暖かい床の検出力の計算
部屋の暖かい床に必要な電力の決定は、熱損失インジケーターの影響を受けます。その正確な決定には、特別な方法を使用して複雑な熱工学計算を行う必要があります。
- これは、次の要因を考慮に入れています。
- 加熱された表面の面積、部屋の総面積;
- 面積、グレージングのタイプ;
- 壁およびその他の囲い構造の存在、面積、種類、厚さ、材料、および熱抵抗。
- 部屋への日光の浸透のレベル;
- 機器、さまざまなデバイス、および人から放出される熱を含む、他の熱源の存在。
このような正確な計算を行うための手法には、深い理論的知識と経験が必要であるため、熱工学の計算を専門家に委託することをお勧めします。
結局のところ、彼らだけが最小の誤差と最適なパラメータで温水床の電力を計算する方法を知っています。
これは、面積が大きく高さが高い部屋で暖房付きのビルトイン暖房を設計する場合に特に重要です。
温水床の敷設と効率的な運用は、熱損失レベルが100W/m²未満の部屋でのみ可能です。熱損失が大きい場合は、熱損失を減らすために部屋を断熱するための対策を講じる必要があります。
ただし、設計工学の計算に多額の費用がかかる場合は、小さな部屋の場合、100 W /m²を平均値として、その後の計算の開始点として、独立して概算計算を実行できます。
- 同時に、民家の場合、建物の総面積に基づいて平均熱損失率を調整するのが通例です：
- 120W/m²-最大150m²の住宅面積;
- 100W/m²-面積150-300m²;
- 90W/m²-面積300-500m²。
システム負荷
- 平方メートルあたりの水加熱床の電力は、システムに負荷をかけ、水力抵抗と熱伝達のレベルを決定する次のようなパラメータの影響を受けます。
- パイプが作られている材料;
- 回路敷設スキーム;
- 各輪郭の長さ。
- 直径;
- パイプ間の距離。
特性：
パイプは銅にすることができます（パイプは最高の熱特性と操作特性を備えていますが、安価ではなく、特別なスキルとツールが必要です）。
ヘビとカタツムリの2つの主要な輪郭敷設パターンがあります。最初のオプションは最も単純ですが、床暖房が不均一になるため、効果が低くなります。 2つ目は実装がより困難ですが、加熱効率は1桁高くなります。
1つの回路で加熱される面積は20m²を超えてはなりません。加熱面積が大きい場合は、パイプラインを2つ以上の回路に分割し、床セクションの加熱を制御できる分配マニホールドに接続することをお勧めします。
1つの回路のパイプの全長は90mを超えてはなりません。この場合、選択した直径が大きいほど、パイプ間の距離が大きくなります。原則として、直径16mmを超えるパイプは使用されません。
各パラメータには、さらに計算するための独自の係数があり、参考書で確認できます。
伝熱力の計算：計算機
フローリングの電力を決定するには、部屋の総面積（m²）、供給流体と戻り流体の温度差、および材料に応じた係数の積を見つける必要があります。パイプ、フローリング（木材、リノリウム、タイルなど）、システムの他の要素。
1m²あたりの水加熱床の電力、つまり熱伝達は、熱損失のレベルを超えてはなりませんが、25％を超えてはなりません。値が小さすぎるか大きすぎる場合は、別のパイプ直径と輪郭ねじ間の距離を選択して再計算する必要があります。
パワーインジケータが高いほど、選択したパイプの直径が大きくなり、低いほど、スレッド間に設定されるピッチが大きくなります。時間を節約するために、水床を計算するために電子計算機を使用するか、特別なプログラムをダウンロードすることができます。
いくつかのヒント
熱伝達の必要性を計算する前に、いくつかの点を考慮する必要があります。最初に、発熱体として機能するパイプ、フィルム、ケーブルの上にある材料の最大熱伝導率を決定する必要があります。熱伝達の効率は、熱出力に正比例し、コーティングの抵抗に反比例します。
発熱体のレベルより下に配置されるすべてのパイプと材料は、高度に断熱されている必要があります。これにより、コーティングによる熱損失の可能性が排除されます。設置と計算が正しく行われている場合、断熱材は熱の伝達をブロックし、熱放射を反射します。
火力発電の必要性は、断熱とその品質によって決まります。高性能と快適性を保証する基準を遵守することが望ましい。
