Artículo publicado: Nikolay Strelkovsky
El sistema moderno de pisos de agua caliente se identifica con un alto nivel de comodidad y confort. Tal piso efectivamente calienta la habitación y no tiene un efecto dañino en la vida y la salud de los residentes. Tales resultados solo pueden lograrse si los cálculos se realizan correctamente y el trabajo de instalación se lleva a cabo correctamente.
Cálculo de suelo radiante.
Un piso de agua tibia puede ser la principal fuente de calefacción de una vivienda o servir como elemento auxiliar de calefacción. Los cálculos principales de tales pisos se basan en los datos del esquema de trabajo: fácil calentamiento de la superficie para mejorar la comodidad o proporcionar calor total a toda el área de la habitación. La implementación de la segunda opción implica un diseño más complejo del piso calentado y un sistema de ajuste confiable.
Horario de condiciones de temperatura confortable.
Datos de calculo
Los cálculos y el diseño se basan en varias características de la habitación, así como en la elección de la opción de calefacción: primaria o secundaria. Los indicadores importantes son el tipo, la configuración y el área de la habitación en la que se planea la instalación de este tipo de sistema de calefacción. La mejor opción es utilizar un plano que indique todos los parámetros y dimensiones necesarios para los cálculos. Se permite realizar independientemente las mediciones más precisas.
El horario para calcular el piso cálido
Para determinar la magnitud de la pérdida de calor, se requerirán los siguientes datos:
- tipo de materiales utilizados en el proceso de construcción,
- opción de acristalamiento, incluido el tipo de perfil y la ventana de doble acristalamiento,
- indicadores de temperatura en la región de residencia,
- uso de fuentes de calor adicionales,
- dimensiones exactas del área de la habitación,
- la temperatura estimada en la habitación,
- altura del piso
Además, se tiene en cuenta el grosor y el aislamiento del piso, así como el tipo de revestimiento de piso destinado para su uso, lo que afecta directamente la eficiencia de todo el sistema de calefacción.
Al realizar los cálculos, se debe tener en cuenta la temperatura deseada para las instalaciones que se equiparán.
El consumo de la tubería de calefacción de piso, dependiendo del paso del circuito
Paso mm | Consumo de tubería por 1 m2, m p. |
---|---|
100 | 10 |
150 | 6,7 |
200 | 5 |
250 | 4 |
300 | 3,4 |
Características de diseño
Todos los cálculos de calefacción por suelo radiante deben hacerse con mucho cuidado. Cualquier falla en el diseño puede corregirse solo como resultado del desmantelamiento completo o parcial de la regla, lo que no solo puede dañar la decoración interior de la habitación, sino que también puede generar costos significativos de tiempo, esfuerzo y dinero.
Los indicadores de temperatura recomendados de la superficie del piso según el tipo de habitación son:
- sala de estar - 29 ° C,
- secciones cerca de las paredes exteriores - 35 ° C,
- baños y áreas con alta humedad - 33 ° C,
- bajo suelo de parquet - 27 ° C.
Las tuberías cortas requieren una bomba de circulación más débil, lo que hace que el sistema sea económicamente viable. Un circuito con un diámetro de 1,6 cm no debe tener más de 100 metros, y para tuberías con un diámetro de 2 cm, la longitud máxima es de 120 metros.
Tabla de decisiones para elegir un sistema de calefacción por suelo radiante
Reglas de cálculo
Para realizar un sistema de calefacción en un área de 10 cuadrados, la mejor opción sería:
- el uso de tuberías de 16 mm con una longitud de 65 metros,
- El caudal de la bomba utilizada en el sistema no puede ser inferior a dos litros por minuto.
- los contornos deben tener una longitud equivalente con una diferencia de no más del 20%,
- La distancia óptima entre las tuberías es de 15 centímetros.
Tenga en cuenta que la diferencia entre la superficie y la temperatura del refrigerante puede ser de aproximadamente 15 ° C.
El método óptimo para colocar el sistema de tuberías está representado por un "caracol". Es este tipo de instalación que contribuye a la distribución más uniforme del calor en toda la superficie y permite minimizar las pérdidas hidráulicas debido a giros suaves. Al colocar tuberías en el área de paredes externas, el paso óptimo es de diez centímetros. Para realizar una fijación de alta calidad y competente, es aconsejable realizar un marcado preliminar.
Tabla de consumo de calor de varias partes del edificio.
Tubería y cálculos de potencia
Los datos obtenidos como resultado de las mediciones son la base para calcular la potencia de los equipos, como una bomba de calor de calefacción, una caldera de gas o eléctrica, y también le permiten determinar la distancia entre las tuberías durante el trabajo de instalación.
Fijación de tubos a malla de refuerzo
Para calcular correctamente la longitud de las tuberías necesarias para la colocación, es necesario determinar el tipo y las características de estos elementos:
- El tipo de tubos corrugados de acero inoxidable se caracteriza por la eficiencia y la transferencia de calor de alta calidad,
- Las tuberías de cobre se caracterizan por un alto nivel de transferencia de calor y un costo impresionante,
- tubos de polietileno reticulado,
- versión de tubos de metal-plástico con una relación ideal de calidad y costo,
- Tubos de espuma con baja conductividad térmica y precio asequible.
Tubo corrugado para calefacción por suelo radiante: una de las mejores opciones para calefacción por suelo radiante
Simplificar significativamente los cálculos y hacerlos lo más precisos posible permite el uso de programas informáticos especiales. Todos los cálculos deben realizarse teniendo en cuenta el método de instalación y la distancia entre las tuberías.
Los principales indicadores que caracterizan el sistema son:
- la longitud requerida del circuito de calefacción,
- distribución uniforme del calor liberado,
- El valor de los límites permisibles de la carga térmica activa.
Debe tenerse en cuenta que con un área significativa de la habitación calentada, se permite aumentar el paso de instalación con un aumento simultáneo en el régimen de temperatura del refrigerante. El rango de cabeceo posible al colocar es de cinco a sesenta centímetros.
Las relaciones más comunes de distancias y cargas térmicas:
- una distancia de 15 centímetros corresponde a un refrigerante de 800 W por 10 m²,
- una distancia de 20 centímetros corresponde a un refrigerante de 500 a 800 W por 10 m²,
- una distancia de 30 centímetros corresponde a un refrigerante de hasta 500 W por 10 m².
Para saber con certeza si es suficiente usar el sistema como la única fuente de calefacción, o si la "calefacción por suelo radiante" solo puede servir como una adición a la calefacción principal, es necesario realizar un cálculo preliminar aproximado.
Esquema de conectar un piso calentado por agua a la caldera
Proyecto de cálculos de circuito de calor
Para determinar la densidad del flujo de calor efectivo emitido por m² de calefacción por suelo radiante, debe usar la fórmula:
g (W / m²) = Q (W) / F (m²)
- g es una medida de la densidad del flujo de calor,
- Q - la pérdida total de calor en la habitación,
- F - el área de piso propuesta.
Para calcular el valor Q, se tiene en cuenta el área de todas las ventanas, la altura promedio de los techos de la habitación y las características de aislamiento térmico de pisos, paredes y techos. Al realizar la calefacción por suelo radiante como un adicional, es aconsejable determinar la cantidad total de pérdida de calor en forma de una proporción porcentual.
Al calcular el valor de F, solo el área del piso involucrada en el proceso de calentamiento de la habitación está sujeta a contabilidad. En áreas donde se deben dejar artículos y muebles interiores, se deben dejar zonas libres con un ancho de aproximadamente 50 centímetros.
Para determinar la temperatura promedio del refrigerante en las condiciones del circuito de calefacción, se utiliza la fórmula:
ΔТ (° С) = (TR + TO) / 2
- TR - indicador de temperatura en la entrada al circuito de calefacción,
- QUE - indicador de temperatura en la sección de salida del circuito de calefacción.
Los parámetros de temperatura recomendados en ° C para la entrada y la salida de un refrigerante estándar son: 55–45, 50–40, 45–35, 40–30. Cabe señalar que el indicador de temperatura para la alimentación no puede ser superior a 55 ° C, con la condición de la temperatura para el circuito de retorno con una diferencia de 5 ° C.
De acuerdo con los valores obtenidos de g y ΔТ, el diámetro y el paso se seleccionan para la instalación de tuberías. Es conveniente usar una mesa especial.
