تتأثر فعالية الأرضية الدافئة بالعديد من العوامل. بدون أخذها في الاعتبار ، حتى إذا تم تركيب النظام بشكل صحيح واستخدام أحدث المواد لتثبيته ، فإن كفاءة الحرارة الحقيقية لن ترقى إلى مستوى التوقعات.
لهذا السبب ، يجب أن يسبق عمل التركيب حساب كفء للأرضية الدافئة ، وعندها فقط يمكن ضمان نتيجة جيدة.
تصميم نظام التدفئة ليس رخيصًا ، لذلك يقوم العديد من الحرفيين المنزليين بالحسابات بأنفسهم. موافق ، تبدو فكرة تقليل تكلفة ترتيب أرضية دافئة مغرية للغاية.
سنخبرك بكيفية إنشاء مشروع ، وما هي المعايير التي يجب مراعاتها عند اختيار معلمات نظام التدفئة وكتابة إجراء حساب خطوة بخطوة. من أجل الوضوح ، قمنا بإعداد مثال لحساب أرضية دافئة.
البيانات الأولية للحساب
في البداية ، ستخفف دورة التصميم والتركيب المخططة بشكل صحيح المفاجآت والمشكلات غير السارة في المستقبل.
عند حساب أرضية دافئة ، من الضروري المتابعة من البيانات التالية:
- مواد الجدار وميزات التصميم ؛
- حجم الغرفة في الخطة ؛
- نوع النهاية ؛
- تصميم الأبواب والنوافذ ووضعها ؛
- تخطيط العناصر الهيكلية في الخطة.
لإجراء تصميم كفء ، من الضروري مراعاة نظام درجة الحرارة المعمول به وإمكانية تعديله.
للحساب التقريبي ، يفترض أن 1 م2 يجب أن يعوض نظام التسخين عن فقد الحرارة بمقدار 1 كيلو واط. إذا تم استخدام دائرة تسخين المياه كإضافة للنظام الرئيسي ، فيجب أن تغطي جزءًا فقط من فقدان الحرارة
هناك توصيات بشأن درجة الحرارة في الأرضية ، مما يوفر إقامة مريحة في الغرف لأغراض مختلفة:
- 29 درجة مئوية - قطاع المعيشة ؛
- 33 درجة مئوية- حوض استحمام وغرف مع مسبح وغيرها مع مؤشر رطوبة عالية ؛
- 35 درجة مئوية - المناطق الباردة (عند أبواب المدخل والجدران الخارجية وما إلى ذلك).
يتطلب تجاوز هذه القيم ارتفاع درجة حرارة النظام نفسه والطلاء النهائي مع الأضرار الحتمية اللاحقة للمادة.
بعد الحسابات الأولية ، يمكنك اختيار درجة حرارة حامل الحرارة المثلى للأحاسيس الشخصية ، وتحديد الحمل على دائرة التسخين وشراء معدات الضخ التي تتوافق تمامًا مع تحفيز حركة المبرد. يتم اختياره بهامش معدل تدفق سائل التبريد 20٪.
يقضي الكثير من الوقت على قدد التسخين بسعة تزيد عن 7 سم ، لذلك ، عند تركيب شبكات المياه ، يحاولون عدم تجاوز الحد المحدد. يعتبر سيراميك الأرضيات هو الطلاء الأكثر ملاءمة لأرضيات المياه ، ولا يتم تركيب التدفئة تحت الأرضية تحت الباركيه بسبب الموصلية الحرارية المنخفضة للغاية.
في مرحلة التصميم ، يجب تحديد ما إذا كان التسخين تحت الأرضية سيكون مورد الحرارة الرئيسي أم سيتم استخدامه فقط كإضافة لفرع تسخين الرادياتير. تعتمد حصة خسائر الطاقة الحرارية التي يتعين عليه تعويضها على ذلك. يمكن أن تتراوح من 30٪ إلى 60٪ مع اختلافات.
