“ทำให้หัวเย็นและเท้าของคุณอบอุ่น” เป็นภูมิปัญญาพื้นบ้านที่จะทำให้คุณมีสุขภาพดี สุภาษิตนี้นำไปใช้ได้จริงโดยการให้ความร้อนใต้พื้น ซึ่งเป็นหนึ่งในประเภทของการให้ความร้อนในอวกาศที่ล้ำหน้าที่สุดทางเทคโนโลยี แต่เพื่อให้ระบบสามารถปฏิบัติหน้าที่ได้ จำเป็นต้องคำนวณพื้นน้ำอุ่นโดยคำนึงถึงสภาพการทำงาน
พื้นน้ำอุ่นคืออะไร
การทำความร้อนในอวกาศประเภทนี้เริ่มใช้กันอย่างแพร่หลายในยุโรปในช่วงทศวรรษที่ 80 ของศตวรรษที่ผ่านมา ตอนนั้นเองที่การผลิตท่อโพลีโพรพิลีนจำนวนมากเริ่มต้นขึ้น ซึ่งเป็นแรงผลักดันในการติดตั้งระบบดังกล่าว
พื้นน้ำอุ่นเป็นโครงสร้างของท่อที่เชื่อมต่อกันภายในเครื่องปาดคอนกรีต น้ำที่ไหลเวียนอยู่ภายในทำให้พื้นอุ่นอย่างสม่ำเสมอและเขา? ในทางกลับกันทำให้อากาศในห้องร้อนขึ้น อุณหภูมิของน้ำอยู่ที่ 26-40°C ซึ่งสร้างอุณหภูมิที่สะดวกสบาย
เครื่องทำความร้อนนี้ใช้ได้กับหม้อไอน้ำทุกชนิด แต่ใช้แก๊สบ่อยกว่า อุณหภูมิในระบบถูกควบคุมโดยเซ็นเซอร์ที่ติดตั้งในห้อง เช่นเดียวกับวาล์วผสมความร้อน
ข้อดีและข้อเสีย
ท่อพื้นฐานเป็นท่อโพลีโพรพิลีน โลหะ-พลาสติก ทองแดง สแตนเลสลูกฟูก ท่อเหล็กไม่ค่อยได้ใช้เนื่องจากความซับซ้อนของการติดตั้งและต้นทุนวัสดุที่สูง เครื่องทำความร้อนประเภทนี้มีข้อดีดังต่อไปนี้:
- ห้องอุ่นขึ้นทั่วถึง ไม่ใช่เฉพาะที่เหมือนตอนใช้หม้อน้ำ
- การทำความร้อนจากด้านล่างสุดจะสร้างอุณหภูมิอากาศเท่าเดิมในทุกระดับความสูง
- ความร้อนเพียงเล็กน้อยทำให้ใช้วัสดุปูพื้นประเภทต่างๆ ได้
- ช่วงหน้าร้อนสามารถใช้ระบบน้ำไล่ความร้อนออกจากห้องได้
อย่างไรก็ตาม คุณต้องคำนึงถึงความจริงที่ว่าพื้นน้ำในการออกแบบนั้นซับซ้อนและมีราคาแพงกว่าการทำความร้อนด้วยหม้อน้ำ คุณต้องเข้าใจด้วยว่าการติดตั้งระบบในอาคารอพาร์ตเมนต์จะไม่ทำงาน เนื่องจากผู้บริโภคไม่ได้รับอนุญาตให้เชื่อมต่ออุปกรณ์ทำความร้อนส่วนบุคคลกับระบบวิศวกรรมของบ้าน
จากข้อมูลข้างต้น เราสามารถสรุปได้ว่าเครื่องทำความร้อนนี้เหมาะสำหรับบ้านส่วนตัว แต่ก่อนที่คุณจะติดตั้ง คุณต้องคำนวณพื้นน้ำอุ่นก่อน
ข้อมูลเบื้องต้น
