"حافظ على برودة رأسك وقدميك دافئة" هي حكمة شعبية للحفاظ على صحتك. يتم تطبيق هذا المثل عن طريق التدفئة الأرضية - أحد أكثر أنواع تدفئة المساحات تقدمًا من الناحية التكنولوجية. لكن لكي يقوم النظام بواجباته ، من الضروري حساب أرضية الماء الدافئ ، مع مراعاة ظروف التشغيل.
ما هو أرضية الماء الدافئ
أصبح هذا النوع من تدفئة الأماكن مستخدمًا على نطاق واسع في أوروبا في الثمانينيات من القرن الماضي. عندها بدأ الإنتاج الضخم لأنابيب البولي بروبلين ، والتي كانت بمثابة حافز لتركيب مثل هذه الأنظمة.
أرضية الماء الدافئ عبارة عن هيكل من الأنابيب المتصلة ببعضها البعض داخل ذراع التسوية الخرساني. الماء المتداول بالداخل يسخن الأرضية بالتساوي ، وهو؟ بدوره يسخن هواء الغرفة. درجة حرارة الماء 26-40 درجة مئوية ، مما يخلق درجة حرارة مريحة.
هذه التدفئة تعمل من أي نوع من أنواع الغلايات. ولكن في كثير من الأحيان تستخدم الغاز. درجة الحرارة فييتم التحكم في النظام بواسطة حساسات مثبتة في الغرفة وكذلك صمامات خلط حراري.
إيجابيات وسلبيات
الأساس عبارة عن أنابيب مصنوعة من مادة البولي بروبيلين والمعدن والبلاستيك والنحاس والفولاذ المقاوم للصدأ المموج. نادرًا ما يتم استخدام الأنابيب الفولاذية نظرًا لتعقيد التركيب وارتفاع تكلفة المواد. هذا النوع من التدفئة له المزايا التالية:
- تسخن الغرفة بالتساوي في جميع الأنحاء ، وليس محليًا ، كما هو الحال عند استخدام المشعات.
- ينتج عن التسخين من الأسفل درجة حرارة الهواء نفسها عند أي ارتفاع.
- كمية قليلة من الحرارة تجعل من الممكن استخدام أنواع مختلفة من أغطية الأرضيات.
- خلال الموسم الحار ، يمكن استخدام نظام المياه لإزالة الحرارة الزائدة من الغرفة.
ومع ذلك ، يجب أن تأخذ في الاعتبار حقيقة أن أرضية الماء في تصميمها أكثر تعقيدًا وأكثر تكلفة من تدفئة المبرد. تحتاج أيضًا إلى فهم أنه لن يعمل على تثبيت النظام في مبنى سكني ، لأن المستهلك ممنوع من توصيل معدات التدفئة الشخصية بالأنظمة الهندسية للمنزل.
بناءً على ما سبق ، يمكننا أن نستنتج أن هذه التدفئة مناسبة للمنازل الخاصة. ولكن قبل أن تقوم بتثبيته ، تحتاج إلى إجراء حساب لقاع الماء الدافئ.
البيانات الأولية
نقطة البداية لحساب أنبوب لأرضية الماء الدافئ هي تحديد فقد حرارة المنزل لكل وحدة زمنية. يتكون المنزل من العديد من العناصر ، لكل منها نقل الحرارة الخاص بها. لمعرفة مقدار الحرارة التي يخسرها المبنى ، تحتاج إلى زيادة فقد الحرارة للجدران والأرضيات والسقوف والنوافذوالمداخل. يجب إضافة الخسائر المرتبطة بتهوية الغرفة إلى الرقم الناتج. هذه نسبة 10 إلى 40٪ أخرى. يتم الحساب لأبرد وقت في السنة.
تحتوي مواد البناء على نقل حرارة مختلف. لذلك ، فإن المهمة الرئيسية هي تحديد مقدار الحرارة الخارج من خلال كل متر مربع من المبنى. بمعرفة فقد الحرارة ، يمكنك اختيار قوة المرجل وحساب طول أرضية الماء الدافئ. بالإضافة إلى ذلك ، يتم أخذ التوصيل الحراري لذراع التسوية الخرساني والأرضيات في الاعتبار ، والتي ستحتفظ بالحرارة.
تلخيصًا ، تحتاج إلى سرد المعلمات التي يتم أخذها في الاعتبار في التصميم:
- درجة حرارة الأرض. يجب تسخينه حتى +30 درجة مئوية. لا ينبغي الخلط بين درجة الحرارة هذه ودرجة حرارة المبرد ، والتي هي بطبيعة الحال أعلى.
