Расход трубы на 1 м2 поверхности теплого пола при шаге 15 см
Расход трубы теплого пола на 1 м2 таблица и параметры расчета
Автор Монтажник На чтение 10 мин. Просмотров 7.3k. Обновлено
Теплые полы с водяным подогревом устраивают для отопления помещений во многих индивидуальных домах, для их монтажа используют трубопровод из различных материалов, который помещают под стяжку или укладывают открытым методом. Перед проведением работ составляют план и делают расчет необходимых материалов, при этом одним из важных показателей является расход трубы теплого пола на 1 м2 таблица значений которого может оказаться полезной специалистам или заказчикам.
Если отсутствует предварительный план с инженерными расчетами, перед прокладкой теплых полов приходится решать множество задач, связанных с методами монтажа и определением вида, геометрических размеров и количеством материала трубопровода. Пользователь может сам рассчитать трубу для теплого пола на предварительном этапе, определив важные параметры путем несложных подсчетов или воспользовавшись онлайн-калькуляторами из интернета.
Рис. 1 Варианты покрытий водонагреваемых полов частных домов
Преимущества теплых полов перед радиаторным отоплением
Главные виды теплообменников для обогревания индивидуальных домов – радиаторные батареи и водяной теплый пол, последние имеют следующие преимущества:
- Энергоэффективность водонагревного пола значительно превышает батарейное отопление, то есть для обогрева помещений потребуется меньше тепловой энергии и соответственно расхода финансовых средств на топливо.
- Благодаря тому, что трубопровод с тепловым носителем располагается под всей площадью напольного покрытия комнаты, он дает намного более равномерный обогрев помещений, чем точечно расположенные радиаторы около стен.
- Спрятанный в полу трубопровод не нарушает эстетичный вид комнат в отличии от радиаторов, расположенных около стен. К тому же обогреваемый пол удобнее батарей, которые часто мешают эстетичной и практичной расстановке мебели и предметов интерьера в помещении.
- Половой обогрев не отнимает полезную площадь в комнатах в отличие от радиаторных теплообменников.
- Довольно часто в индивидуальных домах кладут на пол плитку, которая обладает высоким коэффициентом теплопроводности и воспринимается всегда холодной. Ее подогрев через пол повышает комфортность пользования помещением, препятствует образованию по углам и в швах плесени или грибка.
- Комнату с нагреваемым полом без радиаторов намного проще убирать, из-за отсутствия грязи в местах выхода труб помещение чище с гигиенической точки зрения.
- Из-за большой массы и объема стяжки, плит перекрытия, в которых помещен нагревательный трубопровод, теплый пол обладает значительно большей тепловой инерционностью в отличие от радиаторных теплообменников. Поэтому при аварийных отключениях электроэнергии и прекращении работы нагревательного котла, тепло в доме при половом обогреве будет удерживаться значительно дольше, чем с батареями.
Рис. 2 Укладка водонагреваемых полов на пенополистирольные подложки
Какие технические параметры определяют при укладке трубопровода
Перед укладкой напольного контура обычно проводят тепловой расчет, который учитывает оптимальную температуру в помещении, потери тепла в зависимости от материала стен (теплопроводности), температурные параметры теплового носителя в системе. Полученные данные помогают рассчитать количество труб для теплого пола, то есть определить их оптимальную длину и диаметр. Перед монтажом полового отопления специалисту и (или) домовладельцу следует определиться с рядом перечисленных ниже факторов.
Выбор материала трубопровода
Для укладки теплых полов оптимально подходит несколько видов металлических и полимерных труб, главные требования к материалам: коррозионная стойкость, хорошая теплопроводность, низкий коэффициент температурного расширения и длительный эксплуатационный срок. При выборе материала трубопровода на теплый пол рассматривают следующие разновидности:
Медь. Трубы из отожженной меди обладают наивысшей степенью теплопроводности и высокой коррозионной устойчивостью, их основным недостатком является высокая стоимость. Также медные трубы сложны в монтаже, при их прокладке для сгибания нужен трубогиб, соединение обычно производят при помощи газовой сварки.
Еще одним недостатком меди может служить форма выпуска – стандартной длины бухты в 50 м не всегда достаточно для устройства контура отопления без стыковых соединений под стяжкой.