يعتمد وقت تسخين أرضية الماء على سمك العناصر المدرجة في ذراع التسوية. الماء كمبرد فعال للغاية ، ولكن من الصعب تثبيت النظام نفسه.
معرض الصور
صورة من
الكلمة ساخنة في منزل خشبي
تخطيط الخيار لدائرة المياه
أنابيب نظام التدفئة والتشعب
دائرة تسخين أرضية من النحاس
تحديد معلمات الأرضية الدافئة
الغرض من الحساب هو الحصول على حجم الحمل الحراري. تؤثر نتيجة هذا الحساب على الخطوات التالية المتخذة. في المقابل ، يؤثر متوسط درجة حرارة الشتاء في منطقة معينة ، ودرجة الحرارة المقدرة داخل الغرف ، ومعامل نقل الحرارة للسقف والجدران والنوافذ والأبواب على الحمل الحراري.
سبب فقدان الحرارة هو الجدران ، والنوافذ ، وأبواب المنزل المعزولة بشكل سيئ. أكبر نسبة من الحرارة تترك من خلال نظام التهوية والسقف (+)
ستعتمد النتيجة النهائية للحسابات قبل تركيب أرضية دافئة من نوع الماء على توفر أجهزة تدفئة إضافية ، بما في ذلك توليد الحرارة للأشخاص الذين يعيشون في المنزل والحيوانات الأليفة. تأكد من مراعاة حساب وجود التسلل.
واحدة من المعلمات الهامة هي تكوين الغرف ، لذلك مطلوب مخطط الأرضية للمنزل والأقسام المقابلة.
طريقة لحساب فقدان الحرارة
بعد تحديد هذه المعلمة ، ستكتشف مقدار الحرارة التي يجب أن تولدها الأرضية من أجل الرفاهية المريحة للأشخاص في الغرفة ، يمكنك التقاط الغلاية والمضخة والأرضية وفقًا للطاقة. وبعبارة أخرى: يجب أن تعوض الحرارة المنبعثة من دوائر التسخين فقدان الحرارة للمبنى.
يتم التعبير عن العلاقة بين هاتين المعلمتين من خلال الصيغة:
Mp = 1.2 × Qأين
- النائب - القدرة المطلوبة للدارات ؛
- س - فقدان الحرارة.
لتحديد المؤشر الثاني ، يتم إجراء القياسات والحسابات لمنطقة النوافذ والأبواب والأسقف والجدران الخارجية. نظرًا لأنه سيتم تسخين الأرضية ، لا يتم أخذ مساحة هذا الهيكل المرفق في الاعتبار. يتم إجراء القياسات من الخارج مع التقاط زوايا المبنى.
سيأخذ الحساب في الاعتبار كلاً من سمك ومعامل التوصيل الحراري لكل من الهياكل. يمكن أخذ القيم القياسية لمعامل الموصلية الحرارية (λ) للمواد الأكثر استخدامًا من الجدول.
من الجدول يمكنك أخذ قيمة المعامل للحساب. من المهم معرفة قيمة المقاومة الحرارية للمادة من المورد إذا كانت النوافذ مصنوعة من البلاستيك المعدني (+)
يتم حساب فقدان الحرارة بشكل منفصل لكل عنصر من عناصر المبنى ، باستخدام الصيغة:
س = 1 / R * (tv-tn) * S x (1 + ∑b)أين
- ص - المقاومة الحرارية للمواد التي يصنع منها الهيكل المغلف ؛
- س - منطقة العنصر الهيكلي ؛
- تلفزيون وتينيسي - درجة الحرارة داخلية وخارجية ، على التوالي ، بينما يؤخذ المؤشر الثاني بأقل قيمة ؛
- ب - فقدان حراري إضافي مرتبط بتوجيه المبنى بالنسبة للنقاط الأساسية.
تم العثور على مؤشر المقاومة الحرارية (R) عن طريق قسمة سمك الهيكل من خلال معامل التوصيل الحراري للمواد التي صنعت منها.
