“Mantenha sua cabeça fria e seus pés aquecidos” é uma sabedoria popular para mantê-lo saudável. Este provérbio é posto em prática pelo piso radiante - um dos tipos tecnologicamente mais avançados de aquecimento ambiente. Mas para que o sistema cumpra suas funções, é necessário calcular o piso de água quente, levando em consideração as condições de operação.
O que é um piso de água morna
Este tipo de aquecimento ambiente tornou-se amplamente utilizado na Europa nos anos 80 do século passado. Foi então que começou a produção em massa de tubos de polipropileno, que serviu de impulso para a instalação desses sistemas.
Piso de água morna é uma estrutura de tubos conectados entre si dentro de uma mesa de concreto. A água que circula no interior aquece uniformemente o chão, e ele? por sua vez, aquece o ar ambiente. A temperatura da água é de 26-40°C, o que cria uma temperatura confortável.
Este aquecimento funciona a partir de caldeiras de qualquer tipo. Mas o gás mais frequentemente usado. Temperatura emO sistema é controlado por sensores instalados na sala, bem como válvulas de mistura térmica.
Prós e contras
A base são tubos de polipropileno, metal-plástico, cobre, aço inoxidável corrugado. Os tubos de aço são raramente utilizados devido à complexidade da instalação e ao alto custo do material. Este tipo de aquecimento tem as seguintes vantagens:
- A sala aquece uniformemente e não localmente, como quando se usa radiadores.
- Aquecer desde a base cria a mesma temperatura do ar em qualquer altura.
- Pequena quantidade de calor possibilita o uso de diferentes tipos de revestimentos de piso.
- Durante a estação quente, o sistema de água pode ser usado para remover o excesso de calor da sala.
No entanto, você precisa levar em conta o fato de que o piso de água em seu design é mais complicado e mais caro que o aquecimento do radiador. Você também precisa entender que não funcionará para instalar o sistema em um prédio de apartamentos, porque o consumidor está proibido de conectar equipamentos de aquecimento pessoal aos sistemas de engenharia da casa.
Com base no exposto, podemos concluir que este aquecimento é adequado para residências particulares. Mas antes de montá-lo, você precisa fazer um cálculo de um piso de água quente.
Dados iniciais
O ponto de partida para o cálculo de uma tubulação para um piso de água quente é a determinação da perda de calor de uma casa por unidade de tempo. A casa consiste em muitos elementos, cada um com sua própria transferência de calor. Para descobrir quanto calor um edifício perde, você precisa somar as perdas de calor de paredes, pisos, tetos, janelase portais. Ao número resultante devem ser adicionadas as perdas associadas à ventilação da sala. Isso é mais 10 a 40%. O cálculo é feito para a época mais fria do ano.
Materiais de construção têm diferentes transferências de calor. Portanto, a principal tarefa é determinar quanto calor sai por cada metro quadrado do edifício. Conhecendo a perda de calor, você pode escolher a potência da caldeira e calcular o comprimento do piso de água quente. Além disso, a condutividade térmica da betonilha e do piso de concreto é levada em consideração, que retém o calor.
Resumindo, você precisa listar os parâmetros que são levados em consideração no projeto:
- Temperatura do piso. Deve ser aquecido até +30 °C. Esta temperatura não deve ser confundida com a temperatura do refrigerante, que é naturalmente mais alta.
- A parte do piso adjacente às paredes externas deve ser aquecida a +35 °C para compensar a dissipação de calor através das paredes e janelas.
- Em todos os locais com alta umidade (banheiros, salas para secar roupas), a temperatura do piso deve ser de pelo menos +33 °C.
- Configuração de colocação de tubos. Isso leva em consideração as distâncias de montagem entre os ramos.
- Materiais com os quais a casa é construída.
- Revestimento de piso. Quanto maior a condutividade térmica, mais rapidamente o piso e a sala aquecerão. Os materiais mais ideais são azulejos, grés porcelânico, lajes de mármore. Materiais feitos de madeira, assim como seus resíduos, não transferem bem o calor.
Construção de piso térmico
O piso quente tem uma estrutura complexa. Na construção, é chamado de torta por causa do grandenúmero de camadas. É composto por:
- Base do rolamento. Pode ser um contrapiso ou uma laje de concreto.
- Impermeabilização a partir de uma camada de filme de polietileno, limitada ao longo do contorno por uma fita amortecedora.
- Camada de isolamento térmico. Não permite que o calor escape sob o piso.
- Tubos servindo como condutor de refrigerante.
- Mesa de concreto.
- Revestimento de piso.
Variedades de assentamento de tubos
Antes de iniciar o projeto, é calculado um piso de água quente. O comprimento do tubo é a principal característica que precisa ser estabelecida. Depende da potência térmica necessária e do material dos tubos, que têm um coeficiente de condutividade térmica diferente. Quanto mais alto, mais curto o tubo pode ser usado. O coeficiente mais alto para tubo de cobre. No entanto, raramente é usado devido ao seu alto custo. O circuito de água, dependendo do seu comprimento, é realizado de várias maneiras:
- Caracol. O tubo em dupla adição é colocado em espiral a partir do centro da sala até a periferia. A distância entre ramos adjacentes é igual a 100 mm. Este método é bom porque em uma sala de qualquer tamanho o piso tem a mesma temperatura.