Нержавейка. Гофрированный трубопровод из нержавейки обладает приемлемой стоимостью при высокой теплопроводности, неплохой коррозионной стойкостью и относительной простотой в укладке. Его основной недостаток – высокое гидравлическое сопротивление водному потоку, связанное с ребристой поверхностью внутренних стенок, а также не всегда приемлемое качество металла в дешевом товаре, приводящее со временем к коррозии стенок и протечкам.
Рис. 3 Трубопроводы из меди и нержавейки
Сшитый полиэтилен РЕХ. Трубы из сшитого полиэтилена (ПЭ) являются основными конкурентами металлических, они имеют более низкую стоимость и наивысшую степень коррозионной стойкости из-за химической нейтральности полимеров.
Основные недостатки трубопровода из сшитого полиэтилена – высокий коэффициент теплового расширения, кислородопроницаемость и низкая теплопроводность ликвидируется одним выстрелом. После дополнения РЕХ-трубы оболочкой из алюминия (металлопластик) резко падает степень линейного расширения материала от тепла и кислородная проницаемость, улучшается теплопередача трубопроводной линии.
РЕХ-трубы без алюминиевой оболочки просты в укладывании, для их подсоединения к распределительным коллекторным гребенкам можно использовать компрессионные евро-фитинги, которые легко фиксируются разводным ключом без применения специнструмента (паяльников, пресс-клещей).
Сшитые полиэтиленовые РЕХ-трубы реализуют в бухтах длиной до 200 м, так что их метража всегда будет достаточно для устройства контуров отопления любой протяженности.
Термостойкий полиэтилен PERT. Термомодифицированный материал по физическим свойствам пластичности и гибкости напоминает обычный полиэтилен, имеет недостатки, присущие сшитому аналогу РЕХ. Более высокими характеристиками обладает улучшенные PERT-трубы с внутренней алюминиевой оболочкой. Трубопровод из термостойкого ПЭ также монтируют на компрессионные муфты (с алюминиевым слоем на пресс-муфты), его длина в бухтах доходит до 200 м.
Рис. 4 ПЭ-трубы – металлопластик и PERT
Температура пола в помещениях
Поверхность водонагревного пола не должна быть слишком холодной, при низкой температуре сложно получить достаточный обогрев помещения, а находиться и перемещаться по такому покрытию станет некомфортно. Противоположная ситуация приведет к перегреву комнат и также к неудобствам при пользовании полом. Общепринятым считается следующие температурные показатели напольного покрытия:
- для жилых помещений 29 – 32 °С;
- для ванных комнат, санитарных узлов и бассейнов 32 – 35 °С;
- для мастерских или рабочих кабинетов с активной физической деятельностью 26 – 28 °С;
- в коридорах, нежилых помещениях, лестничных площадках, тренажерных залах 18 – 22 °С.
Температура теплоносителя
Температурные характеристики теплоносителя также оказывают существенное влияние на расчет трубы для теплого пола, то есть чем она выше, тем меньшая длина трубопровода понадобится для обогревания помещений.
В отличие от радиаторных батарей, на полы подается теплоноситель в значительно меньшем температурном диапазоне от 40 до 55 °С. Установлено, что оптимальной температурной разницей между подачей и обраткой считается показатель в 10 °С – именно его придерживаются при настройке и регулировке отопительной системы.
Рис. 5 Схемы обогревания индивидуального дома
Диаметр трубопровода
Для укладки теплых полов в основном используют полимерные трубопроводы наружными диаметрами 16 или 20 мм с различной толщиной стенки.
При реализации первого варианта трубопровод легче укладывать, для перекрытия контура понадобится слой стяжки толщиной меньше на 4 мм. Основным недостатком 16 мм линии по сравнению с 20 мм является ее более высокое гидравлическое сопротивление, что приводит к снижению КПД системы. Поэтому рекомендуется укладывать 16 мм трубопровод на объектах небольшой площади, а 20 мм изделия использовать в просторных помещениях с контурами отопления большой длины.
Максимальная длина контуров отопления
Чем больше длина трубопровода и меньше его диаметр, тем более сильное гидравлическое сопротивления испытывает проходящей по контуру теплоноситель и соответственно требуется большая мощность циркуляционного насоса для его проталкивания.
