Potència del sòl escalfat: càlculs per als tipus de calefacció elèctrica i d'aigua

Els sistemes moderns de calefacció per terra radiant van entrar a la vida de les persones no fa gaire, però van arrelar immediatament.Els avantatges d'aquest tipus de calefacció es noten tan bon punt comenceu a utilitzar-los. I no importa si es tracta d'una xarxa de calefacció addicional o de la principal.

Però heu de triar la característica adequada: la potència del terra escalfat. Està determinat pel fabricant tenint en compte el disseny de l'element de calefacció.

Temperatura mitjana de la calefacció per terra radiant

Hi ha diversos documents legislatius que defineixen els anomenats indicadors de microclima admissibles i òptims. Un d'ells és SanPiN 1.2.3685-21. Afirma que un indicador acceptable és aquell en què la gent ja no se sent còmode. Però no hi ha cap dany per a la salut.

L'indicador òptim és aquell en què la comoditat es redueix només un 20%. És a dir, una persona no gasta cap despesa seriosa en termoregulació.

El paràmetre òptim segons GOST té límits de temperatura exactes:

• mínim - +12 ℃;
• màxim - +28 ℃.

El valor exacte de la temperatura depèn de dos factors: l'estació i el tipus d'habitació. Aquest últim és, per exemple, un dormitori, sala d'estar, passadís, bany, etc.

Els metges van participar en el desenvolupament de SanPiN, que, coneixent la fisiologia humana, va establir amb precisió una temperatura còmoda als habitatges segons el factor estacional:

• a l'estiu 22-25 ℃;
• a l'hivern 20-22 ℃.

Ara per tipus d'habitació:

• dormitori - 18-20 ℃;
• sala d'estar - 19-21 ℃;
• habitació dels nens a la nit - 18-20 ℃, durant el dia - 20-23 ℃, per a nadons no inferiors a +20 ℃;
• vàter - 19-21 ℃;
• bany - 24-26 ℃;
• cuina - 19-21 ℃, si cuina sovint, llavors 17-18 ℃.

Per tant, la temperatura del terra escalfat pot ser diferent a cada habitació. Però hi ha un valor mitjà, determinat per SNiP - +26-27 ℃. En aquest cas, l'indicador és inferior al valor del règim de temperatura del radiador. D'aquí l'estalvi de què parla la gent quan es tracta de terra radiant. Per cert, els europeus tenen estàndards diferents: +21-22 ℃.

Què afecta la potència d'un terra radiant?

Hi ha molts factors que influeixen en la potència d'un terra radiant:

1. Condicions climàtiques de la regió.
2. La casa està aïllada o no?
3. Nombre de finestres a l'habitació.
4. Els terres càlids són el sistema de calefacció principal o un altre addicional.
5. Dimensions de l'habitació i la seva finalitat.
6. Tipus de paviment.

Tot està clar amb la regió: com més al nord aneu, més potència necessitareu per triar terres climatitzats.

Aïllament tèrmic de l'habitació

L'aïllament tèrmic és més difícil. Després de tot, el principal factor que influeix en l'elecció de l'energia és la pèrdua de calor de l'edifici. Com més grans siguin, més potent hauria de ser la calefacció. Això vol dir que els costos energètics augmentaran, per la qual cosa hauràs de pagar més. Per exemple, les parets d'una casa de panells tenen una pèrdua de calor del 50%, cosa que és completament inacceptable en les realitats modernes.

Per tant, es recomana aïllar totes les estructures d'edificis de la casa o augmentar-ne el gruix. La primera opció és més senzilla en termes de construcció i més barata. Les condicions obligatòries són la instal·lació de portes d'entrada aïllades i finestres de plàstic o fusta de múltiples cambres.

La quantitat d'aquest últim no afecta molt la pèrdua de calor, perquè aquesta xifra és baixa en comparació amb altres elements de l'edifici. Representa el 10% de les pèrdues totals.

És la principal font de calefacció

Si el sistema de calefacció principal és la calefacció per terra radiant, la potència recomanada per a locals residencials és de 160-200 W per m². Si es tracta d'un sistema addicional, llavors 110-140 W. Si hi ha un volum sense escalfar per sota, la xifra augmenta a 130-160 W per metre quadrat. A les habitacions humides, la potència augmenta a 160-180 W.

Hi ha un punt al qual no tothom presta atenció. Està designat en SNiP. Si l'àrea sobre la qual es decideix col·locar terres climatitzats és inferior al 70% de la superfície total de l'habitació, un sistema de calefacció d'aquest tipus només es pot utilitzar com a addicional.

Per exemple, si l'àrea ocupada pels mobles és del 35%, la potència del sòl calefactat instal·lat s'ha de calcular tenint en compte el requisit anterior. En xifres, no hauria de superar els 110-140 W/m².

