“Mantén la cabeza fría y los pies calientes” es una sabiduría popular para mantenerte saludable. Este proverbio se pone en práctica con la calefacción por suelo radiante, uno de los tipos de calefacción de espacios tecnológicamente más avanzados. Pero para que el sistema cumpla con sus funciones, es necesario calcular el piso de agua caliente, teniendo en cuenta las condiciones de operación.
¿Qué es un suelo de agua caliente?
Este tipo de calefacción se generalizó en Europa en los años 80 del siglo pasado. Fue entonces cuando comenzó la producción en masa de tuberías de polipropileno, lo que sirvió de impulso para la instalación de este tipo de sistemas.
El suelo de agua caliente es una estructura de tuberías conectadas entre sí dentro de una solera de hormigón. El agua que circula en el interior calienta uniformemente el suelo, ¿y él? a su vez calienta el aire de la habitación. La temperatura del agua es de 26-40°C, lo que crea una temperatura agradable.
Esta calefacción funciona a partir de calderas de cualquier tipo. Pero el gas se usa más a menudo. Temperatura enEl sistema está controlado por sensores instalados en la habitación, así como válvulas mezcladoras térmicas.
Pros y contras
La base son los tubos de polipropileno, metal-plástico, cobre, acero inoxidable corrugado. Las tuberías de acero rara vez se usan debido a la complejidad de la instalación y el alto costo del material. Este tipo de calentamiento tiene las siguientes ventajas:
- La habitación se calienta de manera uniforme y no localmente, como cuando se usan radiadores.
- Calentar desde abajo crea la misma temperatura del aire a cualquier altura.
- Una pequeña cantidad de calor permite usar diferentes tipos de revestimientos para pisos.
- Durante la temporada de calor, el sistema de agua se puede utilizar para eliminar el exceso de calor de la habitación.
Sin embargo, debe tener en cuenta el hecho de que el piso de agua en su diseño es más complicado y más costoso que la calefacción por radiadores. También debe comprender que no funcionará instalar el sistema en un edificio de apartamentos, porque el consumidor tiene prohibido conectar equipos de calefacción personal a los sistemas de ingeniería de la casa.
Con base en lo anterior, podemos concluir que esta calefacción es apta para viviendas particulares. Pero antes de montarlo, debe hacer un cálculo de un piso de agua tibia.
Datos iniciales
El punto de partida para calcular una tubería para un piso de agua caliente es la determinación de la pérdida de calor de una casa por unidad de tiempo. La casa consta de muchos elementos, cada uno de los cuales tiene su propia transferencia de calor. Para saber cuánto calor pierde un edificio, debe sumar las pérdidas de calor de paredes, pisos, techos, ventanasy portales. Al número resultante hay que sumar las pérdidas asociadas a la ventilación de la habitación. Este es otro 10 a 40%. El cálculo se hace para la época más fría del año.
Los materiales de construcción tienen diferentes transferencias de calor. Por lo tanto, la tarea principal es determinar cuánto calor sale al exterior por cada metro cuadrado del edificio. Conociendo la pérdida de calor, puede elegir la potencia de la caldera y calcular la longitud del piso de agua caliente. Además, se tiene en cuenta la conductividad térmica de la solera y el suelo de hormigón, que retendrán el calor.
Resumiendo, debe enumerar los parámetros que se tienen en cuenta en el diseño:
- Temperatura del suelo. Debe calentarse hasta +30 °C. Esta temperatura no debe confundirse con la temperatura del refrigerante, que es naturalmente más alta.
- La parte del suelo adyacente a las paredes exteriores debe calentarse a +35 °C para compensar la disipación de calor a través de paredes y ventanas.
- En todos los lugares con mucha humedad (baños, cuartos para secar la ropa), la temperatura del suelo debe ser de al menos +33 °C.
- Configuración de tendido de tuberías. Esto tiene en cuenta las distancias de montaje entre las ramas.
- Materiales con los que está construida la casa.
- Revestimiento de suelo. Cuanto mayor sea su conductividad térmica, más rápidamente se calentarán el suelo y la habitación. Los materiales más óptimos son azulejos, gres porcelánico, losas de mármol. Los materiales hechos de madera, así como de sus desechos, no transfieren bien el calor.
Construcción de piso térmico
El suelo cálido tiene una estructura compleja. En la construcción, se le llama pastel debido a la grannúmero de capas. Consta de:
- Base de rodamientos. Puede ser un subsuelo o una losa de piso de concreto.
- Impermeabilización mediante una capa de film de polietileno, limitada en el contorno por una cinta amortiguadora.
- Capa termoaislante. No permite que el calor se escape debajo del piso.
- Tubos que sirven como conductor de refrigerante.
- Solado de hormigón.
- Revestimiento de suelo.
Variedades de tendido de tuberías
Antes de comenzar con el diseño, se calcula un piso de agua tibia. La longitud de la tubería es la principal característica que debe establecerse. Depende de la potencia térmica requerida y del material de las tuberías, que tienen un coeficiente de conductividad térmica diferente. Cuanto más alto sea, más corta se puede utilizar la tubería. El coeficiente más alto para tubería de cobre. Sin embargo, rara vez se usa debido a su alto costo. El circuito de agua, en función de su longitud, se realiza de varias formas:
- Caracol. La tubería en doble adición se coloca en espiral desde el centro de la habitación hacia la periferia. La distancia entre ramas adyacentes se toma igual a 100 mm. Este método es bueno porque en una habitación de cualquier tamaño el piso tiene la misma temperatura.
