Ako vypočítať dĺžku okruhov podlahového kúrenia pre optimálny výkon

Podlahové vykurovanie je jednou z najkomfortnejších foriem vykurovania budov. Je to efektívny spôsob vykurovania s nízkymi prevádzkovými teplotami, vhodný najmä v kombinácii s tepelnými čerpadlami. Jeho princíp spočíva v rovnomernom rozložení tepla prostredníctvom vykurovacích rúr uložených priamo v podlahe. Aby však systém fungoval efektívne, je potrebné dodržať niekoľko technických pravidiel pri návrhu aj samotnej realizácii.

Kľúčové aspekty technického návrhu

Dobré technické navrhnutie zahŕňa: (1) presný výpočet tepelných strát miestností (vykurovací výkon), (2) rozhodnutie o dĺžke a počte okruhov (smyčiek), (3) voľbu priemeru potrubia a rozstupu rúr v závislosti od požadovaného výkonu a konštrukcie podlahy.

V prvom kroku je nutné vykonať výpočet tepelných strát miestností podľa normy. Poznámka: pre právne a projektové účely používajte software alebo autorizovaného projektanta podľa EN12831. Na správnosti tohto výpočtu závisí množstvo tepla, ktoré musí byť dodané do miestnosti tak, aby v nej bola vždy príjemná teplota. Vykonané výpočty pomôžu určiť výkon teplej podlahy a tiež pomôžu správne zvoliť kotol a čerpadlo.

Výstupný výkon podlahového kúrenia

Výstup podlahového kúrenia závisí od: teploty prívodnej vody, konštrukcie podlahy (screed, anhydrit, dosky s integrovanou izoláciou), rozstupu rúrok a priemeru potrubia. Typické hodnoty orientačne: 30-90 W/m² pri nízkoteplotných systémoch (pri tepelných čerpadlách skôr 30-60 W/m²).

Vplyv izolácie a iných faktorov na tepelné straty

Je veľmi ťažké vykonať takýto výpočet. Musíte vziať do úvahy niekoľko veľmi odlišných kritérií:

• Sezóna;
• Teplota vonkajšieho vzduchu;
• Typ izby;
• Počet a rozmery okna;
• Pokrytie podlahy;
• Izolácia stien;
• Kde je miestnosť umiestnená, pod alebo na horných poschodiach;
• Alternatívne zdroje tepla;
• Kancelárska technika;
• Osvetlenie.

Na uľahčenie vykonania takého výpočtu sa berú priemerné hodnoty. Ak je v dome nainštalované okno s dvojitým zasklením a je vykonaná dobrá izolácia, bude tento parameter približne rovný 40 W / m2. Zateplené budovy s malou tepelnou izoláciou neustále strácajú okolo 70-80 W / m2. Ak si vezmete starý dom, tepelné straty sa dramaticky zvyšujú a blížia sa k hodnote 100 W / m2. V nových chatách, kde sa neurobila izolácia stien, kde sa inštalujú panoramatické okná, môžu byť straty asi 300 W / m2. Po výbere približnej hodnoty pre vašu miestnosť môžete začať počítať s doplňovaním tepelných strát.

Hrúbka a kvalita tepelnoizolačnej vrstvy pod vykurovacou plochou majú zásadný vplyv na efektivitu celého systému. Čím lepšia je izolácia, tým menšie sú tepelné straty smerom nadol. Ak sa pod vykurovanou miestnosťou nachádza nevykurovaný priestor, strata tepla by nemala prekročiť desať percent celkového výkonu.

Maximálna dĺžka vykurovacích okruhov

Jedným z najdôležitejších faktorov pri návrhu podlahového vykurovania je maximálna dĺžka jedného vykurovacieho okruhu. Dĺžka okruhu musí zodpovedať priemeru potrubia. Závisí to od tlaku v konkrétnej uzavretej slučke a hydraulického odporu, ktorého hodnoty určujú priemer rúr a objem tekutiny, ktorá sa k nim dodáva za jednotku času. Odporúča sa, aby dĺžka nepresiahla 100 metrov, v niektorých prípadoch možno uvažovať až o 120 metroch, no to je skôr výnimka. Ak by bol okruh dlhší, vznikajú problémy s rovnomerným rozložením teplôt, ale aj so zvýšenými tlakovými stratami. V praxi to znamená, že cirkulujúca voda by nemusela rovnomerne vykurovať celú plochu a časť podlahy by zostala chladnejšia.

