"Tieni la testa fredda e i piedi caldi" è una saggezza popolare per mantenerti in salute. Questo proverbio è messo in pratica dal riscaldamento a pavimento, uno dei tipi di riscaldamento degli ambienti tecnologicamente più avanzati. Ma affinché il sistema possa svolgere i suoi compiti, è necessario calcolare il pavimento dell'acqua calda, tenendo conto delle condizioni operative.
Cos'è un pavimento ad acqua calda
Questo tipo di riscaldamento degli ambienti è diventato ampiamente utilizzato in Europa negli anni '80 del secolo scorso. Fu allora che iniziò la produzione in serie di tubi in polipropilene, che servì da impulso per l'installazione di tali sistemi.
Il pavimento ad acqua calda è una struttura di tubi collegati tra loro all'interno di un massetto di cemento. L'acqua che circola all'interno riscalda uniformemente il pavimento, e lui? a sua volta riscalda l'aria della stanza. La temperatura dell'acqua è di 26-40°C, il che crea una temperatura confortevole.
Questo riscaldamento funziona con caldaie di qualsiasi tipo. Ma più spesso usato gas. Temperatura dentroIl sistema è controllato da sensori installati nella stanza, nonché da valvole miscelatrici termiche.
Pro e contro
La base sono tubi in polipropilene, metallo-plastica, rame, acciaio inossidabile corrugato. I tubi d'acciaio sono usati raramente a causa della complessità dell'installazione e dell' alto costo del materiale. Questo tipo di riscaldamento presenta i seguenti vantaggi:
- La stanza si riscalda in modo uniforme e non localmente, come quando si utilizzano i termosifoni.
- Il riscaldamento dal basso crea la stessa temperatura dell'aria a qualsiasi altezza.
- Piccole quantità di calore consentono di utilizzare diversi tipi di rivestimenti per pavimenti.
- Durante la stagione calda, il sistema idrico può essere utilizzato per rimuovere il calore in eccesso dalla stanza.
Tuttavia, devi tenere conto del fatto che il pavimento dell'acqua nel suo design è più complicato e più costoso del riscaldamento con radiatori. Devi anche capire che non funzionerà installare il sistema in un condominio, perché al consumatore è vietato collegare apparecchiature di riscaldamento personali ai sistemi di ingegneria della casa.
Sulla base di quanto sopra, possiamo concludere che questo riscaldamento è adatto per le case private. Ma prima di montarlo, devi fare un calcolo del pavimento dell'acqua calda.
Dati iniziali
Il punto di partenza per il calcolo di un tubo per un pavimento ad acqua calda è la determinazione della perdita di calore di una casa per unità di tempo. La casa è composta da molti elementi, ognuno dei quali ha il proprio scambio termico. Per sapere quanto calore perde un edificio è necessario sommare le dispersioni termiche di pareti, pavimenti, soffitti, finestree porte. Al numero risultante vanno aggiunte le perdite legate alla ventilazione del locale. Questo è un altro 10-40%. Il calcolo viene effettuato per il periodo più freddo dell'anno.
I materiali da costruzione hanno un trasferimento di calore diverso. Pertanto, il compito principale è determinare la quantità di calore che passa all'esterno attraverso ogni metro quadrato dell'edificio. Conoscendo la dispersione termica, è possibile scegliere la potenza della caldaia e calcolare la lunghezza del pavimento dell'acqua calda. Inoltre, viene presa in considerazione la conducibilità termica del massetto in calcestruzzo e della pavimentazione, che tratterrà il calore.
Riassumendo, devi elencare i parametri presi in considerazione nel progetto:
- Temperatura del pavimento. Deve essere riscaldato fino a +30 °C. Questa temperatura non deve essere confusa con la temperatura del liquido di raffreddamento, che è naturalmente più alta.
- La parte del pavimento adiacente alle pareti esterne deve essere riscaldata a +35 °C per compensare la dissipazione del calore attraverso pareti e finestre.
