Il dispositivo per il riscaldamento a pavimento di un appartamento o una casa privata inizia con i calcoli. I tubi o i cavi di riscaldamento devono essere selezionati correttamente in base alla potenza termica specifica e posati in una determinata fase. Prove dimostrative: non puoi fare affidamento interamente sull'esperienza dei costruttori assunti, è meglio sviluppare tu stesso uno schema di posa. Come calcolare il riscaldamento a pavimento elettrico e ad acqua con i metodi disponibili è descritto nelle ulteriori istruzioni.
Scopriamo la potenza termica richiesta
Per calcolare tutti i parametri del futuro pavimento caldo - acqua o elettrico - è necessario determinare quanti watt di calore applicare per il riscaldamento di un determinato ambiente. Suggeriamo di calcolare la potenza di riscaldamento richiesta nel modo più semplice - per area o volume della stanza.
Mancia. L'installazione dei circuiti di riscaldamento a pavimento non è economica. Il prezzo del lavoro, tenendo conto dei materiali e dei componenti, varia da 5 a 8 anni. e. per metro quadrato (senza installazione e collegamento della caldaia). Se hai intenzione di assumere un team di artigiani e non hai un progetto di sistema di riscaldamento, richiedi tutti i calcoli dagli artisti, quindi confronta i risultati.
Ad esempio, utilizziamo il layout di una piccola casa a un piano di 100 m² (secondo la misurazione esterna), mostrata nel disegno. Si noti che le stanze d'angolo con aperture luminose e pareti esterne perderanno molto più calore in inverno rispetto alle stanze interne: un corridoio, un bagno e un corridoio. La sfumatura è presa in considerazione nella metodologia proposta:
- Misurando e moltiplicando le lunghezze, scopri la quadratura di ogni stanza.
- Le aree delle stanze con una parete esterna e un'apertura della luce si moltiplicano per 0,1 kW. Questa categoria comprende anche i locali centrali (nell'esempio: un ingresso, una vasca da bagno e un corridoio).
- Per riscaldare le stanze situate negli angoli dell'edificio, sarà necessario allocare più energia termica. Il quadrato della stanza con due pareti esterne e una finestra dovrebbe essere moltiplicato per 0,12 kW (cucina e bambini).
- Se ci sono 2 o più aperture nella stanza d'angolo, l'area viene moltiplicata per 0,13 kW (il soggiorno e la camera da letto sono nella disposizione).
I risultati del calcolo sono la dissipazione di calore richiesta dei circuiti di riscaldamento o dei radiatori in chilowatt separatamente per ogni stanza. Con i numeri ricevuti, è possibile passare alla fase successiva del calcolo.
Nota. I valori indicati sono validi per la zona centrale della Federazione Russa e della Repubblica di Bielorussia. Per le abitazioni situate a sud, i valori della potenza termica devono essere moltiplicati per un fattore di 0,7. Nelle regioni settentrionali, ai risultati viene applicato un fattore ascendente di 1,5–2.
La suddetta tecnica non è adatta per stanze con soffitti di 3 metri o più. In tali casi, la quantità richiesta di calore viene calcolata per il volume dei locali, moltiplicato per 35, 40 o 45 watt, a seconda della posizione all'interno dell'edificio. Il calcolo del carico sull'impianto di riscaldamento è descritto in dettaglio in un articolo separato.
Calcolo dei circuiti di riscaldamento dell'acqua
Dopo aver scoperto quale potenza del flusso di calore è necessaria per produrre un pavimento caldo in ogni stanza, calcola i suoi parametri principali nel seguente ordine:
- Determinare la portata del liquido di raffreddamento che fornisce il trasferimento di calore necessario ai circuiti. Scopri e regola la temperatura superficiale del pavimento.
- Calcola il passo dei circuiti e la temperatura del liquido di raffreddamento nelle linee di alimentazione e di ritorno.
- Scopri la lunghezza del tubo nel circuito.
Prima di effettuare ulteriori calcoli, vogliamo mettere in guardia dall'utilizzare il riscaldamento a pavimento come sistema di riscaldamento principale e unico. Secondo molti esperti, tra cui Vladimir Sukhorukov, il riscaldamento a pavimento dovrebbe funzionare insieme alle batterie convenzionali per i seguenti motivi:
- i circuiti idrici riscaldano una discreta massa di massetto di cemento e quindi sono abbastanza inerti e reagiscono lentamente alle variazioni della temperatura del liquido di raffreddamento;
- i radiatori rispondono bene alla regolazione manuale e automatica, rispondono rapidamente a un aumento o una diminuzione della temperatura dell'acqua di rete;
- per riscaldare il volume della stanza senza batterie, i tubi devono riscaldare la superficie a 28–33 ° C, creando una sensazione di soffocamento nella stanza;
- di conseguenza, il portatore di calore dovrà essere riscaldato a 50–55 ° С; il programma di temperatura economica dei piani d'acqua è di 45–35 ° С.
