Kolik metrů by měl mít jeden okruh vytápěné podlahy?

Témata zde zahrnují: maximální délku okruhu podlahového vytápění vodou, umístění potrubí, optimální výpočty a také počet okruhů s jedním čerpadlem a zda jsou potřeba dva stejné.

Lidová moudrost volá po měření sedmkrát. A s tím se nelze hádat.

V praxi není snadné si uvědomit, co se vám opakovaně přehrávalo v hlavě.

V tomto článku budeme hovořit o práci spojené s komunikací teplé vodní podlahy, zejména budeme věnovat pozornost délce jejího obrysu.

Pokud plánujeme instalaci vodou vyhřívané podlahy, je délka okruhu jedním z prvních problémů, který je třeba řešit.

Umístění potrubí

Systém podlahového vytápění zahrnuje značný seznam prvků. Máme zájem o trubky. Je to jejich délka, která definuje pojem „maximální délka podlahy s teplou vodou“. Musí být položeny s ohledem na vlastnosti místnosti.

Z toho dostáváme čtyři možnosti, známé jako:

• had;
• dvojitý had;
• rohový had;
• hlemýžď.

Při správné instalaci bude každý z uvedených typů účinný pro vytápění místnosti. Délka potrubí a objem vody mohou být (a velmi pravděpodobně budou) různé. Na tom bude záviset maximální délka podlahového okruhu ohřívaného vodou pro konkrétní místnost.

Hlavní výpočty: objem vody a délka potrubí

Nejsou zde žádné triky, naopak, vše je velmi jednoduché. Vybrali jsme například variantu hada. Použijeme řadu ukazatelů, mezi nimiž je délka okruhu vodou vytápěné podlahy. Dalším parametrem je průměr. Používají se především trubky o průměru 2 cm.

Zohledňujeme také vzdálenost od potrubí ke stěně. Zde doporučují pokládku v rozmezí 20-30 cm, ale je lepší umístit trubky jasně ve vzdálenosti 20 cm.

Vzdálenost mezi trubkami je 30 cm.Šířka samotné trubky je 3 cm.V praxi mezi nimi získáme vzdálenost 27 cm.
Nyní se přesuneme do oblasti místnosti.

Tento ukazatel bude rozhodující pro takový parametr teplé vody, jako je délka okruhu:

1. Řekněme, že náš pokoj je 5 metrů dlouhý a 4 metry široký.
2. Pokládání potrubí našeho systému začíná vždy od menší strany, tedy od šířky.
3. Abychom vytvořili základnu potrubí, vezmeme 15 trubek.
4. U stěn zůstane mezera 10 cm, která se pak na každé straně zvětší o 5 cm.
5. Sekce mezi potrubím a kolektorem je 40 cm, tato vzdálenost přesahuje 20 cm od stěny, o které jsme hovořili výše, protože v této sekci bude nutné nainstalovat odvodňovací kanál.

Naše indikátory nyní umožňují vypočítat délku potrubí: 15×3,4 = 51 m. Celý okruh zabere 56 m, jelikož bychom měli počítat i s délkou tzv. kolektorová sekce, která je 5m.

Délka potrubí celého systému se musí vejít do přípustného rozsahu – 40-100 m.

Číslo

Jedna z následujících otázek: jaká je maximální délka vodního podlahového okruhu? Co dělat, když místnost vyžaduje např. 130 nebo 140-150 m potrubí? Řešení je velmi jednoduché: budete muset vytvořit více než jeden obvod.

Hlavní věcí při provozu podlahového systému ohřívaného vodou je účinnost. Pokud podle výpočtů potřebujeme 160 m potrubí, pak uděláme dva okruhy po 80 m. Koneckonců, optimální délka okruhu podlahy ohřívaného vodou by tuto hodnotu neměla překročit. To je způsobeno schopností zařízení vytvořit potřebný tlak a cirkulaci v systému.

Není nutné, aby obě potrubí byla absolutně stejná, ale také není žádoucí, aby byl rozdíl patrný. Odborníci se domnívají, že rozdíl může klidně dosáhnout 15 m.

Maximální délka okruhu podlahového vytápění vodou

K určení tohoto parametru musíme vzít v úvahu:

• hydraulický odpor;
• ztráta tlaku v konkrétním okruhu.

Uvedené parametry jsou určeny především průměrem potrubí používaných pro teplovodní podlahu a objemem chladicí kapaliny (za jednotku času).

