Efektivitas lantai yang hangat dipengaruhi oleh banyak faktor. Tanpa memperhitungkannya, bahkan jika sistem dipasang dengan benar dan material paling modern digunakan untuk pemasangannya, efisiensi panas yang sebenarnya tidak akan memenuhi harapan.
Untuk alasan ini, pekerjaan instalasi harus didahului oleh perhitungan kompeten lantai hangat, dan hanya dengan demikian hasil yang bagus dapat dijamin.
Merancang sistem pemanas tidaklah murah, sehingga banyak pengrajin rumah melakukan perhitungan sendiri. Setuju, gagasan mengurangi biaya mengatur lantai yang hangat tampaknya sangat menggoda.
Kami akan memberi tahu Anda cara membuat proyek, kriteria apa yang harus dipertimbangkan ketika memilih parameter sistem pemanas dan menuliskan prosedur perhitungan langkah demi langkah. Untuk lebih jelasnya, kami telah menyiapkan contoh penghitungan lantai yang hangat.
Data awal untuk perhitungan
Awalnya, kursus desain dan instalasi yang terencana dengan baik akan menghilangkan kejutan dan masalah yang tidak menyenangkan di masa depan.
Saat menghitung lantai yang hangat, perlu untuk melanjutkan dari data berikut:
- bahan dinding dan fitur desain;
- ukuran ruangan dalam rencana;
- jenis finish;
- desain pintu, jendela dan penempatannya;
- tata letak elemen struktural dalam rencana.
Untuk melaksanakan desain yang kompeten, perlu memperhitungkan rezim suhu yang ditetapkan dan kemungkinan penyesuaiannya.
Untuk perhitungan kasar, diasumsikan 1 m2 Sistem pemanas harus mengkompensasi kehilangan panas 1 kW. Jika sirkuit pemanas air digunakan sebagai tambahan pada sistem utama, maka diperlukan untuk menutupi hanya sebagian dari kehilangan panas
Ada rekomendasi mengenai suhu di lantai, memberikan pengalaman menginap yang nyaman di kamar untuk berbagai keperluan:
- 29 ° C - sektor kehidupan;
- 33 ° C- bak mandi, kamar dengan kolam renang dan lainnya dengan indikator kelembaban tinggi;
- 35 ° C - zona dingin (di pintu masuk, dinding eksternal, dll.).
Melebihi nilai-nilai ini mensyaratkan overheating baik dari sistem itu sendiri maupun pelapis akhir dengan kerusakan material yang tak terelakkan berikutnya.
Setelah perhitungan awal, Anda dapat memilih suhu pembawa panas yang optimal untuk sensasi pribadi, menentukan beban pada sirkuit pemanas dan membeli peralatan pemompaan yang secara sempurna mengatasi dengan merangsang gerakan cairan pendingin. Itu dipilih dengan margin laju aliran pendingin 20%.
Banyak waktu dihabiskan untuk memanaskan screed dengan kapasitas lebih dari 7 cm. Oleh karena itu, ketika memasang sistem air, mereka mencoba untuk tidak melebihi batas yang ditentukan. Lantai keramik dianggap sebagai lapisan yang paling cocok di lantai air. Pemanasan lantai bawah tidak dipasang di bawah parket karena konduktivitas termal yang sangat rendah.
Pada tahap desain, harus diputuskan apakah pemanas di bawah lantai akan menjadi pemasok panas utama atau hanya akan digunakan sebagai tambahan pada cabang pemanas radiator. Bagian dari kehilangan energi panas yang harus dikompensasinya tergantung pada ini. Dapat berkisar dari 30% hingga 60% dengan variasi.
Waktu untuk memanaskan lantai air tergantung pada ketebalan elemen yang termasuk dalam screed. Air sebagai pendingin sangat efektif, tetapi sistemnya sendiri sulit dipasang.
Galeri Gambar
Foto dari
Lantai air panas di rumah kayu
Tata letak opsi sirkuit air
Perpipaan manifold dan sistem pemanas
Sirkuit pemanas lantai tembaga
Penentuan parameter lantai yang hangat
Tujuan dari perhitungan ini adalah untuk mendapatkan besarnya beban panas. Hasil perhitungan ini mempengaruhi langkah-langkah selanjutnya yang diambil. Pada gilirannya, suhu musim dingin rata-rata di wilayah tertentu, perkiraan suhu di dalam kamar, dan koefisien perpindahan panas dari langit-langit, dinding, jendela, dan pintu mempengaruhi beban panas.