- يجب تسخين جزء الأرضية المجاور للجدران الخارجية إلى +35 درجة مئوية للتعويض عن تبديد الحرارة عبر الجدران والنوافذ.
- في جميع الأماكن ذات الرطوبة العالية (الحمامات ، غرف لتجفيف الملابس) ، يجب أن تكون درجة حرارة الأرض على الأقل +33 درجة مئوية
- تكوين وضع الأنابيب. هذا يأخذ في الاعتبار مسافات متزايدة بين الفروع.
- المواد التي يبنى منها المنزل
- تغطية الأرضيات. كلما زادت الموصلية الحرارية ، زادت سرعة تسخين الأرضية والغرفة. أفضل المواد هي البلاط ، الخزف الحجري ، ألواح الرخام. المواد المصنوعة من الخشب وكذلك من نفاياته لا تنقل الحرارة بشكل جيد.
إنشاءات أرضية حرارية
الأرضية الدافئة لها هيكل معقد. في البناء يطلق عليه فطيرة بسبب كبيرعدد الطبقات. وتتكون من:
- تحمل قاعدة. يمكن أن يكون أرضية سفلية أو أرضية خرسانية.
- تسرب المياه من طبقة من فيلم البولي إيثيلين ، محدودة على طول المحيط بشريط مخمد.
- طبقة عازلة للحرارة.لا تسمح للحرارة بالخروج من تحت الارض.
- الأنابيب بمثابة موصل للمبرد.
- ذراع التسوية الخرسانية.
- تغطية الأرضيات.
أنواع مختلفة من الأنابيب
قبل البدء في التصميم ، يتم حساب أرضية الماء الدافئ. طول الأنبوب هو السمة الرئيسية التي يجب تحديدها. يعتمد ذلك على الطاقة الحرارية المطلوبة وعلى مادة الأنابيب التي لها معامل توصيل حراري مختلف. كلما زاد ارتفاعه ، كلما كان من الممكن استخدام الأنبوب أقصر. أعلى معامل لأنابيب النحاس. ومع ذلك ، نادرًا ما يتم استخدامه نظرًا لارتفاع تكلفته. يتم تنفيذ دائرة المياه ، حسب طولها ، بعدة طرق:
- الحلزون. يتم وضع أنبوب الإضافة المزدوجة في شكل حلزوني يبدأ من وسط الغرفة إلى المحيط. المسافة بين الفروع المجاورة تساوي 100 مم. هذه الطريقة جيدة لأنه في غرفة من أي حجم لها نفس درجة الحرارة.
- ثعبان. يتم وضع الأنبوب في فروع متوازية ، يملأ مساحة الغرفة على التوالي. هذا النوع من التركيب أبسط ، لكن له عيبًا: تتغير درجة حرارة الأرضية اعتمادًا على المسافة من مصدر المبرد. في غرفة كبيرة ، يمكن أن يصل الاختلاف إلى 10 درجات مئوية بسبب التبريد التدريجي للمياه.
يتم رسم موقع دائرة المياه أولاً على الورق بعلامات. ثم ، وفقًا للمخطط ، تم العثور على طول الأنبوب المطلوب.
حساب طول أنبوب أرضية الماء الدافئ
لحساب طول الدائرة الحرارية ، هناك حاجة إلى 3 معلمات: مساحة الغرفة ، وخطوة التمديد ، ومعامل ثني الأنابيب. ستبدو صيغة الحساب كما يلي:
L=S / N x 1 ، 1 ، حيث L طول الدائرة ، S هي مساحة الغرفة ، N هي المسافة بين المنعطفات.
من مشعب التوزيع إلى خط العودة ، يتم وضع الدائرة في قطع واحد. كلما زاد سمك الأنبوب ، زاد نقل الحرارة. يتم استخدام مقاسات من 16 إلى 25 مم. ذراع التسوية الخرساني لا يزيد عن 60 مم. إذا قمت بعمل المزيد ، فسوف تمتص الحرارة بواسطة وسادة الخرسانة.
ما هي درجة الحرارة التي يجب أن يحتوي عليها المبرد
تعتمد درجة حرارة الماء في الدائرة على درجة حرارة الغلاف المائي للغلاية. للتشغيل العادي لمرجل يعمل بالوقود الصلب ، يجب ألا تقل درجة حرارة الناقل عن 55 درجة مئوية. لذلك ، يعتمد حساب قوة أرضية الماء الدافئ على هذا الرقم. درجة الحرارة هذه كافية لتدفئة الغرفة حتى 25-27 درجة مئوية
تعتمد كمية المياه التي تمر عبر النظام على سمك الأنبوب وكذلك قوة المضخة. في المتوسط ، هذا هو 2 لتر / دقيقة لكل 10 أمتار مربعة. م
يتم تقليل درجة حرارة الغرفة عن طريق تقليل سعة مجمع الإمداد.