Při instalaci vyhřívaných podlah existuje koncept – tzv. efekt. uzamčená smyčka. Hovoříme o situaci, kdy bude cirkulace přes smyčku nemožná, bez ohledu na výkon čerpadla. Tento efekt je vlastní v situaci tlakové ztráty 0,2 bar (20 kPa).

Abychom vás nepletli dlouhými výpočty, napíšeme pár doporučení, ověřených praxí:

1. Maximální obrys 100 m se používá pro trubky o průměru 16 mm z kovoplastu nebo polyetylenu. Ideální varianta – 80 m
2. Obrys 120 m je limit pro 18mm trubku ze zesíťovaného polyetylénu. Je však lepší omezit se na dosah 80-100 m
3. S plastovou trubkou 20 mm můžete vytvořit obrys 120-125 m

Maximální délka potrubí pro teplovodní podlahu tedy závisí na řadě parametrů, z nichž hlavním je průměr a materiál potrubí.

Jsou nutné a možné dva stejné?

Ideální by samozřejmě bylo, kdyby smyčky byly stejně dlouhé. V tomto případě nebudou potřeba žádné úpravy ani hledání rovnováhy. Ale to je většinou v teorii. Pokud se podíváte na praxi, ukazuje se, že není ani vhodné dosáhnout takové rovnováhy v teplé vodní podlaze.

Faktem je, že v zařízení sestávajícím z několika místností je často nutné položit vytápěné podlahy. Jedním z nich je důrazně malý, například koupelna. Jeho rozloha je 4-5 m2. V tomto případě vyvstává rozumná otázka: stojí za to upravit celou plochu pro koupelnu a rozdělit ji na malé části?

Protože to není vhodné, přistupujeme k další otázce: jak neztratit tlak. A za tímto účelem byly vytvořeny prvky jako vyvažovací ventily, jejichž použití spočívá ve vyrovnávání tlakových ztrát podél okruhů.

Opět můžete použít výpočty. Ale jsou komplexní. Z praxe provádění prací na instalaci teplovodní podlahy můžeme bezpečně říci, že odchylka ve velikosti obrysů je možná v rozmezí 30-40%. V tomto případě máme každou šanci získat maximální účinek použitím podlahy s teplou vodou.

Navzdory značnému množství materiálů, jak si vyrobit vodní podlahu sami, je lepší obrátit se na specialisty. Pouze řemeslníci mohou zhodnotit pracovní plochu a v případě potřeby „zmanipulovat“ průměr trubky, „rozřezat“ plochu a kombinovat krok pokládky, pokud jde o velké plochy.

Množství s jedním čerpadlem

Další často kladená otázka: kolik okruhů může pracovat na jedné směšovací jednotce a jednom čerpadle?
Otázka ve skutečnosti musí být konkrétnější. Například na úroveň – kolik smyček lze připojit ke kolektoru? V tomto případě bereme v úvahu průměr kolektoru, objem chladicí kapaliny procházející jednotkou za jednotku času (výpočet je v m3 za hodinu).

Musíme se podívat na datový list uzlu, který ukazuje faktor maximální propustnosti. Pokud provedeme výpočty, dostaneme maximální číslo, ale nemůžeme s ním počítat.

Tak či onak zařízení udává maximální počet připojení okruhů – obvykle 12. I když podle výpočtů můžeme získat 15 nebo 17.

Maximální počet výstupů v kolektoru nepřesahuje 12. I když existují výjimky.

Viděli jsme, že instalace teplovodní podlahy je velmi obtížný úkol. Zejména v části, kde se bavíme o délce obrysu. Proto je lepší kontaktovat specialisty, abyste nepředělali ne zcela úspěšnou instalaci, která nepřinese účinnost, kterou jste očekávali.

Mylná představa 1. Výhoda rozteče potrubí 150 mm oproti rozteči 200 mm

Existuje mylná představa, že v závislosti na tepelných ztrátách místnosti byste měli zvolit různé rozteče potrubí: 100, 150, 200.

Ve skutečnosti závisí tepelný výkon systému podlahového vytápění na rozdílu povrchových teplot podlahy (Tp) a teploty vzduchu v místnosti (Tv). Tento teplotní rozdíl, vynásobený plochou vyhřívané podlahové desky a koeficientem prostupu tepla (α≈10-12 W/m2/K), udává tepelný výkon ve wattech v rámci jedné místnosti.

Čím kratší je instalační krok, tím teplejší musí být chladicí kapalina, aby bylo dosaženo požadované teploty povrchu podlahy pro určitý design podlahového koláče a podlahovou krytinu.