- Serpiente. La tubería se coloca en ramas paralelas, llenando sucesivamente el área de la habitación. Este tipo de colocación es más sencilla, pero tiene un inconveniente: la temperatura del suelo cambia en función de la distancia a la fuente de refrigeración. En una habitación grande, la diferencia puede ser de hasta 10°C debido al enfriamiento gradual del agua.
La ubicación del circuito de agua se dibuja primero en papel con marcas. Luego, de acuerdo con el esquema, se encuentra la longitud de tubería requerida.
Cálculo de la longitud de la tubería de un suelo de agua caliente
Para calcular la longitud del circuito térmico, se necesitan 3 parámetros: área de la habitación, paso de tendido, coeficiente de flexión de la tubería. La fórmula para el cálculo se verá así:
L=S/N x 1, 1, donde L es la longitud del circuito, S es el área de la habitación, N es la distancia entre las vueltas.
Desde el colector de distribución hasta la línea de retorno, el circuito se tiende en un solo corte. Cuanto más grueso es el tubo, mayor es la transferencia de calor. Se utilizan tamaños de 16 a 25 mm. La regla de hormigón está hecha de no más de 60 mm. Si hace más, la plataforma de hormigón absorberá el calor.
Que temperatura debe tener el refrigerante
La temperatura del agua en el circuito depende de la temperatura de la camisa de agua de la caldera. Para el funcionamiento normal de una caldera de combustible sólido, se requiere que la temperatura del portador no descienda por debajo de 55 °C. Por tanto, el cálculo de la potencia de un suelo de agua caliente se basa en esta cifra. Esta temperatura es suficiente para calentar la habitación hasta 25-27 °C.
La cantidad de agua que pasa por el sistema depende del grosor de la tubería y de la potencia de la bomba. En promedio, esto es 2 l / min por 10 metros cuadrados. m.
La temperatura ambiente se reduce al reducir la capacidad del colector de suministro.
Cálculo de potencia calorífica
Cálculo de un suelo de agua calienteproducido para determinar la salida de calor requerida. Se tienen en cuenta los materiales del edificio y la configuración de las habitaciones. La dependencia de la potencia de la pérdida de calor de la casa se expresa en la fórmula:
Mp=Q x 1, 2, donde Q es la pérdida total de calor de la habitación en vatios. El coeficiente 1, 2 indica que debe haber un margen de potencia al diseñar el circuito.
Para determinar la pérdida de calor, se tienen en cuenta los materiales de los que están hechos los techos, las ventanas y las puertas, así como su área. La conductividad térmica de los materiales se toma de las tablas.
No se tiene en cuenta la pérdida de calor del suelo. El área de techos de pared se mide en el exterior, teniendo en cuenta las esquinas. La pérdida de calor de cada parte de la habitación se calcula de la siguiente manera:
Q=1/R x (t in - t n) x S x (1+ ∑β), donde:
- R - resistencia térmica del material del que está hecho el techo. Se obtiene multiplicando el valor tabular del coeficiente de resistencia por el espesor: R=δ / λ;
- t in - la temperatura interior deseada, t n - la temperatura mínima en la región;
- S - área de superposición, calculada multiplicando el ancho por el largo. ∑β: la suma de las pérdidas de calor asociadas con la ubicación del edificio en relación con los puntos cardinales. También puede agregar pérdidas de dirección del viento a esta categoría.
Ejemplo de cálculo
La opción específica aclara cómo se aplican las fórmulas. Tomemos, por ejemplo, una habitación de madera con un área total de pared de 80 metros cuadrados. M. La temperatura máxima en invierno es de -35 ° C,temperatura ambiente +25 °C. Realicemos el cálculo para pisos de agua caliente, cuya instalación está prevista en la parte noroeste de la casa:
- Encuentre la resistencia térmica (R) de las losas de la pared. El valor de λ se toma de datos tabulares. Para la madera, es igual a 0,14 m² x C° / W. Divida por 0,2 m de espesor de pared para obtener 0,7 m² x C°/W.
- Encuentre la pérdida total de calor de las paredes de la habitación. Q=1 / 0,7 x (25 - (-35)) x 80 x (1 + 0, 1)=7542 W.
R para el techo se calcula en función de la resistencia térmica del aislamiento del techo. El área se toma igual al área del piso. Además, hay una pérdida de calor similar para ventanas y puertas. La suma de todos los valores encontrados será la pérdida total de calor de la habitación. La cifra resultante debe aumentarse en 1,2 veces. Este producto será la potencia requerida de la calefacción por suelo radiante.
Si el diseño del circuito de agua no proporciona la transferencia de calor deseada, entonces en este caso se instalan calentadores adicionales para compensar la f alta de energía.
Cálculo por computadora
Para evitar estudiar tablas de conductividad térmica, puede calcular un piso de agua caliente en el programa V altec. Es gratis y no requiere registro. Además de calefacción, puede calcular datos sobre suministro de agua, alcantarillado, hidráulica. Y también calcula la aerodinámica de la chimenea.
Además de los programas informáticos en Internet, existen calculadoras en línea que, dado el tamaño de la habitación, elaboran un esquema de colocacióntuberías para calefacción por suelo radiante, y también calcular suelos calentados por agua por área.
Otro tipo de calculadora determina el costo de la calefacción por suelo radiante en función del área calentada, el paso de la tubería y los materiales utilizados. Este programa es más adecuado para la elaboración de presupuestos.