暖かい床を選んだ場合は、巨大な家具のデザインでそれを乱雑にしないでください。これでは適切な加熱結果が得られず、温度の影響下での家具の過熱や損傷も発生する可能性があります。
キッチンに暖かい床を敷く例
さまざまなタイプのラジエーターの計算
標準サイズ（軸方向の高さ50cm）の断面ラジエーターを設置し、材料、モデル、および希望のサイズをすでに選択している場合は、それらの数を計算するのに問題はありません。優れた暖房設備を提供している評判の良い企業のほとんどは、ウェブサイトにすべての変更の技術データを掲載しており、その中には火力発電もあります。電力が表示されていないが、冷却水の流量が示されている場合、電力に変換するのは簡単です。1l / minの冷却水の流量は、1 kW（1000 W）の電力にほぼ等しくなります。
ラジエーターの軸方向距離は、クーラントを供給/除去するための穴の中心間の高さによって決まります
購入者の生活を楽にするために、多くのサイトは特別に設計された計算機プログラムをインストールしています。次に、暖房用ラジエーターのセクションの計算は、適切なフィールドに部屋のデータを入力することになります。そして、出力には、完成した結果があります。このモデルのセクションの数です。
軸方向の距離は、クーラントの穴の中心間で決定されます
しかし、今のところ可能なオプションを検討しているだけの場合は、異なる材料で作られた同じサイズのラジエーターの熱出力が異なることを検討する価値があります。バイメタルラジエーターのセクション数を計算する方法は、アルミニウム、鋼、または鋳鉄の計算と同じです。 1つのセクションの火力のみが異なる可能性があります。
計算を簡単にするために、ナビゲートできる平均データがあります。軸方向の距離が50cmのラジエーターの1つのセクションでは、次の電力値が使用されます：
- アルミニウム-190W
- バイメタル-185W
- 鋳鉄-145W。
それでも選択する材料がわからない場合は、これらのデータを使用できます。明確にするために、部屋の面積のみを考慮した、バイメタル暖房ラジエーターのセクションの最も簡単な計算を示します。
標準サイズ（中心距離50cm）のバイメタルヒーターの数を決定する際には、1つのセクションで1.8m2の面積を加熱できると想定されています。次に、16m 2の部屋の場合、16m 2 / 1.8m 2 \u003d8.88個が必要です。切り上げ-9つのセクションが必要です。
同様に、鋳鉄または棒鋼についても検討します。必要なのはルールだけです。
- バイメタルラジエーター-1.8m2
- アルミニウム-1.9-2.0m2
- 鋳鉄-1.4-1.5m2。
このデータは、中心距離が50cmのセクションのデータです。現在、60cmから20cm以下の高さのモデルが販売されています。 20cm以下のモデルは縁石と呼ばれます。当然、そのパワーは指定された規格とは異なり、「非規格」を使用する場合は調整が必要になります。または、パスポートデータを探すか、自分で数えます。熱デバイスの熱伝達はその面積に直接依存するという事実から始めます。高さが低くなると、デバイスの面積が減少するため、電力は比例して減少します。つまり、選択したラジエーターの高さと標準の比率を見つけ、この係数を使用して結果を修正する必要があります。
鋳鉄製ラジエーターの計算。頼りにできる 面積または体積 敷地内
わかりやすくするために、面積ごとにアルミニウム製ラジエーターを計算します。部屋は同じです：16m2。標準サイズのセクション数を考慮します：16m 2 / 2m 2 \u003d8pcs。ただし、高さ40cmの小さなセクションを使用します。選択したサイズのラジエーターと標準のラジエーターの比率を求めます：50cm / 40cm=1.25。そして今、量を調整します：8個* 1.25=10個。
水加熱床をボイラーに接続するスキーム
ボイラーを暖かい床に結び付けるには、さまざまな方法があります。それらはすべてプラス面とマイナス面があり、特定の条件向けに設計されています。一般的な接続スキームを検討する 水加熱床 ボイラーに。
三方弁の図
異なる加熱装置を備えた多回路システムの一般的なスキームは、三方弁を使用することです。複合暖房に適しています-ラジエーター、水温80度、床暖房-45。
