„H alte deinen Kopf k alt und deine Füße warm“ist eine Volksweisheit, um dich gesund zu h alten. Dieses Sprichwort wird durch die Fußbodenheizung in die Tat umgesetzt – eine der technologisch fortschrittlichsten Arten der Raumheizung. Damit das System aber seine Aufgaben erfüllen kann, ist es notwendig, den Warmwasserboden unter Berücksichtigung der Betriebsbedingungen zu berechnen.
Was ist ein Warmwasserboden
Diese Art der Raumheizung wurde in den 80er Jahren des letzten Jahrhunderts in Europa weit verbreitet. Damals begann die Massenproduktion von Polypropylenrohren, was als Anstoß für die Installation solcher Systeme diente.
Warmwasserboden ist eine Struktur aus Rohren, die in einem Betonestrich miteinander verbunden sind. Das darin zirkulierende Wasser erwärmt den Boden gleichmäßig, und er? wiederum erwärmt die Raumluft. Die Wassertemperatur beträgt 26-40°C, was für eine angenehme Temperatur sorgt.
Diese Heizung funktioniert mit Boilern jeglicher Art. Aber häufiger verwendetes Gas. Temperatur einDie Regelung erfolgt über im Raum installierte Sensoren sowie thermische Mischventile.
Vor- und Nachteile
Die Basis bilden Rohre aus Polypropylen, Metall-Kunststoff, Kupfer, gewelltem Edelstahl. Stahlrohre werden aufgrund der Komplexität der Installation und der hohen Materialkosten selten verwendet. Diese Heizart hat folgende Vorteile:
- Der Raum erwärmt sich überall gleichmäßig und nicht lokal wie bei Heizkörpern.
- Heizung von ganz unten erzeugt in jeder Höhe die gleiche Lufttemperatur.
- Eine geringe Wärmemenge ermöglicht die Verwendung verschiedener Arten von Bodenbelägen.
- Während der heißen Jahreszeit kann das Wassersystem verwendet werden, um überschüssige Wärme aus dem Raum zu entfernen.
Sie müssen jedoch berücksichtigen, dass der Wasserboden in seiner Konstruktion komplizierter und teurer ist als eine Radiatorheizung. Sie müssen auch verstehen, dass es nicht funktioniert, das System in einem Mehrfamilienhaus zu installieren, da es dem Verbraucher verboten ist, persönliche Heizgeräte an die technischen Systeme des Hauses anzuschließen.
Aus den obigen Ausführungen können wir schließen, dass diese Heizung für Privathaush alte geeignet ist. Aber bevor Sie es montieren, müssen Sie eine Berechnung eines Warmwasserbodens durchführen.
Anfangsdaten
Ausgangspunkt für die Berechnung einer Leitung für einen Warmwasserboden ist die Bestimmung des Wärmeverlustes eines Hauses pro Zeiteinheit. Das Haus besteht aus vielen Elementen, von denen jedes seine eigene Wärmeübertragung hat. Um herauszufinden, wie viel Wärme ein Gebäude verliert, müssen Sie die Wärmeverluste von Wänden, Böden, Decken und Fenstern addierenund Türen. Zu der resultierenden Zahl müssen die Verluste hinzugefügt werden, die mit der Belüftung des Raums verbunden sind. Das sind weitere 10 bis 40 %. Die Berechnung erfolgt für die kälteste Zeit des Jahres.
Baustoffe haben eine unterschiedliche Wärmeübertragung. Daher besteht die Hauptaufgabe darin, zu bestimmen, wie viel Wärme durch jeden Quadratmeter des Gebäudes nach draußen geht. Wenn Sie den Wärmeverlust kennen, können Sie die Leistung des Kessels wählen und die Länge des Warmwasserbodens berechnen. Darüber hinaus wird die Wärmeleitfähigkeit des Betonestrichs und des Bodenbelags berücksichtigt, wodurch die Wärme gespeichert wird.
Zusammenfassend müssen Sie die Parameter auflisten, die im Design berücksichtigt werden:
- Bodentemperatur. Es muss auf +30 °C aufgeheizt werden. Diese Temperatur ist nicht mit der naturgemäß höheren Kühlmitteltemperatur zu verwechseln.
- Der an die Außenwände angrenzende Teil des Bodens sollte auf +35 °C beheizt werden, um die Wärmeableitung durch Wände und Fenster auszugleichen.