Da qui la raccomandazione. I pavimenti caldi devono essere calcolati per la temperatura superficiale più confortevole di +26 ° C e inoltre montare una rete di radiatori che può funzionare in modo indipendente, separatamente dal riscaldamento a pavimento. Riscalderà l'aria alla temperatura desiderata e la manterrà in modalità automatica.
Se si decide di non installare batterie di riscaldamento a convezione a causa di un aumento dei costi di costruzione, è comunque possibile utilizzare il calcolo seguente per scoprire il filmato dei circuiti, il diametro e il passo delle tubazioni di posa. Spiegazioni del nostro esperto in merito all'installazione dei radiatori:
Portata del refrigerante e temperatura del rivestimento
Il metodo di calcolo proposto si basa su un metodo grafico di soluzione. Ma il volume di acqua che passa attraverso il circuito per 1 ora, è necessario conoscere le impostazioni corrette dei misuratori di portata del collettore di distribuzione, il calcolo idraulico e la selezione della pompa di circolazione per la produttività.
Il consumo di acqua di riscaldamento è calcolato con la formula:
Spiegazione dei simboli:
- G - il valore desiderato del flusso, unità - kg / h;
- Q - energia termica spesa per il riscaldamento dei locali (calcolata nella sezione precedente), W;
- Δt è la differenza di temperatura tra il portatore di calore nei rami di mandata e di ritorno, per un pavimento riscaldante viene generalmente considerato pari a 10 ° С.
Esempio. Per riscaldare un soggiorno con una superficie di 15,75 m², avrai bisogno di 15,75 x 130 = 2048 W di calore. Il consumo orario di acqua riscaldata sarà G = 0,86 x 2048/10 = 176,13 kg / h.
Per scoprire la temperatura superficiale dei pavimenti, è necessario conoscere il tipo di rivestimento, poiché piastrelle, linoleum e parquet in legno (laminato) passano il flusso di calore in diversi modi. Supponiamo che nel suddetto soggiorno sia prevista la posa del linoleum, quindi passiamo al nomogramma, dove tali parametri si riflettono:
- la differenza tra la temperatura media del liquido di raffreddamento e l'aria nel soggiorno;
- trasferimento di calore specifico da 1 m² di piani;
- la temperatura superficiale corrispondente;
- grafici per il passo del layout del tubo da 10 a 35 cm.
Per determinare il grado di riscaldamento del rivestimento, selezionare il nomogramma compilato per linoleum. Osserviamo il trasferimento di calore specifico: nel soggiorno è superiore a 120 W / m², che corrisponde a una temperatura di 31 ° C. In precedenza, abbiamo concordato che questo indicatore è troppo grande e tiene conto del valore ottimale - 26 ° C. Quindi la potenza termica specifica q sarà di 68 W / m².
La mancanza di calore recuperato dai radiatori è facile da calcolare. Nel nostro esempio, moltiplichiamo il valore q trovato per l'area del soggiorno, sottraendo la cifra risultante dall'indicatore di potenza calcolato in precedenza: 2048 W - 68 W / m² x 15,75 m² = 977 W.
Di conseguenza, la quantità di refrigerante consumata dal sistema a pavimento cambierà. Il consumo diminuirà a 0,86 x 1071/10 = 92,1 kg / h.
Nota. Programmi simili già pronti sono realizzati per altri tipi di rivestimenti: piastrelle in gres porcellanato, laminato e pavimenti spessi, i nomogrammi sono riportati in tutto l'articolo. I calcoli del riscaldamento a pavimento disposti su pavimenti in legno con il metodo "a secco" vengono eseguiti secondo i programmi per le piastrelle di ceramica.
Posa di pece e temperatura dell'acqua
Per il riscaldamento a pavimento di case e appartamenti privati, è consuetudine posare tubi in metallo-plastica o polietilene reticolato con un diametro di 16 x 2 mm (DN10). I nomogrammi di cui sopra sono progettati specificamente per questi materiali polimerici.