Maximálna dĺžka potrubia podlahového kúrenia 16 mm by nemala presiahnuť 70 metrov.

Na základe praktických skúseností je možné dodržiavať nasledujúce odporúčané veľkosti:

• Necelých 100 m môže byť slučka vyrobená z vystuženej plastovej rúry s priemerom 16 mm. Pre spoľahlivosť je optimálna veľkosť 80 m.
• Maximálna dĺžka slučky potrubia XLPE je 18 mm. Odborníci sa snažia nainštalovať okruh s dĺžkou 80-100 m.
• Za prijateľnú veľkosť slučky pre kovoplast s priemerom 20 mm sa nepovažuje viac ako 120 - 125 m. V praxi sa tiež pokúša túto dĺžku skrátiť, aby sa zabezpečila dostatočná spoľahlivosť systému.

Praktické pravidlo: navrhujte slučky tak, aby každá mala primerane krátku dĺžku (zvyčajne <100 m pre 16 mm), a aby dĺžky jednotlivých okruhov v jednej miestnosti boli približne rovnaké. Malé náklady na odbornú konzultáciu vás ušetria od chýb pri prevádzke zariadenia a poskytnú potrebné podmienky pre komfort.

Tabuľka: Maximálne odporúčané dĺžky okruhov

Výpočet dĺžky potrubia a počtu okruhov

Pre systém podlahového kúrenia sa používa systém zásobovania vodou s priemerom 16 mm, 20 mm, 30 mm, s hrúbkou steny 2 mm. Výpočet dĺžky potrubia je založený na kombinácii rôznych parametrov:

• veľkosť miestnosti;
• požadovaná teplota vzduchu;
• vstupná a výstupná teplota;
• umiestnenie potrubí, vzdialenosť medzi nimi;
• typ povrchovej úpravy podlahy;
• hrúbka poteru pod a nad systémom;
• dĺžka prívodného vedenia.

V niektorých prípadoch sú potrebné ďalšie kľúčové číselné údaje. Najdôležitejšie je umiestnenie teplonosného média v poteru.

Rozstup rúrok

Kvalitný návrh podlahového vykurovania musí zohľadniť aj rozostupy medzi jednotlivými rúrkami. Tie sa zvyčajne pohybujú od 100 do 300 milimetrov. Rozostup ovplyvňuje povrchovú teplotu podlahy - čím sú rúrky bližšie pri sebe, tým vyššia je teplota povrchu. Pri obvodových stenách, ktoré sú vystavené vyšším tepelným stratám, sa odporúča rozostup zmenšiť. Tým vzniká takzvaná okrajová zóna, ktorá eliminuje studené sálanie od stien a zvyšuje komfort v miestnosti. Pre kúpeľne sa často volí 100 mm (alebo 125 mm) kvôli rýchlejšiemu nábehu a vyššiemu výkonu/m².

Volíme rozstup rúrok a priemer potrubia tak, aby výsledný výkon na m² a hydraulika (straty tlaku, potrebný výkon obehového čerpadla) boli v rámci praktických limitov. Na výpočet dĺžky potrubia podlahového kúrenia sa často používajú priemerné ukazovatele. Pri kladení vodiča v krokoch 10 cm je na meter štvorcový podlahy potrebných 10 metrov potrubia. Ak je krok 15 cm, potom sa na 1 m2 položí 6,7 m. S krokom 20 cm vyžaduje teplá podlaha 5 metrov potrubia.

