طاقة الأرضية المدفأة - حسابات لأنواع تسخين الكهرباء والمياه

دخلت أنظمة التدفئة الأرضية الحديثة حياة الناس منذ وقت ليس ببعيد، لكنها ترسخت على الفور.يتم الشعور بمزايا هذا النوع من التدفئة بمجرد البدء في استخدامها. ولا يهم ما إذا كانت شبكة تدفئة إضافية أو الشبكة الرئيسية.

ولكن عليك أن تختار الخاصية الصحيحة - قوة الأرضية الساخنة. يتم تحديده من قبل الشركة المصنعة مع الأخذ بعين الاعتبار تصميم عنصر التسخين.

متوسط ​​درجة حرارة التدفئة تحت البلاط

هناك العديد من الوثائق التشريعية التي تحدد ما يسمى بمؤشرات المناخ المحلي المسموح بها والمثلى. واحد منهم هو SanPiN 1.2.3685-21. وينص على أن المؤشر المقبول هو المؤشر الذي لم يعد الناس يشعرون بالراحة عنده. ولكن ليس هناك ضرر على الصحة.

المؤشر الأمثل هو الذي تقل فيه الراحة بنسبة 20٪ فقط. أي أن الشخص لا ينفق أي نفقات جدية على التنظيم الحراري.

المعلمة المثالية وفقًا لـ GOST لها حدود دقيقة لدرجة الحرارة:

• الحد الأدنى – +12 درجة مئوية;
• الحد الأقصى – +28 درجة مئوية.

تعتمد قيمة درجة الحرارة الدقيقة على عاملين: الموسم ونوع الغرفة. هذا الأخير هو، على سبيل المثال، غرفة نوم، غرفة معيشة، ممر، حمام، الخ.

شارك الأطباء في تطوير SanPiN، الذين، بمعرفتهم بعلم وظائف الأعضاء البشرية، حددوا بدقة درجة حرارة مريحة في أماكن المعيشة وفقًا للعامل الموسمي:

• في الصيف 22-25 درجة مئوية؛
• في الشتاء 20-22 درجة مئوية.

الآن حسب نوع الغرفة:

• غرفة النوم – 18-20 درجة مئوية؛
• غرفة المعيشة – 19-21 درجة مئوية؛
• غرفة الأطفال ليلاً - 18-20 درجة مئوية، خلال النهار - 20-23 درجة مئوية، للرضع لا يقل عن +20 درجة مئوية؛
• المرحاض – 19-21 درجة مئوية;
• الحمام – 24-26 درجة مئوية;
• المطبخ - 19-21 درجة مئوية، إذا كنت تطبخ كثيرًا، ثم 17-18 درجة مئوية.

ولذلك، قد تكون درجة حرارة الأرضية الساخنة مختلفة في كل غرفة. ولكن هناك قيمة متوسطة يتم تحديدها بواسطة SNiP - +26-27 ℃. في هذه الحالة، يكون المؤشر أقل من قيمة نظام درجة حرارة المبرد. ومن هنا يأتي التوفير الذي يتحدث عنه الناس عندما يتعلق الأمر بالأرضيات الساخنة. بالمناسبة، لدى الأوروبيين معايير مختلفة - +21-22 ℃.

ما الذي يؤثر على قوة الأرضية الساخنة؟

هناك العديد من العوامل التي تؤثر على قوة الأرضية الساخنة:

1. الظروف المناخية للمنطقة.
2. هل المنزل معزول أم لا؟
3. عدد النوافذ في الغرفة.
4. الأرضيات الدافئة هي نظام التدفئة الرئيسي أو نظام إضافي.
5. أبعاد الغرفة والغرض منها.
6. نوع الأرضيات.

مع المنطقة، كل شيء واضح - كلما ذهبت إلى الشمال، كلما زادت الطاقة التي تحتاجها لاختيار الأرضيات الدافئة.

العزل الحراري للغرفة

العزل الحراري أكثر صعوبة. بعد كل شيء، العامل الرئيسي الذي يؤثر على اختيار الطاقة هو فقدان الحرارة للمبنى. كلما كانت أكبر، كلما كانت التدفئة أقوى. وهذا يعني أن تكاليف الطاقة سوف تزيد، والتي سيتعين عليك دفع المزيد مقابلها. على سبيل المثال، تتمتع جدران منزل الألواح بفقدان للحرارة بنسبة 50٪، وهو أمر غير مقبول على الإطلاق في الواقع الحديث.