GRAF 1. Zátěžový diagram pro podlahový koláč s odporem prostupu tepla R=0,06 W/m2/K (6cm potěr, lepidlo, porcelánová kamenina) Osa x je teplotní rozdíl mezi teplotou chladicí kapaliny (Tt) a teplotou vzduchu v pokoj (TV).

Zvětšení nebo zmenšení rozteče pokládky potrubí vede ke změně povrchové plochy potrubí (dělicí stěny), které se účastní procesu přenosu tepla z chladicí kapaliny do potěru. Při zmenšení plochy (tedy zvětšení rozteče) dosáhnete stejného tepelného výkonu jednoduchým mírným zvýšením teploty chladicí kapaliny: např. pro rozteč 200mm o 1-3 stupně oproti rozteči 150mm.

GRAF 2. Závislost hustoty tepelného toku systému vytápěné podlahy na teplotě povrchu podlahy Tp, [°C] při různých roztečích uložení potrubí B, [mm] a teplotě vzduchu v místnosti Tb = 20 °C

Po přijetí tepla z chladicí kapaliny předává potěr teplo podlahové krytině a vytváří určitou teplotu povrchu podlahy. Toto teplo se pak vlivem teplotního rozdílu přenáší do vzduchu.

Maximální teplota povrchu podlahy je omezenaa neměla by překročit pohodlných 28-32 stupňů. Podle toho jsme limitováni horní hranicí přenášeného výkonu. Toho lze dosáhnout s jakýmkoli obecně uznávaným stoupáním potrubí, což je jasně znázorněno na grafu 1.

Proč se používají různé rozteče potrubí?

1. Pro korekci teploty povrchu podlahy ve vybrané místnosti vzhledem k ostatním místnostem v domě. Například, pokud je ve všech místnostech použito stoupání 200 mm, umožňuje to udržovat teplotu podlahy 28 stupňů (při aktuální teplotě chladicí kapaliny), ale v koupelně vyhřívaná podlaha instalovaná se stoupáním 150 mm topí povrch podlahy až 30 stupňů, a proto produkuje větší tepelný výkon (při stejné teplotě chladicí kapaliny v systému).

2. Pro udržení stejné teploty povrchu podlahy při používání různé podlahové krytiny v různých místnostech v rámci stejného systému.

Odpor prostupu tepla R (nebo koeficient prostupu tepla k=1/R) vyhřívaného podlahového koláče přímo ovlivňuje ustálenou teplotu povrchu podlahy při aktuální teplotě chladicí kapaliny.

3. Pro udržení nízkých parametrů chladicí kapaliny během používání podlahové krytiny s nízkým součinitelem prostupu tepla. Krok pokládky potrubí se volí v závislosti na typu použitého nátěru pro dosažení požadované návrhové teploty povrchu podlahy pro zvolený teplotní režim otopné soustavy.

Pro potěr s dlažbou jako podlahovou krytinou je optimální krok 200mm. Pro podlahové krytiny s nízkým koeficientem tepelné vodivosti (například parkety, laminát) 150mm nebo 100 mm.

4. Pro „suchou“ metodu Pokládka podlahy se vyznačuje vysokou odolností proti přenosu tepla vrstev nad potrubím. Například při použití koláče přes potrubí – dva listy GVLV + dlaždice – doporučujeme použít krok 100mm – výkonově se takový systém bude blížit klasickým kamnům s roztečí 200 mm při stejné teplotě chladiva v přívodním potrubí.

Pohled do budoucna: čím vyšší je odpor přenosu tepla, tím menší je odvod tepla na 1 m.p. potrubí, tím nižší je vypočítaný průtok chladicí kapaliny a v důsledku toho lze okruh prodloužit. Okruh o rozteči 100 mm a délce 100 m v „suchém“ koláči se hydraulickým odporem a výkonem rovná okruhu „potěr + dlaždice“ o rozteči 200 mm a délce 65 m.

Mylná představa 2. Maximální délka obrysu je přísně omezena na určitou hodnotu

Doporučené maximální délky okruhů:

Pro 16×2,0 – až 80m, pro 20×2,0 – až 120m – pro různé průměry potrubí se stejným dostupným tlakem na kolektoru a stejným měrným tepelným výkonem W/m2.

