Jak vypočítat teplo vody a elektrického podlahového vytápění

Instalace jakéhokoli systému „teplé podlahy“ začíná výpočtem požadovaného tepla, výkonu systému a množství materiálů. V tomto případě je nutné vzít v úvahu mnoho faktorů, zejména vlastnosti místnosti, kde bude vytápěná podlaha instalována, její plocha, umístění a kvalita tepelné izolace. A hlavním kritériem ve výpočtech je účel systému podlahového vytápění (zda doplní radiátorové vytápění nebo jej zcela nahradí).

Pokud se k vytápění používají elektrické rohože, kabel nebo tyč, stejně jako fóliová infračervená podlaha, výpočty jsou co nejvíce zjednodušeny. Výpočet vodní nebo kabelové elektrické vyhřívané podlahy je mnohem složitější.

Výpočet vody vytápěné podlahy

V bytových domech jsou podlahy ohřívané vodou instalovány velmi zřídka, takové operace vyžadují koordinaci s architektonickým oddělením a všechny výpočty musí provádět kvalifikovaní odborníci. Je vhodné jim svěřit tepelně technické výpočty pro soukromý dům.

Výpočet vodou vyhřívané podlahy je vícesložkový úkol, zahrnující tepelné a hydraulické výpočty, stanovení množství materiálů a charakteristik zařízení. Nespecialista může mít problémy s používáním programů k jeho implementaci. Pro zvládnutí pokročilejších parametrů můžete použít uživatelskou příručku od vývojáře, bezplatná videa dostupná na internetu a také placené videokurzy.

Programy pro tepelné a hydraulické výpočty

Existují programy s otevřeným přístupem jako VALTEC.PRG. Zejména vám umožňuje vypočítat tepelné ztráty s přihlédnutím k mnoha faktorům:

• plocha místnosti (místností)
• počet a velikost oken
• plošné a tepelně izolační vlastnosti vnějších stěn, podlah, stropů
• klimatická zóna (průměrná venkovní teplota v chladném období)
• teplota a vlhkost vnitřního vzduchu
• přítomnost nebo nepřítomnost ventilace

Mohou být přítomny i další položky:

• patře, na kterém se místnost nachází
• přítomnost tenkých uzavíracích konstrukcí, velká plocha zasklení
• použití dokončovacích materiálů velké tloušťky nebo s vysokou tepelnou kapacitou (jako jsou desky z přírodního kamene)

Pomocí programu Herz CO můžete podrobně vypočítat různé parametry vodou vyhřívané podlahy. Zadávají se tam tyto údaje:

• požadovaná pokojová teplota, tepelné ztráty, přítomnost nebo nepřítomnost dalších zdrojů tepla
• teplota poskytovaná kotlem, její přípustný rozdíl, klimatická zóna, chladicí kapalina (voda nebo složení s nízkým bodem tuhnutí)
• použitý materiál a značka trubek, jejich průměr (doporučeno 16-20 mm)
• materiál a tloušťka potěru
• podlahová krytina, součinitel tepelné vodivosti
• umístění vytápěné místnosti na zemi nebo mezi podlahami, tloušťka a materiál stropu, tepelná izolace pod podlahou
• maximální délka obrysu vyhřívané podlahy, minimální a maximální krok pokládky
• plocha místnosti a % vytápění připadající na vytápěnou podlahu (pokud je použita jako zdroj hlavního vytápění, nastavte na 100 %)

Program provádí hydraulické výpočty a výpočty množství materiálů, ukazuje, v jakém kroku je třeba potrubí položit, kolik jich bude potřeba, jaké oběhové čerpadlo je potřeba.

Základní principy výpočtů

Po výpočtu potřeby tepla prostor a tepelných ztrát je nutné je porovnat s prostupem tepla podlahového vytápění. Obvykle záleží na výkonu kotle, jeho výkonu a výkonu čerpadla.

• Pokud výpočty ukazují, že tepelné ztráty jsou velmi vysoké a požadovaný prostup tepla přesahuje 100 W/m², je nutná dodatečná izolace místnosti. V takových podmínkách je použití vyhřívaného podlahového systému jako hlavního zdroje vytápění nerentabilní
• Pokud vytápěná podlaha doplňuje radiátorový topný systém, její tepelný výkon může být 50 W/m²
• Při použití jako hlavního zdroje tepla by měl být tepelný výkon 80 W/m² nebo vyšší.

Je také nutné vzít v úvahu některé požadavky SNiP:

• teplota chladicí kapaliny v systému by neměla překročit 55⁰;
• v obytných prostorách není doporučená průměrná teplota podlahy vyšší než 29⁰ a při pokládání parket a laminátu – ne vyšší než 27⁰. Vyšší teploty (33-35⁰) jsou přípustné pro cesty bazénů, průchody a obslužné místnosti s dočasným obsazením osob;
• Teplotní rozdíl v přilehlých oblastech podlahy by měl být do 10⁰, optimální hodnota je 5⁰.