تعتمد قيمة المعامل b على اتجاه المنزل:
- 0,1 - الشمال أو الشمال الغربي أو الشمال الشرقي ؛
- 0,05 - الغرب ، الجنوب الشرقي ؛
- 0 - الجنوب ، الجنوب الغربي.
إذا كنت تفكر في المشكلة في أي مثال لحساب تسخين أرضية الماء ، فإنها تصبح أكثر فهمًا.
مثال حسابي ملموس
لنفترض أن جدران المنزل للسكن غير الدائم ، بسماكة 20 سم ، مصنوعة من الكتل الخرسانية الهوائية. تبلغ المساحة الإجمالية للجدران مع خصم فتحات النوافذ والأبواب 60 متر مربع. درجة الحرارة الخارجية -25 درجة مئوية ، داخلي + 20 درجة مئوية ، يتم توجيه البناء إلى الجنوب الشرقي.
بالنظر إلى أن الموصلية الحرارية للكتل هي λ = 0.3 W / (m ° * C) ، يمكننا حساب فقدان الحرارة من خلال الجدران: R = 0.2 / 0.3 = 0.67 متر مربع ° C / W.
لوحظ فقدان الحرارة أيضًا من خلال طبقة الجص. إذا كان سمكها 20 مم ، ثم Rpcs. = 0.02 / 0.3 = 0.07 م² ° C / W. مجموع هذين المؤشرين سيعطي قيمة فقدان الحرارة من خلال الجدران: 0.67 + 0.07 = 0.74 متر مربع درجة مئوية / غرب.
بعد الحصول على جميع البيانات الأولية ، استبدلها في الصيغة واحصل على فقدان الحرارة في الغرفة بمثل هذه الجدران: Q = 1 / 0.74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0.05) = 3831.08 W.
بنفس الطريقة ، يتم حساب خسائر الحرارة من خلال الهياكل المرافقة المتبقية: النوافذ والمداخل والسقوف.
قد لا تكون الحرارة التي توفرها دوائر التسخين كافية لتسخين الهواء داخل المنزل إلى القيمة المطلوبة إذا تم تقدير قوتها. مع الطاقة الزائدة ، سيكون هناك فائض من سائل التبريد
لتحديد فقدان الحرارة من خلال السقف ، خذ مقاومته الحرارية مساوية لقيمة نوع العزل المخطط أو الحالي: R = 0.18 / 0.041 = 4.39 متر مربع ° C / W.
مساحة السقف مطابقة لمساحة الأرضية وهي 70 متر مربع. باستبدال هذه القيم في الصيغة ، يتم الحصول على فقدان الحرارة من خلال الهيكل العلوي العلوي: Q العرق. = 1 / 4.39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0.05) = 753.42 واط.
لتحديد فقدان الحرارة من خلال سطح النوافذ ، تحتاج إلى حساب مساحتها. إذا كانت هناك 4 نوافذ بعرض 1.5 متر وارتفاع 1.4 متر ، فإن مساحتها الإجمالية ستكون: 4 * 1.5 * 1.4 = 8.4 متر مربع.
إذا كانت الشركة المصنعة تشير بشكل منفصل إلى المقاومة الحرارية للنافذة والزجاج المزدوج - 0.5 و 0.56 متر مربع ° C / W ، على التوالي ، فإن Rokon = 0.5 * 90 + 0.56 * 10) / 100 = 0.56 متر مربع ° C / الثلاثاء هنا 90 و 10 هي الأسهم المنسوبة لكل عنصر نافذة.
استنادًا إلى البيانات التي تم الحصول عليها ، تستمر الحسابات الإضافية: Q window = 1 / 0.56 * (20 - (-25)) * 8.4 * (1 + 0.05) = 708.75 واط.