Промышленность выпускает в основном циркулярные электронасосы со стандартизированными параметрами мощности, рассчитанные на определенные нагрузки, то есть если гидравлическое сопротивление в линии станет слишком большим, насос не сможет протолкнуть рабочую среду для ее нормального прохождения по контуру.
Исходя из практических результатов, установлена максимальная длина трубопроводов подогреваемых полов: для 16 мм изделий она не должна превышать 100 м, для 20 мм – 120 м.
Чтобы избежать возможных перегрузок, для работы системы в нормальном режиме обычно не укладывают 16 мм трубопровод длиной более 80 м, а 20 мм – свыше 100 м.
Рис. 6 Схемы укладки
Тип укладки
Существует две основные формы укладки половых контуров – зигзаг (змейка) и улитка (спираль). Если присмотреться к первому варианту, то очевиден его основной недостаток – разная температура теплоносителя в начальной и более удаленной от распределительной гребенки точки. К тому же при укладке змейкой трубу придется изгибать на 180 градусов, что бывает неприемлемо при использовании жестких материалов (потребует применения трубогиба), а также приведет к повышению гидравлических потерь.
При раскладке улиткой получают абсолютно равномерный прогрев пола, связанный с тем, что ветви подачи и обратки проходит рядом и их суммарная температура всегда равна. То есть в начальной точке контура при наиболее горячей подаче рядом с ней располагается трубопровод с самой холодной обраткой, и такая ситуация наблюдается по всей площади помещения. Еще одно весомое преимущество улитки – ее намного проще укладывать пол, чем зигзаг.
Исходя их вышеперечисленных особенностей, схему укладки зигзагом используют в узких помещениях малой площади и при коротком контуре отопления, а улиткой прокладывают трубопровод в основных помещениях большей площади.
Следует отметить, что недостаток укладки обычным зигзагом устранен в схеме с двойной змейкой, где обратка проходит рядом с трубопроводом подачи.
Рис. 7 Зависимость теплового потока от шага укладки, температуры теплоносителя и диаметра труб
Расстояние между трубами теплого пола (шаг укладки)
Общепринятым шагом укладки считается диапазон от 100 до 300 мм включительно, а стандартным размером его изменений является длина 50 мм. Такие расстояния определены экспериментальным путем, то есть при более близком расположении труб разница температур подачи и обратки будет слишком мала и эффективность работы отопительной системы упадет. При большем удалении сложно получить необходимую для достижения комфортного температурного режима теплоотдачу, а сама поверхность пола станет нагреваться неравномерно с ощутимыми полосками тепла. Шаг укладки влияет на расчет длины трубы для теплого пола, понятно, чем он меньше, тем длиннее трубопровод необходим для монтажа.
Также при укладке учитывают более низкие температуры стяжки около стен и оконных проемов, выходящих на улицу. Поэтому многие специалисты в районе краевых зон (1 метр от наружных стен) рекомендуют уменьшать шаг укладки на 50 мм от основного расстояния для обеспечения равномерности обогрева полового покрытия.
Также для снижения тепловых потерь трубопровод рекомендуется укладывать на расстоянии не менее 150 мм от стен, выходящих на улицу.
Общепринятым считается шар укладки в больших жилых помещениях 200 мм, малых комнатах типа небольших кухонь, ванных и санитарных узлов – 150 мм.
Рис. 8 Теплопередача полов, залитых цементно–песчаной стяжкой, под разными покрытиями
Расход трубы теплого пола на 1 м2 таблица
Перед тем, как рассчитать длину трубы для теплого пола, определяют следующие показатели:
- общую площадь помещений в квадратных метрах под обогрев;
- и сколько метров трубы надо на 1 квадратный метр теплого пола.
Затем умножают найденную длину трубы на 1 м2 на общий квадратаж и получают искомый результат.
Определить, сколько трубы пойдет на квадратный метр теплого пола, можно без всяких формул, призвав на помощь логику. К примеру, если трубопровод укладывается с шагом 200 мм, то на участке площадью 1 м 2 можно уложить 5 отрезков длиной 1 м, то есть получим искомый результат 5 м.
