決定するために、窓、ドア、天井、外壁の面積の測定と計算が行われます。床が加熱されるため、この囲い構造の面積は考慮されません。測定は、建物の隅をキャプチャして外側で行われます。
計算では、各構造の厚さと熱伝導率の両方が考慮されます。最も一般的に使用される材料の熱伝導率(λ)の標準値は、表から取得できます。
テーブルから、計算用の係数値を取得できます。窓が金属プラスチック(+)でできている場合、サプライヤーから材料の熱抵抗の値を見つけることが重要です。
熱損失の計算は、次の式を使用して、建物の要素ごとに個別に実行されます。
Q = 1 / R *(tv-tn)* S x(1 + ∑b)どこ
- R -囲い構造が作られている材料の熱抵抗;
- S -構造要素の領域;
- テレビとTN -温度はそれぞれ内部および外部であり、2番目のインジケーターは最低値です。
- b -基点に対する建物の向きに関連する追加の熱損失。
熱抵抗指数(R)は、構造の厚さを構成する材料の熱伝導率の係数で割ることによって求められます。
係数bの値は、家の向きによって異なります。
- 0,1 -北、北西または北東。
- 0,05 -西、南東;
- 0 -南、南西。
水床暖房の計算例に関する問題を考慮すると、理解しやすくなります。
具体的な計算例
仮設住宅の家の壁が20 cmの厚さで、気泡コンクリートブロックでできているとしましょう。窓とドアの開口部を差し引いた壁の総面積は60m²です。外気温-25°С、内部+ 20°С、構造は南東向きです。
ブロックの熱伝導率がλ= 0.3 W /(m°* C)であるとすると、壁を通過する熱損失を計算できます:R = 0.2 / 0.3 = 0.67m²°C /W。
スタッコ層を通して熱損失も観察されます。その厚さが20 mmの場合、Rpcs。 = 0.02 / 0.3 = 0.07m²°C /W。これら2つの指標の合計は、壁を通る熱損失の値を提供します:0.67 + 0.07 = 0.74m²°C /W。
すべての初期データを取得したら、それらを式に代入して、そのような壁のある部屋の熱損失を取得します。Q= 1 / 0.74 *(20-(-25))* 60 *(1 + 0.05)= 3831.08W。
同様に、残りの囲い構造である窓、出入り口、屋根などから熱損失が計算されます。
暖房回路によって提供される熱は、電力が過小評価されている場合、家の中の空気を望ましい値に加熱するのに十分でない場合があります。過剰な出力では、過剰なクーラントが発生します
天井からの熱損失を決定するには、その熱抵抗を計画または既存のタイプの断熱材の値と等しくします。R= 0.18 / 0.041 = 4.39m²°C /W。
天井面積は床面積と同じで70m²です。式にこれらの値を代入すると、熱損失は上部の囲い構造であるQ汗によって得られます。 = 1 / 4.39 *(20-(-25))* 70 *(1 + 0.05)= 753.42W。
窓の表面からの熱損失を決定するには、それらの面積を計算する必要があります。幅1.5 m、高さ1.4 mの窓が4つある場合、それらの合計面積は4 * 1.5 * 1.4 = 8.4m²になります。
製造者が二重窓とプロファイルの熱抵抗をそれぞれ0.5および0.56m²°C / Wと個別に示している場合、Rokon = 0.5 * 90 + 0.56 * 10)/ 100 = 0.56m²°C /火ここで、90と10は、各ウィンドウ要素に起因するシェアです。
得られたデータに基づいて、さらに計算を続けます。Qウィンドウ= 1 / 0.56 *(20-(-25))* 8.4 *(1 + 0.05)= 708.75ワット。
外側のドアの面積は0.95 * 2.04 = 1.938m²です。その後、Rdv。 = 0.06 / 0.14 = 0.43m²°C /W。 Q dv。 = 1 / 0.43 *(20-(-25))* 1.938 *(1 + 0.05)= 212.95 W
外のドアが頻繁に開くので、それらを通して多くの熱が失われます。したがって、しっかりと閉じることが重要です
その結果、熱損失は次のようになります。Q= 3831.08 +753.42 + 708.75 + 212.95 + 7406.25 =W。