Počet okruhov

Okrem záznamov vedenia kvapaliny pre podlahové kúrenie je potrebné vypočítať, koľko obrysov je potrebné umiestniť na drsný povrch. Ak je celkový okruh kvapaliny v miestnosti 143 metrov, potom sú potrebné 2 okruhy. To znamená, že rozdeľovač musí mať pre potrubie 2 vetvy. Ak miestnosť vyžaduje 143 m potrubia, potom sa položia 2 okruhy. Vetvy prívodu vody môžu dosiahnuť 120-125 m, ak použijete potrubie s priemerom 20 mm. Je potrebné zabezpečiť rezervu na ohyby vodiča, na výstup z okruhu do kolektora, na normálnu tvorbu okruhu podlahového kúrenia. Toto umožní, aby všetky vykurovacie telesá fungovali normálne. Maximálna dĺžka podlahového kúrenia sa určuje individuálne pre každý dom. Aby ste neurobili chybu, stojí za to kontaktovať špecialistov.

Praktický príklad - rozpočet dĺžky rúrok a počet okruhov

Uvažujme miestnosť s plochou 20 m². Pre typické domáce systémy sa najčastejšie používa 16 mm potrubie (PEX/PERT 16×2 alebo podobné). Pri kladení vodiča v krokoch 10 cm je na meter štvorcový podlahy potrebných 10 metrov potrubia. To znamená, že pri rozstupoch 150 mm by ste potrebovali ~133,3 m potrubia pre túto miestnosť - čo prekračuje odporúčanú maximálnu dĺžku okruhu pre 16 mm (≈100 m) a je blízko/prekračuje aj hranicu 120 m. (Tento príklad ukazuje, prečo pri bežných rozstupoch často potrebujete viacero okruhov v jednej väčšej miestnosti.)

Ak sú rozmery miestnosti také, že maximálna dĺžka potrubia presahuje 100 m, je lepšie neinštalovať vodný okruh. Jeho účinnosť bude nízka. 70 m sa považujú za optimálne. Ak je potrebné nainštalovať teplú podlahu na plochu presahujúcu 100 m, stojí za to vytvoriť 2 približne rovnaké obrysy. Napríklad prvý má 62,5 m, druhý má 77,5.

Dvojkruhový model bude zasa oveľa efektívnejší, čo vám umožní vykurovať dom bez väčších problémov a s menšou spotrebou zdrojov. Dĺžka 100 metrov je maximálna odporúčaná, ale odporúčame vám neustále sa ju snažiť zmenšovať, a to až do vytvorenia dvoch obrysov. Ak si teda vyberiete medzi jedným okruhom so šírkou 160 metrov a dvoma s dĺžkou 80 metrov, je lepšie zvoliť si dva. Dĺžka obrysov nemusí byť rovnaká, neumožňuje však rozdiel v ich dĺžke viac ako 15 metrov.

Ukladanie rúr a ich usporiadanie

Existujú dva základné spôsoby ukladania rúr - meandrové a špirálové. Každý z nich má svoje špecifické výhody a je vhodný pre iné typy miestností.

• Meandrové ukladanie je najjednoduchším spôsobom montáže. Rúrky sa ukladajú paralelne vedľa seba a následne sa otáčajú pod uhlom 180°. Tento spôsob je výhodný najmä pri miestnostiach s nepravidelným alebo asymetrickým pôdorysom, kde je potrebné prispôsobiť trasu rozvodu rôznym prekážkam a tvarom stien. Nevýhodou meandra je, že teplota vody postupne klesá od vonkajšej steny smerom dovnútra miestnosti.
• Špirálové ukladanie je zložitejšie, no prináša rovnomernejšiu povrchovú teplotu podlahy. V tomto prípade sa rúrky ukladajú tak, že prívod aj spätné vedenie prechádzajú popri sebe. Tým sa eliminuje výrazný pokles teploty a zabezpečuje sa stabilnejšie rozloženie tepla po celej ploche. Špirálový systém je vhodný najmä do väčších miestností s pravidelným pôdorysom. Výhodou je aj možnosť použiť väčšie priemery rúr, keďže oblúky sa vytvárajú pod uhlom 90° a ohýbanie rúr je menej náročné.