Tipus de paviment

Hi ha dificultats per triar la potència d'un sòl escalfat en funció del material d'acabat de la base del sòl. Depèn de la conductivitat tèrmica del revestiment. Per exemple, per a rajoles ceràmiques, aquest paràmetre és de 0,5-0,9 W/m K. Per al linòleum - 0,2, per al laminat - 0,1.

És a dir, com més gran sigui el valor, més intensament el material transmet l'energia tèrmica per si mateix i la calefacció funciona de manera més eficient.En conseqüència, la potència hauria de ser menor. En aquest sentit, les rajoles ceràmiques guanyen i perden laminat.

Tipus i mida de l'habitació

Potència específica tenint en compte els tipus de locals per 1 m² de superfície:

• sales d'estar i cuina ubicades a la 1a planta de la casa – 140-150;
• sales d'estar i cuina ubicades a la 2a planta i superior – 120-130;
• banys i lavabos – 140-150;
• lògies i balcons vidriats – 180-190.

Tots els valors de potència anteriors es donen sense tenir en compte les pèrdues de calor. Per establir el paràmetre exacte, es convida professionals amb equips especials.

Tipus d'instal·lació

Independentment del tipus de terra calefactada, es col·loca sobre una base preparada. Ha de ser llis, reparat i aïllat. Al tipus d'aigua, s'afegeix una altra capa: una d'impermeabilització en forma de membrana col·locada a la base.

La pròpia instal·lació de la xarxa de calefacció es realitza mitjançant tres tecnologies:

1. Les rajoles de ceràmica es munten a la part superior de l'element de calefacció mitjançant una composició adhesiva.
2. S'aboca una regla de ciment i sorra sobre l'element de calefacció. Com més gruixut és el darrer, més temps triga a escalfar-se. En conseqüència, hi haurà un consum excessiu d'energia durant algun temps.
3. Tecnologia en sec. S'utilitza per acabar la base del terra amb laminat. Aquí cal entendre que el laminat es col·loca directament al sistema de calefacció només si aquest últim és un sòl de pel·lícula infraroja. En altres casos, s'instal·la una capa sòlida plana de fusta contraxapada, OSB o aglomerat. Hi ha una altra opció més barata: col·locar l'element de calefacció en ranures preparades prèviament fetes al terra.

Tipus de termòstat

La característica principal del termòstat és la potència de commutació, que varia en el rang de 3 a 3,5 kW.El valor exacte es pot trobar a la fitxa del producte.

Aquest paràmetre del termòstat depèn del consum d'energia del terra escalfat. Aquí no és específic, sinó general. És a dir, el que es consumeix per tots els metres quadrats.

Per exemple, la superfície total coberta per l'element de calefacció és de 20 m². La potència específica dels sòls climatitzats, també coneguda com a potència nominal, és de 120 W per a la calefacció addicional, 180 W per a la font de calor principal.

Ara podeu calcular la potència total:

• 20x120=2400 W o 2,4 kW;
• 20x180=360 W o 3,6 kW.

Si el termòstat seleccionat té un indicador de commutació de, per exemple, 3,35 kW, es pot instal·lar en un sistema de calefacció per terra radiant que només funciona com a xarxa de calefacció addicional.

Com calcular la potència d'un terra escalfat per aigua

No és difícil calcular la potència dels sòls d'aigua calenta. Per fer-ho, cal conèixer quatre indicadors:

• la zona on es col·loca l'element de calefacció;
• flux de refrigerant;
• amb quin pas es col·loca l'element de calefacció;
• pèrdues de calor de l'habitació.

Planificació

Si s'instal·larà un sistema de calefacció per terra radiant tipus aigua o infrarojos a les habitacions, no cal elaborar un pla. El motiu és que les canonades de plàstic i les barres de carboni transporten fàcilment càrregues de mobles pesats, instruments musicals i electrodomèstics.

Cal un pla si s'utilitzen altres tipus: cable, cable sobre estores, pel·lícula infraroja. Per tant, una habitació es dibuixa a escala en un full de paper amb la ubicació exacta dels mobles i altres objectes pesats. Tot el que quedi lliure d'ells ha de ser cobert per l'element calefactor.

Determinació de l'àrea

Tot està clar amb les opcions d'aigua i canya.Cobriran tota la base del terra amb una distància de 10-15 cm de les parets, hauràs de jugar amb les altres tres opcions. Per fer-ho, el plànol dibuixat sobre paper, o més aviat la superfície lliure de mobles, s'ha de dividir en formes regulars. La manera més senzilla és si aquests són rectangles, l'àrea dels quals és igual a la multiplicació dels seus costats. Les àrees de totes les figures es sumen per crear una zona per a la calefacció.

Podeu fer el contrari. Calcula l'àrea total de l'habitació. A continuació, calculeu per separat l'àrea de mobles i altres articles. Suma aquest últim i resta el resultat resultant de l'indicador total.