このような温度差を確実にするには、循環ポンプを備えた三方弁の設置が役立ちます。クーラントの必要なレベルの加熱は、ボイラーからの水とリターンからの水を混合することによって達成されます。冷たい液体の混合物の部分は、バルブを開閉することによって調整されます。
ミキシングユニットを使用したスキーム
この方法は、バッテリーとTPの組み合わせシステムを対象としています。ここでは、サーモスタットバルブの代わりに、ポンプ混合ユニットが取り付けられています。
コレクターをボイラーに接続することはエネルギー効率の良いスキームであり、バランスバルブの助けを借りて、温水と冷水が厳密な比率で混合されます。
電子サーモスタットを使用したスキーム
TP供給システムは、小型の熱電子セットの助けを借りて機能し、20m2以下の領域を加熱する1つのループのみの動作を保証できます。
サーモスタットは、次のものを含むプラスチックケース付きの小さなデバイスです。
回路の動作原理は単純です-加熱された液体は、混合することなく、ボイラーから直接回路に送られます。温度制御は内蔵レギュレーターで行います。
彼は、ボイラーにガスを供給する役割を担う電気機械弁に命令を出します。水はポンプの作用なしに回路に沿って移動し、ループ内で直接冷却されます。
回路は単純で、そのようなストラップは高価ではありませんが、微調整はできません。彼女は合う：
直接接続図
このスキームに従って床に電力を供給するために、油圧矢印が使用されます。この方法は、床暖房をポンプでボイラーに接続する場合、その回路にサーモスタットと連動するポンプユニットが必要であるという点で異なります。それらは、気温を考慮して、液体の移動速度を調整します。
プロセスは次のとおりです-ボイラーからの加熱された水は油圧コレクターに移動し、そこで床の輪郭に沿って分配されます。ループを通過した後、リターンパイプを通ってヒーターに戻ります。
この方式では、供給パイプの温度が下がらないため、この方法は主に凝縮装置でのみ使用されます。従来のガスボイラーを設置する場合、このモードで作業すると、熱交換器がすぐに故障します。
固形燃料ボイラーを設置する場合、システムが正常に機能するためには、バッファータンクを設置する必要があり、これにより温度レベルが制限されます。
材料の選択に関する推奨事項
水加熱床の設置に使用される機器と建築材料のリストは次のとおりです。
- 推定長さの直径16mmのパイプ（内部通路-DN10）。
- ポリマー断熱材-密度35kg/m³の発泡スチロールまたは押出発泡ポリスチレン30-40kg/m³;
- ポリエチレンフォーム製のダンパーテープで、厚さ5mmのホイルなしで「ペノフォール」を使用できます。
- ポリウレタンフォームの取り付け;
- 厚さ200ミクロンのフィルム、サイジング用の粘着テープ。
- プラスチック製のステープルまたはクランプ+石積みメッシュ（パイプ1メートルあたり3つの取り付けポイントの割合（間隔40 ... 50 cm））。
- 伸縮継手を横切るパイプの断熱および保護カバー。
- 必要な数の出口に加えて、循環ポンプと混合バルブを備えたコレクター。
- スクリード、可塑剤、砂、砂利用の既製モルタル。
床の断熱にミネラルウールを使用しない理由。まず、135 kg /m³の高価な高密度スラブが必要になります。次に、多孔質玄武岩繊維を追加のフィルム層で上から保護する必要があります。そして最後に、パイプラインを脱脂綿に取り付けるのは不便です。金属メッシュを敷設する必要があります。
組積造溶接金網Ø4-5mmの使用についての説明。覚えておいてください：建築材料はスクリードを補強しませんが、「銛」が断熱材にうまく保持されない場合に、プラスチッククランプでパイプを確実に固定するための下地として機能します。
パイプラインを滑らかな鋼線のグリッドに固定するオプション
断熱材の厚さは、床暖房の場所と居住地の気候に応じて決定されます。
- 暖房付きの部屋の天井-30...50mm。
- 地上または地下室の上、南部地域-50...80mm。
- 同じ、中央の車線で-10 cm、北で-15 ...20cm。
暖かい床では、直径16mmと20mmの3種類のパイプ（Du10、Dn15）が使用されます。
- 金属プラスチックから;
- 架橋ポリエチレンから;
- 金属-銅または波形のステンレス鋼。