La scelta del passaggio di layout viene effettuata utilizzando l'esempio di un soggiorno di una casa a un piano:
- Usando lo stesso nomogramma compilato per il rivestimento sintetico (linoleum), selezioniamo un grafico con un intervallo di 15 cm.
- Dal punto di intersezione del grafico con la linea verde, scendiamo alla scala delle differenze di temperatura, otteniamo tp = 19 ° C.
- Troviamo il valore della temperatura media del refrigerante tav dalla formula:
Qui la tv designazione mostra la temperatura dell'aria desiderata nel soggiorno, presa +22 ° C. Consideriamo tav: 19 + 22 = 41 ° C. Sapendo che la differenza di temperatura tra alimentazione e ritorno Δt è di 10 gradi, è facile scoprire il grafico della temperatura: 41 ± 5 = 46/36 ° С.
Nota: se si prende un intervallo maggiore tra le tubazioni del riscaldamento (ad esempio, 20 cm), è necessario riscaldare più intensamente il vettore di calore. È necessario mantenere 48 ° С nella linea di alimentazione, 38 ° С nella linea di ritorno.
Il calcolo del grafico della temperatura aiuterà a selezionare correttamente la valvola miscelatrice a tre vie, che deve essere installata sul collettore di un pavimento riscaldato ad acqua. Quando si raffredda l'acqua di ritorno dai circuiti a 36 gradi, mescolerà il liquido di raffreddamento caldo dalla caldaia a gas (o altro). Al raggiungimento di 46 ° C, la valvola interromperà l'alimentazione e la pompa farà ruotare l'acqua lungo i circuiti fino a quando non si raffredda nuovamente.
Lunghezza del tubo e risultati finali
Indicando l'intervallo di posa del ciclo con la lettera latina b e convertendo le unità in metri, calcolare la lunghezza del tubo usando la formula:
La lettera F indica l'area della stanza in metri quadrati. La lunghezza del tubo nel soggiorno dal nostro esempio sarà L = 15,75 m² / 0,15 m = 105 m. Qui incontriamo il seguente problema: affinché il monolite di cemento si riscaldi uniformemente, la lunghezza del circuito non dovrebbe superare i 100 me la resistenza idraulica dovrebbe essere di 20 kPa. Per collegare il circuito di riscaldamento al pettine è necessario posizionare 105 m nel soggiorno più la lunghezza dei collegamenti.
Un punto importante Prima di eseguire i calcoli, traccia uno schema con il piano della casa e sostituisci il gabinetto con il raccoglitore. Nel disegno, il pettine è nel corridoio - la distanza da tutte le stanze è approssimativamente la stessa.
Come risolvere il problema con una grande lunghezza del tubo:
- Dividi la zona giorno in 2 circuiti di riscaldamento della stessa dimensione.
- La lunghezza di una tubazione deve essere determinata tenendo conto della connessione al collettore - (105 + 5) / 2 = 55 m.
- Fai una cucitura di deformazione tra i due monoliti, permettendo alle piastre di espandersi dal riscaldamento senza distruggersi a vicenda.
Per riempire correttamente 2 piastre con una cucitura di deformazione, studiare attentamente il diagramma presentato. La base e il riscaldamento con schiuma di polistirene per monoliti sono comuni, solo la parte superiore della "torta" è separata - un massetto con tubi all'interno.
Mancia. Se la lunghezza dei circuiti non supera i 60 metri, anziché una pompa aggiuntiva e una valvola a tre vie, si consiglia di posizionare le teste termiche RTL sul pettine del riscaldamento a pavimento. L'elemento limita il flusso di ritorno fino a quando la temperatura del liquido di raffreddamento non raggiunge la temperatura calcolata (in questo esempio, 36 ° C).
Resta da calcolare i parametri dei contorni del pavimento nelle stanze rimanenti di una casa a un piano. Supponiamo che la camera da letto e il vivaio siano ricoperti da un laminato, la cucina con piastrelle di ceramica. Usando i nomogrammi per i rivestimenti indicati, eseguiamo calcoli, i risultati vengono inseriti nella tabella generale.
Nota. La temperatura della pavimentazione del vivaio è limitata a 24 ° C secondo i requisiti delle norme sanitarie. Il metodo di calcolo proposto è pubblicato nel libro di V. V. Pokotilov, "Sistemi di riscaldamento dell'acqua", pubblicato nel 2008.