تبلغ مساحة الباب الخارجي 0.95 * 2.04 = 1.938 متر مربع. ثم Rdv. = 0.06 / 0.14 = 0.43 م² ° C / W. س د. = 1 / 0.43 * (20 - (-25)) * 1.938 * (1 + 0.05) = 212.95 واط
نظرًا لأن الأبواب الخارجية تفتح في كثير من الأحيان ، يتم فقدان الكثير من الحرارة من خلالها. لذلك ، من المهم ضمان إغلاقها الضيق
ونتيجة لذلك ، سيكون فقدان الحرارة: Q = 3831.08 +753.42 + 708.75 + 212.95 + 7406.25 = W.
تمت إضافة 10 ٪ إضافية لتسرب الهواء إلى هذه النتيجة ، ثم Q = 7406.25 + 740.6 = 8146.85 واط.
يمكنك الآن تحديد الطاقة الحرارية للأرضية: Mp = 1 ، * 8146.85 = 9776.22 W أو 9.8 kW.
الحرارة اللازمة لتسخين الهواء
إذا كان المنزل مجهزًا بنظام تهوية ، فيجب أن تنفق بعض الحرارة التي يولدها المصدر على التدفئة من الخارج والهواء.
للحساب ، قم بتطبيق الصيغة:
مراقبة الجودة. = c * m * (تلفزيون - tn)أين
- ج = 0.28 كغم درجة مئوية وتشير إلى السعة الحرارية للكتلة الهوائية ؛
- م يشير الرمز إلى معدل تدفق الكتلة للهواء الخارجي بالكيلوغرام.
يتم الحصول على المعلمة الأخيرة بضرب إجمالي حجم الهواء المساوي لحجم جميع الغرف ، شريطة أن يتم تحديث الهواء كل ساعة بكثافة تختلف حسب درجة الحرارة.
يوضح الرسم البياني اعتماد كثافة الهواء على درجة حرارته. البيانات ضرورية لحساب كمية الحرارة المطلوبة لتسخين كتلة الهواء الداخلة إلى المنزل نتيجة التهوية القسرية (+)
إذا دخل المبنى 400 م3/ ساعة ، ثم م = 400 * 1.422 = 568.8 كجم / ساعة. مراقبة الجودة. = 0.28 * 568.8 * 45 = 7166.88 وات.
في هذه الحالة ، ستزداد الطاقة الحرارية المطلوبة للأرض بشكل ملحوظ.
حساب العدد المطلوب من الأنابيب
لتركيب الأرضية بتسخين المياه ، يتم اختيار طرق زرع الأنابيب المختلفة التي تختلف في الشكل: ثعبان من ثلاثة أنواع - الثعبان نفسه ، الزاوي ، المزدوج والحلزون. في دائرة واحدة مثبتة ، قد يحدث مزيج من الأشكال المختلفة. في بعض الأحيان يتم اختيار الحلزون لمنطقة الأرضية المركزية ، ويتم اختيار أحد أنواع الثعابين للحواف.
"الحلزون" هو اختيار منطقي للغرف الكبيرة ذات الهندسة البسيطة. في الغرف المطولة جدًا أو ذات الشكل المعقد ، من الأفضل استخدام "ثعبان" (+)
المسافة بين الأنابيب تسمى الخطوة. عند اختيار هذه المعلمة ، يجب تلبية متطلبين: يجب ألا يشعر قدم القدم بفرق درجة الحرارة في المناطق الفردية للأرضية ، ويجب استخدام الأنابيب بأكبر قدر ممكن من الكفاءة.
بالنسبة للمناطق الحدودية للأرضية ، يوصى بدرجة 100 ملم. في مناطق أخرى ، يمكنك اختيار درجة الصوت في النطاق من 150 إلى 300 ملم.
عزل الأرضية مهم. في الطابق الأرضي ، يجب أن يصل سمكها إلى 100 مم على الأقل. لهذا الغرض ، يتم استخدام الصوف المعدني أو رغوة البوليسترين المبثوق.
لحساب طول الأنبوب ، توجد صيغة بسيطة:
L = S / N * 1.1أين
- س - منطقة الكفاف ؛
- ن - وضع الخطوة ؛
- 1,1 - هامش الانحناء 10٪.