Na základe toho, ako je to pre majstra pohodlnejšie, možno komunikáciu usporiadať do 4 možností: Had, Rohový had, Dvojitý had, Slimák.

Hydraulika a teplota chladiacej kvapaliny

Tlakové straty a čerpadlo

Pri navrhovaní zohľadnite aj tlakové straty v rozvode (ohýbanie, spojky, rozdeľovač). V praxi volíme čerpadlo s dostatočnou výtlakovou výškou a priestor na reguláciu (frekvenčný menič alebo viacnásobné stupne), prípadne obe varianty na zabezpečenie nízkych teplôt na zdroji. Pri inštalácii teplej podlahy často nastávajú situácie, keď je narušená cirkulácia chladiacej kvapaliny v samostatnej slučke, ktorú nie je možné obnoviť žiadnym čerpadlom, voda je v tomto okruhu zablokovaná, v dôsledku čoho sa ochladzuje. To vedie k tlakovým stratám až do 0,2 baru. Aby bolo kúrenie účinné, obehové čerpadlo pracuje bez zbytočného zaťaženia a ponecháva vodičovi rezervu.

Teplota chladiacej kvapaliny a povrchu

Teplota horúcej vody je 55 - 40 ° C. Pri vydávaní tepla sa kvapalina v potrubí ochladí o 15 stupňov. Teplota nosiča tepla. Nejde ani tak o výpočet, ale o odporúčanú hodnotu, ktorá závisí od vykurovacieho kotla systému a jeho zloženia. Existujú dva spôsoby, ako odpovedať na otázku o teplote chladiacej kvapaliny: po prvé, teplota v akomkoľvek systéme na ohrev vody nie je nikdy vyššia ako 60 stupňov; a po druhé, podlahové krytiny si stanovujú svoj vlastný teplotný limit - drvivá väčšina z nich ukladá limity maximálne do 35 stupňov.

Pre pohodlný pohyb po podlahe musí byť voda ohriata na maximálne 60 stupňov. Optimálne ohrev samotného povrchu závisí od účelu miestnosti:

• obytné - 29 stupňov;
• kontrolné body - 35 °C;
• pracovné - 33 °C.

Ak má chladiaca kvapalina teplotu 50 ° C, požadovaný režim v miestnosti je 25 ° C, potom pri použití okruhu s priemerom 16 mm a pri inštalácii odbočky s krokom 10 cm sa obloženie zahreje až 32,4 ° C. Pre parkety je to neprijateľný ukazovateľ. Ak chcete znížiť vykurovanie, znížte teplotu v kotle alebo zvýšte krok inštalácie okruhu. Optimálny krok pre obrys pod dreveným obkladom je 20 cm, keď sa voda zahreje na 50 ° C. Ak urobíte väčší krok, potom sa na podlahe objavia studené zóny: dôjde k efektu „zebra“. U keramických dlaždíc stačí ohriať vodu v kotle na 40 ° C, prívod vody položiť v krokoch 25 cm, aby sa dosiahla izbová teplota 20 ° C. Podlaha sa zahreje na 29 ° C. Tento režim sa zachováva aj pre porcelánové kameniny. Pri podlahách so špeciálnou povrchovou úpravou (drevo) dodržiavajte výrobcom odporúčané max. teploty.

Pre dosiahnutie dostatočného výkonu pri takýchto teplotách je často potrebné zmenšiť rozstup rúrok, napríklad pri tepelných čerpadlách, ktoré preferujú nízkoteplotný režim (nižšie prívodné teploty, napr. 30-45 °C).

Regulácia teploty

Na riadenie a reguláciu tohto indikátora sú nainštalované snímače. Spravidla sú 2 z nich: pri vstupe a výstupe zo systému. V každom prípade je na ovládanie chladiacej kvapaliny v systéme potrebné použiť snímač teploty pre teplú podlahu. Pre skutočnú kontrolu nad fungovaním systému odporúčame nainštalovať dva snímače - za čerpadlom, na vstupe do systému a pred čerpadlom, na výstupe. Systém sa považuje za správne fungujúci, ak teplotný rozdiel nepresahuje 5 stupňov. Rozdiel teplôt na týchto zariadeniach nie je väčší ako 5 stupňov.

