“Đầu lạnh, chân ấm” là mẹo dân gian giúp bạn luôn khỏe mạnh. Câu tục ngữ này được áp dụng vào thực tế bằng cách sưởi ấm dưới sàn - một trong những kiểu sưởi ấm không gian có công nghệ tiên tiến nhất. Nhưng để hệ thống hoàn thành nhiệm vụ của mình, cần phải tính toán tầng nước ấm, có tính đến các điều kiện vận hành.
Sàn nước ấm là gì
Loại máy sưởi không gian này được sử dụng rộng rãi ở Châu Âu vào những năm 80 của thế kỷ trước. Sau đó, việc sản xuất hàng loạt ống polypropylene bắt đầu, đóng vai trò là động lực thúc đẩy việc lắp đặt các hệ thống như vậy.
Sàn nước ấm là một cấu trúc gồm các đường ống được kết nối với nhau bên trong lớp láng bê tông. Nước lưu thông bên trong làm ấm đều sàn nhà, còn anh? lần lượt làm nóng không khí trong phòng. Nhiệt độ nước là 26-40 ° C, tạo ra một nhiệt độ dễ chịu.
Hệ thống sưởi này hoạt động từ bất kỳ loại nồi hơi nào. Nhưng thường sử dụng gas hơn. Nhiệt độ trongHệ thống được điều khiển bởi các cảm biến được lắp đặt trong phòng, cũng như các van trộn nhiệt.
Ưu và nhược điểm
Cơ sở là ống làm bằng polypropylene, kim loại-nhựa, đồng, thép không gỉ dạng sóng. Ống thép hiếm khi được sử dụng do sự phức tạp của việc lắp đặt và giá thành cao của vật liệu. Loại sưởi ấm này có những ưu điểm sau:
- Căn phòng ấm lên đồng đều, không cục bộ như khi sử dụng bộ tản nhiệt.
- Hệ thống sưởi từ phía dưới tạo ra nhiệt độ không khí giống nhau ở bất kỳ độ cao nào.
- Lượng nhiệt nhỏ nên có thể sử dụng các loại vật liệu trải sàn khác nhau.
- Trong mùa nóng, hệ thống nước có thể được sử dụng để loại bỏ nhiệt dư thừa trong phòng.
Tuy nhiên, bạn cần phải lưu ý rằng sàn nước trong thiết kế của nó phức tạp hơn và đắt hơn hệ thống sưởi bằng tản nhiệt. Bạn cũng cần hiểu rằng việc lắp đặt hệ thống trong tòa nhà chung cư sẽ không hiệu quả vì người tiêu dùng bị cấm kết nối thiết bị sưởi cá nhân với hệ thống kỹ thuật của ngôi nhà.
Dựa trên những điều trên, chúng ta có thể kết luận rằng hệ thống sưởi này phù hợp cho nhà riêng. Nhưng trước khi lắp nó, bạn cần tính toán sàn nước ấm.
Dữ liệu ban đầu
Điểm bắt đầu để tính toán đường ống cho một sàn nước ấm là việc xác định sự mất nhiệt của một ngôi nhà trên một đơn vị thời gian. Ngôi nhà bao gồm nhiều yếu tố, mỗi yếu tố có khả năng truyền nhiệt riêng. Để biết một tòa nhà bị mất bao nhiêu nhiệt, bạn cần cộng lượng nhiệt thất thoát của tường, sàn, trần nhà, cửa sổvà các ô cửa. Đối với con số kết quả phải được thêm vào các tổn thất liên quan đến thông gió của phòng. Đây là 10 đến 40% khác. Tính toán được thực hiện cho thời điểm lạnh nhất trong năm.
Vật liệu xây dựng có truyền nhiệt khác nhau. Do đó, nhiệm vụ chính là xác định lượng nhiệt đi ra bên ngoài qua mỗi mét vuông của tòa nhà. Biết được sự mất mát nhiệt, bạn có thể chọn công suất của lò hơi và tính chiều dài của sàn nước ấm. Ngoài ra, tính dẫn nhiệt của lớp bê tông và sàn được tính đến, sẽ giữ nhiệt.
Tóm lại, bạn cần liệt kê các thông số được tính đến trong thiết kế:
- Nhiệt độ sàn. Nó phải được làm nóng lên đến +30 ° C. Không nên nhầm lẫn nhiệt độ này với nhiệt độ nước làm mát, nhiệt độ này cao hơn một cách tự nhiên.