Tablas para calcular el flujo de calor para un piso cálido dependiendo del material del piso
Tablas para calcular el flujo de calor para un piso cálido dependiendo del material del piso
Tablas para calcular el flujo de calor para un piso cálido dependiendo del material del piso
Tablas para calcular el flujo de calor para un piso cálido dependiendo del material del piso
En la siguiente etapa, se calcula la longitud aproximada de las tuberías involucradas en el sistema. Para este propósito, es necesario dividir el indicador del área del piso calentado en m² por la distancia entre las tuberías tendidas en metros. Al indicador obtenido, agregue el margen de longitud para doblar y conectar a la longitud, agregue la longitud a las curvas de las tuberías y la longitud para conectar al sistema colector.
Con la longitud y el diámetro conocidos de las tuberías, el indicador de volumen y la velocidad del refrigerante se calculan fácilmente, cuyo valor óptimo es de 0.15-1 metro por segundo. A velocidades más altas, se debe aumentar el diámetro de las tuberías utilizadas.
La elección correcta de la bomba utilizada en el circuito de calefacción se basa en la cantidad de flujo de refrigerante con un margen del veinte por ciento. Tal aumento en el indicador corresponde a los parámetros de resistencia hidráulica en el sistema de tuberías. La selección de sedimentos para la circulación de varios sistemas de calefacción está de acuerdo con los indicadores de potencia de este equipo con el consumo total de todos los circuitos de calefacción usados.
Cálculo del costo de la calefacción por suelo radiante.
Consejos y trucos
Para obtener los cálculos más precisos, es aconsejable buscar el asesoramiento de profesionales especializados en la instalación de comunicaciones internas de ingeniería.
Puede usar la calculadora en línea, que facilitará los cálculos, pero proporcionará cálculos muy generales que brindan información general sobre el alcance del próximo trabajo de instalación.
Un ejemplo de cálculo de un suelo radiante
Para calentar edificios viejos y deteriorados que no tienen aislamiento de alta calidad, no es apropiado utilizar un sistema de pisos de agua tibia como el único elemento calefactor, lo que se debe a un bajo grado de eficiencia y un alto nivel de consumo de energía.
El nivel de conocimiento técnico de todos los cálculos realizados tiene un impacto directo en las características de calidad del sistema de calefacción instalado. Los cálculos correctos pueden optimizar los costos financieros no solo para la instalación de calefacción de piso de agua, sino que también minimizan los costos durante la operación y el mantenimiento de todo el sistema de calefacción.
Etapas de cálculo del suelo térmico.
Después de determinar la forma del contorno, las dimensiones de la tubería se calculan de acuerdo con los códigos de construcción. El cálculo de la tubería para el piso cálido depende del material del producto. Sobre qué cálculos deben hacerse antes de colocar el calentamiento de agua, vea este video:
Se utilizan materiales como acero inoxidable, cobre, polietileno, poliestireno expandido y productos de metal y plástico. Cada material tiene su propio coeficiente de conductividad térmica. Dependiendo de la transferencia de calor del material, puede elegir el tono óptimo y calcular la longitud.
El volumen de fluido que llena el sistema de calefacción es un indicador importante.
El cálculo de los pisos de agua caliente continúa con el cálculo del volumen de líquido que el sistema necesita ser llenado. Este indicador depende directamente del diámetro y la longitud de la tubería. La velocidad de circulación del fluido en el sistema se determina teniendo en cuenta los parámetros de la tubería, como el diámetro interno del tubo y la presión para la cual está diseñado.
Según los datos recopilados, se determina la potencia del piso de agua caliente. Este indicador le permite elegir equipos para mantener la temperatura y la presión en el sistema.
En casas particulares, puede usar una bomba de calor. Cuando se usa, no se requiere una chimenea, el sistema funcionará sin conectarse al pozo de ventilación.
Alternativamente, puede conectar el calentador de piso al sistema de calefacción. En los apartamentos, la mejor opción sería usar un pequeño calentador eléctrico. Lea más sobre el dispositivo de pisos calentados en este útil video:
Por supuesto, la calefacción por suelo radiante aumentará el nivel general de confort. Además, el resultado de este trabajo afectará el atractivo de los bienes inmuebles en caso de venta. La eficiencia energética de tales sistemas le permite ahorrar en calefacción, manteniendo un nivel de temperatura confortable en otoño, invierno y primavera.
Sutilezas de cálculo
En la mayoría de los casos, se consumen 5 m de tubería por 1 m2. Además, la longitud del escalón es de 20 cm.
Sin embargo, los expertos recomiendan colocar tuberías sobre la base de cálculos precisos. Para este propósito, se requiere la fórmula L = S / N * 1,1, donde:
- S representa el área de la trama,
- N denota un paso de apilamiento,
- 1,1 - tubería de repuesto necesaria para crear giros.
Si agrega la distancia desde el colector al piso, doblada, obtendrá un cálculo más preciso. Para una mejor comprensión de los cálculos, puede dar un ejemplo:
- supongamos que el área de la parcela es de 16 m2,
- la distancia del colector al piso es de 3.5 m,
- el campo de colocación es de 0,15 m,
- siguiendo la fórmula: 16 / 0.15 x 1.1 + (3.5 x 2) = 124 m.
El aumento en el flujo dependiendo de la distancia entre tuberías adyacentes se presenta en la siguiente tabla:
Consumo de tubería por 1 m2, m.
El diseño del piso cálido limita la longitud de la tubería a 120 m, porque hay varias razones para esto:
las altas temperaturas no deben dañar el piso,
calentar en el circuito durante la operación (especialmente durante fugas) puede dañar la regla de cemento,
dividir la superficie en varias secciones contribuye a un calentamiento eficiente.
En diámetro
Para el cálculo correcto del diámetro de la tubería, se requerirán los siguientes cálculos:
15kPa - presión de la bomba que proporciona un calentamiento eficiente,
la longitud de las tuberías es de 85 m,
El refrigerante consume 0.2 m³ / h.
Por lo tanto, el cálculo se realiza de acuerdo con la fórmula D = 18 * (p / L * G2) - 0.19, donde:
D denota el diámetro de la tubería para el piso cálido,
L - metro de longitud del producto,
p es la presión de la bomba,
G es el caudal de agua que circula en las tuberías (descrito en la documentación),
D = 18 * (15/85 × 0.22) –0.19 = 13.6 mm.
Los fabricantes producen tubos de 16 mm, la opción más óptima para instalar el sistema. Los esquemas adecuados para establecer el piso térmico se consideran una serpiente y un caracol. Al planificar el agua, el agua caliente es roja, el frío se indica en azul.
A lo largo del contorno
El sistema de calefacción necesita crear una estructura que soporte la presión y circulación de aire más efectivas. Por lo tanto, el límite de la longitud del circuito de agua es 80, un máximo de 100 metros. Sin embargo, la sala no siempre corresponde a los cálculos, ya que requiere sus propios parámetros, a veces superiores a 150 m. El problema se resuelve fácilmente: es suficiente establecer varios circuitos.
Por ejemplo, si una habitación requiere 240 m de tubería, se deben crear tres estructuras de 80 m. En este caso, los contornos no se corresponden necesariamente entre sí. Según los expertos, la diferencia puede ser de hasta 15 metros.
En los cálculos, es necesario tener en cuenta el diámetro de la tubería y el material de fabricación:
Los productos plásticos son más demandados debido a su bajo costo y fácil instalación. La base se colocó en polietileno con una capa de aluminio, lo que aumenta la fiabilidad de la estructura. El metal tiene una alta conductividad térmica, lo que atrae a los fabricantes que desean crear condiciones óptimas de transferencia de calor. Con un diámetro de 16 mm, la longitud del contorno puede alcanzar cientos de metros.
Las construcciones de polietileno no requieren una capa adicional, reticulando a nivel molecular. El producto se dobla fácilmente, mostrando resistencia a altas temperaturas de hasta 95ºC y a varios solventes químicos. Con 18 mm de diámetro, el límite es de 120 metros.
El polipropileno tiene alta rigidez y resistencia. No tiene demanda en el mercado y se utiliza principalmente para fines de producción. El límite de longitud para el producto es de 90-100 metros.
Los productos de cobre tienen la conductividad térmica más alta, debido a que su precio es el más alto en el mercado de la construcción. Sin embargo, necesitan una instalación profesional, ya que dan fugas en la más mínima falla.