Penyebab hilangnya panas adalah dinding, jendela, pintu rumah yang terisolasi buruk. Persentase terbesar dari daun panas melalui sistem ventilasi dan atap (+)
Hasil akhir perhitungan sebelum memasang lantai hangat jenis air akan tergantung pada ketersediaan perangkat pemanas tambahan, termasuk generasi panas dari orang yang tinggal di rumah dan hewan peliharaan. Pastikan untuk memperhitungkan perhitungan keberadaan infiltrasi.
Salah satu parameter penting adalah konfigurasi kamar, sehingga denah rumah dan bagian yang sesuai diperlukan.
Metode untuk menghitung kehilangan panas
Setelah menentukan parameter ini, Anda akan mengetahui berapa banyak panas yang harus dihasilkan lantai demi kenyamanan orang di ruangan itu, Anda dapat mengambil ketel, pompa, dan lantai sesuai daya. Dengan kata lain: panas yang dilepaskan oleh sirkuit pemanas harus mengkompensasi hilangnya panas bangunan.
Hubungan antara dua parameter ini diungkapkan oleh rumus:
Mp = 1,2 x Qdimana
- Mp - kekuatan loop yang dibutuhkan;
- Q - Kehilangan panas.
Untuk menentukan indikator kedua, pengukuran dan perhitungan luas jendela, pintu, langit-langit, dan dinding eksternal dilakukan. Karena lantai akan dipanaskan, area struktur penutup ini tidak diperhitungkan. Pengukuran dilakukan di bagian luar dengan menangkap sudut-sudut bangunan.
Perhitungan akan memperhitungkan ketebalan dan koefisien konduktivitas termal dari masing-masing struktur. Nilai standar dari koefisien konduktivitas termal (λ) untuk bahan yang paling umum digunakan dapat diambil dari tabel.
Dari tabel, Anda dapat mengambil nilai koefisien untuk perhitungan. Penting untuk mengetahui nilai ketahanan termal material dari pemasok jika jendela terbuat dari logam-plastik (+)
Perhitungan kehilangan panas dilakukan secara terpisah untuk setiap elemen bangunan, menggunakan rumus:
Q = 1 / R * (tv-tn) * S x (1 + βb)dimana
- R - tahanan termal dari bahan yang membuat struktur penutup;
- S - area elemen struktural;
- tv dan tn - suhu masing-masing internal dan eksternal, sedangkan indikator kedua diambil pada nilai terendah;
- b - kehilangan panas tambahan yang terkait dengan orientasi bangunan relatif terhadap titik mata angin.
Indeks resistansi termal (R) ditemukan dengan membagi ketebalan struktur dengan koefisien konduktivitas termal dari bahan dari mana ia dibuat.
Nilai koefisien b tergantung pada orientasi rumah:
- 0,1 - utara, barat laut atau timur laut;
- 0,05 - barat, tenggara;
- 0 - selatan, barat daya.
Jika Anda mempertimbangkan masalah pada contoh penghitungan pemanas lantai air, itu menjadi lebih dimengerti.
Contoh perhitungan konkret
Katakanlah dinding rumah untuk tempat tinggal non-permanen, setebal 20 cm, terbuat dari balok beton aerasi. Total area dinding dengan pengurangan bukaan jendela dan pintu adalah 60 m². Di luar suhu -25 ° internal, internal + 20 ° С, konstruksi berorientasi ke tenggara.
Mengingat bahwa konduktivitas termal dari blok adalah λ = 0,3 W / (m ° * C), kita dapat menghitung kehilangan panas melalui dinding: R = 0,2 / 0,3 = 0,67 m² ° C / W.
Kehilangan panas juga diamati melalui lapisan semen. Jika ketebalannya 20 mm, maka Rpcs. = 0,02 / 0,3 = 0,07 m² ° C / W. Jumlah dari kedua indikator ini akan memberikan nilai kehilangan panas melalui dinding: 0,67 + 0,07 = 0,74 m² ° C / W.
Memiliki semua data awal, gantilah dengan formula dan dapatkan kehilangan panas ruangan dengan dinding: Q = 1 / 0,74 * (20 - (-25)) * 60 * (1 + 0,05) = 3831.08 W.