ポリプロピレン製のパイプラインはTPでは使用できません。厚肉ポリマーは熱をうまく伝達せず、加熱すると大幅に伸びます。必然的にモノリスの内側にあるはんだ付けされた接合部は、結果として生じる応力に耐えられず、変形し、漏れます。
通常、金属プラスチックパイプ（左）または酸素バリア付きのポリエチレンパイプ（右）がスクリードの下に敷設されます
初心者の方は、床暖房を独立して設置するために金属プラスチック管を使用することをお勧めします。理由：
- パイプを曲げた後、材料は制限ばねの助けを借りて簡単に曲げられ、新しい形状を「記憶」します。架橋ポリエチレンはベイの元の半径に戻る傾向があるため、取り付けがより困難になります。
- 金属プラスチックは、ポリエチレンパイプラインよりも安価です（製品の品質は同じです）。
- 銅は高価な材料であり、バーナーで接合部を加熱しながらはんだ付けして接続します。質の高い仕事には多くの経験が必要です。
- ステンレス製のコルゲーションは問題なく取り付けられていますが、油圧抵抗が増加しています。
マニホールドブロックの選択と組み立てを成功させるには、このトピックに関する別のマニュアルを検討することをお勧めします。キャッチは何ですか：コームの価格は、温度制御の方法と使用されるミキシングバルブ（3方向または2方向）によって異なります。最も安価なオプションは、混合物と個別のポンプなしで動作するRTLサーマルヘッドです。出版物を確認した後、あなたは間違いなく床下暖房制御装置の正しい選択をするでしょう。
リターンフロー温度に応じてフローを調整するRTLサーマルヘッドを備えた自家製の分配ブロック
回路の最適な長さは何メートルですか
多くの場合、1つの回路の最大長が120 mであるという情報があります。パラメータはパイプの直径に直接依存するため、これは完全には当てはまりません。
- 16mm-最大L90メートル。
- 17mm-最大L100メートル。
- 20mm-最大L120メートル。
したがって、パイプラインの直径が大きいほど、水力抵抗と圧力は低くなります。そしてそれはより長い輪郭を意味します。ただし、経験豊富な職人は、最大長を「追跡」せず、パイプD16mmを選択することをお勧めします。
また、太いパイプD 20 mmはそれぞれ曲げるのに問題があることを考慮する必要があります。敷設ループは、推奨されるパラメータよりも大きくなります。これは、システム効率が低いことを意味します。ターン間の距離は大きくなりますが、いずれの場合も、蝸牛の正方形の輪郭を作成する必要があります。
広い部屋を暖房するのに1つの回路では不十分な場合は、自分の手で2回路の床を設置することをお勧めします。この場合、表面積の加熱が均一になるように、輪郭の長さを同じにすることを強くお勧めします。ただし、それでもサイズの違いが避けられない場合は、10メートルの誤差が許容されます。等高線間の距離は、推奨されるステップと同じです。
1つの部屋のエネルギー消費量の計算
平均的な部屋の面積が14m2の場合、表面の70％、つまり10m2を加熱するのに十分です。暖かい床の平均電力は150W/m2です。その場合、フロア全体のエネルギー消費量は150∙10 =1500Wになります。 6時間の最適な毎日のエネルギー消費量で、毎月の電力消費量は6∙1.5∙30 =270kW∙時間になります。 2.5pのキロワット時のコストで。費用は270∙2.5\u003d675ルーブルになります。この金額は、暖かい床の24時間体制の常時稼働に費やされます。家に所有者がいないときにサーモスタットをプログラム可能な経済モードに設定し、暖房強度を下げると、エネルギー消費量を30〜40％削減できます。
オンライン計算機を使用して計算を確認できます。
暖かい床の電力の計算は、わずかなマージンで行われます。また、部屋のタイプにもよります。暖かい季節（春の終わり、夏、初秋）には暖房がオフになるため、実際の平均年間計算は少なくなります。
残りの電化製品の電源を切ったときに、メーターを使用して実際のエネルギー消費量を確認できます。
水加熱床の電力は計算がより困難です。ここでは、オンライン計算機AudytorCOを使用することをお勧めします。
デザインの特徴
水加熱床のすべての計算は、細心の注意を払って行う必要があります。設計上の欠陥は、スクリードの完全または部分的な解体の結果としてのみ修正できます。これは、部屋の室内装飾に損傷を与えるだけでなく、時間、労力、および費用の大幅な支出につながる可能性があります。