Los tubos corrugados están hechos de acero inoxidable. La longitud máxima del contorno es de 120 m con un diámetro de 25 mm. Se recomienda comprar tubos corrugados con una longitud calculada previamente suficiente para un circuito. Tal compra elimina automáticamente la posibilidad de fugas.
Un área grande debe dividirse en secciones de componentes en una proporción de 1: 2. Es decir, su ancho será 2 veces menor que la longitud. Por lo tanto, para calcular el número de parcelas, se requerirán las siguientes medidas:
En un paso de 15 cm, el número de m2 para el área de la parcela no supera los 12,
Paso de 20 cm adecuado para 16 m2
Paso de 25 cm - 20 m2
Posteriormente, con un incremento gradual de 5 cm, el área aumenta en consecuencia en 4 m2. Sin embargo, los expertos no recomiendan calcular los valores exactos. Para evitar fugas, tome 2 m2 en reserva.
¿Qué factores deben considerarse?
Para hacer todos los cálculos necesarios que ayudarán a determinar la cantidad de materiales para un piso cálido, se debe considerar lo siguiente:
Área total de la habitación donde se equipará la calefacción por suelo radiante. Es a partir de esta figura que dependerá el número de circuitos en el sistema,
Cómo calcular el área de una habitación
Es importante recordar que cada circuito de calefacción solo se puede conectar a un colector,
disposición de las habitaciones donde se organiza la calefacción,
Opciones para tender el cable calefactor
- tamaños de ventanas y otros lugares donde se perderá calor. Tipo de acristalamiento. Tipos de puertas,
- El grosor de las paredes de la casa también puede afectar el indicador de alimentación,
- humedad del aire interior
- La ubicación de los muebles y otros elementos interiores en la habitación. La calefacción por suelo radiante no cabe debajo si es eléctrica, ya que la ventilación será insuficiente y el sistema puede dañarse. Sí, y el calor excesivo también puede afectar negativamente la seguridad de los muebles y electrodomésticos,
- Propósito de la sala donde se realizará la instalación. Dependiendo de esto, se selecciona la potencia de calentamiento,
- otras fuentes de calor y su poder.
Al calcular un piso cálido, debe considerar muchos puntos
El régimen de temperatura en la región y la necesidad de calentar una habitación en particular, ajustando la temperatura en ella, puede resultar importante. La potencia del piso puede verse afectada significativamente por el tipo de piso de acabado: algunos materiales transmiten fácilmente energía térmica, otros son peores.
Esquema de instalación de colchonetas calefactoras universales eléctricas para suelo radiante
Parámetros para calcular el circuito de calor.
En la etapa de diseño, es necesario resolver una serie de problemas que determinan las características estructurales de la calefacción por suelo radiante y el modo de operación, para elegir el grosor de la regla, la bomba y otros equipos necesarios.
Los aspectos técnicos de la organización de la rama de calefacción dependen en gran medida de su propósito. Además del propósito, para un cálculo preciso del metraje del circuito de agua, se necesitarán varios indicadores: área de cobertura, densidad de flujo de calor, temperatura del portador de calor, tipo de piso.
¿Qué es un suelo radiante de agua?
Un piso de agua tibia es un sistema de tuberías ocultas debajo de una regla, a través de las cuales circula agua de cierta temperatura a aproximadamente + 45 ° C. Hoy, esta es la tecnología más popular para calentar hogares privados. Gracias a la circulación de agua dentro del sistema, la calefacción es uniforme y cómoda, a diferencia de los distribuidores de calor del radiador. La simplicidad del diseño, la independencia del calentamiento estacional, los aumentos de temperatura y presión son otra gran ventaja de esta tecnología. Tal sistema se calienta principalmente usando una caldera de gas. Pero sin ningún problema interactúa con otros tipos de calderas.
Los pisos con calefacción se montan con tubos de polietileno o plástico. Estos materiales son bastante flexibles y conducen bien el calor. Para el control de temperatura en dicho sistema, la bomba, el colector y el mezclador termostático son responsables.
Ventajas de un suelo radiante de agua:
- compatibilidad con muchos tipos de pisos: puede elegir cualquier revestimiento que necesite sin preocuparse de que el sistema de calefacción lo dañe,
- ahorro de calor: el sistema se calienta desde abajo, debido a esto todo el aire frío se eleva, lo que permite calentar la habitación sin usar otras fuentes de calor,
- opciones estacionales: en la estación fría, el sistema actúa como una estructura de calefacción y en el verano puede enfriar la habitación.
Sin embargo, hay características con las que debe familiarizarse antes de instalar dicho sistema:
- Sistema de radiador más costoso. Cuando instale una casa con un piso cálido, prepárese para mayores gastos que no se pagarán particularmente, pero que al mismo tiempo traerán muchas cosas agradables en términos de calefacción.
- No hace frente al calentamiento en todas partes. En la mayoría de los casos, la calefacción por suelo radiante pasa como la calefacción principal, pero hay habitaciones donde se requiere un dispositivo de calefacción adicional. Para aclarar este hecho, debe hacer el cálculo del piso cálido.
- Prohibición de uso en edificios de apartamentos.. Pero se refiere principalmente a Rusia. En otros países no hay restricciones.
Esta tecnología es más apropiada en una casa privada que en un departamento. Es recomendable confiar la instalación del sistema a los maestros, ya que existe la posibilidad de fugas, lo que no ocurre de inmediato. Un ensamblaje deficiente puede causar muchos problemas y causar graves daños a la propiedad.
Cálculo de la pérdida de calor en el hogar.
Antes de calcular la calefacción de un piso de agua, primero debe calcular la pérdida de calor en el hogar. La pérdida de calor es la cantidad de calor que pierde una habitación por unidad de tiempo. Para reducir la pérdida de calor, se utilizan dispositivos de calefacción, por ejemplo, radiadores, tuberías de calefacción y también un piso cálido. Además, es posible reducir la pérdida de calor al instalar ventanas de doble acristalamiento y paredes aislantes con diversos materiales que pueden retener el calor en interiores.
El cálculo de la pérdida de calor es un parámetro importante en el diseño de locales residenciales. Es necesario tener en cuenta:
- área de la habitación
- el área de todas las ventanas
- altura del techo
- cantidad de paredes exteriores
- temperatura exterior
- tipo de ventanas
- aislamiento de pared
- tipo de habitación arriba.
Básicamente, la pérdida de calor depende de la diferencia de temperaturas en exteriores e interiores, así como del grado de aislamiento térmico de ventanas, paredes y tabiques. Para un cálculo más preciso de la pérdida de calor, puede usar una de las muchas calculadoras en línea. Son bastante simples y comprensibles de usar, solo ingrese los valores necesarios y el cálculo se realizará automáticamente. En tales calculadoras es posible calcular la pérdida de calor a través de ventanas, techos, paredes, pisos. Esto proporcionará información detallada sobre la base de la cual debe calcularse la capacidad del equipo de calefacción.
Se cree que un piso cálido resistirá si la pérdida de calor no excede los 100 vatios por metro cuadrado. Si se supera este indicador, deberá recurrir a la instalación de un dispositivo de calefacción adicional.
Cálculo detallado de la calefacción por suelo radiante.
Al hacer los cálculos, tenga en cuenta que la temperatura óptima máxima de la superficie del piso será un valor de 28 grados. Si se excede este valor, pueden aparecer molestias. En aquellos lugares donde el piso limita con ventanas o puertas y paredes externas, la temperatura puede ser más alta hasta + 35 ° C, y en baños hasta + 33 ° C.
Preste atención también al recubrimiento que piensa usar, ya que cada recubrimiento tiene su propia resistencia a la transferencia de calor. El valor recomendado no debe exceder 0.15 M2K / W
Al calcular la calefacción de un piso de agua, preste atención a que la temperatura máxima del refrigerante no debe exceder un valor de 55 grados. La pérdida de bucle óptima suele ser de 10 grados. Es decir, si su alimentación es de 50 grados, entonces el retorno estará en la región de 40 grados
La densidad de flujo de calor por 1 m 2 se calcula de la siguiente manera:
Usando el valor obtenido de la densidad de flujo de calor (q), temperatura ambiente y temperatura en la superficie del piso, calculamos la diferencia de temperatura necesaria entre el portador de calor y el paso de desplegar la tubería usando la tabla correspondiente (adjunta en el ejemplo). Además, usando las fórmulas G = 3.6 * Q / 4.187 * (tz-tp ) y L = F / b, calculamos el flujo de agua requerido a través del sistema de calefacción de piso y la longitud de la tubería a colocar, donde:
Un ejemplo de cálculo de un piso cálido.