Caratteristiche dei sistemi elettrici a pavimento
La tecnologia per la preparazione e il layout degli elementi riscaldanti elettrici differisce dalla disposizione dei circuiti idraulici e dipende dal tipo di elementi riscaldanti selezionati:
- cavi resistivi, barre di carbonio e tappetini per cavi possono essere posati “asciutti” (direttamente sotto il coperchio) e “bagnati” (sotto il massetto o l'adesivo per piastrelle);
- I film a infrarossi di carbonio mostrati nella foto sono i più utilizzati come substrato per il rivestimento senza massetto, anche se alcuni produttori consentono la posa sotto le piastrelle.
Per riferimento. I sistemi di aste autoregolanti sono elementi riscaldanti in carbonio collegati in parallelo da due conduttori. In caso di esaurimento di un'asta, gli elementi rimanenti aumentano la potenza di riscaldamento e continuano a riscaldare l'ambiente.
3 caratteristiche sono inerenti agli elementi riscaldanti elettrici:
- trasferimento uniforme del calore su tutta la lunghezza;
- l'intensità di riscaldamento e la temperatura superficiale sono controllate da un regolatore di temperatura che si concentra sulle letture dei sensori;
- intolleranza al surriscaldamento.
Le barre autoregolanti tollerano con calma queste cose, ma un altro fattore inizia a influenzare qui: l'acquisto e la posa di costosi riscaldatori a carbone sotto i mobili è irrazionale.
Selezione di riscaldatori per cavi e film
In connessione con i punti precedenti, il calcolo del riscaldamento elettrico è in qualche modo semplificato, i parametri del riscaldamento a pavimento del cavo sono determinati come segue:
- Calcola la quantità di calore necessaria per riscaldare una particolare stanza (vedi sezione uno).
- Disegna il layout della stanza con la posizione di mobili fissi ed elettrodomestici. Fai un disegno per adattarlo alle dimensioni effettive di armadi, lavatrici e così via.
- Conta l'area libera della stanza prendendo il quadrato delle aree occupate.
- La quantità di calore precedentemente rilevata dovrebbe essere distribuita sull'area rimanente. Dividi la potenza richiesta per il quadrato dell'area libera - ottieni il trasferimento di calore da 1 m².
- Cavi e tappeti resistivi con potenza termica di 9-25 W / m. n. vengono venduti a lunghezza fissa. Selezionare l'elemento riscaldante in base al trasferimento di calore richiesto dal catalogo del produttore.
- Dividi il quadrato dell'area libera per la lunghezza del prodotto selezionato: scoprirai il passaggio del layout del cavo.
Un esempio di calcolo del bagno di una casa a un piano con una superficie di 6 m², di cui 2,5 m² occupati da vasca, lavandino e mobile. Il quadrato dell'area libera è di 3,5 m², la potenza termica richiesta è di 600 watt. Secondo il catalogo del famoso marchio Devi, selezioniamo un cavo scaldante bipolare del marchio DEVIflex 18T con una lunghezza di 37 metri con un trasferimento di calore di 622 watt. Dividi 3,5 m² per 37 m, otteniamo un passo di 0,095 m, arrotondato - 10 cm.
Nota. È ancora più facile selezionare tappetini: il produttore indica l'area occupata dall'elemento riscaldante. Per il bagno, è adatto un prodotto con una capacità di 635 W del marchio DEVImat 200T, progettato per una quadratura di 3,45 mq.
Analogamente i riscaldatori di film calcolati e selezionati posati sotto il rivestimento del pavimento. Una piccola sfumatura: quando si installa un film di carbonio o un cavo resistivo nei salotti, un rientro minimo delle partizioni è di 150 mm. Queste strisce lungo le pareti dovranno anche essere tolte dalla quadratura generale. Su logge, balconi e bagni, questa rientranza è presa uguale al passo di posa (nell'esempio - 10 cm).
Conclusione
Nel metodo di calcolo indicato, non si fa menzione del riscaldamento della "torta" del pavimento caldo da terra o da pavimento. Il motivo è semplice: l'isolamento termico deve essere presente in ogni caso, a terra - 10 cm di schiuma di polistirene o lana minerale densa, a terra - 20 mm di schiuma di polistirene estruso. Un calcolo accurato del materiale e dello spessore dell'isolante è un argomento esteso per una pubblicazione separata.
Se il corso dei calcoli ti è sembrato troppo complicato, prova a utilizzare strumenti online: calcolatori pubblicati su vari siti. Ma ricorda: i risultati dei calcoli devono essere controllati utilizzando programmi specializzati o il metodo grafico proposto. Un esempio di come lavorare con il pacchetto software del marchio Herz Armaturen è presentato nel video.