إلى القيمة النهائية ، أضف قطعة من الأنابيب الموضوعة من المجمع إلى أسلاك الدائرة الدافئة عند العودة وعلى التوريد.
مثال حسابي.
القيم الأولية:
- منطقة - 10 م²
- مسافة جامع - 6 م ؛
- وضع الملعب - 0.15 م.
حل المشكلة بسيط: 10 / 0.15 * 1.1 + (6 * 2) = 85.3 م.
باستخدام أنابيب معدنية بلاستيكية يصل طولها إلى 100 متر ، غالبًا ما تختار قطرًا 16 أو 20 مم. بطول الأنابيب 120-125 م ، يجب أن يكون المقطع العرضي لها 20 مم².
تصميم الدائرة الواحدة مناسب فقط للغرف ذات المساحة الصغيرة. تنقسم الأرضية في الغرف الكبيرة إلى عدة دوائر بنسبة 1: 2 - يجب أن يتجاوز طول الهيكل العرض مرتين.
القيمة المحسوبة سابقًا هي طول الأنبوب للأرضية ككل. ومع ذلك ، لإكمال الصورة ، تحتاج إلى تحديد طول كفاف منفصل.
تتأثر هذه المعلمة بالمقاومة الهيدروليكية للدائرة ، التي تحددها قطر الأنابيب المحددة وحجم المياه الموردة لكل وحدة زمنية. إذا تم إهمال هذه العوامل ، فسيكون فقدان الضغط كبيرًا جدًا بحيث لن تؤدي أي مضخة إلى دوران المبرد.
يعتمد تحديد تدفق الأنابيب على خطوة التمديد المحددة
تعتبر الخطوط ذات الطول نفسه حالة مثالية ، ولكن نادرًا ما تتم مواجهتها في الممارسة ، لأن مساحة المباني لأغراض مختلفة مختلفة تمامًا ومن غير المناسب ببساطة جعل طول الخطوط إلى قيمة واحدة. يسمح المحترفون باختلاف في طول الأنبوب من 30 إلى 40 ٪.
تحدد قيمة قطر المجمع وصبيب وحدة الخلط العدد المسموح به من الحلقات المتصلة به. في جواز السفر إلى وحدة الخلط ، يمكنك دائمًا العثور على قيمة الحمل الحراري الذي تم تصميمه من أجله.
افترض نسبة عرض النطاق الترددي (Kvs) 2.23 م3/ ح مع هذا المعامل ، يمكن لبعض نماذج المضخات تحمل حمولة من 10 إلى 15 واط.
لتحديد عدد الدوائر ، تحتاج إلى حساب الحمل الحراري لكل منها. إذا كانت المساحة التي تشغلها الأرضية الساخنة تبلغ 10 أمتار مربعة ، وكان نقل الحرارة 1 مترًا مربعًا ، فإن المؤشر Kvs 80 واط ثم 10 * 80 = 800 واط. وهذا يعني أن وحدة الخلط ستكون قادرة على توفير 15000/800 = 18.8 غرفة أو دائرة بمساحة 10 م².
هذه المؤشرات هي الحد الأقصى ، ولا يمكن تطبيقها إلا نظريًا ، ولكن في الواقع ، يجب تقليل الرقم بما لا يقل عن 2 ، ثم 18 - 2 = 16 كفاف.
عند اختيار وحدة خلط (جامع) ، من الضروري معرفة ما إذا كان لديها مثل هذا العدد من الاستنتاجات.
التحقق من الاختيار الصحيح لقطر الأنابيب
للتحقق مما إذا تم اختيار قسم الأنبوب بشكل صحيح ، يمكنك استخدام الصيغة:
υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²
عندما تتوافق السرعة مع القيمة الموجودة ، يتم تحديد قسم الأنبوب بشكل صحيح. تسمح الوثائق التنظيمية بسرعة قصوى 3 م / ث. بقطر يصل إلى 0.25 م ، ولكن القيمة المثلى هي 0.8 م / ث ، لأنه مع زيادة في قيمته ، يزداد تأثير الضوضاء في خط الأنابيب.