Al calcular la pérdida de calor, descubrimos que en una habitación en particular son 1200 vatios. También sabemos que queremos una temperatura ambiente de 20 grados. El área útil del piso es de 20 cuadrados. Habrá parquet en el piso. La resistencia térmica del parquet es de 0.1 m2K / W.
Para comenzar, determinemos la densidad del flujo de calor por un cuadrado del área.
Según la tabla de cálculo, podemos obtener la temperatura deseada de 20 grados con una inclinación de 25 cm. En este caso, la temperatura de la superficie del piso será de 25.3 grados.
Puede encontrar más mesas, como opción, en el libro "Tubos y accesorios de metal y polímero" de la empresa Egoplast.
No es difícil determinar la longitud de la tubería.
Encontramos el caudal de agua mediante la fórmula G = 3.6 * Q / 4.187 * (tz-tp ) La temperatura según la tabla es 50/40.
Estos datos ayudarán al establecer valores en los medidores de flujo del distribuidor de distribución.
Para nuestras condiciones, necesitamos colocar 80 metros de tubería en incrementos de 25 cm. Esta es la longitud ideal del circuito. Si el valor supera los 90-100 metros, es recomendable dividir la habitación en dos circuitos.
¿Es posible sin cálculos?
Los cálculos son opcionales. Sin embargo, le recomendamos que haga cálculos de pérdida de calor en el hogar para asegurarse de que el piso cálido pase o no. Si los pisos pasan, seguimos un método simple. Colocamos el piso cálido con un escalón de 15 cm, y en las zonas de las paredes exteriores con un escalón de 10 cm.
A continuación, instalamos termostatos de ambiente, nos conectamos a los servos en el colector y disfrutamos de un excelente sistema de calefacción ajustable.
¿Qué puede afectar la transferencia de calor?
Para empezar, me gustaría detenerme en lo que debería ser el piso cálido correcto y de alta calidad, independientemente de qué portador de calor (electricidad o agua) funcione. Entonces el sistema de calefacción funcionará de manera diferente según el grosor de la base o la calidad del aislante térmico, lo que significa que todos estos puntos deben tenerse en cuenta. Se cree que el grosor del material aislante no debe ser superior a 3 cm, mientras que es mejor comprar el material con una capa reflectante, por lo que será más fácil mantener el calor en el interior.
Consejo! Como aislante térmico, se recomienda comprar espuma de poliestireno con una densidad de aproximadamente 35 kg / m 3.
Suelo radiante bricolaje
El grosor de la regla de hormigón debe ser de unos 4-10 cm, especialmente cuando se trata de tender un cable o piso de agua. En el interior, tiene refuerzo con una malla de refuerzo, en la que, por cierto, los refrigerantes se pueden fijar. Debido a esto, el calor se redistribuirá mejor. Si se planea equipar el piso de agua, se recomienda comprar tuberías hechas de metal-plástico o polietileno reticulado con un diámetro de 16-20 mm; con ellas, es más fácil dotar al sistema con la potencia óptima suficiente para calentar las habitaciones.
Esquema de suelo radiante
Tubo para suelo radiante
Cobertura de la tubería
Al determinar las dimensiones de la base para colocar tuberías, se tiene en cuenta un espacio que no está abarrotado de equipos grandes y muebles empotrados. Debe pensar de antemano en el diseño de los elementos de la habitación.
Si el piso de agua se usa como el principal proveedor de calor, entonces su capacidad debería ser suficiente para compensar el 100% de las pérdidas de calor. Si la bobina es una adición al sistema del radiador, entonces debe cubrir el 30-60% de los costos de energía térmica de la habitación.
Flujo de calor y temperatura del refrigerante
La densidad de flujo de calor es un indicador calculado que caracteriza la cantidad óptima de energía térmica para calentar una habitación. El valor depende de varios factores: la conductividad térmica de las paredes, los pisos, el área de acristalamiento, la presencia de aislamiento y la intensidad del intercambio de aire. Según el flujo de calor, se determina el paso de colocación del bucle.
El indicador máximo de la temperatura del refrigerante es 60 ° C. Sin embargo, el grosor de la regla y el revestimiento del piso reducen la temperatura; de hecho, se observan aproximadamente 30-35 ° C en la superficie del piso. La diferencia entre los indicadores térmicos en la entrada y salida del circuito no debe exceder los 5 ° C.
Tipo de piso
El acabado afecta el rendimiento del sistema. Óptima conductividad térmica de baldosas y gres porcelánico: la superficie se calienta rápidamente. Un buen indicador de la eficiencia del circuito de agua cuando se utiliza un laminado y linóleo sin una capa de aislamiento térmico. La conductividad térmica más baja de un revestimiento de madera.
El grado de transferencia de calor también depende del material de relleno. El sistema es más efectivo cuando se usa concreto pesado con agregado natural, por ejemplo, guijarros marinos de fracción fina.
El mortero de cemento y arena proporciona un nivel medio de transferencia de calor al calentar el refrigerante a 45 ° C. La eficiencia del circuito disminuye significativamente cuando el dispositivo es enrasado semiseco
Al calcular las tuberías para un piso cálido, se deben tener en cuenta las normas establecidas del régimen de temperatura del revestimiento:
- 29 ° С - sala de estar,
- 33 ° C - habitaciones de alta humedad,
- 35 ° С - zonas de paso y zonas frías - secciones a lo largo de las paredes finales.
Las características climáticas de la región desempeñarán un papel importante en la determinación de la densidad del tendido del circuito de agua. Al calcular las pérdidas de calor, se debe tener en cuenta la temperatura mínima en invierno
Como muestra la práctica, el calentamiento preliminar de toda la casa ayudará a reducir la carga. Tiene sentido aislar primero la habitación y luego proceder al cálculo de la pérdida de calor y los parámetros del circuito de la tubería.
Reglas básicas
Las tuberías de plástico HENCO servirán bien para su piso
Las tuberías utilizadas en la instalación de sistemas de calentamiento de agua tienen requisitos especiales. En primer lugar, deben caracterizarse por su durabilidad y su material no debe someterse a corrosión y destrucción bajo condiciones extremas de temperatura y presión. Además, deben ser resistentes a productos químicos y microorganismos. Su vida útil debe ser de al menos 50 años.
Cada circuito del sistema de calefacción de piso de agua debe consistir en un solo segmento, ya que pueden ocurrir fugas en las juntas. Por esta razón, todos los consumibles deben ser herméticos. Las fugas también se pueden formar en lugares de curvas, lo cual es característico de los materiales con baja elasticidad. Las tuberías de los siguientes materiales corresponden a todos estos requisitos:
- metal plastico
- polietileno reticulado,
- cobre
- polipropileno
- se han convertido.
Tubo para suelo radiante
De acuerdo con las normas para calefacción por suelo radiante, el hierro fundido está prohibido al instalarlos. El cobre y el acero se consideran los mejores, pero son impopulares debido a su alto costo. El polipropileno es tan impopular como el cobre. Sin embargo, su impopularidad no se debe a un alto costo, sino a un gran radio de curvatura, que permite colocar tuberías con un paso mínimo de 32 cm, que en la mayoría de los casos no es suficiente.
Equipo de calefacción por suelo radiante
Por lo tanto, los más populares hoy en día son el metal-plástico y el polietileno reticulado. Además, este último tiene características más altas. El único inconveniente del polietileno reticulado es su baja elasticidad: tales tuberías deben fijarse rígidamente a la malla de refuerzo durante la instalación. Si no se observa este requisito durante la operación, pueden doblarse.
¿Cómo calcular la tubería para una calefacción de piso de agua?
El calentamiento del piso de agua es un sistema de tuberías interconectadas, que luego se conectan al colector. Los productos de plástico corrugado, cobre (muy caros) o metal-plástico se toman como consumibles. La calculadora del piso calentado debe tener en cuenta el tipo de tuberías, ya que el material de su producción no solo afecta el costo de instalación del sistema, sino también las características térmicas. Pero para calcular la velocidad de flujo de las tuberías para un piso de agua caliente por metro cuadrado, solo el tipo de consumibles no es suficiente.