Dengan cara yang sama, kehilangan panas dihitung melalui struktur penutup yang tersisa: jendela, pintu, dan atap.
Panas yang disediakan oleh sirkuit pemanas mungkin tidak cukup untuk memanaskan udara di dalam rumah ke nilai yang diinginkan jika kekuatannya diremehkan. Dengan kelebihan daya, akan ada kelebihan pendingin
Untuk menentukan kehilangan panas melalui langit-langit, ambil tahanan termal yang sama dengan nilai untuk jenis isolasi yang direncanakan atau yang sudah ada: R = 0,18 / 0,041 = 4,39 m² ° C / W.
Area langit-langit identik dengan luas lantai dan 70 m². Mengganti nilai-nilai ini dalam formula, kehilangan panas diperoleh melalui struktur penutup atas: Q berkeringat. = 1 / 4,39 * (20 - (-25)) * 70 * (1 + 0,05) = 753,42 W.
Untuk menentukan kehilangan panas melalui permukaan jendela, Anda harus menghitung luasnya. Jika ada 4 jendela dengan lebar 1,5 m dan tinggi 1,4 m, total area mereka adalah: 4 * 1,5 * 1,4 = 8,4 m².
Jika pabrikan menunjukkan secara terpisah ketahanan termal untuk jendela dan profil berlapis ganda - masing-masing 0,5 dan 0,56 m² C / W, maka Rokon = 0,5 * 90 + 0,56 * 10) / 100 = 0,56 m² ° C / Sel Di sini 90 dan 10 adalah bagian yang dikaitkan dengan setiap elemen jendela.
Berdasarkan data yang diperoleh, perhitungan lebih lanjut berlanjut: Q window = 1 / 0,56 * (20 - (-25)) * 8,4 * (1 + 0,05) = 708,75 watt.
Pintu luar memiliki luas 0,95 * 2,04 = 1,938 m². Lalu Rdv. = 0,06 / 0,14 = 0,43 m² ° C / W. Q dv. = 1 / 0,43 * (20 - (-25)) * 1,938 * (1 + 0,05) = 212,95 W.
Karena pintu luar sering terbuka, banyak panas yang hilang melalui mereka. Karena itu, penting untuk memastikan penutupan yang ketat
Akibatnya, kehilangan panas akan menjadi: Q = 3831.08 +753.42 + 708.75 + 212.95 + 7406.25 = W.
Tambahan 10% untuk infiltrasi udara ditambahkan ke hasil ini, maka Q = 7406,25 + 740,6 = 8146,85 watt.
Sekarang Anda dapat menentukan daya termal lantai: Mp = 1, * 8146.85 = 9776.22 W atau 9.8 kW.
Panas yang diperlukan untuk memanaskan udara
Jika rumah dilengkapi dengan sistem ventilasi, maka sebagian panas yang dihasilkan oleh sumber harus dihabiskan untuk memanaskan dari luar, udara.
Untuk menghitung, terapkan rumus:
Qc. = c * m * (tv - tn)dimana
- c = 0,28 kg⁰⁰ dan menunjukkan kapasitas panas massa udara;
- m Simbol menunjukkan laju aliran massa udara luar dalam kg.
Parameter terakhir diperoleh dengan mengalikan volume udara total sama dengan volume semua kamar, asalkan udara diperbarui setiap jam dengan kepadatan yang bervariasi tergantung pada suhu.
Grafik menunjukkan ketergantungan kepadatan udara pada suhunya. Data diperlukan untuk menghitung jumlah panas yang diperlukan untuk memanaskan massa udara yang masuk ke rumah sebagai akibat dari ventilasi paksa (+)
Jika bangunan memasuki 400 m3/ jam, maka m = 400 * 1,422 = 568,8 kg / jam. Qc. = 0.28 * 568.8 * 45 = 7166.88 watt.
Dalam hal ini, daya termal yang diperlukan dari lantai akan meningkat secara signifikan.
Perhitungan jumlah pipa yang dibutuhkan
Untuk pemasangan lantai dengan pemanas air, berbagai metode peletakan pipa dipilih dengan bentuk yang berbeda: ular dengan tiga jenis - ular itu sendiri, bersudut, ganda dan siput. Dalam satu rangkaian yang dipasang, kombinasi berbagai bentuk dapat terjadi. Terkadang siput dipilih untuk zona lantai tengah, dan salah satu spesies ular dipilih untuk tepiannya.