この結果には、空気浸透の追加10%が追加され、Q = 7406.25 + 740.6 = 8146.85ワットになります。
これで、床の熱出力を決定できます。Mp= 1、* 8146.85 = 9776.22 W、または9.8 kW。
空気を加熱するために必要な熱
家に換気システムが装備されている場合、熱源によって生成された熱の一部は、外部の空気からの暖房に費やされるべきです。
計算するには、式を適用します。
Qc。 = c * m *(tv – tn)どこ
- c = 0.28kg⁰Сで、気団の熱容量を示します。
- メートル 記号は、外気の質量流量をkgで示しています。
最後のパラメータは、すべての部屋の体積に等しい総空気量に、温度に応じて変化する密度で空気が1時間ごとに更新されることを条件にして得られます。
グラフは、空気の密度の温度依存性を示しています。データは、強制換気の結果として家に入る気団を加熱するために必要な熱量を計算するために必要です(+)
建物が400mに入ると3/ h、次にm = 400 * 1.422 = 568.8 kg / h。 Qc。 = 0.28 * 568.8 * 45 = 7166.88ワット。
この場合、床に必要な熱出力は大幅に増加します。
必要なパイプ数の計算
給湯器付きの床の設置では、形状が異なるさまざまなパイプ敷設方法が選択されます。3種類のヘビ-ヘビ自体、角型、二重型、カタツムリ。 1つの実装回路では、異なる形状の組み合わせが発生する場合があります。時々、中央の床ゾーンにカタツムリが選ばれ、端にヘビ種の1つが選ばれます。
「カタツムリ」は、シンプルな形状の大きな部屋に適した選択肢です。非常に長い部屋や複雑な形状の部屋では、「蛇」(+)を使用することをお勧めします
パイプ間の距離をステップと呼びます。このパラメーターを選択する場合、2つの要件を満たす必要があります。足の足は、床の個々のゾーンの温度差を感じてはならず、パイプは可能な限り効率的に使用する必要があります。
床の境界領域には、100 mmのピッチをお勧めします。その他の領域では、150〜300 mmの範囲でピッチを選択できます。
床の断熱は重要です。 1階では、その厚さは少なくとも100 mmに達する必要があります。この目的のために、ミネラルウールまたは押出しポリスチレン発泡体が使用されます。
パイプの長さを計算するには、簡単な式があります。
L = S / N * 1.1どこ
- S -輪郭の領域;
- N -敷設ステップ;
- 1,1 -10%曲げのマージン。
最終的な値に、コレクターから敷設されたパイプの一部を、戻りと供給の両方の暖かい回路の配線に追加します。
計算例。
初期値:
- 範囲 -10 m。
- コレクター距離 -6 m;
- 敷設ピッチ -0.15 m。
この問題の解決策は簡単です。10/ 0.15 * 1.1 +(6 * 2)= 85.3 m。
長さ100 mまでの金属プラスチックパイプを使用する場合、ほとんどの場合、直径16または20 mmを選択します。パイプの長さが120〜125 mの場合、その断面は20mm²になります。
単回路設計は、面積が小さい部屋にのみ適しています。大きな部屋の床は、1:2の比率でいくつかの回路に分割されています-構造の長さは幅の2倍を超えている必要があります。
以前に計算された値は、床全体のパイプの長さです。ただし、図を完成させるには、別の輪郭の長さを強調表示する必要があります。
このパラメーターは、選択したパイプの直径と単位時間あたりに供給される水の量によって決定される回路の油圧抵抗の影響を受けます。これらの要素を無視すると、圧力損失が非常に大きくなるため、ポンプが冷媒を循環させません。
選択した敷設ステップに応じた配管流量の決定
同じ長さの等高線-これは理想的なケースですが、異なる目的のための敷地の面積は非常に異なり、等高線の長さを1つの値にすることは実際的ではないため、実際にはほとんど発生しません。専門家は、30〜40%のパイプの長さの違いを許容します。
コレクターの直径の値と混合ユニットのスループットによって、コレクターに接続されるループの許容数が決まります。ミキシングユニットへのパスポートには、設計されている熱負荷の値が常に表示されます。