El área en la que se colocará el sistema.
Se llama útil. Se calcula de manera muy simple. Es necesario restar del área total de la habitación el área que estará ocupada por muebles estacionarios: una cocina, un sofá o una cama con cajas, armarios, etc. Para facilitar el cálculo de la tubería de un piso cálido sin una calculadora, los expertos sugieren hacer un dibujo gráfico. El plan de la habitación donde se realizará la instalación, o el apartamento completo con la marca de áreas utilizables. Ahora, no será difícil calcular el calentamiento del piso de agua por área: debe sumar todas las áreas utilizables.
Tipo de tendido de tuberías.
Hay varias opciones: "serpiente", "caracol", "serpiente doble" y "caracol de esquina". Las formas de montaje de tuberías se pueden combinar.
Por lo general, se elige una "serpiente" cuando se organiza un sistema de calefacción auxiliar para habitaciones de pequeño tamaño. También tiene sentido preguntar cómo calcular la longitud de la tubería para un piso cálido, teniendo en cuenta la instalación de la "serpiente" y los propietarios de casas privadas con aislamiento externo de alta calidad. En habitaciones con poca pérdida de calor, este método de instalación de tuberías será efectivo. El hecho es que implica colocar el producto en una sinusoide con un tirón a lo largo de las paredes. Por lo tanto, en habitaciones grandes (longitud de tubería de más de 65 m), la temperatura de la superficie puede fluctuar mucho, más de 90 ° C. Este defecto es ligeramente eliminado por la "serpiente doble". Por lo tanto, debe usar esa calculadora en línea de piso de agua tibia, que tiene en cuenta el área útil y el tipo de instalación de tuberías.
En espacios voluminosos de geometría estándar (sin excesos de diseñador) - un rectángulo, cuadrado, círculo - es más conveniente usar el tipo de colocación de "caracol". El método también se llama "espiral". Se trata de arreglar la tubería a lo largo de las paredes, seguido de una curva de 900 y torcer. El método le permite alternar efectivamente la tubería "alimentación" y "retorno". Su aplicación no solo simplifica el cálculo de la tubería para un piso cálido por 1 m2, sino que también le permite organizar un calentamiento uniforme de la superficie.
Paso: la distancia entre productos adyacentes. No debe exceder una marca de 30 cm. Esta limitación está asociada con la ineficiencia del piso cálido. Al caminar sobre él, los pies de una persona no deben sentir la diferencia de temperatura. Al instalar tuberías en incrementos de más de 33 cm, este efecto será muy notable. Cualquier calculadora en línea para tuberías de calefacción por suelo radiante tiene en cuenta este parámetro.
Hay una restricción para las zonas límite. Aquí las tuberías se colocan en incrementos de 10 cm. En el resto de la zona, el parámetro se incrementa en 5 cm (generalmente). Es decir, 15, 20 y 25 cm. Cuanto más grande sea el tono, menos calor en la habitación y menos volumen de consumibles será necesario. Por lo tanto, si no sabe cómo calcular la longitud de la tubería para un piso de agua tibia, recuerde el propósito del área calentada y los requisitos de comodidad personal. Si se trata de una habitación con calefacción central deficiente, entonces 10-15 cm. Si el corredor, 20-25 cm. Pero un aumento de 5 cm no es categórico. El escalón puede ser tanto de 17.5 cm como de 11.5 cm. Es más conveniente calcularlo de acuerdo con el área y el propósito de la habitación, dada la transferencia de calor del piso cálido, que puede ver en la tabla de arriba.
Cómo determinar la temperatura ambiente óptima
En este caso, no surgen dificultades particulares. Para orientarse, puede usar los valores recomendados o crear los suyos propios. Además, el revestimiento del suelo se tiene necesariamente en cuenta.
El piso de la sala de estar debe calentarse hasta 29 grados. Cuando la distancia desde las paredes externas es de más de medio metro, la temperatura del piso debe alcanzar los 35 grados. Si la habitación tiene una humedad constantemente alta, deberá calentar la superficie del piso a 33 grados.
Si la casa tiene parquet de madera tendido, el piso no debe calentarse a más de 27 grados, ya que el parquet puede deteriorarse.
La alfombra puede retener el calor, permite aumentar la temperatura en aproximadamente 4-5 grados.
Equipos de bombeo para cálculos de calefacción por suelo radiante
Bajar la temperatura del refrigerante le permite lograr el funcionamiento efectivo de las bombas de circulación.
El circuito de calefacción de los pisos cálidos está ubicado horizontalmente y cubre un área grande. La fuerza que la bomba de circulación le da al flujo se gasta en superar las resistencias lineales y locales. El cálculo de la bomba para calefacción por suelo radiante depende del diámetro, la rugosidad de la tubería, los accesorios y la longitud del circuito.
Diagrama de cableado para un sistema de calefacción con suelo radiante
El parámetro de cálculo principal es la capacidad de la bomba en el circuito de baja presión:
N = (P × L + ΣK) / 1000, (m), donde
N - presión de la bomba de circulación, m,
P - pérdida hidráulica por metro lineal de longitud (datos del pasaporte del fabricante), pascal / metro,
L es la longitud máxima de las tuberías en el circuito, m,
K es el factor de potencia para la resistencia local.
K = K1 + K2 + K3, donde
K1 - resistencia en adaptadores y tes, conexiones (1,2),
K2 - resistencia a las válvulas (1,2),
K3 - resistencia en la unidad de mezcla en el sistema de calefacción (1,3).
Presión característica de la bomba de circulación.
El grado de rendimiento que tiene una bomba de circulación está determinado por la fórmula:
G = Q / (1,16 × ∆t), (m³ / hora), donde
Q - carga térmica del circuito de calefacción (W),
1.16 - calor específico del agua (Wh / kgS),
∆t - eliminación de calor en el sistema (para circuitos de baja presión 5 ÷ 10 ° С).
Armario múltiple con sistema de calefacción por suelo radiante conectado
Tabla 5. La dependencia de la capacidad de la unidad en el área de habitaciones con calefacción (para el cálculo hidráulico de la calefacción por suelo radiante):
Área de piso, m² | Productividad del generador de impulsos de circulación para un piso con aislamiento térmico, m³ / h |
80 ÷ 120 | 1,5 |
120 ÷ 160 | 2,0 |
160 ÷ 200 | 2,5 |
200 ÷ 240 | 3,0 |
240 ÷ 280 | 4,0 |
Distribución sectorial de calefacción por suelo radiante por sector
Diagramas de montaje
Antes de planificar, debe calcular la cantidad de tuberías necesarias para completar el calentamiento de la habitación. Para este propósito, se recomienda utilizar papel cuadriculado 1:50 para dibujar un diagrama de habitación, así como para hacer los cálculos necesarios.
Al construir un dibujo, es importante mantener la escala
Para el cálculo correcto de las tuberías por metro cuadrado de superficie, debe planificar el esquema de colocación por adelantado:
"Serpiente"
. Este tipo de instalación es adecuada para pequeñas habitaciones rectangulares. En la mayoría de los casos, la instalación de una serpiente se usa para un piso de agua como un método alternativo de calefacción. La principal desventaja en este caso es la distribución desigual del calor. Los puntos de temperatura más altos se concentran en lugares de curvas de tubería cerca del colector. Si se aleja de este último, la temperatura disminuirá.
Doble "serpiente"
similar al tipo anterior. La única diferencia está en colocar no uno, sino dos tubos a la vez, paralelos entre sí.
Esquina "serpiente"
implica la salida de tuberías desde las esquinas de la habitación.
"Caracol"
No tiene pérdida de calor debido al hecho de que combina tuberías calientes y frías, asegurando así un calentamiento uniforme del área. La instalación se lleva a cabo en cuartos fríos con una gran área. El escalón es de hasta 35 cm.
Al colocar una serpiente, las tuberías adyacentes se encuentran a una distancia de 30 cm entre sí. Al acercarse a puertas y ventanas, esta distancia se reduce a 15 cm. Esta posición proporciona reducción de presión y operación a largo plazo.
Con base en muchos años de experiencia práctica, profesionales en el campo de la construcción.
La razón de la disposición del sistema de "piso caliente" es a menudo una cantidad insuficiente de energía térmica proveniente de otros aparatos de calefacción. Antes de proceder con la instalación de pisos con calefacción, se deben realizar algunos cálculos. Incluyendo que necesita saber cuántos metros de tubería necesita en un piso cálido.