По аналогии на 1 м2 площади при шаге 300 мм уйдет 3 отрезка по 1 м и дополнительно 1/3 длины, то есть 3,3 м.
Если при подсчетах мы учитывали, к примеру, поперечные участки, то не следует забывать и о продольных, то есть к полученным значениям в конце придется прибавить общую длину двух стен комнат или сразу отобразить это в таблице, увеличив подсчитанный ручным методом показатель.
Рис. 9 Таблица расхода трубы на 1 м2 водонагревного пола
Чтобы определить общую длину трубопровода водяного теплого пола, сначала рассчитывают его расход на 1 квадратный метр, а затем умножают полученный результат на общую площадь помещения. Обычно длина трубопровода для обогреваемых полов не должна превышать 100 м, если это происходит, укладывают два и более контуров отопления.Расчет мощности центрального отопления
Расчет тепловой мощности вашего дома
Никто не хочет сталкиваться с недостатком тепла или тратить деньги на отопительное оборудование, которое не удовлетворяет потребности дома в отоплении, особенно в разгар зимних морозов. Это небольшое руководство о том, как рассчитать мощность центрального отопления в вашем доме, поэтому вы получите бойлер или тепловой насос, которые будут соответствовать вашим предпочтениям и потребностям и максимально использовать возможности устройства центрального отопления.Эта мера поможет вам более эффективно использовать энергию, как и другие меры по обеспечению устойчивости и зеленой энергии.
Что следует учитывать при оценке мощности центрального отопления?
Тепловая мощность источников тепла: котел, тепловой насос, газовая печь и др. Она должна при ограниченном расходе топлива (электричество, газ) обеспечивать минимально необходимое тепло в самые холодные зимние недели.
Количество и размер теплораспределительных устройств: количество конвекторов и радиаторов (а также количество радиаторных секций), площадь полов с подогревом и т. Д.
Диаметр труб , по которым теплоноситель системы центрального отопления будет транспортироваться и распределяться к отопительным приборам.
Источники топлива для центрального отопления
В контексте текущих эксплуатационных расходов, природный газ может оказаться наименее дорогим вариантом, когда дело доходит до источников топлива для центрального отопления, особенно если используется конденсационный котел, который способен преобразовывать почти 90% топлива, которое он потребляет, в обогрев.Тем не менее, уже не секрет, что в ближайшем будущем цены на газ вырастут из-за ограниченных запасов газа во всем мире и из-за постоянно растущего спроса на чистый природный газ.
После газа, уголь и древесина считаются оптимальными вариантами, когда речь идет о рентабельных источниках тепла. Помимо того, что котел на древесных гранулах или биомассе считается экологически чистым, он идеально подойдет тем домохозяйствам, которые используют биомассу в качестве источника тепла. Проблема с твердотопливными котлами состоит в том, что они нуждаются в постоянном обслуживании - котел необходимо топить ежедневно, желательно два раза в день, если вы хотите избежать перебоев в подаче центрального отопления.Однако, установив аккумулятор тепла, можно свести к минимуму объем работ, необходимых для эксплуатации котла на древесных гранулах. Обычно он входит в состав новейших систем отопления на биомассе, которые в настоящее время доступны на рынке (в зависимости от производителя).
Когда дело доходит до электроэнергии в качестве источника энергии для системы центрального отопления, наиболее разумный способ сделать это (учитывая, что основная цель - сэкономить на счетах за отопление) - это использовать тепловой насос.Это может быть тепловой насос воздух-воздух, воздух-вода или грунтовый тепловой насос. Их электрические и тепловые входы различаются от 3 до 6 раз, что позволяет тепловому насосу обеспечивать максимальный КПД 300%. Тем не менее, вы должны иметь в виду, что эффективность тепловых насосов воздух-воздух и воздух-вода снижается с понижением уровня внешней температуры.
Измерение теплопроизводительности
Первый и самый простой метод расчета теплопроизводительности вашего дома изложен в основах «Строительных норм»: для обогрева каждых 10 квадратных метров вашего дома потребуется один киловатт тепла.Следовательно, для отопления дома площадью 100 квадратных метров нужно будет искать тип котла на 10 кВтч. Однако использование этого метода приведет к несколько ненадежным данным, так как:
- объем воздуха при высоте потолка 2,5 м и 4,5 м будет отличаться, мягко говоря. Более того, теплый воздух неизбежно будет собираться вплотную к потолку.
