Напольное отопление Uponor

Приступая к проектированию, следует расчитать потребность в тепловой мощности для отдельных помещений, с целью определения необходимой теплопроизводительности системы отопления.

Проектирование системы напольного отопления отличается от проектирования обычной системы радиаторного отопления. При расчете радиаторной системы мы навязываем параметры отопительной воды (наприм., 80/60°C), а затем, учитывая потребность тепла в данном помещении, подбираем радиатор с соответствующей поверхностью нагрева (т.е. соответствующе величины).

При проектировании напольного отопления для данной величины нагревательной поверхности, т.е. поверхности пола, расчитываем параметры отопительной воды, учитывая потребность в тепле в данном помещении, температурное сопротивление слоев пола для принятой величины T.

Расчет напольного отопления — система Uponor Wirsbo

Условиями правильного проектирования системы напольного отопления являются:

• Соблюдение стандарта PN-91/B-02020 — Теплозащита зданий.
• Расчет потребности в тепле согласно стандарту EN ISO 6946 (условно, согласно немецкой норме DIN 4701) — QN.
• Расчет потребности в тепле для данного помещения уменьшенной на величину потерь тепла через пол Q_Pd. Q = Q_N — Q_Pd
• Расчет теплопотока для данного помещения:

A_Pd — поверхность пола в помещении [м²]

Следует помнить, что отапливаемые полы отдают тепло также в направлении вниз (ок. 10%). Этот тепловой поток следует учесть при определении общего расхода воды в системе отопления, а также при подборе источника тепла.

В помещениях с особо высокой потребностью в тепле, связанной с большой долей внешних стен и поверхности окон, можно запроектировать береговую зону для соблюдения граничных значений.

Береговые зоны, охватывающие более 20% общей отапливаемой поверхности или с размерами свыше 6 м² должны быть присоеденены к распределителю как отдельная циркуляция. В случае меньших береговых зон можно запроектировать так наз. интегрированную береговую зону.

Затем, согласно ниже представленной таблице, в зависимости от q [Вт/м²], необходимо определить шаг укладки отопительных петель.

Выбор правильного расстояния между трубами согласно представленной ниже таблице, дает возможность индивидуального подбора единичной потребности в тепле для каждого помещения.

Расстояние труб 75 мм малопрактично в связи с проблемами при изгибе труб.

Далее, пользуясь показателями для отдельных расстояний, следует рассчитать длину петли. Максимальная длина петли не должна превышать 100÷120 м.

Затем, необходимо выполнить гидравлические расчеты системы при помощи предлагаемых Uponor Польша расчетных программ.

Для расчетов напольного отопления следует принять ΔT = 5÷10 K.

При проектировании напольного отопления нужно соблюдать следующие требования:

• Максимальная допустимая температура пола в зоне постоянного пребывания (поверхность пребывания APS) составляет: t_Pdmax = 29°C
• Максимальная допустимая температура пола в береговой зоне AB составляет: t_Pdmax = 35°C
• Максимальная допустимая температура пола в ванных составляет: t_Pdmax = t_w + 9K.

Если через частично отапливаемое или подверженное низким температурам помещение (наприм. вестибюль), проходит слишком много труб, тогда трубопроводы должны быть теплоизолированы для снижения отопительной мощности поверхности в этом помещении.

Размещение отапливаемых поверхностей пола и возможных дополнительных отопительных устройств должно производиться так, чтобы покрыть требуемую потребность в тепле помещения с обогреваемым полом Q_N. Отклонение от требуемой потребности в тепле по стандарту (DIN 4701 Часть 1) может произойти исключительно в связи с потерей тепла на подогреваемом полу вниз, которое не учитывается в расчетах. Если тепловая мощность пола вместе с береговой зоной не покрывает потребности в тепле Q_N, то остальную потребность Q_Poz в этом случае нужно покрыть дополнительными источниками энергии.

Если в отапливаемом помещении более 30% поверхности пола занимает мебель, следует учесть уменьшение отопительной мощности.