Para que dicho sistema se corresponda con su propósito funcional, es necesario realizar los cálculos con la mayor precisión posible. Es mejor confiar esto a los profesionales, pero puede averiguar cuántas tuberías van a la calefacción por suelo radiante de forma independiente, si se familiariza con la información relevante.
Cómo elegir el diámetro de la tubería de calefacción.
No funcionará exactamente qué sección de la tubería necesita. Tienes que elegir entre varias opciones. Y todo porque el mismo efecto se puede lograr de diferentes maneras.
Es importante para nosotros entregar la cantidad correcta de calor a los radiadores y lograr un calentamiento uniforme de los radiadores. En los sistemas de circulación forzada hacemos esto con tuberías, refrigerante y una bomba.
En principio, todo lo que necesitamos es "expulsar" una cierta cantidad de refrigerante durante un cierto período de tiempo. Hay dos opciones: colocar tuberías de un diámetro más pequeño y suministrar un refrigerante con una velocidad más alta, o hacer un sistema de sección transversal más grande, pero con una intensidad de tráfico más baja. Por lo general, elija la primera opción. Y aquí está el por qué:
- el costo de productos de menor diámetro es menor
- trabajar con ellos es más fácil
- cuando se abren, no atraen tanto la atención, y cuando se colocan en el piso o las paredes se requieren luces estroboscópicas más pequeñas
- Con un diámetro pequeño, el sistema contiene menos refrigerante, lo que reduce su inercia y conduce al ahorro de combustible.
Debido a que hay un cierto conjunto de diámetros y una cierta cantidad de calor que necesita ser entregado a través de ellos, no es razonable considerar lo mismo cada vez. Por lo tanto, se han desarrollado tablas especiales, según las cuales se determina el tamaño posible dependiendo de la cantidad de calor requerida, la velocidad del refrigerante y los indicadores de temperatura del sistema. Es decir, para determinar la sección transversal de las tuberías en el sistema de calefacción, busque la tabla deseada y seleccione la sección adecuada.
El cálculo del diámetro de las tuberías para el calentamiento se realizó de acuerdo con esta fórmula (si lo desea, puede contar). Luego, los valores calculados se registraron en la tabla.
La fórmula para calcular el diámetro de la tubería de calentamiento.
D es el diámetro deseado de la tubería, mm
∆t ° - temperatura delta (diferencia entre suministro y retorno), ° С
Q - carga en esta sección del sistema, kW - la cantidad de calor determinada por nosotros, requerida para calentar la habitación
V - velocidad del refrigerante, m / s - se selecciona de un cierto rango.
En sistemas de calefacción individuales, la velocidad del refrigerante puede ser de 0.2 m / sa 1.5 m / s. Por experiencia operativa se sabe que la velocidad óptima está en el rango de 0.3 m / s - 0.7 m / s. Si el refrigerante se mueve más lento, se producen atascos de aire, si es más rápido, el nivel de ruido aumenta significativamente. El rango de velocidad óptimo y elegir en la tabla. Las mesas están diseñadas para diferentes tipos de tuberías: metal, polipropileno, metal-plástico, cobre. Los valores se calculan para modos de funcionamiento estándar: con temperaturas altas y medias. Para que el proceso de selección sea más claro, analizaremos ejemplos específicos.
Determinación de la temperatura ambiente deseada.
El indicador final de la temperatura del piso depende del propósito de la habitación. Por ejemplo:
- + 29-30 grados - pasillos, pasillos,
- + 27-29 - armarios, salas de estar,
- + 30-35 - pisos cerca de ventanas, en terrazas,
- +32 - baños, baños,
- + 17-19 - gimnasios.
Instalación de suelo radiante.
En este caso, la temperatura del refrigerante no debe ser inferior a +40 grados ni superior a +60. El sistema de calefacción debe ser tal que la diferencia entre los indicadores de temperatura de las tuberías directas y de retorno en el caso de pisos de agua no exceda los 15 grados. De lo contrario, la base se calentará completamente de manera desigual.
El equilibrio de carga térmica / hidráulica para el piso de agua también debe ser óptimo y equilibrado. Por lo tanto, los circuitos de calefacción deben tener una cierta longitud de acuerdo con el diámetro. La versión óptima de la tubería es de 18 mm, porque incluso con una pequeña cantidad de agua, dicha tubería funcionará correctamente y calentará la base.
Cálculo de pérdida de calor.
Por lo general, los sistemas de calefacción por suelo radiante no actúan como la única fuente de calefacción de espacios, pero algunas personas planean calentar la casa así como así. Pero antes de tomar esta decisión de ingeniería, es importante asegurarse de que solo sea posible calentar una habitación en particular de esta manera.
Suelo radiante eléctrico
Si durante el uso del sistema la pérdida de calor no supera los 100 W / m 2, entonces el sistema de calefacción por suelo radiante será suficiente para calentar la habitación. Sin embargo, es bastante difícil hacer cálculos para obtener los datos necesarios, ya que se utilizan fórmulas complejas. Por lo tanto, se recomienda utilizar la calculadora en línea para calcular la pérdida de calor de la habitación. Si la pérdida de calor excede los 100 W / m 2, entonces se debe mejorar el aislamiento térmico de la habitación o se debe equipar un sistema de calefacción adicional.
Cálculo para diferentes tipos de locales.
En cada habitación, dependiendo de sus características, se requiere una potencia diferente de calefacción por suelo radiante. Debería ser mejor en habitaciones frías, así como en una logia o balcón. En una habitación así, la potencia no puede ser inferior a 180 W / m 2. En el baño o en el baño: al menos 140 W / m 2 debido a los altos valores de humedad.
Nota! La potencia del sistema de calefacción por suelo radiante no puede ser baja si hay habitaciones sin calefacción debajo de la habitación equipada.
En cuanto al piso eléctrico, en este caso, la potencia mínima debe ser igual a 120 W / m 2.
Suelo de gres eléctrico
Mesa. La potencia del sistema de calefacción por suelo radiante cuando se utiliza como fuente de calor adicional.
Habitacion | Potencia, W / m2 |
---|---|
Balcón y logia | 180 |
Baño baño | 140-150 |
Salas de estar y cocina ubicadas en 2 y más pisos. | 120-130 |
Salones y cocina ubicados en el 1er piso. | 140-150 |
Cómo calcular la calefacción de piso eléctrica
En general, el sistema de calefacción por suelo radiante consta de varios elementos. Este es un regulador de temperatura que ayuda a controlar el nivel de calefacción del piso, un sensor de temperatura que monitorea la temperatura de los pisos, un elemento calefactor, así como un cable de alimentación para conectar todo este equipo a la red eléctrica.
El controlador de temperatura generalmente está montado en la pared, todos los cables están conectados a él. El piso cálido en sí, así como el sensor de temperatura, están dispuestos debajo del revestimiento del piso (en la regla o en su superficie, dependiendo del tipo de sistema: una estera calefactora, una película IR o un cable calefactor).
Regulador de temperatura programable táctil
Nota! La forma más fácil de instalarlo es el piso IR o las esteras de calefacción. Se pueden colocar simplemente debajo del revestimiento del piso. Pero el cable eléctrico deberá llenarse con una regla. Y el paso entre los cables en este caso deberá considerarse de forma independiente.
Para la disposición del calentamiento del cable, se utiliza un cable de uno o dos hilos. El primero es el más simple, pero al mismo tiempo difícil de trabajar, aunque barato. Será bastante difícil calcular todos los parámetros, ya que ambos extremos del cable deben mostrarse en un solo lugar. Y el campo electromagnético a partir de él se forma extenso.
Cable de dos hilos para calefacción por suelo radiante.
Es más sencillo comprar un cable de dos hilos, que, aunque cuesta un poco más, se debe a la disposición especial de los cables fáciles de instalar y operar.
Fórmulas de cálculo para piso eléctrico
Determinar la potencia de un sistema de piso eléctrico cálido es simple.Para hacer esto, es suficiente multiplicar la potencia de 1 m 2 del sistema seleccionado por el área que se calentará. Por cierto, la cantidad de cable utilizado ya está medida y marcada en el kit comprado. La distancia entre las vueltas de los cables debe ser de 5-20 cm. Puede calcularse exactamente por la fórmula h = Sх100 / L, donde h es el ancho de escalón deseado, L es la longitud del cable y S es el área de la habitación.