Càlcul de pèrdues de calor

Hi ha una fórmula per la qual es calcula la pèrdua de calor - Q=ST/R, on:

• S - àrea de l'habitació;
• T - diferència entre les temperatures de l'aire interior i exterior;
• R – resistència tèrmica amb unitat de mesura m² K/W.

L'última característica no és la conductivitat tèrmica.

Aquesta fórmula s'utilitza per calcular la pèrdua de calor de les estructures de l'edifici: parets, terres, sostres, finestres i portes. A continuació, es sumen els valors obtinguts.

Per exemple:

• alçada del sostre - 3 m;
• amplada de l'habitació - 5 m;
• la seva longitud és de 10 m;
• finestres de 1,5x1,4 m;
• La temperatura a l'interior de l'habitació és de +20 ℃, a l'exterior -20 ℃.

Primer heu de calcular l'àrea de cada estructura d'edifici:

• parets: (5+10+5+10)x3=90 m²;
• terra i sostre per separat: 5x10=50 m²;
• finestra: 1,5x1,4=2,1 m².

Superfície total d'estructures edificables: 192 m².

El coeficient d'expansió tèrmica és un valor tabular. Depèn del gruix dels materials utilitzats i de la seva conductivitat tèrmica. Per exemple, terres de paviment de ciment amb un gruix de 10 cm i un gruix d'aïllament - llana mineral - 5 cm:

• Regles R: 0,1/1,75=0,057 m² K/W;
• R llana mineral: 0,05/0,037=1,35.
• R total – 1,4 m² K/W.

I d'aquesta manera es calculen totes les estructures d'edificis, els valors de les quals es resumeixen.

Podeu calcular les pèrdues de calor de cada estructura per separat. Mateixes plantes:

Q=90x40/1,4=2571 W o 2,57 kW.

Els valors obtinguts de pèrdues de calor per a cada estructura d'edifici es resumeixen en un indicador.

Flux de refrigerant

Aquest càlcul només es realitza per a un sistema de calefacció per terra radiant a base d'aigua. Es fa per seleccionar correctament la bomba de circulació que condueix l'aigua calenta a través de les canonades buides del sistema.

Per a això, s'utilitza la fórmula: G=0,86Q/∆t, on:

• 0,86 - capacitat calorífica de l'aigua;
• Q - potència tèrmica en W;
• ∆t – diferència de temperatura en els circuits de retorn i de subministrament.

Pas de col·locació i longitud del contorn

Aquí hem de parlar només de camps de calor d'aigua i cable elèctric. Aquest últim té una selecció més àmplia, que depèn de la potència del terra radiant per 1 m².

Per exemple:

• el pas de col·locació és de 7,5 cm sota la regla, per a la qual s'utilitza un cable de 130 W;
• pas 12 cm – 150-160 W;
• pas 15 cm – 180-200 W.

Si s'utilitza calefacció per terra radiant com a circuit de calefacció addicional, la potència es pot reduir. La mateixa reducció es pot produir si l'element de calefacció es col·loca sota la rajola ceràmica directament sobre l'adhesiu.

Amb una pipa és una mica diferent. Aquí la dependència no és de la potència, sinó del diàmetre de la canonada. Per exemple, 16 mm:

• La canonada de 16 mm de diàmetre es col·loca en increments de 15 cm;
• si la pèrdua de calor a l'habitació és gran, el pas es redueix a 10 cm;
• El pas es pot augmentar a 20 cm si la calefacció per terra radiant no és la principal font de calor.

Es pot utilitzar una parcel·la més gran, però no en cases i apartaments. S'utilitza en instal·lacions industrials quan es col·loquen canonades de gran diàmetre.

Per calcular la longitud del circuit d'aigua, s'utilitza la fórmula F=S/h, on:

• S - zona de calefacció;
• h – pas de col·locació de l'element de calefacció.

Si la longitud del circuit de canonades supera els 100 m, s'ha de dividir en diverses seccions amb un termòstat, un sensor de temperatura i una bomba de circulació connectades a cada secció.

Potència del sòl

Aquest valor en terres escalfats per aigua no és molt gran. Varia de 40 a 150 W per metre quadrat de superfície. Però cal tenir en compte que la distribució del refrigerant, i per tant la calor, s'ha de produir de manera uniforme al llarg de tot el circuit.

Hi ha aquest indicador: la densitat del flux d'aigua tèrmica. Això és el que es pren a l'hora d'escollir una bomba de circulació. Per calcular el seu valor, utilitzeu aquesta fórmula Q=q/S, on:

• q - pèrdua de calor;
• S - zona climatitzada.