Výpočet množství materiálů

Po rozhodnutí o tepelném zatížení můžete přistoupit k výpočtu množství materiálů. Lze to provést ručně, bez programů. Musíte se zaměřit na následující doporučení:

• pokud topná plocha přesahuje 20 m², je nutné provést několik topných okruhů;
• obrysy na délku by se od sebe neměly lišit o více než 15 m;
• pro potrubí o průměru 16 mm je optimální délka okruhu 65 m, maximálně 100 m;
• pro průměr 20 mm – 80 a 120 m, v tomto pořadí;
• pro přenos tepla do 50 W/m² lze trubky pokládat v krocích po 30 cm;
• 50-80 W/m² – 20 cm;
• nad 80 W/m² – do 15 cm;
• v místnostech s vysokou vlhkostí se doporučuje krok 15 cm, v okrajových zónách u vnějších stěn 10-15 cm;
• pokud se jako hlavní topný systém používá vytápěná podlaha v klimatických podmínkách s průměrnou teplotou -30⁰, je potřeba krok 10-12 cm. Pokud v podobných podmínkách slouží k dodatečnému vytápění, je to krok 15-20 cm dostatečný.

Čím častější krok, tím větší spotřeba potrubí na jednotku vytápěné plochy. Při výpočtu množství materiálů je třeba vzít v úvahu, že vytápěná plocha se neshoduje s celkovou plochou místnosti.

Potrubí se nepokládá pod stacionární nábytek a jiné předměty, jejichž dno přímo spočívá na podlaze nebo je umístěno ve vzdálenosti menší než 5 cm od jeho povrchu. Musí být také položeny ve vzdálenosti 10-25 cm od stěn. K vypočtené metráži připočtěte 2-3 m pro připojení ke kolektoru.

Výpočet elektrické vyhřívané podlahy

Pro instalaci elektrických podlah se vyrábí jednožilové a dvoužilové topné kabely s různými průřezy a měrným výkonem. Lze jej upevnit na základnu z výztužné sítě s požadovanou roztečí, v takovém případě je uživatelská úloha zjednodušena. Je třeba zvolit požadovaný měrný výkon a celkový počet teploměrů pro vytápění dostupné plochy. Pokud si zakoupíte kabel na cívce, budete muset nezávisle vypočítat krok instalace.

Nejprve se musíte rozhodnout o požadovaném topném výkonu na m². V tomto případě se můžete zaměřit na následující doporučení:

• teplá podlaha slouží jako zdroj hlavního vytápění (v tomto případě musí topná plocha tvořit minimálně 70 % celkové plochy) – je vyžadován měrný výkon 220 W/m²;
• se používají vyhřívané podlahy pohodlný režim (přídavné topení) – průměrný měrný výkon 150 W/m²

Při provozu v komfortním režimu existuje řada dalších doporučení týkajících se volby hustoty výkonu:

• pro obývací pokoje a kuchyně 110-160 W/m²
• pro kancelářské prostory s vysokou vlhkostí (koupelna, WC) – 130-180 W/m²
• pro nevytápěné zateplené místnosti (lodžie, balkon) – 150-180 W/m²
• pro obytné prostory v přízemí umístěné nad zemí nebo nevytápěný suterén – 140-150 W/m²

Tyto údaje jsou uvedeny s bezpečnostní rezervou. Po zvolení vhodné hustoty výkonu můžete určit celkový výkon systému vynásobením této hodnoty topnou plochou. Určuje se jako u vodních podlah. Studená zóna se odečte od celkové plochy. Jedná se o oblast oblastí obsazených nábytkem a také oblast pruhů přiléhajících ke stěnám, v jejichž blízkosti není žádný nábytek (odsazení). Šířka takových pásů by měla být 5-10 cm, je vyžadována vzdálenost nejméně 10 cm od topných zařízení a jiných zdrojů tepla.

S vědomím celkové topné plochy a celkového výkonu můžete zajít do prodejny, kde vám pomohou vybrat kabel nebo rohože, které tyto parametry splňují.

U kabelu je třeba na základě jeho délky vypočítat rozteč pokládky (vzdálenost mezi sousedními kabelovými závity). Doporučená rozteč je 5-20 cm Pro specifické podmínky se počítá takto: S/l*100, kde S je vytápěná plocha, l je délka kabelu.

Znáte-li celkový výkon, můžete vypočítat spotřebu energie systému. Pokud výkon překročí 2 kW, je nutné použít jistič.

Při výběru infračervených podlah se musíte zaměřit na stejné ukazatele (celkový výkon a topná plocha). Je třeba vzít v úvahu, že pod nábytek lze instalovat infračervené tyčové podlahy a některé typy termofólií. To ale není ekonomicky proveditelné.

Video návod pro výpočet vytápěných podlah pomocí VALTEC

Celkový

Před výběrem a nákupem konkrétního systému podlahového vytápění je třeba provést mnoho výpočtů. Především výpočet přenosu výkonu a tepla. Je obzvláště obtížné vypočítat všechny parametry podlah vytápěných vodou. I když na to existují speciální programy, ty jsou určeny spíše uživatelům s inženýrským vzděláním. Takže pokud máte nějaké dotazy nebo pochybnosti, je lepší kontaktovat specialisty. To vám v budoucnu ušetří poruchy, časově náročné a nákladné opravy.