Calculamos el suelo radiante electrico
Cómo calcular un piso de agua tibia
Veamos cuántos materiales se necesitarán para equipar un sistema de calentamiento de agua en una habitación. El cálculo del número de tuberías por 1 m 2 en este caso es el siguiente: necesita saber cuánta pérdida de calor habrá en la habitación. Se determinan más fácilmente utilizando una calculadora en línea, que contiene datos sobre la estructura misma, así como sobre las condiciones climáticas en la calle. Deje que sean iguales a 80 W / m 2. El área del apartamento donde se equipará el sistema de calefacción por suelo radiante, tomamos igual a 80 m 2. Como resultado, la pérdida de calor total se puede encontrar multiplicando dos valores de 80x80 = 6400 vatios. Es este valor el que deberá compensarse utilizando todos los sistemas de calefacción con una reserva de energía de hasta el 20%.
Suelo radiante
Mesa. Cálculo de la tubería según el paso del bucle.
Paso cm | Consumo, m. P. / 1 sq. M. |
---|---|
10 | 10 |
15 | 6,7 |
20 | 5 |
25 | 4 |
30 | 3,4 |
Típicamente, la distancia entre los conductos se mantiene a aproximadamente 15 cm con una sección transversal de la tubería de 16 mm. Entonces la potencia de 1 m 2 del piso será de aproximadamente 100 vatios. Dividiendo el área total de la habitación por el tamaño del escalón, obtenemos: 80 / 0.15 = 533 m. Solo se necesitarán tantos metros de tuberías para equipar el sistema de calentamiento de agua en este apartamento. La longitud de cada contorno se calcula aproximadamente de la misma manera.
Atencion Cerca de las paredes de la habitación adyacente a la calle, el escalón será un poco más pequeño (10 cm). Con esto en mente, se calcula el medidor del conducto.
Las tuberías de cierta longitud, de 50 a 240 m, se venden en tiendas de construcción y se enrollan en bahías. Y para unir todo el sistema al colector, deberá comprar conductos de agua de mayor diámetro.
Cálculos adicionales
Considere cómo el cálculo de la hidráulica. Es necesario determinar la potencia de la bomba comprada. Las pérdidas para una tubería recta de 10 m de largo, 16 mm de diámetro y 2 mm de espesor de pared serán 1600 Pa. Rotaciones de 180 grados - 40 Pa cada una. Luego, para una habitación con un área de 18 m 2 con un largo y ancho de paredes de 5.6 y 3 m, respectivamente, al instalar un sistema de piso de agua con una serpiente, las pérdidas hidráulicas serán de 18 680 Pa. La cifra se obtuvo mediante los siguientes cálculos: el ancho de la sala 3 se divide por un paso de 0.15. Resulta 20 secciones de tubería recta. Pérdidas de todas las secciones directas: 20x5.6x160 = 17 920 Pa. En las esquinas, el GP será 19x40 = 760 Pa. Por lo tanto, sumando 760 y 17 920 Pa, obtenemos un valor de 18 680 Pa.
Colector de bomba
Esto significa que para que el sistema funcione correctamente, se requerirá que al menos 2.4 l / h de refrigerante pase a través de 1 m de su longitud. Puede calcular con precisión el rendimiento de esta manera: tasa de flujo de refrigerante RTN = 0.86xMK / RT, donde MK es la potencia del circuito en kW, RT es la diferencia de temperatura en la sección de suministro y recepción de la tubería. Según los cálculos anteriores, una bomba es útil para esa sala, que puede bombear 0,172 m 3 / h (0, 86x2 / 10).
Ejemplo de calculo
Veamos un ejemplo simple de cómo calcular el área calentada y la potencia del piso eléctrico en la cocina, que se encuentra en la planta baja. El piso se utilizará como fuente adicional de calor. El área de la habitación es de 10 m 2. Se requiere restarle las áreas ocupadas por el refrigerador y los muebles: 0.36 m 2 y 2.4 m 2. Al colocar el contorno, vale la pena retirarse de las paredes unos 5-10 cm, esto será aproximadamente 0.5 m 2. Por lo tanto, obtenemos 10 - 0.36 - 2.4 - 0.5 = 6.7 m 2. Este valor es igual al área bajo la cual se equipará la calefacción eléctrica. Para una cocina ubicada en la planta baja (es decir, un sótano frío se encuentra en la parte inferior de la habitación), sujeto a calefacción adicional, una potencia de piso de 140 W / m 2 será suficiente. Ahora necesita multiplicar el área del piso calentado 6.7 m 2 por 140 W / m 2. Resulta que la potencia del sistema de calefacción debe ser de 930 vatios.
Cálculo de calefacción de piso de bricolaje
Cálculo de la longitud de la tubería debajo del piso usando SketchUP
Paso 1 El programa dibuja un diseño de sala con una indicación de su tamaño y puertas.
Se dibuja un diseño de sala.
Paso 2 El diseño de la sala está marcado con una cuadrícula con el paso deseado de la tubería.
Cuadrícula de diseño
Paso 3 En la cuadrícula, se dibuja un diagrama de diseño de tubería.
Tubos de suelo radiante
Paso 4 Para calcular con mayor precisión el flujo, las esquinas del diagrama se redondean.
Entonces las esquinas son redondeadas
Paso 5 Ahora es suficiente seleccionar la ruta completa y ver su longitud.
Se determina la longitud de la pista.
Cálculo de todos los indicadores de un piso cálido, incluidas las longitudes de tubería, la potencia y mucho más, un proceso que requiere un enfoque responsable. La calidad del trabajo dependerá de cuán precisos sean los resultados.
Anton Svistunov editor jefe
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Tabla de cálculo en una casa privada
El piso cálido puede servir como la principal fuente de calefacción en la habitación o como un medio para calentar solo la superficie del piso. Dependiendo de las funciones específicas que se planea asignar al sistema de piso cálido, y se calcula su transferencia de calor. Además, los datos de entrada también son las características geométricas y estructurales de la habitación. Primero debe averiguar cuánto calor se perderá debido a las características de diseño de la habitación. Sin conocer este parámetro, es imposible entender cuánto calor debe dar el circuito de calefacción, que es a lo que se orienta el cálculo.
Solo después de este paso puede recoger los parámetros restantes del sistema, como:
- potencia requerida de la bomba
- potencia de una caldera eléctrica o caldera de gas,
- Material y espesor de los tubos de refrigerante.
- longitud del contorno
En el caso de que el sistema de calefacción de la casa funcione perfectamente y el sistema de calefacción de piso requiera solo aislamiento de la superficie del piso, el valor principal calculado será el tamaño de la habitación con calefacción. La pérdida de calor y la longitud de los circuitos de tubería tendida del piso de agua caliente dependerán principalmente de la geometría de la superficie calentada. Para que el cálculo sea absolutamente preciso, debe tener en cuenta el clima, las características de construcción, el número de pisos y mucho más. El resultado es un cálculo térmico bastante complicado.
Puede resultar que el consumidor no es un profesional, pero aún quiere ahorrar en mejoras para el hogar. En este caso, es posible utilizar los indicadores de consumo de calor promedio para hogares privados. La calefacción de una casa con un piso cálido se ha utilizado durante mucho tiempo, y especialistas experimentados han creado una mesa especial. Muestra la cantidad de calor requerida para la habitación prevista en la que se colocarán los circuitos de calefacción del piso de agua.
Fórmula de energía
En la mayoría de los casos, la calefacción por suelo radiante se utiliza como un sistema que reemplaza los radiadores de calefacción. Entonces, por supuesto, el cálculo se volverá más complicado, porque todos los factores deben tenerse en cuenta. Para poder calentar todo el volumen interno de la habitación, debe tener información sobre la pérdida de calor de la habitación. Solo después de esto, conociendo la potencia del circuito de calefacción, puede comenzar a diseñarlo. Entonces, el cálculo en sí es el siguiente:
Mk = 1.2 x Q, donde Mk es la potencia de transferencia de calor necesaria del circuito de calefacción, Q es la misma pérdida de calor y 1.2 es el coeficiente de error.