- Phần sàn tiếp giáp với các bức tường bên ngoài cần được làm nóng đến +35 ° C để bù lại lượng nhiệt tản ra qua các bức tường và cửa sổ.
- Ở tất cả những nơi có độ ẩm cao (phòng tắm, phòng phơi quần áo), nhiệt độ sàn ít nhất phải là +33 ° C.
- Cấu hình đặt ống. Điều này có tính đến khoảng cách lắp đặt giữa các nhánh.
- Vật liệu xây dựng ngôi nhà.
- Trải sàn. Hệ số dẫn nhiệt của nó càng cao thì sàn và phòng càng nhanh chóng nóng lên. Vật liệu tối ưu nhất là gạch lát, đồ đá bằng sứ, phiến đá cẩm thạch. Vật liệu làm từ gỗ, cũng như từ chất thải của nó, không truyền nhiệt tốt.
Thi công sàn nhiệt
Tầng ấm có cấu tạo phức tạp. Trong xây dựng, nó được gọi là bánh vì lớnsố lớp. Nó bao gồm:
- Đế chịu lực. Nó có thể là sàn phụ hoặc sàn bê tông.
- Chống thấm từ một lớp màng polyetylen, được giới hạn dọc theo đường viền bằng băng giảm chấn.
- Lớp cách nhiệt. Nó không cho phép thoát nhiệt dưới sàn nhà.
- Ống đóng vai trò là chất dẫn nước làm mát.
- Lớp láng bê tông.
- Trải sàn.
Các kiểu đặt ống
Trước khi bắt đầu thiết kế, một tầng nước ấm được tính toán. Chiều dài của đường ống là đặc điểm chính cần được thiết lập. Tùy theo nhiệt năng yêu cầu và vật liệu làm ống mà có hệ số dẫn nhiệt khác nhau. Càng cao, ống càng ngắn càng có thể được sử dụng. Hệ số cao nhất đối với ống đồng. Tuy nhiên, nó ít được sử dụng do giá thành cao. Mạch nước, tùy thuộc vào độ dài của nó, được thực hiện theo một số cách:
- Ốc. Đường ống được bổ sung đôi được đặt theo hình xoắn ốc bắt đầu từ trung tâm của căn phòng ra ngoại vi. Khoảng cách giữa các nhánh liền kề được lấy bằng 100 mm. Phương pháp này tốt vì trong một căn phòng có kích thước bất kỳ, sàn đều có cùng nhiệt độ.
- Rắn. Đường ống được bố trí thành các nhánh song song, nối tiếp nhau choán hết diện tích của căn phòng. Kiểu lắp đặt này đơn giản hơn, nhưng nó có một nhược điểm là nhiệt độ sàn thay đổi tùy thuộc vào khoảng cách từ nguồn làm mát. Trong một căn phòng lớn, sự chênh lệch có thể lên đến 10 ° C do nước làm lạnh dần.
Vị trí của mạch nước đầu tiên được vẽ trên giấy có đánh dấu. Sau đó, theo sơ đồ, chiều dài ống yêu cầu được tìm thấy.
Tính toán chiều dài đường ống của sàn nước ấm
Để tính chiều dài mạch nhiệt cần 3 thông số: diện tích phòng, bước đặt, hệ số uốn ống. Công thức của phép tính sẽ giống như sau:
L=S / N x 1, 1, trong đó L là chiều dài của mạch, S là diện tích của căn phòng, N là khoảng cách giữa các ngã rẽ.
Từ ống góp phân phối đến đường trở lại, mạch được đặt trong một đường cắt duy nhất. Ống càng dày thì truyền nhiệt càng cao. Kích thước từ 16 đến 25 mm được sử dụng. Lớp láng bê tông được làm không quá 60 mm. Nếu bạn làm nhiều hơn, thì nhiệt sẽ được hấp thụ bởi tấm bê tông.
Chất làm mát phải có nhiệt độ bao nhiêu
Nhiệt độ của nước trong mạch phụ thuộc vào nhiệt độ của áo nước của lò hơi. Đối với hoạt động bình thường của lò hơi đốt nhiên liệu rắn, nhiệt độ bình chứa không được giảm xuống dưới 55 ° C. Do đó, việc tính toán công suất của một sàn nước ấm dựa trên con số này. Nhiệt độ này đủ để làm ấm căn phòng lên đến 25-27 ° C.
Lượng nước đi qua hệ thống phụ thuộc vào độ dày của đường ống cũng như công suất của máy bơm. Trung bình, đây là 2 l / phút trên 10 sq. m.