"Siput" adalah pilihan rasional untuk kamar besar dengan geometri sederhana. Di kamar yang sangat memanjang atau memiliki bentuk yang kompleks, lebih baik menggunakan "ular" (+)
Jarak antara pipa disebut langkah. Memilih parameter ini, dua persyaratan harus dipenuhi: kaki kaki tidak boleh merasakan perbedaan suhu di zona individu lantai, dan pipa harus digunakan seefisien mungkin.
Untuk area batas lantai, pitch 100 mm direkomendasikan. Di area lain, Anda dapat membuat pilihan pitch di kisaran 150 hingga 300 mm.
Isolasi lantai itu penting. Di lantai dasar, ketebalannya harus mencapai setidaknya 100 mm. Untuk tujuan ini, wol mineral atau busa polystyrene diekstrusi digunakan.
Untuk menghitung panjang pipa ada rumus sederhana:
L = S / N * 1.1dimana
- S - area kontur;
- N - langkah peletakan;
- 1,1 - margin untuk menekuk 10%.
Untuk nilai akhir, tambahkan sepotong pipa yang diletakkan dari kolektor ke kabel sirkuit hangat baik pada saat kembali maupun pada persediaan.
Contoh perhitungan.
Nilai awal:
- daerah - 10 m²;
- jarak kolektor - 6 m;
- lemparan nada - 0,15 m.
Solusi untuk masalah ini sederhana: 10 / 0,15 * 1,1 + (6 * 2) = 85,3 m.
Menggunakan pipa logam-plastik hingga panjang 100 m, paling sering memilih diameter 16 atau 20 mm. Dengan panjang pipa 120-125 m, penampang melintangnya harus 20 mm².
Desain sirkuit tunggal hanya cocok untuk kamar dengan area kecil. Lantai di ruangan besar dibagi menjadi beberapa sirkuit dengan perbandingan 1: 2 - panjang struktur harus melebihi lebar 2 kali.
Nilai yang dihitung sebelumnya adalah panjang pipa untuk lantai secara keseluruhan. Namun, untuk melengkapi gambar, Anda perlu menyorot panjang kontur yang terpisah.
Parameter ini dipengaruhi oleh tahanan hidrolik dari rangkaian, ditentukan oleh diameter pipa yang dipilih dan volume air yang disuplai per satuan waktu. Jika faktor-faktor ini diabaikan, kehilangan tekanan akan sangat besar sehingga tidak ada pompa yang akan menyebabkan pendingin bersirkulasi.
Penentuan aliran pipa tergantung pada langkah peletakan yang dipilih
Kontur dengan panjang yang sama adalah kasus yang ideal, tetapi jarang dijumpai dalam praktik, karena area tempat untuk tujuan yang berbeda sangat berbeda dan itu hanya tidak bijaksana untuk membawa panjang kontur ke satu nilai. Profesional memungkinkan perbedaan panjang pipa dari 30 hingga 40%.
Nilai diameter kolektor dan throughput unit pencampur menentukan jumlah loop yang diizinkan untuk dihubungkan. Di paspor ke unit pencampuran, Anda selalu dapat menemukan nilai beban panas yang dirancangnya.
Asumsikan rasio bandwidth (Kvs) adalah 2,23 m3/ jam Dengan koefisien ini, model pompa tertentu dapat menahan beban 10 hingga 15 watt.
Untuk menentukan jumlah sirkuit, Anda perlu menghitung beban termal masing-masing. Jika area yang ditempati oleh lantai yang dipanaskan adalah 10 m², dan perpindahan panasnya adalah 1 m², maka indikatornya Kvs adalah 80 watt, lalu 10 * 80 = 800 watt. Ini berarti bahwa unit pencampuran akan dapat menyediakan 15 000/800 = 18,8 kamar atau sirkuit dengan luas 10 m².
Indikator-indikator ini maksimum, dan hanya dapat diterapkan secara teoritis, tetapi dalam kenyataannya angka tersebut perlu dikurangi setidaknya 2, kemudian 18 - 2 = 16 kontur.