- потеря тепла через стены и потолок больше, когда разница между температурой внутри и снаружи большой.
- по теплопроницаемости окна и двери значительно отличаются от стен и потолка.
- на измерение теплоемкости сильно влияет тип измеряемого объекта - будь то частный дом или квартира. Положения строительных норм и правил одинаковы для всех типов недвижимости. При этом потери тепла в доме будут намного больше, чем в квартире.
Итак, как более точно рассчитать теплопроизводительность своего дома и ответить на вопрос «какой размер котла мне нужен?»
- Для нагрева одного кубометра воздуха достаточно 40 Вт тепловой мощности.
- Каждое окно добавляет дополнительные 100 Вт тепловой мощности. Каждая дверь по 200 Вт.
- Для домов типовой коэффициент измерения теплопроизводительности составляет 1,5, а для 2-4-х комнатной квартиры - 1,2-1,3, в зависимости от толщины и материала стен.
- Учитывается и погодный коэффициент региона. Он составляет около 0,9 для северной части Шотландии и 0,8 для остальной части Великобритании.
| Пример |
|---|
| В качестве примера определения потребности в отоплении дома мы рассчитаем теплопроизводительность одного этажа (дома) со следующими размерами: длина: 12 м, ширина: 6.5 м, высота: 3,2 м, с 4 окнами и 2 дверями, расположен на юге Великобритании. Расчет выглядит следующим образом:
* Это приблизительная оценка, поэтому приведенные цифры не следует принимать как должное. На окончательные результаты может повлиять ряд факторов, таких как изоляция дома, материалы, из которых он сделан, устойчивый микроклимат и т. Д.Поэтому мы советуем обсудить эти детали с поставщиком котла / теплового насоса, прежде чем приобретать устройство центрального отопления, и использовать калькулятор размера котла. |
Нагревательные приборы
Используя ту же методику расчета, следует определить тепловую мощность каждой комнаты в доме. По результатам можно выбрать наиболее подходящее устройство распределения тепла (т.е. радиатор, конвектор, фанкойл).
Чтобы узнать, сколько тепла может отдавать радиатор, следует проверить некоторые технические параметры радиатора:
- Технический паспорт устройства (технический паспорт), который должен быть предоставлен производителем.
- Мощность радиаторов отопления на сайте производителя.
Большинство производителей радиаторов и конвекторов отмечают, что разница между температурой в помещении и температурой нагревательного устройства составляет около 70 градусов Цельсия (C). Это означает, что при комнатной температуре 20 ° C температура радиатора должна составлять около 90 ° C. Тем не менее, реальные значения могут отличаться от технических характеристик производителя.
Таким образом, если рассматривать технические характеристики (приблизительные оценки) различных типов радиаторов со стандартным расстоянием 50 см между центром радиатора и его шлангами, мы получим следующие числа:
- Секция из чугуна дает около 140 Вт тепла при разнице температур 70 градусов Цельсия в помещении.
- Тепловая мощность биметаллической секции составляет около 180 Вт.
- Алюминиевый радиатор может обеспечить около 190-210 Вт для каждой своей секции. Учитывая относительно низкие цены на алюминиевые радиаторы и их надежность при интеграции в систему центрального отопления, неудивительно, почему так много владельцев недвижимости выбирают их.
Получите расценки на отопительные приборы!
Если вы решили приобрести бойлер или тепловой насос, но не уверены, какой тип вам нужен, мы готовы вам помочь.Заполните форму на этой странице, указав свои личные предпочтения и информацию, и мы предоставим вам до четырех различных поставщиков котлов / тепловых насосов. Вы можете выбрать предложение, которое наилучшим образом соответствует вашим потребностям. Услуга бесплатная, без обязательств и занимает всего несколько минут.