De la fórmula queda claro que el parámetro objetivo es la temperatura del refrigerante en el circuito, para determinar cuál es necesario para calcular la pérdida de calor. Para determinarlos, deberá caminar por la casa con una cinta métrica. Es necesario medir el área y el grosor de todos los objetos que lo rodean: paredes, pisos, ventanas, puertas, etc. Para tener en cuenta la estructura material de todos los objetos, necesitamos un coeficiente que caracterice la conductividad térmica de los materiales individuales (λ). En consecuencia, debe saber a partir de qué se hace lo que se va a calcular, ya sea una pared, puerta o techo. Todos los materiales de construcción populares y sus coeficientes se muestran en la siguiente tabla:
Pérdida de calor calculado por separado para cada elemento protector de la habitación, ya que cada objeto tiene diferentes propiedades. El cálculo se realiza de acuerdo con la siguiente fórmula:
Q = (1 / R) x (tvn-tn) x (1 + ∑β) x S, donde R es la resistencia a la temperatura de la materia prima de la que está hecha la estructura envolvente, t es la temperatura de la estructura, los índices significan respectivamente las temperaturas externas e internas, S es el área geométrica del elemento, β es la pérdida de calor climática dependiendo del lado del mundo, que debe tenerse en cuenta.
Como resultado, se resumen las pérdidas de calor calculadas para los elementos individuales. Entonces, la pérdida de calor total resultante de la habitación se sustituye en la fórmula para calcular Mk, la potencia de transferencia de calor del circuito.
Por ejemplo, calculamos la transferencia de calor requerida del circuito para una sala de bloques de 20x20 m, cuyo ancho de paredes es de 2.5 mm. Basado en el hecho de que la resistencia térmica de los bloques de hormigón celular es de 0.29 (W / m x K), obtenemos el valor calculado de Rb = 0.25 / 0.29 = 0.862 (W / m x K). Las paredes están enlucidas con una capa de 3 mm, lo que significa que se debe agregar Rpcs = 0.03 / 0.29 = 0.1 (W / m x K) a la resistencia obtenida. Esto significa que la resistencia térmica total de la pared es Rst = 0.1 + 0.862 = 0.962 (W / m x K). A continuación, calculamos la pérdida de calor mediante la fórmula anterior:
Q = (1 / 0.962) x (20 - (-10)) x (1 + 0.05) x 40 = 1309 W.
Del mismo modo, calculamos la pérdida de calor a través del techo, puertas y ventanas. Resumimos todo lo obtenido y lo sustituimos en la fórmula para determinar la potencia del circuito de calefacción. Al valor obtenido, agregue 10%, lo que modificará el cálculo para la infiltración de aire. Cualquier calculadora puede manejar esto.
¿Cómo calcular el estilo?
Después de descubrir la potencia necesaria para un piso cálido, puede familiarizarse con las sutilezas de la ubicación de su contorno. Además, solo queda calcular la longitud de contorno necesaria, lo que ayudará a tener una idea de los próximos costos. Para mayor claridad, debe hacer un boceto en papel cuadriculado. El dibujo debe hacerse teniendo en cuenta el paso de la tubería y los factores de escala.
Un paso es un espacio medido de huecos entre tuberías, debe seleccionarse de acuerdo con varias condiciones:
- Cuando se mueve sobre el piso, el pie humano no debe sentir la diferencia de temperatura, por lo tanto, si el escalón es demasiado grande, la superficie se calentará con tiras.
- El paso debe elegirse de modo que la tubería realice su función de la manera más económica y efectiva posible.
Para una instalación sin errores de la tubería, debe comprender las ventajas y desventajas de los tipos de instalación utilizados. Actualmente, se utilizan 4 esquemas para la instalación de la tubería de calefacción:
- "Caracol (espiral)" - La opción más popular, porque dicha colocación proporciona una distribución uniforme de la energía térmica. La ubicación es desde la periferia hacia el centro con una disminución constante en el radio, y luego hacia el otro lado. Al utilizar este método, la longitud del paso puede ser de cualquier tamaño, comenzando desde 10 mm.
Además, este método es el más fácil en términos de instalación, no hay restricciones en relación con la forma de la habitación.
- "Serpiente" - Un método de diseño de contorno bastante impopular. Un gran inconveniente es que la conexión a la unidad de suministro ocurre por un lado, por lo tanto, se observa una diferencia de temperatura significativa. La superficie del piso será más fría cuanto más lejos esté de la caldera. El segundo inconveniente significativo de la "serpiente" es la complejidad de la instalación. Esta disposición proporciona curvas de 180 grados. Como resultado, el paso anular debe aumentarse a 200 mm, mientras que 150 mm se considera un valor universal.
- "Serpiente angular". La propagación del flujo cálido proviene del ángulo en el que se encuentra la caldera. El método no es popular, porque la temperatura se distribuye por un gradiente que, en esencia, crea el efecto del "sol". Cuanto más cerca estás, más cálido.
- "Serpiente doble" es una modificación de la "serpiente" habitual. La diferencia es que la pérdida de calor se compensa. Esto se debe a la circulación del flujo en ambas direcciones. Acostarse de esta manera es igual de difícil. "Serpiente" se utiliza para habitaciones pequeñas, como un baño.
Todos los métodos anteriores se pueden combinar entre sí. Algunas áreas pequeñas a veces están cubiertas con una "serpiente", y los elementos que no necesitan ser calentados se rodean con una "espiral". A veces, los métodos combinados de colocación de tuberías proporcionan los costos de material más bajos y una inversión mínima. Ahora, con la información necesaria, puede comenzar a calcular la longitud requerida de la tubería. El cálculo se lleva a cabo de acuerdo con una fórmula simple:
L = 1.1 x S N. La fórmula anterior refleja la dependencia de la longitud del tubo de calentamiento (L) en el área del circuito (S), teniendo en cuenta el paso (N). Se requiere un factor de 1.1 para tener en cuenta el stock de tuberías para las curvas. Al final, también debe tener en cuenta los segmentos que conectarán la instalación con la caldera con corriente y contracorriente.
Para evitar malentendidos, calculamos la longitud del circuito de calefacción para la sala de estar de 25 metros cuadrados. m. Para eliminar la restricción en la dimensión del escalón, daremos preferencia al método de colocación en espiral y elegiremos un escalón de 0,15 metros. En este caso, resulta que la longitud de la tubería que se está tendiendo es L = 1.1 x 25 / 0.15 = 183.4 m.
Digamos que el sistema de calefacción por suelo radiante funciona a partir de un peine, que se encuentra a 5 m del circuito. Al calcular, es necesario duplicar esta distancia, ya que el colector tiene un contraflujo. En consecuencia, la longitud resultante del contorno será L = 183.4 + 5 + 5 = 193.4 m.
Consejos profesionales
Después de calcular el cálculo, puede ir con los resultados a especialistas y especificar su tarea. No hay necesidad de apresurarse, no será superfluo familiarizarse con algunos matices. Puede encontrarlos, solo instalar un piso cálido no es la primera vez. Quienes conocen bien este asunto recomiendan:
- Al dibujar un contorno en un dibujo, intente descubrir cómo usar la menor cantidad de tubería posible. Con una longitud insignificante de la tubería no habrá resistencia tangible, y por lo tanto no habrá caídas de presión, es decir, no habrá necesidad de gastar dinero en una bomba potente.
En general, una tubería corta requerirá menos costo.
- Cuando se completa el cálculo de la longitud de la tubería, el valor obtenido debe compararse con la longitud permitida del circuito. Depende del diámetro de la tubería a colocar. Si el diámetro es de 16 mm, entonces el valor permitido de la longitud del circuito es de 100 m, y si el diámetro es de 20 mm, entonces el límite será de 120 m.
- El paso anular se toma en el rango óptimo, pero depende del diámetro de la tubería de calentamiento.
- Al diseñar la instalación, debe recordar que no todas las zonas de la habitación tienen la misma necesidad de calefacción, por lo tanto, planifique las ventanas más de cerca en las ventanas y las estructuras de las puertas. Esto proporcionará un calentamiento intenso allí.
- En casos donde el área proyectada excede los 40 metros cuadrados. m, necesita conectar un segundo circuito, ya que la operación de calefacción de piso de un solo circuito en habitaciones grandes es ineficiente.
Por lo tanto, el cálculo del piso cálido se puede hacer de forma independiente.
Se recomienda realizar el cálculo manualmente utilizando las fórmulas y en una calculadora especial, y luego comparar los valores resultantes.
Puede encontrar más información sobre este tema mirando el video a continuación.