В случае использования нагревающихся растворов, содержащих гипс, максимальная температура при питании, в случае полов типа A, может составлять максимум 50°C, тогда как в случае полов типа B — 55°C. Если выравнивающая масса в случае пола типа C выполнена из материалов, содержащих гипс, тогда температура питания может быть ограничена до 50°C.

Подбор предварительной настройки на распределителе типа Uponor Wirsbo

Система напольного отопления Uponor Wirsbo, также как и любая другая отопительная система, должна быть гидравлически уравновешена. Для этого следует произвести предварительную настройку клапанов на обратном коллекторе.

Пример подбора начальных параметров на обратном распределителе

Данные:

Полный расход: Q = 0,3 л/сек., длина петли = 70 м; расход теплоносителия в наиболее длинной петле = 0,5 л/сек.

Расчеты:

Находим в номограмме потерю давления для наиболее длинной петли = 0,065 кПа/м, полная потеря для петли; 0,065×70 = 4,5кПа.

Для расхода 0,05 л/сек. при полном открытии (позиция 5) потерю давления на распределителе находим по графику, она = 2,2 кПа. Полная потеря для этой петли составляет 4,5 + 2,2 = 6,7 кПа.

Для следующей петли с расходом 0,04 л/сек. по номограмме находим потерю 0,044 кПа/м, для петли длиной 55 полная потеря составляет 2,4 кПа.

Для этой петли следует сопоставить следующие значения давления 6,7 ?2,4 = 4,3 кПа, для этого значения и расхода 0,04 л/сек. получаем значение позиции для этой петли ; 3,0 (количество отвернутых оборотов от позиции закрытого клапана).

Полы из бетонного раствора

Бетонные полы при напольновом отоплении определяются как «мокрое» выполнение системы напольного отопления. Очень важным является то, чтобы в бетоне не было пузырьков воздуха, а прежде всего вокруг труб.

Есть несколько методов укладки напольного отопления с бетонным раствором.

Минимальная толщина бетонного раствора над трубами должна составлять 30 мм, а максимальная рекомендуема толщина — 70 мм.

Монтаж труб на металической арматурной сетке является легким и экономичным методом крепления труб напольного отопления. Максимальное растояние между креплениями 750 мм. Металическая сетка должна быть прикреплена к перекрытию, а не к слою изоляции под сеткой.

Конструкция пола

Во всех типах полов важным является учет потерь тепла и проницания звука наряду с требуемыми нагрузками.

Стандартная изоляция из пенопласта (сертифицированная на влияние звука) может быть подвергнута нагрузке 20÷36 кг/м², т.е. пенопласт PS 20 до PS 30. Остальные типы изоляции, допущенные с точки зрения проницаемости звука, выдерживают нагрузку до 5 кг/м².

Водяное напольное отопление отвечает общим требованиям, предъявляемым к отопительным системам для почти всех типов зданий с современными конструкционными решениями. Проект можно приспособить к специфическим конструктивным требованиям.

Согласно норме EN 1264, системы напольного отопления делятся на типы A, B и C в зависимости от размещения в конструкции пола нагревательных петель.

В случае наливных бетонных, а также ангидритовых полов, что в настоящее время практикуется в новых зданиях, применяется «мокрая» система напольного отопления. Это означает, что нагревательные петли размещаются непосредственно в бетоне (тип A и C).

Там, где по техническим причинам, наприм., слишком высокой массы или высокой конструкции пола (что часто встречается в старых зданиях) нельзя применять такого решения, рекомендуется применять «сухой» метод. В этом случае, нагревательные трубы размещаются в слое изоляции пола. Это уменьшает толщину слоя бетона, рассеивающего нагрузку, т.е. снижает высоту конструкции пола (тип B).

Следует помнить, что немецкая норма DIN 4725 отвечает европейской норме EN 1264.

Изоляция перекрытия с напольновым отоплением

Конструкция предлагаемых слоев изоляции отвечает требованиям нормы DIN 18560, часть 2, параграф 3.3.

Плавающие деревянные полы

Полы этого типа устраиваются на деревянных балках перекрытия. Между балками перекрытия находится изоляционный слой материала, предотвращающий поток тепла вниз. Слой изоляции толщиной 10 см плотно заполняет пространство между балками. К несущим балкам поперек прибиты деревянные рейки.