Rendiment de la caldera

És rar quan s'instal·la més d'una caldera de calefacció a una casa. Per tant, la seva potència es determina tenint en compte la potència de tots els sistemes de calefacció, inclosos els sòls calefactors. És a dir, per al càlcul, es prenen i es resumeixen els valors de potència de cada habitació.

S'afegeix un 15% addicional al valor resultant. Es tracta d'una reserva que compensa els costos de recursos de la pròpia caldera si funciona sota la càrrega nominal màxima.

No cal fer càlculs complexos, però prenem com a base la relació: es consumeixen 10 W d'energia tèrmica per 1 m² d'àrea. Per exemple, si la superfície total de la casa és de 100 m², s'utilitza una caldera de 10 kW per escalfar-la.

Bomba de circulació

Com més llarg sigui el circuit de terra calefactada, més potent serà la bomba que cal comprar. Podeu utilitzar la fórmula especial Q=0,86 P/∆t, on:

• 0,86 - conductivitat tèrmica de l'aigua;
• P - potència de la caldera en kW;
• ∆t – diferència de temperatura en els circuits d'alimentació i retorn.

Calculem la potència d'un terra radiant elèctric

Abans de començar a calcular un terra calefactor elèctric, heu de determinar amb precisió diversos paràmetres del sistema de calefacció:

1. Pis càlid s'utilitzarà com a font principal de calor o com a font addicional. És a dir, la seva potència serà de 150-200 W/m² o 110-150 W/m².
2. Quines són les pèrdues de calor? Si són més de 100 W/m², no es pot utilitzar com a principal.
3. Els sòls elèctrics càlids només s'instal·len en una zona lliure de mobles.

Fórmula per calcular la potència P=PnS, on:

• Pн - potència de l'element calefactor;
• S és la zona de l'habitació lliure de mobles, electrodomèstics de peu i instruments musicals de peu.

La primera característica està indicada pel fabricant a l'etiquetatge del producte. Per exemple, a la foto següent podeu veure que la potència del cable és de 24 W/m. Això és el que diu allà: 24 W/M.

Coneixent el pas del cablejat, podeu determinar quanta calor produirà per 1 m². Per exemple, si el pas de col·locació és de 15 cm, es col·locaran 6 contorns en un metre quadrat. Això significa que la potència total és 24x6 = 144 W/m².

Coneixent l'últim paràmetre i la zona d'escalfament, podeu calcular amb precisió la potència total necessària d'un sòl calefactat elèctric. És a dir, multiplicar entre si dues característiques.

Quin sistema de calefacció per terra radiant triar

Si parlem d'apartaments, només hi ha terra radiant elèctric. Està prohibit connectar el sistema d'aigua a la calefacció de l'habitatge. Podeu instal·lar una caldera independent o muntar una unitat complexa de distribució d'aigua. Però tot això és difícil, no rendible i requereix molta mà d'obra. Per tant només de tipus elèctric.

Qualsevol de les anteriors es pot instal·lar en una casa particular.És millor donar preferència a un d'aigua, perquè simplement està connectat a la caldera de calefacció mitjançant un distribuïdor de refrigerant.

Determinació de la temperatura a l'habitació

Segons les normes, la temperatura de l'habitació s'ha de mesurar en sis punts. Alçada 20 cm i 150 cm des del terra. Horitzontalment: en dues cantonades oposades i al mig de l'habitació. Les mesures es realitzen durant 10 minuts en cada punt.

El valor mitjà de tres mesures es determina al nivell de 20 cm, i exactament el mateix al nivell de 150 cm. En el primer cas, la temperatura hauria d'estar dins de +27 ℃, en el segon no inferior a +18 ℃.

Com reduir els costos de consum

Reduir el consum d'energia Llauna. Per fer-ho, haureu de fer diverses coses importants:

1. Realitzar l'aïllament de totes les estructures de l'edifici, seleccionant amb precisió el material d'aïllament tèrmic tenint en compte el seu gruix o conductivitat tèrmica.
2. Instal·leu finestres i portes que pertanyin a la categoria d'aïllament.
3. Utilitzeu materials amb alta conductivitat tèrmica per a l'acabat de la base del terra.
4. Ajustar correctament la temperatura dels termòstats tenint en compte l'hora del dia.
5. Connecta una tarifa doble a casa teva, que et permet fer servir l'electricitat a la nit amb un pagament a la meitat.

Si decidiu instal·lar terres climatitzats en una casa o apartament, primer heu de calcular-ne la potència. Si això no es fa o l'elecció es fa "a ull", hi ha una alta probabilitat que es produeixi un ús excessiu d'energia. A més, el microclima a les habitacions no serà còmode.

Quant consumeix un terra radiant? Consum elèctric d'un terra radiant: vídeo.

Si algú ja ha tingut experiència escollint un terra radiant en funció de la potència, digueu-nos-ho als comentaris. Deseu el material a les adreces d'interès per no perdre fórmules de càlcul útils.