.Полное руководство по размерам и спецификациям труб - Бесплатная карманная диаграмма
Перейти к содержанию- На главную
- ТрубопроводыРазвернуть / Свернуть
- ТрубопроводРазвернуть / Свернуть
- Направляющая по трубам
- Размеры и график труб
- Цвета графика
Коды
- ТрубопроводРазвернуть / Свернуть
- Производство бесшовных и сварных труб
- Осмотр труб
- Руководство по трубопроводным фитингам
- Производство трубных фитингов
- Размеры и материалы трубных фитингов
- Осмотр трубных фитингов - Визуальные и испытания
- 90 и 45 градусов
- Размеры трубных колен и возвратных труб
- Размеры тройника
- Размеры трубного редуктора
- Размеры заглушки
- Размеры трубной муфты
- Направляющие фланцев
- Направляющие для фланцев
- Номинальные характеристики фланца
- Размеры фланца приварной шейки
- Размеры фланца RTJ
- Размеры фланца для соединения внахлест
- Размеры фланца с длинной приварной шейкой
- Размеры фланца приварной втулки
- Размеры фланца
- Размеры глухого фланца
- Размеры фланца
- Направляющая клапана
- Детали клапана и трим клапана
- Запорный клапан
- Проходной клапан
- Шаровой клапан
- Обратный клапан
- Поворотный клапан
- Плунжерный клапан
- Пробка
- Клапан сброса давления
- Направляющая материала трубы
- Углеродистая сталь
- Легированная сталь
- Нержавеющая сталь
- Цветные металлы
- Неметаллические
- ASTM A53
- 110
0003 ASTM - ОлецЭкспа nd / Collapse
- Направляющая
- Weldolet и размеры
- Sockolet и размеры
- Threadolet и размеры
- Latrolet и размеры
- Elbolet и размеры
- Болты шпилькиРасширение / свертывание Болта
- Процедура затягивания шпильки
- Таблица фланцевых болтов
- Размеры тяжелой шестигранной гайки
- Прокладки и жалюзи для очков Развернуть / Свернуть
- Направляющая прокладок
- Спирально-навитая прокладка
- Размеры спирально-навитой прокладки
- Прокладка
- и размер
- Spectac4 Размеры слепых очков
- Как читать P&ID Схема технологического процесса
- Символы P&ID и PFD
- Символы клапана
- Скоро
- Видеоуроки
- हिंदी Видео
- Home
- Трубопровод
- Трубопровод
- Руководство по трубам
- Размеры труб и график
- Диаграммы цветов
- Диаграммы цветов 9000 Производство бесшовных и сварных труб
- Осмотр труб
- Фитинги
- Руководство по трубопроводным фитингам
- Производство трубных фитингов
- Размеры и материалы трубных фитингов
- Осмотр трубных фитингов - визуальный осмотр и испытания
- Размеры отводов - 90 и 4 5 градусов
- Размеры трубных колен и возвратных труб
- Размеры тройника
- Размеры трубного редуктора
- Размеры заглушки
- Размеры трубной муфты
- Фланцы
- Направляющая фланца
- Фланец фланца
- Фланец
- Фланец
- Размеры фланца приварной шейки
- Размеры фланца RTJ
- Размеры фланца для соединения внахлест
- Размеры фланца с длинной приварной шейкой
- Размеры фланца при сварке внахлест
- Размеры фланца
- Размеры глухого фланца
- Размеры фланца 21
- Размеры фланца 21 Клапаны
- Направляющая
- Детали клапана и трим клапана
- Запорный клапан
- Проходной клапан
- Шаровой клапан
- Обратный клапан
- Поворотный клапан
- Пробковый клапан
- Игольчатый предохранительный клапан
9000 - Трубопровод
- Направляющая материала трубы
- Углеродистая сталь
- Легированная сталь
- Нержавеющая сталь
- Цветные металлы
- Неметаллические
- ASTM A53
- ASTM A105
- Olets
- Olets
- Weldolet и размеры
- Sockolet и размеры
- Threadolet и размеры
- Latrolet и размеры
- Elbolet и размеры
- Болты шпильки
- Направляющая шпильки
- Процедура затяжки болтов
- Тяжелый фланец
- Размеры
- Прокладки и жалюзи для очков
- Направляющая для прокладок
Анализ тепловых характеристик конструкции железобетонного пола с системой теплого пола в многоквартирном доме
Использование эластичных материалов в системах теплого пола железобетонного пола в многоквартирном доме тесно связано с уменьшением ударного шума пола и потеря тепловой энергии. В этом исследовании изучалась теплопроводность пенополистирола (EPS), используемого в качестве упругого материала в Южной Корее, и анализировалась теплопередача железобетонной конструкции перекрытия в соответствии с теплопроводностью упругих материалов.Для измерения теплопроводности использовалось 82 образца EPS. Измеренная кажущаяся плотность упругих материалов EPS составляла от 9,5 до 63,0 кг / м 3 , а теплопроводность - от 0,030 до 0,046 Вт / (м · К). По мере увеличения плотности упругих материалов из пенополистирола теплопроводность имеет тенденцию к пропорциональному снижению. Чтобы установить разумные требования к теплоизоляции для систем теплого пола, необходимо определить термические свойства конструкции пола в соответствии с теплоизоляционными материалами.Моделирование теплопередачи было выполнено для анализа температуры поверхности, потерь тепла и теплового потока конструкции пола с системой лучистого отопления. Поскольку теплопроводность эластичного материала EPS увеличилась в 1,6 раза, потери тепла увеличились на 3,4%.