Pre väčšie miestnosti sa odporúča navrhnúť samostatný vykurovací okruh, aby bolo možné lepšie regulovať teplotu a dosiahnuť rovnomernejšie rozloženie tepla. Pri inštalácii teplej podlahy je problematické brať do úvahy absolútne všetky nuansy, preto stojí za to venovať pozornosť najdôležitejším vlastnostiam, konkrétne dĺžke potrubí a objemu vody v nich. Okrem toho stojí za to pamätať, že aj mierne prekročenie dĺžky okruhu 100 m môže vážne poškodiť systém a rozdávať ho na výstupe ďaleko od očakávanej teploty.

Rozdeľovač (Kolektor)

Každý okruh pripojíte na rozdeľovač s regulačnými ventilmi a prietokomerom. Rozdeľovač je centrálnym bodom systému podlahového vykurovania. Mal by byť umiestnený tak, aby vzdialenosti ku všetkým napojeným okruhom boli približne rovnaké. Tým sa zabezpečí vyrovnaný hydraulický odpor a stabilná prevádzka. Celý potrubný systém podlahy je na rozdeľovači nakoniec uzavretý. Je veľmi dôležité správne zvoliť toto zariadenie a správne ho nainštalovať podľa vstupov a výstupov všetkých obvodov. Rozdeľovač je hlavným prvkom systému podlahového kúrenia, ktorý slúži ako jeho začiatok a koniec. Tieto zariadenia majú 2 úpravy: interné (inštalované v podlahe) a vonkajšie (inštalované v interiéri na stene). Pri výpočte dĺžky obrysu podlahy ohrievanej vodou sa berie do úvahy dodávka nosičov tepla k tomuto zariadeniu. Tu nie je možné dať jednoznačnú odpoveď, veľa závisí od výkonu systému, počtu obvodov, nakoniec od umiestnenia skrinky. Pre orientáciu vám odporúčame obrátiť sa na produkty spoločnosti Valtec.

Výpočet objemu vody v systéme

Množstvo vody. Pri vytváraní podlahového kúrenia je prioritou indikátor množstva spotrebovanej kvapaliny. Jeho nedostatok povedie k rýchlemu ochladeniu systému a povrchu.

Možnosti výpočtu spotrebovanej vody môžu byť nasledujúce: uvažujme miestnosť s plochou 20 m², vzdialenosť medzi rúrkami 27 cm, počet hlavných častí na vytvorenie hada je 15 rúr a vzdialenosť od potrubia k kolektoru je 40 cm. Ak vezmeme do úvahy tieto ukazovatele, maximálna dĺžka obrysu bude 51 metrov. Toto sú celkové rozmery všetkých častí.

Potrubie v dĺžke 51 metrov bude vyžadovať 17,5 litra vody. Toto množstvo kvapaliny musí byť v systéme. Na jeho doplnenie sa používa čerpadlo. Teraz dostaneme celkovú dĺžku potrubia od vstupu k výstupu kolektora, bude to o 5 metrov viac - 56. Je tak možné vypočítať objem vody potrebný pre systém podlahového kúrenia pomocou vzorca pre objem valca:

V = pi x R x R x D

kde R je polomer potrubia v cm (pre 2 cm priemer potrubia je to 1 cm); D - dĺžka potrubia v cm (5600 cm).

Výpočty poskytujú V = 3,14 x 1 x 1 x 5600 = 17584 cm3. Inými slovami, na úplné naplnenie systému bude potrebných viac ako 17 a pol litra vody.

Užitočná rada! Upozorňujeme, že táto potreba 17,5 litra bude ďalším zaťažením čerpadla pre celý vykurovací systém domu. Preto je veľmi dôležité navrhnúť nielen systém podlahového vykurovania, ale celý vykurovací systém od kotla po snímače. V opačnom prípade čerpadlo jednoducho nezvládne dodatočné zaťaženie.