- In allen Räumen mit hoher Luftfeuchtigkeit (Badezimmer, Wäschetrockner) sollte die Bodentemperatur mindestens +33 °C betragen.
- Rohrverlegungskonfiguration. Dabei werden die Montageabstände zwischen den Abzweigen berücksichtigt.
- Materialien, aus denen das Haus gebaut ist.
- Bodenbelag. Je höher die Wärmeleitfähigkeit, desto schneller heizen sich der Boden und der Raum auf. Die optimalsten Materialien sind Fliesen, Feinsteinzeug, Marmorplatten. Materialien aus Holz sowie aus seinen Abfällen übertragen Wärme nicht gut.
Heizbodenaufbau
Der warme Boden hat eine komplexe Struktur. Im Bauwesen wird es wegen der Größe Torte genanntAnzahl der Schichten. Es besteht aus:
- Lagerbasis. Es kann ein Unterboden oder eine Betonbodenplatte sein.
- Abdichtung aus einer Schicht Polyethylenfolie, entlang der Kontur durch ein Dämpfungsband begrenzt.
- Wärmedämmschicht. Es lässt keine Wärme unter dem Boden entweichen.
- Rohre, die als Kühlmittelleitung dienen.
- Betonestrich.
- Bodenbelag.
Rohrverlegungsvarianten
Bevor mit der Bemessung begonnen wird, wird ein Warmwasserboden berechnet. Die Länge des Rohres ist das Hauptmerkmal, das ermittelt werden muss. Sie hängt von der benötigten Wärmeleistung und vom Material der Rohre ab, die einen unterschiedlichen Wärmeleitkoeffizienten haben. Je höher es ist, desto kürzer kann das Rohr verwendet werden. Der höchste Koeffizient für Kupferrohre. Aufgrund der hohen Kosten wird es jedoch selten verwendet. Der Wasserkreislauf wird je nach Länge auf verschiedene Arten durchgeführt:
- Schnecke. Das Rohr in doppelter Addition wird spiralförmig ausgehend von der Raummitte zur Peripherie verlegt. Der Abstand zwischen benachbarten Ästen beträgt 100 mm. Diese Methode ist gut, da der Boden in einem Raum jeder Größe die gleiche Temperatur hat.
- Schlange. Das Rohr wird in parallelen Zweigen verlegt und füllt nacheinander die Fläche des Raums aus. Diese Art der Verlegung ist einfacher, hat aber einen Nachteil: Je nach Entfernung zur Kühlmittelquelle verändert sich die Bodentemperatur. In einem großen Raum kann der Unterschied durch die allmähliche Abkühlung des Wassers bis zu 10°C betragen.
Die Lage des Wasserkreislaufs wird zunächst mit Markierungen auf Papier gezeichnet. Dann wird nach dem Schema die benötigte Rohrlänge gefunden.
Berechnung der Rohrlänge eines Warmwasserbodens
Zur Berechnung der Länge des Wärmekreislaufs werden 3 Parameter benötigt: Raumfläche, Verlegeschritt, Rohrbiegekoeffizient. Die Formel für die Berechnung sieht folgendermaßen aus:
L=S/N x 1, 1, wobei L die Länge der Sch altung, S die Raumfläche, N der Abstand zwischen den Windungen ist.
Vom Verteiler bis zum Rücklauf wird der Kreislauf in einem Schnitt verlegt. Je dicker das Rohr, desto höher die Wärmeübertragung. Es werden Größen von 16 bis 25 mm verwendet. Betonestrich wird nicht mehr als 60 mm hergestellt. Wenn Sie mehr tun, wird die Wärme von der Betonplatte absorbiert.
Welche Temperatur soll das Kühlmittel haben
Die Temperatur des Wassers im Kreislauf hängt von der Temperatur des Wassermantels des Boilers ab. Für den Normalbetrieb eines Festbrennstoffkessels ist es erforderlich, dass die Trägertemperatur 55 °C nicht unterschreitet. Daher basiert die Berechnung der Leistung eines Warmwasserbodens auf dieser Zahl. Diese Temperatur reicht aus, um den Raum auf 25-27 °C zu erwärmen.
Die Wassermenge, die durch das System fließt, hängt von der Dicke des Rohrs sowie der Leistung der Pumpe ab. Im Durchschnitt sind das 2 l/min pro 10 qm. m.