Ketika memilih unit pencampur (pengumpul), perlu untuk melihat apakah ia memiliki sejumlah kesimpulan.
Memeriksa kebenaran pemilihan diameter pipa
Untuk memeriksa apakah bagian pipa dipilih dengan benar, Anda dapat menggunakan rumus:
υ = 4 * Q * 10ᶾ / n * d²
Ketika kecepatan sesuai dengan nilai yang ditemukan, bagian pipa dipilih dengan benar. Dokumen pengaturan memungkinkan kecepatan maksimum 3 m / s. dengan diameter hingga 0,25 m, tetapi nilai optimalnya adalah 0,8 m / s., karena dengan peningkatan nilainya, efek kebisingan dalam pipa meningkat.
Informasi tambahan tentang perhitungan pipa pemanas di bawah lantai diberikan dalam artikel ini.
Kami menghitung pompa sirkulasi
Untuk membuat sistem ekonomis, Anda perlu memilih pompa sirkulasi yang memberikan tekanan yang diinginkan dan aliran air optimal di sirkuit. Di paspor pompa biasanya menunjukkan tekanan di sirkuit dengan panjang terpanjang dan laju aliran total pendingin di semua loop.
Tekanan dipengaruhi oleh kerugian hidrolik:
∆ h = L * Q² / k1dimana
- L. - panjang kontur;
- Q - konsumsi air l / s;
- k1 - Koefisien yang menggambarkan kerugian dalam sistem, indikator dapat diambil dari tabel referensi hidrolik atau dari paspor peralatan.
Mengetahui tekanan, hitung aliran dalam sistem:
Q = k * √Hdimana
k Apakah koefisien aliran. Profesional menerima konsumsi untuk setiap 10 m² rumah di kisaran 0,3-0,4 l / s.
Di antara komponen lantai air hangat, peran khusus diberikan kepada pompa sirkulasi. Hanya unit yang kekuatannya 20% lebih tinggi dari laju aliran pendingin yang sebenarnya yang dapat mengatasi hambatan dalam pipa
Angka-angka yang berkaitan dengan tekanan dan laju aliran yang ditunjukkan dalam paspor tidak dapat diambil secara harfiah - ini adalah maksimum, tetapi pada kenyataannya, mereka dipengaruhi oleh panjang dan geometri jaringan. Jika tekanannya terlalu tinggi, kurangi panjang sirkuit atau tambah diameter pipa.
Tips untuk memilih ketebalan screed
Dalam direktori Anda dapat menemukan informasi bahwa ketebalan minimum screed adalah 30 mm. Ketika ruangan cukup tinggi, pemanas ditempatkan di bawah screed, yang meningkatkan efisiensi penggunaan panas yang dilepaskan oleh sirkuit pemanas.
Bahan substrat yang paling populer adalah busa polystyrene yang diekstrusi. Ketahanan perpindahan panasnya jauh lebih rendah daripada beton.
Saat screeding, untuk menyeimbangkan ekspansi linier beton, perimeter ruangan dibentuk dengan selotip. Penting untuk memilih ketebalannya dengan benar. Para ahli menyarankan bahwa dengan luas ruangan tidak lebih dari 100 m², atur lapisan kompensasi 5 mm.
Jika area lebih besar karena panjangnya melebihi 10 m, ketebalannya dihitung dengan rumus:
b = 0,55 * Ldimana
L. - ini adalah panjang ruangan di m.
Tentang perhitungan dan pemasangan lantai hidrolik yang hangat, rekaman video ini:
Video ini memberikan rekomendasi praktis untuk meletakkan lantai. Informasi akan membantu menghindari kesalahan yang biasanya dilakukan oleh kekasih:
Perhitungan memungkinkan untuk merancang sistem "lantai hangat" dengan kinerja optimal. Diperbolehkan memasang pemanas menggunakan data dan rekomendasi paspor.
Ini akan berhasil, tetapi para profesional menyarankan semua hal yang sama untuk menghabiskan waktu pada perhitungan, sehingga pada akhirnya sistem mengkonsumsi lebih sedikit energi.
Memiliki pengalaman dalam menghitung pemanasan di bawah lantai dan menyiapkan desain sirkuit pemanas? Atau ada pertanyaan tentang topik tersebut? Silakan bagikan pendapat Anda dan tinggalkan komentar.