1. Введение
В Корее многоквартирные дома занимали самую высокую долю - 86,4% жилых домов. На многоквартирные дома приходится более 50% всех типов жилья, и с 1990-х годов были построены многоэтажные многоквартирные дома выше 15 этажей, иногда 30 этажей, чтобы эффективно использовать относительно небольшую земельную площадь (99 373 км 2 ). Корея с высокой плотностью населения [1].Некоторые семьи живут по соседству друг с другом, разделенные только стеной или полом. Поскольку одна железобетонная плита разделяет домохозяйства в квартирах, ударный шум пола и потери тепла сверху могут быть легко перенесены в дом внизу и за пределы дома. Так что есть много проблем, связанных с теплоизоляцией и звукоизоляцией. В частности, звук удара пола вызывает раздражение у жителей и вызывает множество жалоб в жилых домах, таких как квартиры.Энергия для отопления помещений и нагрева воды является самым большим потреблением энергии в жилых зданиях.
Конструкция железобетонного перекрытия с системой лучистого теплого пола (ONDOL) традиционно использовалась для жилых домов в Корее [2, 3]. Эта конструкция пола из железобетона (ЖБИ) состоит из железобетонной плиты, изоляционного слоя с упругими материалами, слоя лучистого теплого пола, слоя аккумулирования тепла и материалов для отделки пола. Горячая вода из бойлера подается в пластиковую трубу в слое лучистого теплого пола под поверхностью пола.Горячая вода циркулирует по встроенной пластиковой трубе, нагревая пол для обогрева помещения. Установка упругих материалов между бетонной плитой и слоем лучистого теплого пола в системе лучистого теплого пола известна как самый популярный метод снижения ударного шума пола и потерь тепла в жилых домах в Корее. Как правило, толщина упругих материалов составляет 10–20 мм.
Использование эластичных материалов в системах напольного отопления тесно связано с уменьшением ударного шума пола и потерь тепловой энергии.В Корее характеристики теплоизоляции ограждающих конструкций здания просто включают в себя толщину изоляционных материалов и свойства теплопередачи систем стен и полов по регионам [4, 5]. Конструкция пола в многоквартирных домах должна обладать определенными характеристиками звукоизоляции пола (легкий ударный звук составляет 58 дБ или меньше, а тяжелый ударный звук - 50 дБ или меньше) и термического сопротивления (1,23 м 2 K / Вт). В предыдущем исследовании Kim et al. [1] опубликовали исследование, в котором утверждается, что по мере уменьшения динамической жесткости упругих материалов уровень ударного шума в системе напольного отопления также снижается.Была корреляция между динамической жесткостью и ударным звуком тяжелого веса. Jeong et al. [6] измерили теплопроводность и плотность упругих материалов и исследовали их корреляцию. Но не было исследований, которые бы пытались проанализировать теплопередачу конструкции пола из ЖБИ с системой лучистого теплого пола как тепловое свойство упругих материалов.