Inštalačné metódy a dôležité detaily

Pri inštalácii teplej podlahy je dôležité zabezpečiť všetky nuansy vrátane inštalačnej technológie. Potrubný systém je namontovaný dvoma spôsobmi: za studena na drevený (polystyrénový) podklad a mokrý v poteru.

Suchá metóda

Suchá metóda je nasledovná:

1. kovové pásy sú umiestnené na drevenej podlahe alebo polystyrénových rohožiach, v ktorých sú pozdĺž šírky rúrok vytvorené kanály;
2. rúry sú vložené do výklenkov;
3. potom položte vrstvu preglejky (OSB, GVL atď.);
4. potom sa položí podlaha.

Mokrá metóda - cementový poter

Zložitejšou, časovo náročnou, ale rozpočtovou metódou je „mokrý“ cementový poter, čo je viacvrstvová konštrukcia. Je založený na betónovom povrchu a skladá sa z niekoľkých úrovní:

• tepelná izolácia;
• upevňovacie prvky (pletivo, pásky);
• rúrkové nosiče tepla;
• cementovo-piesková malta - poter;
• podlaha.

V bytových domoch sa z dôvodu ochrany susedov pred zálivom zospodu najskôr položí hydroizolačný materiál. Na rúry sa odporúča položiť výstužnú sieťku, aby sa znížilo mechanické namáhanie. Po obvode miestnosti a medzi obrysmi je pripevnená tlmiaca páska. Je to hranica medzi stenou a podlahou, rôzne fragmenty teplej podlahy. Pri inštalácii potrubia do poteru môže byť maximálna dĺžka okruhu väčšia. Betón je studený materiál. Na jeho zahriatie je potrebná vysoká teplota vody v systéme. Ochladzuje rýchlejšie ako drevo alebo umelé výrobky. Najlepšie sa potrubie obklopené poterom vedie v špeciálne pripravených drážkach, nielen ich betónovaním. Obidve metódy majú svoje klady a zápory. Ktorý z nich je výhodnejší, závisí od individuálnych charakteristík miestnosti, preferencií majiteľov, možností prilákania remeselníkov alebo potreby inštalácie vlastnými rukami.

Dilatačné škáry

Pri väčších plochách je nevyhnutné počítať s dilatačnými škárami. Maximálna plocha jedného okruhu by nemala presiahnuť 25 m² a žiadny rozmer nesmie byť väčší ako šesť metrov. Dilatačná škára rozdeľuje väčšie plochy tak, aby sa predišlo poškodeniu podlahy pri jej tepelných pohyboch.

Dôležitosť správneho návrhu a inštalácie

Správny výpočet vykurovacieho systému je náročná úloha, ale pri uskutočňovaní krok za krokom je celkom uskutočniteľná. Kvalitný návrh podlahového vykurovania musí zohľadniť aj rozostupy medzi jednotlivými rúrkami. Podlahové vykurovanie je systém, ktorý si vyžaduje presný návrh aj kvalitnú montáž. Správne zvolený spôsob ukladania rúr, dodržanie maximálnej dĺžky okruhov, vhodne navrhnuté rozostupy, využitie dilatačných škár a kvalitná tepelná izolácia sú základnými predpokladmi pre bezproblémovú prevádzku. Podlahové vykurovanie ponúka vysoký komfort a energetickú efektívnosť, no iba v prípade, že sa dodržia zásady odbornej projekcie a realizácie. Inštalácia podlahového vykurovania na báze vody je časovo náročná a nepríjemná úloha. Vyžaduje presný výpočet a mimoriadne opatrnú pozornosť pri inštalácii. Rozdiely vo výškach základne, chyby v umiestnení slučiek, zákruty, chyby v hlavných častiach povedú k neúčinnej činnosti celého vykurovacieho telesa.

tags: #ako #vypocitat #okruhy #pre #podlahove #vykurovanie