部屋のタイプに応じて、床面の推奨温度インジケーターは次のとおりです。
- 居住区-29°C;
- 外壁の近くの領域-35°C;
- バスルームと湿度の高い場所-33°C;
- 寄木細工の床の下-27°C。
短いパイプでは、より弱い循環ポンプを使用する必要があり、システムの費用効果が高くなります。直径1.6cmの回路は100メートルを超えてはならず、直径2cmのパイプの場合、最大長は120メートルです。
水床暖房システムを選択するための決定表
多階建ての建物の暖房システムの圧力
次の要因が実際の圧力値に影響します。
- クーラントを供給する機器の状態と容量。
- アパート内で冷却剤が循環するパイプの直径。温度インジケーターを上げたい場合、所有者自身が直径を上向きに変更し、全体的な圧力値を下げることがあります。
- 特定のアパートの場所。理想的には、これは問題ではありませんが、実際には、床とライザーからの距離に依存します。
- パイプラインと暖房装置の摩耗の程度。古いバッテリーやパイプが存在する場合、圧力の測定値が正常なままであると期待するべきではありません。古い暖房設備を交換して、緊急事態の発生を防ぐことをお勧めします。
温度による圧力の変化
管状変形圧力計を使用して、高層ビルの使用圧力を確認します。システムを設計するときに、設計者が自動圧力制御とその制御を設定した場合、さまざまなタイプのセンサーが追加でインストールされます。規制文書に規定されている要件に従って、管理は最も重要な領域で実行されます。
- ソースからのクーラント供給とアウトレット。
- ポンプ、フィルター、圧力調整器、マッドコレクターの前、およびこれらの要素の後。
- ボイラー室またはCHPからのパイプラインの出口、および家への入り口。
注意：1階と9階の標準使用圧力の10％の差は正常です
循環ポンプを計算します
システムを経済的にするには、回路に必要な圧力と最適な水流を提供する循環ポンプを選択する必要があります。ポンプのパスポートは通常、最も長い回路内の圧力とすべてのループ内の冷却剤の総流量を示します。
圧力は油圧損失の影響を受けます。
∆h = L*Q²/k1、ここで
- Lは等高線の長さです。
- Q-水の流れl/s;
- k1はシステムの損失を特徴付ける係数であり、インジケータは油圧の参照テーブルまたは機器のパスポートから取得できます。
圧力の大きさを知って、システム内の流れを計算します。
Q = k *√H、ここで
kは流量です。専門家は、家の10m²ごとに0.3〜0.4 l/sの範囲の流量を取ります。
温水床の構成要素の中で、循環ポンプには特別な役割があります。クーラントの実際の流量よりも20％高い出力のユニットのみが、パイプの抵抗を克服できます。
パスポートに示されている圧力と流量の大きさに関する数値は、文字通りに解釈することはできません。これは最大値ですが、実際には、ネットワークの長さと形状に影響されます。圧力が高すぎる場合は、回路の長さを短くするか、パイプの直径を大きくしてください。
計算に必要なもの
家を暖かくするために、暖房システムは、建物の外壁、窓とドア、および換気システムを介したすべての熱損失を補償する必要があります。したがって、計算に必要な主なパラメータは次のとおりです。
- 家の大きさ;
- 壁と天井の材料;
- 窓とドアの寸法、数、デザイン。
- 換気力（風量）等
また、その地域の気候（冬の最低気温）と各部屋の希望気温も考慮する必要があります。
これらのデータにより、システムに必要な火力を計算できます。これは、ポンプ出力、冷却水温度、パイプの長さ、断面積などを決定するための主要なパラメータです。
設置サービスを提供する多くの建設会社のウェブサイトに掲載されている計算機は、暖かい床のパイプの熱工学計算を実行するのに役立ちます。
電卓ページのスクリーンショット
どの性別を選択しますか？
床暖房は、所有者の裁量で水または電気にすることができます。最初のオプションは、セントラルヒーティングシステムへの接続が禁止されているため、個人の家での使用が許可されています。あなたの家には、暖房に電気を使う方が高いので、水床が望ましいです。