จุดเริ่มต้นในการคำนวณท่อสำหรับพื้นน้ำอุ่นคือการกำหนดการสูญเสียความร้อนของบ้านต่อหน่วยเวลา บ้านประกอบด้วยองค์ประกอบหลายอย่างซึ่งแต่ละองค์ประกอบมีการถ่ายเทความร้อนของตัวเอง หากต้องการทราบจำนวนความร้อนที่อาคารสูญเสียไป คุณต้องบวกการสูญเสียความร้อนของผนัง พื้น เพดาน หน้าต่างและทางเข้าออก จำนวนผลลัพธ์จะต้องเพิ่มการสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับการระบายอากาศของห้อง นี่คืออีก 10 ถึง 40% การคำนวณจะทำสำหรับช่วงเวลาที่หนาวที่สุดของปี
วัสดุก่อสร้างมีการถ่ายเทความร้อนต่างกัน ดังนั้นงานหลักคือการกำหนดปริมาณความร้อนที่ไหลผ่านภายนอกอาคารแต่ละตารางเมตรของอาคาร เมื่อทราบการสูญเสียความร้อน คุณสามารถเลือกกำลังของหม้อไอน้ำและคำนวณความยาวของพื้นน้ำอุ่นได้ นอกจากนี้ การนำความร้อนของการพูดนานน่าเบื่อคอนกรีตและพื้นจะนำมาพิจารณา ซึ่งจะเก็บความร้อนไว้
โดยสรุป คุณต้องระบุพารามิเตอร์ที่นำมาพิจารณาในการออกแบบ:
- อุณหภูมิพื้น. ต้องให้ความร้อนสูงถึง +30 °C อุณหภูมินี้ไม่ควรสับสนกับอุณหภูมิน้ำหล่อเย็นซึ่งสูงกว่าตามธรรมชาติ
- ส่วนพื้นติดกับผนังด้านนอกควรได้รับความร้อนถึง +35 °C เพื่อชดเชยการระบายความร้อนผ่านผนังและหน้าต่าง
- ในสถานที่ที่มีความชื้นสูง (ห้องน้ำ ห้องสำหรับตากผ้า) อุณหภูมิพื้นควรอย่างน้อย +33 °C
- การกำหนดค่าการวางท่อ โดยคำนึงถึงระยะห่างระหว่างสาขา
- วัสดุที่ใช้สร้างบ้าน
- ปูพื้น. ยิ่งค่าการนำความร้อนสูงเท่าไร พื้นและห้องก็จะร้อนเร็วขึ้นเท่านั้น วัสดุที่เหมาะสมที่สุดคือกระเบื้อง สโตนแวร์ พอร์ซเลน แผ่นหินอ่อน วัสดุที่ทำจากไม้และของเหลือใช้ไม่สามารถถ่ายเทความร้อนได้ดี
โครงสร้างพื้นกันความร้อน
พื้นอุ่นมีโครงสร้างที่ซับซ้อน ในการก่อสร้างเรียกว่าพายเพราะขนาดใหญ่จำนวนชั้น ประกอบด้วย:
- ฐานรองแบริ่ง. เป็นพื้นชั้นล่างหรือพื้นคอนกรีตก็ได้
- กันซึมจากชั้นของฟิล์มโพลีเอทิลีน พันด้วยเทปแดมเปอร์ตามเส้นชั้นความสูง
- ชั้นฉนวนกันความร้อน ไม่ให้ความร้อนระบายใต้พื้น
- ท่อทำหน้าที่เป็นตัวนำของสารหล่อเย็น
- ปาดคอนกรีต
- ปูพื้น
การวางท่อแบบต่างๆ
ก่อนเริ่มออกแบบจะมีการคำนวณพื้นน้ำอุ่น ความยาวของท่อเป็นคุณสมบัติหลักที่ต้องกำหนด ขึ้นอยู่กับพลังงานความร้อนที่ต้องการและวัสดุของท่อซึ่งมีค่าสัมประสิทธิ์การนำความร้อนต่างกัน ยิ่งสูงก็ยิ่งใช้ท่อสั้นได้ ค่าสัมประสิทธิ์สูงสุดสำหรับท่อทองแดง อย่างไรก็ตามมีการใช้งานน้อยมากเนื่องจากมีค่าใช้จ่ายสูง วงจรน้ำขึ้นอยู่กับความยาว มีหลายวิธี:
- หอยทาก. ท่อที่เพิ่มเป็นสองเท่านั้นวางเป็นเกลียวโดยเริ่มจากกึ่งกลางห้องไปจนถึงรอบนอก ระยะห่างระหว่างกิ่งที่อยู่ติดกันเท่ากับ 100 มม. วิธีนี้เป็นวิธีที่ดีเพราะในห้องทุกขนาดพื้นจะมีอุณหภูมิเท่ากัน
- งู. วางท่อในกิ่งคู่ขนานเติมพื้นที่ห้องอย่างต่อเนื่อง การวางประเภทนี้ง่ายกว่า แต่มีข้อเสียคือ อุณหภูมิพื้นเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับระยะห่างจากแหล่งน้ำหล่อเย็น ในห้องขนาดใหญ่ ความแตกต่างอาจสูงถึง 10°C เนื่องจากการค่อยๆ เย็นลงของน้ำ
จุดแรกของวงจรน้ำจะถูกวาดบนกระดาษที่มีเครื่องหมาย จากนั้นตามรูปแบบจะพบความยาวท่อที่ต้องการ
การคำนวณความยาวของท่อพื้นน้ำอุ่น
ในการคำนวณความยาวของวงจรความร้อน จำเป็นต้องมี 3 พารามิเตอร์: พื้นที่ห้อง ขั้นบันได ค่าสัมประสิทธิ์การดัดท่อ สูตรการคำนวณจะมีลักษณะดังนี้:
L=S/N x 1, 1 โดยที่ L คือความยาวของวงจร S คือพื้นที่ของห้อง N คือระยะห่างระหว่างทางเลี้ยว
จากท่อร่วมการกระจายไปยังสายกลับ วงจรถูกวางในการตัดเดียว ยิ่งท่อหนา การถ่ายเทความร้อนยิ่งสูง ใช้ขนาดตั้งแต่ 16 ถึง 25 มม. ปาดคอนกรีตทำไม่เกิน 60 มม. หากคุณทำมากกว่านี้ แผ่นคอนกรีตจะดูดซับความร้อน
น้ำหล่อเย็นควรมีอุณหภูมิเท่าไหร่
อุณหภูมิของน้ำในวงจรขึ้นอยู่กับอุณหภูมิของแจ็คเก็ตน้ำของหม้อต้มน้ำ สำหรับการทำงานปกติของหม้อต้มเชื้อเพลิงแข็ง อุณหภูมิของตัวพาต้องไม่ต่ำกว่า 55 °C ดังนั้นการคำนวณกำลังของพื้นน้ำอุ่นจึงใช้ตัวเลขนี้ อุณหภูมินี้เพียงพอที่จะอุ่นห้องได้ถึง 25-27 °C.
ปริมาณน้ำที่ไหลผ่านระบบขึ้นอยู่กับความหนาของท่อและกำลังของปั๊ม โดยเฉลี่ย นี่คือ 2 ลิตร/นาที ต่อ 10 ตร.ว. ม.
อุณหภูมิห้องลดลงโดยการลดความจุของท่อร่วมจ่าย
การคำนวณกำลังความร้อน
การคำนวณพื้นน้ำอุ่นผลิตเพื่อกำหนดความร้อนที่ต้องการ คำนึงถึงวัสดุของอาคารและการกำหนดค่าของห้องด้วย การพึ่งพาพลังงานจากการสูญเสียความร้อนของบ้านแสดงอยู่ในสูตร:
Mp=Q x 1, 2 โดยที่ Q คือการสูญเสียความร้อนทั้งหมดของห้องในหน่วยวัตต์ ค่าสัมประสิทธิ์ 1, 2 บ่งชี้ว่าควรมีขอบด้านกำลังเมื่อออกแบบวงจร
ในการพิจารณาการสูญเสียความร้อน ให้คำนึงถึงวัสดุที่ใช้ทำเพดาน หน้าต่าง ประตู รวมถึงพื้นที่ด้วย การนำความร้อนของวัสดุนำมาจากตาราง
ไม่คำนึงถึงการสูญเสียความร้อนที่พื้น พื้นที่ของเพดานผนังวัดจากภายนอกโดยคำนึงถึงมุม การสูญเสียความร้อนของแต่ละส่วนของห้องคำนวณดังนี้:
Q=1/R x (t in - t n) x S x (1+ ∑β) โดยที่:
- R - ความต้านทานความร้อนของวัสดุที่ใช้ทำฝ้าเพดาน ได้จากการคูณค่าตารางของสัมประสิทธิ์ความต้านทานด้วยความหนา: R=δ / λ;
- t ใน - อุณหภูมิในร่มที่ต้องการ t n - อุณหภูมิต่ำสุดในภูมิภาค
- S - พื้นที่ทับซ้อน คำนวณโดยการคูณความกว้างด้วยความยาว ∑β - ผลรวมของการสูญเสียความร้อนที่เกี่ยวข้องกับตำแหน่งของอาคารที่สัมพันธ์กับจุดสำคัญ คุณยังสามารถเพิ่มการสูญเสียทิศทางลมในหมวดนี้
ตัวอย่างการคำนวณ
ตัวเลือกเฉพาะทำให้ชัดเจนขึ้นว่ามีการใช้สูตรอย่างไร ยกตัวอย่างห้องไม้ที่มีพื้นที่ผนังรวม 80 ตร.ม. ม. อุณหภูมิสูงสุดในฤดูหนาวคือ -35 ° Cอุณหภูมิห้อง +25 องศาเซลเซียส มาทำการคำนวณสำหรับพื้นน้ำอุ่นซึ่งมีการวางแผนการติดตั้งในส่วนตะวันตกเฉียงเหนือของบ้าน:
- หาค่าความต้านทานความร้อน (R) ของแผ่นผนัง ค่าของ λ นำมาจากข้อมูลแบบตาราง สำหรับไม้ เท่ากับ 0.14 m² x C° / W. หารด้วยความหนาของผนัง 0.2 ม. เพื่อให้ได้ 0.7m² x C°/W
- ค้นหาการสูญเสียความร้อนทั้งหมดของผนังห้อง Q=1 / 0.7 x (25 - (-35)) x 80 x (1 + 0, 1)=7542 W.
R สำหรับฝ้าเพดานคำนวณจากค่าความต้านทานความร้อนของฉนวนฝ้าเพดาน พื้นที่ถูกนำมาเท่ากับพื้นที่พื้น นอกจากนี้ยังมีการสูญเสียความร้อนที่คล้ายกันสำหรับหน้าต่างและประตู ผลรวมของค่าที่พบทั้งหมดจะเป็นการสูญเสียความร้อนทั้งหมดของห้อง ตัวเลขผลลัพธ์จะต้องเพิ่มขึ้น 1.2 เท่า สินค้านี้จะเป็นกำลังที่ต้องการในการทำความร้อนใต้พื้น
หากการออกแบบวงจรน้ำไม่ให้การถ่ายเทความร้อนที่ต้องการ ในกรณีนี้จะมีการติดตั้งเครื่องทำความร้อนเพิ่มเติมเพื่อชดเชยพลังงานที่ขาดหายไป
การคำนวณด้วยคอมพิวเตอร์
เพื่อหลีกเลี่ยงการศึกษาตารางการนำความร้อน คุณสามารถคำนวณพื้นน้ำอุ่นในโปรแกรม V altec ได้ฟรีและไม่ต้องลงทะเบียน นอกจากการให้ความร้อนแล้ว ยังสามารถคำนวณข้อมูลเกี่ยวกับการจ่ายน้ำ น้ำเสีย ระบบไฮดรอลิกส์ และยังคำนวณอากาศพลศาสตร์ของปล่องไฟด้วย
นอกจากโปรแกรมคอมพิวเตอร์บนอินเทอร์เน็ตแล้วยังมีเครื่องคิดเลขออนไลน์ที่เมื่อพิจารณาขนาดของห้องแล้วร่างโครงร่างท่อสำหรับทำความร้อนใต้พื้นและคำนวณพื้นทำน้ำร้อนตามพื้นที่
เครื่องคิดเลขอีกประเภทหนึ่งจะกำหนดต้นทุนของการทำความร้อนใต้พื้นโดยพิจารณาจากบริเวณที่ให้ความร้อน ระยะห่างของท่อ วัสดุที่ใช้ โปรแกรมดังกล่าวเหมาะสำหรับการจัดทำงบประมาณ