- Serpente. O tubo é disposto em ramificações paralelas, preenchendo sucessivamente a área da sala. Este tipo de colocação é mais simples, mas tem uma desvantagem: a temperatura do piso muda dependendo da distância da fonte de refrigeração. Em uma sala grande, a diferença pode chegar a 10°C devido ao resfriamento gradual da água.
A localização do circuito de água é primeiro desenhada em papel com marcações. Então, de acordo com o esquema, o comprimento do tubo necessário é encontrado.
Cálculo do comprimento da tubulação de um piso de água quente
Para calcular o comprimento do circuito térmico, são necessários 3 parâmetros: área da sala, passo de assentamento, coeficiente de curvatura do tubo. A fórmula para o cálculo ficará assim:
L=S/N x 1, 1, onde L é o comprimento do circuito, S é a área da sala, N é a distância entre as curvas.
Do coletor de distribuição até a linha de retorno, o circuito é colocado em um único corte. Quanto mais grosso o tubo, maior a transferência de calor. São utilizados tamanhos de 16 a 25 mm. A mesa de concreto é feita não mais que 60 mm. Se você fizer mais, o calor será absorvido pelo bloco de concreto.
Qual a temperatura que o refrigerante deve ter
A temperatura da água no circuito depende da temperatura da camisa de água da caldeira. Para o funcionamento normal de uma caldeira de combustível sólido, é necessário que a temperatura do transportador não caia abaixo de 55 °C. Portanto, o cálculo da potência de um piso de água quente é baseado nessa figura. Esta temperatura é suficiente para aquecer a sala até 25-27 °C.
A quantidade de água que passa pelo sistema depende da espessura do tubo, bem como da potência da bomba. Em média, isso é 2 l / min por 10 sq. m.
A temperatura ambiente é reduzida reduzindo a capacidade do coletor de alimentação.
Cálculo de energia térmica
Cálculo de um piso de água quenteproduzido para determinar a saída de calor necessária. Os materiais do edifício e a configuração dos quartos são levados em consideração. A dependência da energia na perda de calor da casa é expressa na fórmula:
Mp=Q x 1, 2, onde Q é a perda total de calor da sala em watts. O coeficiente 1, 2 indica que deve haver uma margem de potência ao projetar o circuito.
Para determinar a perda de calor, são levados em consideração os materiais de que são feitos os tetos, janelas, portas, bem como sua área. A condutividade térmica dos materiais é retirada das tabelas.
A perda de calor do piso não é levada em consideração. A área dos tetos das paredes é medida do lado de fora, levando em consideração os cantos. A perda de calor de cada parte da sala é calculada da seguinte forma:
Q=1/R x (t in - t n) x S x (1+ ∑β), onde:
- R - resistência térmica do material de que é feito o teto. É obtido multiplicando o valor tabular do coeficiente de resistência pela espessura: R=δ / λ;
- t in - a temperatura interna desejada, t n - a temperatura mínima na região;
- S - área de sobreposição, calculada multiplicando a largura pelo comprimento. ∑β - a soma das perdas de calor associadas à localização do edifício em relação aos pontos cardeais. Você também pode adicionar perdas de direção do vento a esta categoria.
Exemplo de cálculo
Opção específica torna mais claro como as fórmulas são aplicadas. Tomemos, por exemplo, uma sala de madeira com uma área total de parede de 80 metros quadrados. m. A temperatura máxima no inverno é de -35 ° C,temperatura ambiente +25 °C. Vamos realizar o cálculo para pisos de água quente, cuja instalação está prevista na parte noroeste da casa:
- Encontre a resistência térmica (R) das lajes de parede. O valor de λ é obtido a partir de dados tabulares. Para madeira, equivale a 0,14 m² x C° / W. Divida por 0,2 m de espessura de parede para obter 0,7 m² x C°/W.
- Encontre a perda total de calor das paredes da sala. Q=1 / 0,7 x (25 - (-35)) x 80 x (1 + 0, 1)=7542 W.
R para o teto é calculado com base na resistência térmica do isolamento do teto. A área é tomada igual à área do piso. Além disso, há uma perda de calor semelhante para janelas e portas. A soma de todos os valores encontrados será a perda total de calor da sala. O valor resultante deve ser aumentado em 1,2 vezes. Este produto terá a potência necessária de aquecimento por piso radiante.
Se o projeto do circuito de água não fornecer a transferência de calor desejada, neste caso serão instalados aquecedores adicionais para compensar a f alta de energia.
Cálculo por computador
Para evitar o estudo de tabelas de condutividade térmica, você pode calcular um piso de água quente no programa V altec. É gratuito e não requer cadastro. Além do aquecimento, pode calcular dados sobre abastecimento de água, esgoto, hidráulica. E também calcule a aerodinâmica da chaminé.
Além dos programas de computador na Internet, existem calculadoras online que, dado o tamanho da sala, elaboram um esquema de assentamentotubos para piso radiante e também calcular pisos aquecidos a água por área.
Outro tipo de calculadora determina o custo do piso radiante com base na área aquecida, passo do tubo, materiais utilizados. Esse programa é mais adequado para orçamento.