- In tutti i luoghi con elevata umidità (bagni, locali per stendere i panni), la temperatura del pavimento dovrebbe essere almeno +33 °C.
- Configurazione posa tubi. Ciò tiene conto delle distanze di montaggio tra le diramazioni.
- Materiali da cui è costruita la casa.
- Rivestimento per pavimenti. Maggiore è la sua conduttività termica, più velocemente il pavimento e l'ambiente si riscalderanno. I materiali più ottimali sono piastrelle, gres porcellanato, lastre di marmo. I materiali ricavati dal legno, così come dai suoi scarti, non trasferiscono bene il calore.
Costruzione di pavimenti riscaldati
Il pavimento caldo ha una struttura complessa. In costruzione, è chiamata torta per via della sua grandezzanumero di strati. Si compone di:
- Base del cuscinetto. Può essere un sottofondo o una soletta in cemento.
- Impermeabilizzazione da uno strato di pellicola di polietilene, delimitata lungo il contorno da un nastro smorzatore.
- Strato termoisolante. Non permette al calore di fuoriuscire sotto il pavimento.
- Tubi che fungono da conduttori del refrigerante.
- Massetto in cemento.
- Rivestimento del pavimento.
Varietà di posa dei tubi
Prima di iniziare il progetto, viene calcolata una superficie di acqua calda. La lunghezza del tubo è la caratteristica principale che deve essere stabilita. Dipende dalla potenza termica richiesta e dal materiale dei tubi, che hanno un diverso coefficiente di conducibilità termica. Più è alto, più corto può essere utilizzato. Il coefficiente più alto per il tubo di rame. Tuttavia, è usato raramente a causa del suo costo elevato. Il circuito dell'acqua, a seconda della sua lunghezza, viene eseguito in diversi modi:
- Lumaca. Il tubo in doppia aggiunta viene posato a spirale partendo dal centro della stanza verso la periferia. La distanza tra rami adiacenti è presa pari a 100 mm. Questo metodo è buono perché in una stanza di qualsiasi dimensione il pavimento ha la stessa temperatura.
- Serpente. Il tubo è disposto in rami paralleli, riempiendo successivamente l'area della stanza. Questo tipo di posa è più semplice, ma presenta un inconveniente: la temperatura del pavimento cambia a seconda della distanza dalla fonte di refrigerante. In una stanza grande, la differenza può arrivare fino a 10°C a causa del graduale raffreddamento dell'acqua.
La posizione del circuito dell'acqua viene prima disegnata su carta con dei contrassegni. Quindi, secondo lo schema, viene trovata la lunghezza del tubo richiesta.
Calcolo della lunghezza del tubo di un pavimento ad acqua calda
Per calcolare la lunghezza del circuito termico sono necessari 3 parametri: superficie del locale, gradino di posa, coefficiente di curvatura del tubo. La formula per il calcolo sarà simile a questa:
L=S/N x 1, 1, dove L è la lunghezza del circuito, S è l'area della stanza, N è la distanza tra le spire.
Dal collettore di distribuzione alla linea di ritorno, il circuito è posato in un unico taglio. Più spesso è il tubo, maggiore è il trasferimento di calore. Vengono utilizzate misure da 16 a 25 mm. Il massetto in cemento è realizzato non più di 60 mm. Se ne fai di più, il calore verrà assorbito dal blocco di cemento.
Quale temperatura dovrebbe avere il liquido di raffreddamento
La temperatura dell'acqua nel circuito dipende dalla temperatura della camicia d'acqua della caldaia. Per il normale funzionamento di una caldaia a combustibile solido, è necessario che la temperatura del vettore non scenda al di sotto di 55 °C. Pertanto, il calcolo della potenza di un pavimento ad acqua calda si basa su questa cifra. Questa temperatura è sufficiente per riscaldare la stanza fino a 25-27 °C.