Jedná se o šablonu, která obvykle nezpůsobuje problémy. Při použití šablony stačí pro zajištění provozuschopnosti systému provést hydraulický výpočet hlavního cirkulačního prstence (nejdelší, nejvíce zatížený), který zabere asi jednu minutu času. To stačí k výběru zařízení a hlubší znalosti mohou být vyžadovány pouze ve fázi uvádění systému do provozu.

Vše, co je napsáno níže, je podrobné vysvětlení – pro skeptické zákazníky, kteří se začnou hádat, když ve svém projektu vidí délku, která neodpovídá vzoru, kterému věří.

Úkolem projektanta je dodat vytápěnému podlahovému okruhu požadovaný výkon. K tomu zvolte teplotní plán (teplota přívodu a teplota zpátečky) a vypočítejte požadovaný průtok pro každý okruh a systém jako celek (součet průtoků všech okruhů spotřebičů). Dále se s vypočteným průtokem chladiva určí měrná lineární tlaková ztráta na 1 m potrubí z grafů nebo tabulek výrobce použitého potrubí. Po vynásobení délkou potrubí se získá lineární tlaková ztráta v okruhu. Zohledněny jsou i všechny tlakové ztráty do rozdělovače – cirkulační prstenec zahrnuje celou cestu od zdroje ke spotřebiči a zpět (hydraulickým výpočtům bude věnován samostatný článek). Velikost tlakové ztráty musí být kompenzována zvoleným oběhovým čerpadlem, vytvářejícím požadovaný tlakový rozdíl ve vytápěném podlahovém kolektoru nebo tzv. disponibilní tlak na kolektoru (ΔPc, Pa).

Výpočet hlavního cirkulačního kroužku pro výběr čerpadla

Dostupný tlak ΔPc je hlavním limitujícím faktorem pro maximální délku okruhu podlahového vytápění. Tlaková ztráta v okruhu podlahového vytápění se vždy rovná dostupnému tlaku na rozdělovači. V tomto případě je v okruhu s určitým průtokem chladicí kapaliny zaveden určitý hydraulický režim. Seřízením vyvažovacích ventilů nebo průtokoměrů na rozdělovači je možné vytvořit lokální tlakové ztráty v okruhu za účelem snížení průtoku chladiva na vypočítanou hodnotu.

Chyba návrhu je situace, kdy je skutečný průtok chladicí kapaliny okruhem menší než vypočítaný při plně otevřeném vyvažovacím ventilu (průtokoměru). Právě pro eliminaci takových situací existují doporučení pro omezení maximální délky obrysu u objektů, kde se neprovádějí hydraulické výpočty.

V praxi se hodnota dostupného tlaku ΔPc, Pa, pohybuje v rozmezí 5000 až 50000 Pa. Nízké hodnoty ΔPc nastávají při zúžení průměrů hlavních potrubí mezi čerpací a směšovací jednotkou v kotelně a rozdělovačem podlahového vytápění a také při nesprávné volbě čerpadla a třícestného směšovacího ventilu. Vysoké disponibilní tlakové ztráty je dosaženo například při instalaci čerpací a směšovací jednotky v těsné blízkosti kolektoru.

Optimální hodnotu ΔPc, kterou je nutné zajistit na kolektoru, lze brát jako 20000 25 Pa. Pro tuto hodnotu je snadné navrhnout systém založený na nejoblíbenějším domácím čerpadle UPS 60-XNUMX. Všechny okruhy podlahového vytápění připojené ke kolektoru jsou vypočteny na základě přijatého dostupného tlaku. Splnění podmínky rovnosti mezi dostupným tlakem a tlakovou ztrátou v okruhu je dosaženo buď změnou vypočteného průtoku chladiva (to vede ke zvýšení/snížení rozdílu teplot mezi přívodním a vratným potrubím), nebo snížením celkového délka okruhu (pro udržení požadovaného průtoku chladiva), nebo změnou vnitřního průměru potrubí .

Příklady parametrů okruhu podlahového vytápění:

Dostupný tlakový rozdíl ΔPc mezi přívodním a vratným potrubím je 20000 0,06 Pa, podlahový koláč s odporem přenosu tepla R=2 [W/(m6*K)] (XNUMX cm potěr, lepidlo, porcelánová kamenina)

Při teplotě chladicí kapaliny na přívodním potrubí 45 stupňů pro trubku ze zesíťovaného polyetylénu d=16×2,0mm bude optimální délka trubky 65m. Průtok chladicí kapaliny bude 3 litry za minutu, výkon okruhu 1150 W, což je přibližně rovných 90 W/m2 při kroku pokládky 200 mm. Teplota zpátečky bude o 5 stupňů nižší.