Nhiệt độ phòng được giảm xuống bằng cách giảm công suất của ống dẫn cung cấp.
Tính toán nhiệt điện
Tính toán sàn nước ấmđược sản xuất để xác định nhiệt lượng cần thiết. Vật liệu của tòa nhà và cấu hình của các phòng đều được tính đến. Sự phụ thuộc của công suất vào nhiệt mất mát của ngôi nhà được biểu thị theo công thức:
Mp=Q x 1, 2, trong đó Q là tổng nhiệt mất mát của phòng tính bằng oát. Hệ số 1, 2 chỉ ra rằng cần có một biên công suất khi thiết kế mạch.
Để xác định sự mất nhiệt, vật liệu làm trần nhà, cửa sổ, cửa ra vào, cũng như diện tích của chúng, được tính đến. Tính dẫn nhiệt của vật liệu được lấy từ các bảng.
Tổn thất nhiệt của sàn không được tính đến. Diện tích của trần tường được đo ở mặt ngoài, có tính đến các góc. Sự mất nhiệt của từng phần trong phòng được tính như sau:
Q=1 / R x (t in - t n) x S x (1+ ∑β), trong đó:
- R - khả năng chịu nhiệt của vật liệu làm trần nhà. Nó thu được bằng cách nhân giá trị dạng bảng của hệ số điện trở với độ dày: R=δ / λ;
- t in - nhiệt độ trong nhà mong muốn, t n - nhiệt độ tối thiểu trong khu vực;
- S - diện tích chồng chéo, được tính bằng cách nhân chiều rộng với chiều dài. ∑β - tổng tổn thất nhiệt liên quan đến vị trí của tòa nhà so với các điểm chính. Bạn cũng có thể thêm tổn thất hướng gió vào danh mục này.
Ví dụ tính toán
Tùy chọn cụ thể giúp bạn hiểu rõ hơn về cách áp dụng các công thức. Lấy ví dụ một căn phòng bằng gỗ với tổng diện tích bức tường là 80 mét vuông. m. Nhiệt độ tối đa vào mùa đông là -35 ° C,nhiệt độ phòng +25 ° C. Hãy thực hiện tính toán cho sàn nước ấm, việc lắp đặt được lên kế hoạch ở phần Tây Bắc của ngôi nhà:
- Tìm nhiệt trở (R) của tấm tường. Giá trị của λ được lấy từ dữ liệu dạng bảng. Đối với gỗ, nó bằng 0,14 m² x C ° / W. Chia độ dày thành 0,2m để có 0,7m² x C ° / W.
- Tìm tổng nhiệt mất mát của các bức tường trong phòng. Q=1 / 0,7 x (25 - (-35)) x 80 x (1 + 0, 1)=7542 W.
R cho trần được tính toán dựa trên khả năng cách nhiệt của lớp cách nhiệt trần. Diện tích được lấy bằng diện tích sàn. Ngoài ra, có sự mất nhiệt tương tự đối với cửa sổ và cửa ra vào. Tổng của tất cả các giá trị tìm được sẽ là tổng nhiệt mất mát của căn phòng. Con số kết quả phải được tăng lên 1,2 lần. Sản phẩm này sẽ là năng lượng cần thiết của hệ thống sưởi sàn.
Nếu thiết kế của mạch nước không cung cấp khả năng truyền nhiệt như mong muốn, thì trong trường hợp này, người ta lắp thêm máy sưởi để bù cho lượng điện bị thiếu.
Tính toán
Để tránh nghiên cứu bảng dẫn nhiệt, bạn có thể tính toán sàn nước ấm trong chương trình V altec. Nó là miễn phí và không yêu cầu đăng ký. Ngoài việc sưởi ấm, nó có thể tính toán dữ liệu về cấp nước, thoát nước, thủy lực. Và cũng tính toán khí động học của ống khói.
Ngoài các chương trình máy tính trên Internet, còn có các máy tính trực tuyến, dựa trên kích thước của căn phòng, vẽ sơ đồ bố tríđường ống để sưởi ấm dưới sàn và cũng tính toán sàn được làm nóng bằng nước theo diện tích.
Một loại máy tính khác xác định chi phí sưởi ấm sàn dựa trên diện tích được gia nhiệt, độ cao đường ống, vật liệu được sử dụng. Một chương trình như vậy phù hợp hơn cho việc lập ngân sách.