Die Raumtemperatur wird reduziert, indem die Kapazität des Vorlaufverteilers verringert wird.
Heizleistungsberechnung
Berechnung eines Warmwasserbodenshergestellt, um die erforderliche Heizleistung zu ermitteln. Die Materialien des Gebäudes und die Konfiguration der Räume werden berücksichtigt. Die Abhängigkeit der Leistung vom Wärmeverlust des Hauses wird in der Formel ausgedrückt:
Mp=Q x 1, 2, wobei Q der gesamte Wärmeverlust des Raumes in Watt ist. Die Koeffizienten 1, 2 zeigen an, dass beim Entwurf der Sch altung ein Leistungsspielraum vorhanden sein sollte.
Um den Wärmeverlust zu bestimmen, werden die Materialien, aus denen die Decken, Fenster, Türen bestehen, sowie deren Fläche berücksichtigt. Die Wärmeleitfähigkeit von Materialien ist den Tabellen zu entnehmen.
Fußbodenwärmeverluste werden nicht berücksichtigt. Die Fläche von Wanddecken wird außen unter Berücksichtigung der Ecken gemessen. Der Wärmeverlust jedes Raumteils wird wie folgt berechnet:
Q=1/R x (t in - t n) x S x (1+ ∑β), wobei:
- R - Wärmewiderstand des Materials, aus dem die Decke besteht. Er ergibt sich aus der Multiplikation des Tabellenwertes des Widerstandsbeiwertes mit der Dicke: R=δ / λ;
- t in - die gewünschte Innentemperatur, t n - die Mindesttemperatur in der Region;
- S - Überlappungsbereich, berechnet durch Multiplikation der Breite mit der Länge. ∑β - die Summe der Wärmeverluste, die mit dem Standort des Gebäudes relativ zu den Himmelsrichtungen verbunden sind. Sie können dieser Kategorie auch Windrichtungsverluste hinzufügen.
Rechenbeispiel
Spezielle Option macht deutlicher, wie Formeln angewendet werden. Nehmen Sie zum Beispiel einen Holzraum mit einer Gesamtwandfläche von 80 Quadratmetern. m. Die Höchsttemperatur im Winter beträgt -35 ° C,Raumtemperatur +25 °C. Führen wir die Berechnung für Warmwasserböden durch, deren Installation im nordwestlichen Teil des Hauses geplant ist:
- Finde den Wärmewiderstand (R) der Wandplatten. Der Wert von λ wird Tabellendaten entnommen. Bei Holz sind es 0,14 m² x C° / W. Teilen Sie durch 0,2 m Wandstärke, um 0,7 m² x C°/W zu erh alten.
- Finde den gesamten Wärmeverlust der Wände des Raumes. Q=1 / 0,7 x (25 - (-35)) x 80 x (1 + 0, 1)=7542 W.
R für die Decke errechnet sich aus dem Wärmedurchgangswiderstand der Deckendämmung. Die Fläche wird gleich der Grundfläche genommen. Hinzu kommt ein ähnlicher Wärmeverlust für Fenster und Türen. Die Summe aller gefundenen Werte ergibt den gesamten Wärmeverlust des Raumes. Die resultierende Zahl muss um das 1,2-fache erhöht werden. Dieses Produkt wird die erforderliche Leistung der Fußbodenheizung sein.
Wenn die Auslegung des Wasserkreislaufs nicht die gewünschte Wärmeübertragung liefert, dann werden in diesem Fall zusätzliche Heizungen eingebaut, um die fehlende Leistung zu kompensieren.
Computerrechnung
Um das Studieren von Wärmeleitfähigkeitstabellen zu vermeiden, können Sie im V altec-Programm einen Warmwasserboden berechnen. Es ist kostenlos und erfordert keine Registrierung. Neben der Heizung kann es Daten zur Wasserversorgung, Kanalisation, Hydraulik berechnen. Und berechnen Sie auch die Aerodynamik des Schornsteins.
Neben Computerprogrammen im Internet gibt es Online-Rechner, die je nach Raumgröße ein Verlegeschema erstellenRohre für Fußbodenheizung, und auch wasserbeheizte Böden nach Flächen berechnen.
Eine andere Art von Rechner ermittelt die Kosten einer Fußbodenheizung basierend auf der beheizten Fläche, dem Rohrabstand und den verwendeten Materialien. Ein solches Programm ist eher für die Budgetierung geeignet.