حساب الطاقة الحرارية
حساب أرضية الماء الدافئأنتجت لتحديد ناتج الحرارة المطلوب. يتم أخذ مواد المبنى وتكوين الغرف في الاعتبار. يتم التعبير عن اعتماد القوة على فقدان حرارة المنزل في الصيغة:
Mp=Q x 1، 2 ، حيث Q هو إجمالي فقد حرارة الغرفة بالواط. المعامل 1 ، 2 يشير إلى أنه يجب أن يكون هناك هامش للقدرة عند تصميم الدائرة.
لتحديد فقد الحرارة ، يتم أخذ المواد التي تصنع منها الأسقف والنوافذ والمداخل ، وكذلك منطقتها في الاعتبار. الموصلية الحرارية للمواد مأخوذة من الجداول
لا يؤخذ فقدان حرارة الأرضية في الاعتبار. تقاس مساحة أسقف الجدران من الخارج مع مراعاة الزوايا. يتم حساب الفقد الحراري لكل جزء من الغرفة على النحو التالي:
Q=1 / R x (t in - t n) x S x (1+ ∑β) ، حيث:
- R - المقاومة الحرارية للمادة التي صنع منها السقف. يتم الحصول عليها بضرب القيمة الجدولية لمعامل المقاومة بالسمك: R=δ / λ ؛
- t in - درجة الحرارة الداخلية المرغوبة ، t n - أدنى درجة حرارة في المنطقة ؛
- S - منطقة التداخل ، محسوبة بضرب العرض في الطول. ∑β - مجموع الخسائر الحرارية المرتبطة بموقع المبنى بالنسبة إلى النقاط الأساسية. يمكنك أيضًا إضافة خسائر اتجاه الرياح إلى هذه الفئة.
مثال الحساب
خيار محدد يوضح كيفية تطبيق الصيغ. خذ على سبيل المثال غرفة خشبية تبلغ مساحتها الإجمالية 80 مترًا مربعًا. م.درجة الحرارة القصوى في الشتاء هي -35 درجة مئوية ،درجة حرارة الغرفة +25 درجة مئوية. لنقم بحساب أرضيات الماء الدافئ ، والتي تم التخطيط لتركيبها في الجزء الشمالي الغربي من المنزل:
- أوجد المقاومة الحرارية (R) لألواح الجدران. قيمة λ مأخوذة من البيانات الجدولية. بالنسبة للخشب ، تساوي 0.14 متر مربع × درجة مئوية / غربًا. قسّم على سمك جدار 0.2m لتحصل على 0.7m² x C ° / W.
- أوجد إجمالي فقد حرارة جدران الغرفة. ق=1 / 0.7 × (25 - (-35)) × 80 × (1 + 0 ، 1)=7542 وات
R للسقف يحسب على أساس المقاومة الحرارية لعزل السقف. المساحة مأخوذة مساوية لمساحة الأرضية. بالإضافة إلى ذلك ، هناك فقدان مماثل للحرارة للنوافذ والمداخل. سيكون مجموع كل القيم التي تم العثور عليها هو إجمالي فقد حرارة الغرفة. يجب زيادة الرقم الناتج بمقدار 1.2 مرة. سيكون هذا المنتج هو القوة المطلوبة للتدفئة تحت الأرضية.
إذا كان تصميم دائرة المياه لا يوفر نقل الحرارة المطلوب ، ففي هذه الحالة يتم تثبيت سخانات إضافية للتعويض عن الطاقة المفقودة.
حساب الكمبيوتر
لتجنب دراسة جداول التوصيل الحراري ، يمكنك حساب أرضية الماء الدافئ في برنامج V altec. إنه مجاني ولا يتطلب التسجيل. بالإضافة إلى التدفئة ، يمكنه حساب البيانات المتعلقة بإمدادات المياه والصرف الصحي والمكونات الهيدروليكية. وأيضا حساب الديناميكا الهوائية للمدخنة
بالإضافة إلى برامج الكمبيوتر على الإنترنت ، هناك حاسبات عبر الإنترنت ، والتي ، نظرًا لحجم الغرفة ، ترسم مخططًاأنابيب للتدفئة تحت البلاط ، وكذلك حساب الأرضيات المسخنة بالماء حسب المنطقة.
نوع آخر من الآلات الحاسبة يحدد تكلفة التدفئة تحت الأرضية بناءً على المنطقة المسخنة ، ودرجة الأنبوب ، والمواد المستخدمة. مثل هذا البرنامج هو أكثر ملاءمة لوضع الميزانية.