La quantità di acqua che passa attraverso il sistema dipende dallo spessore del tubo e dalla potenza della pompa. In media, si tratta di 2 l / min per 10 mq. m.
La temperatura ambiente viene ridotta riducendo la capacità del collettore di mandata.
Calcolo della potenza termica
Calcolo di un pavimento ad acqua caldaprodotto per determinare la potenza termica richiesta. Vengono presi in considerazione i materiali dell'edificio e la configurazione delle stanze. La dipendenza della potenza dalla dispersione termica della casa è espressa nella formula:
Mp=Q x 1, 2, dove Q è la perdita di calore totale della stanza in watt. Il coefficiente 1, 2 indica che dovrebbe esserci un margine di potenza durante la progettazione del circuito.
Per determinare la perdita di calore, vengono presi in considerazione i materiali con cui sono realizzati i soffitti, le finestre, le porte, nonché la loro area. La conducibilità termica dei materiali è ricavata dalle tabelle.
La perdita di calore del pavimento non viene presa in considerazione. L'area dei soffitti a parete viene misurata all'esterno, tenendo conto degli angoli. La dispersione termica di ogni parte della stanza è calcolata come segue:
Q=1/R x (t in - t n) x S x (1+ ∑β), dove:
- R - resistenza termica del materiale di cui è composto il soffitto. Si ottiene moltiplicando il valore tabulare del coefficiente di resistenza per lo spessore: R=δ / λ;
- t in - la temperatura interna desiderata, t n - la temperatura minima nella regione;
- S - area di sovrapposizione, calcolata moltiplicando la larghezza per la lunghezza. ∑β - la somma delle dispersioni di calore associate all'ubicazione dell'edificio rispetto ai punti cardinali. Puoi anche aggiungere le perdite di direzione del vento a questa categoria.
Esempio di calcolo
L'opzione specifica rende più chiaro come vengono applicate le formule. Prendiamo ad esempio una stanza in legno con una superficie totale delle pareti di 80 mq. m. La temperatura massima in inverno è -35 ° C,temperatura ambiente +25°C. Eseguiamo il calcolo per i pavimenti ad acqua calda, la cui installazione è prevista nella parte nord-occidentale della casa:
- Trovare la resistenza termica (R) delle lastre murali. Il valore di λ è preso da dati tabulari. Per il legno equivale a 0,14 m² x C° / W. Dividi per 0,2 m di spessore della parete per ottenere 0,7 m² x C°/W.
- Trova la dispersione termica totale delle pareti della stanza. Q=1 / 0,7 x (25 - (-35)) x 80 x (1 + 0, 1)=7542 W.
R per il soffitto è calcolato in base alla resistenza termica dell'isolamento del soffitto. L'area è considerata uguale alla superficie calpestabile. Inoltre, c'è una perdita di calore simile per finestre e porte. La somma di tutti i valori trovati sarà la perdita di calore totale della stanza. La cifra risultante deve essere aumentata di 1,2 volte. Questo prodotto sarà la potenza richiesta per il riscaldamento a pavimento.
Se il design del circuito dell'acqua non fornisce il trasferimento di calore desiderato, in questo caso vengono installati riscaldatori aggiuntivi per compensare la potenza mancante.
Calcolo al computer
Per evitare di studiare le tabelle di conducibilità termica, puoi calcolare un pavimento di acqua calda nel programma V altec. È gratuito e non richiede registrazione. Oltre al riscaldamento, può calcolare dati su approvvigionamento idrico, fognatura, idraulica. E calcola anche l'aerodinamica del camino.
Oltre ai programmi per computer in Internet esistono dei calcolatori online che, viste le dimensioni della stanza, elaborano uno schema di posatubi per il riscaldamento a pavimento e calcola anche i pavimenti riscaldati ad acqua per area.
Un altro tipo di calcolatore determina il costo del riscaldamento a pavimento in base all'area riscaldata, al passo dei tubi, ai materiali utilizzati. Un tale programma è più adatto per il budget.