Было проведено несколько исследований эффектов теплопередачи и методов анализа в области энергетики зданий.Сонг [2] рекомендовал выбирать материалы для отделки полов над системой подогрева пола в Корее по тепловому потоку, исходя из тепловой нагрузки, и они должны быть теплофизиологически комфортными. Ли и др. [3] опубликовали исследование о том, что
.Конвективная теплопередача
Тепловая энергия, передаваемая между поверхностью и движущейся жидкостью с разными температурами - известна как конвекция .
На самом деле это комбинация диффузии и объемного движения молекул. Вблизи поверхности скорость жидкости мала, и преобладает диффузия. На расстоянии от поверхности объемное движение усиливает влияние и преобладает.
Конвективная теплопередача может быть
- принудительной или вспомогательной конвекцией
- естественной или свободной конвекцией
принудительной или вспомогательной конвекцией
принудительной конвекцией, когда поток жидкости индуцируется внешняя сила, такая как насос, вентилятор или смеситель.
Естественная или свободная конвекция
Естественная конвекция вызывается выталкивающими силами из-за разницы плотности, вызванной колебаниями температуры в жидкости. При нагревании изменение плотности в пограничном слое заставит жидкость подниматься и заменяться более холодной жидкостью, которая также будет нагреваться и подниматься. Это продолжающееся явление называется свободной или естественной конвекцией.
Процессы кипения или конденсации также называют конвективными процессами теплопередачи.
- Теплопередача на единицу поверхности за счет конвекции была впервые описана Ньютоном, и это соотношение известно как закон охлаждения Ньютона .
Уравнение конвекции может быть выражено как:
q = h c A dT (1)
, где
q = теплопередача за единицу времени (Вт, БТЕ / ч)
A = площадь теплопередачи поверхности (м 2 , футы 2 )
h c = коэффициент конвективной теплопередачи процесса ( Вт / (м 2o C, Btu / (фут 2 h o F) )
dT = разница температур между поверхностью и основной жидкостью ( o C, F)
Коэффициенты теплопередачи - единицы
Коэффициенты конвективной теплопередачи
Коэффициенты конвективной теплопередачи - ч c - в зависимости от t тип среды, будь то газ или жидкость, и свойства потока, такие как скорость, вязкость и другие свойства, зависящие от потока и температуры.
Типичные коэффициенты конвективной теплопередачи для некоторых распространенных применений потока жидкости:
- Свободная конвекция - воздух, газы и сухие пары: 0,5 - 1000 (Вт / (м 2 K))
- Свободная конвекция - вода и жидкости: 50 - 3000 (Вт / (м 2 K))
- Принудительная конвекция - воздух, газы и сухие пары: 10 - 1000 (Вт / (м 2 K))
- Принудительная конвекция - вода и жидкости: 50 - 10000 (Вт / (м 2 K))
- Принудительная конвекция - жидкие металлы: 5000 - 40000 (Вт / (м 2 K))
- Кипящая вода: 3.000 - 100,000 (Вт / (м 2 K))
- Водяной пар конденсата: 5.000 - 100,000 (Вт / (м 2 K))
Коэффициент конвективной теплопередачи для воздуха
Коэффициент конвективной теплопередачи для потока воздуха может быть приблизительно равен
ч c = 10,45 - v + 10 v 1/2 (2)
где
h c = коэффициент теплопередачи (кКал / м 2 ч ° C)
v = относительная скорость между поверхностью объекта и воздухом (м / с)
Начиная с
1 ккал / м 2 ч ° С = 1.16 Вт / м 2 ° C
- (2) можно изменить на
h cW = 12,12 - 1,16 v + 11,6 v 1/2 (2b)
где
ч cW = коэффициент теплопередачи (Вт / м 2 ° C )
Примечание! - это эмпирическое уравнение, которое может использоваться для скоростей от 2 до 20 м / с .
Пример - конвективная теплопередача
Жидкость течет по плоской поверхности 1 м на 1 м. Температура поверхности 50 o C , температура жидкости 20 o C и коэффициент конвективной теплопередачи 2000 Вт / м 2o С . Конвективную теплопередачу между более горячей поверхностью и более холодным воздухом можно рассчитать как
q = (2000 Вт / (м 2o C)) ((1 м) (1 м)) ((50 o C) - (20 o C))
= 60000 (Вт)
= 60 (кВт)
Калькулятор конвективной теплопередачи
Таблица конвективной теплопередачи