Эти полы не содержат бетонного раствора. Для обеспечения правильного распределения тепла, нагревательные трубы укладываются на алюминиевых нагревательных листах. На листах со вжатыми в них нагревательными трубами укладываются половые доски.

Рекомендуется, чтобы при напольновом отоплении дерево, укладываемое на основание, было не толще 15 мм. Толстый слой дерева создает слишком большое теплосопротивление, а также увеличивается инертность системы наполного отопления.

Это ограничивает возможность правильного регулирования температуры в отапливаемом помещении.

Нагревательные пластины

Алюминевые нагревательные листы предназначены для равномерного распределения тепла по поверхности пола. По середине греющего листа проходит желоб в который вставляется труба. При слишком маленьком количестве листов распределение тепла будет недостаточным.

Плавающие полы

На бетонных перекрытиях возможна установка напольного отопления при применении пенопластовых панелей с вырезанными отверстиями для алюминиевых излучающих плит и для нагревательных труб. Эту конструкцию пола можно использовать для всех типов полов.

Укладка нагревательных петель

Укладка петель проектируется следующими способами: при укладке в меандр необходимо помнить о том, чтобы подающий, более горячий поток воды, был направлен к потенциально холодным зонам, например, к внешним стенам и т.п. При внешней стене, там, где выше потери тепла, при укладке улиткой получаем гарантию одинаковой температуры в любом месте греющей поверхности. Тем самым, эта система обеспечивает наивысший термический комфорт. На представленных ниже рисунках также указаны места крепления нагревательных петель.

В связи с ограничением минимального радиуса изгиба трубы, способ укладки в меандр рекомендуется исключительно для расстояния между трубами 300 мм. Если расстояния между трубами будут меньше, необходимо применить способ укладки петли улиткой, поскольку в этом случае труба изгибается только на угол 90°.

Минимальный радиус изгиба трубы Uponor Wirsbo-pePEX 20×2,0 мм составляет r_min = 100 мм.

Граничные зоны размещены в полях с большей потребностью тепла, наприм., при внешних стенах и окнах. Граничная зона может иметь ширину максимум 1 м.

Интегрированная граничная зона

Расстояние труб: в граничной зоне: 75,150 мм; в зоне пребывания: 150-300 мм.

Отделенная (отдельная) краевая зона

Расстояние между трубами в краевой зоне: 75, 150 мм; в зоне пребывания: 150-300 мм.

Половой раствор

Половой раствор может быть выполнен из цементного или гипсового монолитного раствора или из специальных масс, например, цементного раствора с добавкой пластичного модифицирующего средства или из полуфабрикатов.

Кроме соблюдения требований, указанных в стандартах (в Германии стандарт DIN 18560), необходимо поступать в соответствии с указаниями, представленными в инструкциях производителей.

Толщина пола зависит от предполагаемых нагрузок.

В связи с необходимостью равномерного распределения температуры на поверхности пола, толщина не должна быть меньше, чем 65 мм, и должна соответствовать требованиям государственных строительных стандартов.

Распределители

Необходимо принять принцип: подающий распределитель сверху — возвратный снизу.

Предлагаемые распределители напольного отопления выполнены из латуни сечением 1″. Распределители выполнены как сегменты с двумя или тремя отводами, которые можно произвольным образом соединять в полный распределитель или в комплекты готовых распределителей (2-12 отводов).

В подающий распределитель встроены регулирующие клапаны для каждой нагревательной петли. По желанию пользователя, каждый из этих клапанов можно оборудовать сервомотором, управляемым комнатным термостатом.

В возвратном коллекторе для каждого змеевика встроен компенсационный клапан расхода (так называемая — начальная настройка), дающий возможность точной гидравлической регулировки системы.

В заглушку встроен входной патрубок для наполнения системы водой, кроме того, существует возможность установки ручного или автоматического регулирования.

Перед каждым распределителем необходимо установить запорные клапаны. В данном случае могут быть использованы угловые или прямые шаровые краны Uponor Wirsbo типа WGF или другие клапаны для системы центрального отопления.