高層ビルのマンションでは、電気床暖房を使用することが望ましいです。床暖房が追加され、ラジエーター暖房が主なものであるため、小さな電力を選択できます。ヒータータイプの選択は、適用されるコーティングのタイプによって異なります。
結論
ご覧のとおり、実際には、正しい計算と、説明したシステムのシステムの効率の向上に複雑なことは何もありません。重要なことは、場合によっては、暖房パイプからの高い熱伝達が大きな年間コストにつながる可能性があることを忘れないでください。したがって、このプロセスにも夢中にならないでください（）。
この記事で紹介されているビデオには、このトピックに関する追加情報があります。
実際、そのようなイベントを決定した場合、あなたは絶望的な人です。もちろん、パイプの熱伝達は計算することができ、さまざまなパイプの熱伝達の理論的計算については非常に多くの研究があります。
あなたが自分の手で家を暖房し始めたなら、あなたは頑固で目的のある人であるという事実から始めましょう。したがって、暖房プロジェクトはすでに作成されており、パイプが選択されています。これらは、金属プラスチック製の暖房パイプまたは鋼製の暖房パイプのいずれかです。暖房用ラジエーターも店内ですでに手入れされています。
ただし、これらすべてを取得する前に、つまり設計段階で、条件付きで相対的な計算を行う必要があります。結局のところ、プロジェクトで計算された暖房パイプの熱伝達は、あなたの家族にとって暖かい冬を保証するものです。ここで間違いはありません。
暖房パイプの熱伝達を計算する方法
通常、暖房パイプの熱伝達の計算に重点が置かれているのはなぜですか。事実、産業用暖房ラジエーターの場合、これらの計算はすべて行われ、製品の使用説明書に記載されています。それらに基づいて、あなたの家のパラメータ（体積、冷却水温度など）に応じて必要なラジエーターの数を簡単に計算できます。
テーブル。 これは、必要なすべてのパラメーターの真髄であり、1か所に集められています。今日、パイプからの熱伝達をオンラインで計算するために、非常に多くの表と参考書がWebに掲載されています。それらの中で、鋼管または鋳鉄管の熱伝達、ポリマー管または銅の熱伝達が何であるかがわかります。
これらのテーブルを使用するときに必要なのは、パイプの初期パラメータ（材料、壁の厚さ、内径など）を知ることだけです。そして、それに応じて、「パイプの熱伝達係数の表」というクエリを検索に入力します。
パイプの熱伝達の決定に関する同じセクションに、材料の熱伝達に関する手動ハンドブックの使用を含めることもできます。それらはますます見つけにくくなっていますが、すべての情報はインターネットに移行しています。
数式。 鋼管の熱伝達は次の式で計算されます
Qtp = 1.163 * Stp * k *（Twater-Tair）*（1-パイプ断熱効率）、Wここで、Stpはパイプの表面積、kは水から空気への熱伝達係数です。
金属プラスチックパイプの熱伝達は、別の式を使用して計算されます。
ここで-パイプラインの内面の温度、°С; t c-パイプラインの外面の温度、°С; Q- 熱流、W; l —パイプの長さ、m; t—クーラント温度、°С; t vzは気温、°Cです。 a n-外部熱伝達係数、W / m 2 K; d nはパイプの外径mmです。 lは熱伝導率、W /mKです。 d の — パイプ内径、mm; a vn-内部熱伝達係数、W / m 2 K;
暖房パイプの熱伝導率の計算は条件付きの相対値であることを完全に理解しています。特定の指標の平均パラメーターは式に入力されますが、実際のパラメーターとは異なる場合があります。
例えば、実験の結果、水平に配置されたポリプロピレンパイプの熱伝達は、同じ内径の鋼パイプの熱伝達よりもわずかに7〜8％低いことがわかりました。ポリマーパイプの壁の厚さがわずかに大きいため、これは内部です。
多くの要因が表や式で得られる最終的な数値に影響を与えるため、脚注「おおよその熱伝達」が常に作成されます。結局のところ、式は、たとえば、異なる材料で作られた建物の外皮による熱損失を考慮していません。これに対応する修正表があります。
ただし、暖房パイプの熱出力を決定する方法の1つを使用すると、家に必要なパイプとラジエーターの種類についての一般的な考え方がわかります。
あなた、あなたの暖かい現在と未来のビルダーに頑張ってください。