Pokud je při zachování všech ostatních podmínek okruh dlouhý 80 m, průtok chladicí kapaliny bude 2,7 litru za minutu, rozdíl teplot přívodu a zpátečky bude již 7 stupňů, výkon okruhu bude 1300 W ( 81 W/m2). Optimální je teplotní rozdíl 7 stupňů, takže další prodlužování okruhu je nežádoucí, aniž by se zvýšil dostupný pokles tlaku v bloku rozdělovače.

Při délce okruhu 100 m bude průtok chladicí kapaliny 2,4 litru za minutu, rozdíl teplot přívodu/zpátečky 10 stupňů, výkon okruhu 1500 W (75 W/m2).

Při teplotě chladicí kapaliny na přívodním potrubí 45 stupňů pro trubku ze zesíťovaného polyetylénu d=20×2,0mm bude optimální délka trubky 95m. Průtok chladicí kapaliny bude 5,5 litru za minutu, výkon okruhu 1800 W, což je přibližně 95 W/m2 při kroku pokládky 200 mm. Maximální doporučená délka okruhu pro trubku d=20×2,0mm je v rozmezí 120-140m.

Mylná představa 3. Míchací jednotka je vždy nezbytná

Čerpadlo-směšovací jednotka (PMU) se používá k připojení nízkoteplotního podlahového vytápění k vysokoteplotnímu topnému systému.

Kolektor podlahového vytápění je připojen k radiátorovému topnému systému přes NSU

Pokud se topný systém skládá pouze ze systému vytápěné podlahy nebo bude pracovat podle plánu vytápěné podlahy, pak NSU není potřeba. V tomto případě je teplota chladicí kapaliny omezena na ovládacím panelu kotle. To platí pro elektrokotle a plynové nástěnné kotle, stejně jako pro všechny generátory tepla, které jsou schopny udržovat danou teplotu chladiva a nemají požadavky na minimální teplotu zpátečky.

Kotel a systém podlahového vytápění jako jediný zdroj tepla

Je-li potřeba chránit zdroj tepla před nízkými teplotami zpátečky (například kotel na tuhá paliva, naftový nebo plynový podlahový s litinovým výměníkem), připojení k jednomu nízkoteplotnímu spotřebiči je možné pouze přes vyrovnávací nádrž . Po vyrovnávací kapacitě je vyžadována NSU.

Kotel na tuhá paliva s ochranou proti nízké teplotě zpátečky a nízkoteplotním topným systémem může pracovat pouze přes vyrovnávací nádrž.

Mylná představa 4: Rozdělovač z nerezové oceli je lepší než rozvod z mosazi.

Z hlediska odolnosti proti korozi nemá smysl v topných systémech používat nerezové kolektory. Mosaz se úspěšně používá jak v topných systémech, kde je riziko koroze z definice minimální, tak ve vodovodních systémech. Mosazné rozdělovače, stejně jako ostatní výrobky z mosazi, jsou navíc poniklované, aby se eliminovalo riziko koroze.

Evropští výrobci opustili mosaz kvůli jejím vysokým nákladům – výroba nerezového potrubí je levnější než mosazného.

U nerezových kolektorů je důležitý druh oceli, tloušťka stěny a kvalita spoje. Evropští výrobci používají ocel AISI304 pro topné systémy a vědecký základ jejich výroby a kvalita jejich výrobků je nepochybná – mimo jiné pro tento účel pořádají každoroční exkurze ve svých podnicích. Rozdělovače evropské výroby jsou v současnosti na trhu dostupné pouze v nerezové oceli.

Levné čínské nerezové rozvody jsou potenciálně méně spolehlivé než levné čínské mosazné rozvody. Kvalita švu, jakost oceli a tloušťka plechu jsou dostupné faktory pro optimalizaci nákladů na produkt. Je nemožné vyrobit mosazné potrubí tenké ve výrobě z důvodu hospodárnosti a kvalitu niklové vrstvy nebo její úplnou absenci lze snadno zjistit okem.

V diskusi o kvalitě rozdělovacího bloku by na prvním místě měla být kvalita komponentů – průtokoměry, termostatické ventily, odvzdušňovače a vypouštěcí ventily. Komponenty tvoří více než polovinu nákladů na kolektorovou jednotku. V 99 % případů vznikají problémy právě kvůli nekvalitním součástkám.