يتم توفير معلومات إضافية حول حساب أنابيب التدفئة تحت البلاط في هذه المقالة.
نحسب مضخة الدوران
لجعل النظام اقتصاديًا ، تحتاج إلى اختيار مضخة دوران توفر الضغط المطلوب والتدفق الأمثل للمياه في الدوائر. في جوازات المضخات عادة ما يشير إلى الضغط في الدائرة الأطول طولًا ومعدل التدفق الكلي للمبرد في جميع الحلقات.
يتأثر الضغط بالخسائر الهيدروليكية:
∆ h = L * Q² / k1أين
- لام - طول الكفاف ؛
- س - استهلاك المياه لتر / ثانية ؛
- ك 1 - معامل توصيف الخسائر في النظام ، يمكن أخذ المؤشر من الجداول المرجعية الهيدروليكية أو من جواز سفر المعدات.
بمعرفة الضغط ، احسب التدفق في النظام:
س = ك * √Hأين
ك هو معامل التدفق. يقبل المحترفون الاستهلاك لكل 10 متر مربع من المنزل في نطاق 0.3-0.4 لتر / ثانية.
من بين مكونات أرضية الماء الدافئ ، يتم إعطاء دور خاص لمضخة الدوران. فقط الوحدة التي تزيد قوتها بنسبة 20٪ عن معدل التدفق الفعلي للمبرد يمكنها التغلب على المقاومة في الأنابيب
لا يمكن أخذ الأرقام المتعلقة بمعدلات الضغط والتدفق المشار إليها في جواز السفر حرفياً - هذا هو الحد الأقصى ، ولكن في الواقع ، يتأثرون بطول وهندسة الشبكة. إذا كان الضغط مرتفعًا جدًا ، فقم بتقليل طول الدائرة أو زيادة قطر الأنابيب.
نصائح لاختيار سمك ذراع التسوية
يمكنك العثور في الدلائل على معلومات مفادها أن الحد الأدنى لسمك ذراع التسوية هو 30 مم. عندما تكون الغرفة عالية جدًا ، يتم وضع سخان تحت ذراع التسوية ، مما يزيد من كفاءة استخدام الحرارة المنبعثة من دائرة التسخين.
المادة الركيزة الأكثر شعبية هي رغوة البوليسترين المبثوق. مقاومة نقل الحرارة أقل بكثير من الخرسانة.
عند الصرير ، من أجل موازنة التمدد الخطي للخرسانة ، يتم تشكيل محيط الغرفة بشريط مخمد. من المهم اختيار سمكها بشكل صحيح. ينصح الخبراء أنه مع مساحة غرفة لا تتجاوز 100 متر مربع ، قم بترتيب طبقة تعويض 5 مم.
إذا كانت المساحة أكبر بسبب طول يتجاوز 10 أمتار ، يتم حساب السمك بالصيغة:
ب = 0.55 * لترأين
لام - هذا هو طول الغرفة بالمتر.
حول حساب وتركيب أرضية هيدروليكية دافئة ، لقطات الفيديو هذه:
يقدم الفيديو توصيات عملية لوضع الأرضية. ستساعد المعلومات على تجنب الأخطاء التي يرتكبها العشاق عادةً:
الحساب يجعل من الممكن تصميم نظام "أرضية دافئة" مع الأداء الأمثل. يجوز تركيب التدفئة باستخدام بيانات وتوصيات جواز السفر.
ستنجح ، لكن المحترفين ينصحون كل نفس الوقت بقضاء الوقت في الحساب ، بحيث في النهاية يستهلك النظام طاقة أقل.
هل لديك خبرة في حساب التدفئة تحت البلاط وإعداد تصميم دائرة التدفئة؟ أو لديك أسئلة حول الموضوع؟ يرجى مشاركة رأيك وترك التعليقات.