帯域幅比(Kvs)は2.23 m3/時間この係数により、特定のポンプモデルは10〜15ワットの負荷に耐えることができます。
回路の数を決定するには、それぞれの熱負荷を計算する必要があります。床暖房の占有面積が10m²で、熱伝達が1m²の場合、インジケーター Kvs 80ワットで、10 * 80 = 800ワットです。これは、ミキシングユニットが15 000/800 = 18.8の部屋または回路を10m²の面積で提供できることを意味します。
これらのインジケーターは最大であり、理論的にのみ適用できますが、実際には、数値を少なくとも2、18-2 = 16の輪郭で減らす必要があります。
ミキシングユニット(コレクター)を選択するとき、そのような多くの結論があるかどうかを確認する必要があります。
パイプの直径の正しい選択の確認
パイプセクションが正しく選択されたかどうかを確認するには、次の式を使用できます。
υ= 4 * Q *10ᶾ/ n *d²
速度が検出された値に対応している場合、パイプセクションは正しく選択されています。規制文書では、3 m / sの最大速度が許可されています。直径が最大0.25 mですが、最適値は0.8 m / sです。これは、その値が増加すると、パイプラインのノイズ効果が増加するためです。
床下暖房パイプの計算に関する追加情報は、この記事に記載されています。
循環ポンプを計算します
システムを経済的にするためには、回路内に必要な圧力と最適な水の流れを提供する循環ポンプを選択する必要があります。ポンプのパスポートには、通常、すべてのループで最も長い回路の圧力と冷却剤の総流量が表示されます。
圧力は油圧損失の影響を受けます:
∆ h = L *Q²/ k1どこ
- L -輪郭の長さ;
- Q -水の消費量l / s;
- k1 -システムの損失を特徴付ける係数。インジケータは、油圧リファレンステーブルまたは機器のパスポートから取得できます。
圧力を把握して、システム内の流れを計算します。
Q = k *√Hどこ
k 流量係数です。専門家は、家の10m²ごとの消費量を0.3〜0.4 l / sの範囲で受け入れます。
温水床の構成要素の中で、循環ポンプには特別な役割があります。パイプの抵抗に打ち勝つことができるのは、冷却水の実際の流量よりも出力が20%高いユニットだけです。
パスポートに示されている圧力と流量に関連する数値は、文字通りとることはできません-これは最大値ですが、実際には、ネットワークの長さと形状の影響を受けます。圧力が高すぎる場合は、回路の長さを短くするか、パイプの直径を大きくしてください。
スクリードの厚さを選択するためのヒント
ディレクトリには、スクリードの最小厚さが30 mmであるという情報があります。部屋が非常に高いときは、ヒーターがスクリードの下に配置されます。これにより、加熱回路から放出される熱の利用効率が向上します。
最も一般的な基板材料は、押出発泡スチロールです。その熱伝達抵抗はコンクリートのそれよりも著しく低いです。
スクリードを設置する際、コンクリートの線膨張をバランスさせるため、部屋の外周をダンパーテープで形成しています。厚さを正しく選択することが重要です。専門家は、部屋の面積が100m²を超えないように、5 mmの補償層を配置することを勧めています。
長さが10 mを超えているために面積が大きい場合、厚さは次の式で計算されます。
b = 0.55 * Lどこ
L -これは部屋の長さ(m)です。
暖かい油圧床の計算と設置について、このビデオ映像は:
ビデオは床を敷設するための実用的な推奨事項を提供します。情報は、恋人が通常する間違いを避けるのに役立ちます:
計算により、最適なパフォーマンスの「ウォームフロア」システムを設計できます。パスポートデータと推奨事項を使用して暖房を設置することは許容されます。
それは機能しますが、専門家は同様に計算に時間を費やすようにアドバイスします。その結果、最終的にシステムはより少ないエネルギーを消費します。
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