لذلك ينصح بعزل جميع هياكل البناء بالمنزل أو زيادة سمكها. الخيار الأول أبسط من حيث البناء وأرخص. الشروط الإلزامية هي تركيب أبواب المدخل المعزولة والنوافذ البلاستيكية أو الخشبية متعددة الغرف.

ولا تؤثر كمية الأخير بشكل كبير على فقدان الحرارة، لأن هذا الرقم منخفض مقارنة بعناصر المبنى الأخرى. ويشكل 10% من إجمالي الخسائر.

هو المصدر الرئيسي للتدفئة

إذا كانت الأرضيات الساخنة هي نظام التدفئة الرئيسي، فإن الطاقة الموصى بها للمباني السكنية هي 160-200 واط لكل متر مربع. إذا كان هذا نظام إضافي، ثم 110-140 واط. إذا كان هناك حجم غير مسخن أدناه، فإن الرقم يزيد إلى 130-160 واط لكل متر مربع. في الغرف الرطبة، تزيد الطاقة إلى 160-180 واط.

هناك نقطة واحدة لا ينتبه إليها الجميع. تم تحديده في SNiPs. إذا كانت المنطقة التي تقرر وضع أرضيات ساخنة عليها أقل من 70٪ من المساحة الإجمالية للغرفة، فلا يمكن استخدام نظام التدفئة من هذا النوع إلا كنظام إضافي.

على سبيل المثال، إذا كانت المساحة التي يشغلها الأثاث 35٪، فيجب حساب قوة الأرضية الساخنة المثبتة مع مراعاة المتطلبات المذكورة أعلاه. من حيث الأرقام، يجب ألا تتجاوز 110-140 واط/م².

نوع الأرضيات

هناك صعوبات في اختيار قوة الأرضية المدفئة اعتمادًا على مادة التشطيب لقاعدة الأرضية. ذلك يعتمد على التوصيل الحراري للكسوة. على سبيل المثال، بالنسبة لبلاط السيراميك، تكون هذه المعلمة 0.5-0.9 واط/م ك. للمشمع - 0.2، للصفح - 0.1.

أي أنه كلما ارتفعت القيمة، زادت كثافة المادة التي تنقل الطاقة الحرارية من خلال نفسها وتعمل عملية التسخين بشكل أكثر كفاءة.وفقا لذلك، يجب أن تكون الطاقة أقل. في هذا الصدد، بلاط السيراميك يفوز ويخسر صفح.

نوع الغرفة وحجمها

قوة محددة مع مراعاة أنواع المباني لكل 1 متر مربع من المساحة:

• غرف المعيشة والمطبخ تقع في الطابق الأول من المنزل – 140-150;
• غرف المعيشة والمطبخ تقع في الطابق الثاني وما فوق – 120-130؛
• الحمامات والمراحيض – 140-150;
• لوجيا وشرفات زجاجية – 180-190.

يتم إعطاء جميع قيم الطاقة المذكورة أعلاه دون مراعاة فقدان الحرارة. لتحديد المعلمة الدقيقة، يتم دعوة المهنيين ذوي المعدات الخاصة.

نوع التثبيت

بغض النظر عن نوع الأرضية الساخنة، يتم وضعها على قاعدة معدة. يجب أن تكون سلسة ومُصلحة ومعزولة. تتم إضافة طبقة أخرى إلى نوع الماء - طبقة عازلة للماء على شكل غشاء موضوع على القاعدة.

يتم تركيب شبكة التدفئة نفسها باستخدام ثلاث تقنيات:

1. يتم تركيب بلاط السيراميك أعلى عنصر التسخين باستخدام تركيبة لاصقة.
2. يتم سكب ذراع التسوية الرملي الأسمنتي فوق عنصر التسخين. كلما كان الأخير أكثر سمكا، كلما استغرق الاحماء وقتًا أطول. وفقا لذلك، سيكون هناك استهلاك مفرط للطاقة لبعض الوقت.
3. التكنولوجيا الجافة. يتم استخدامه عند الانتهاء من قاعدة الأرضية بالصفائح. هنا من الضروري أن نفهم أن الصفائح يتم وضعها مباشرة على نظام التدفئة فقط إذا كان الأخير عبارة عن أرضية فيلم بالأشعة تحت الحمراء. وفي حالات أخرى، يتم تثبيت طبقة صلبة مسطحة من الخشب الرقائقي أو OSB أو اللوح. هناك خيار آخر أرخص - وضع عنصر التسخين في الأخاديد المعدة مسبقًا والمصنوعة على الأرض.

نوع الترموستات

السمة الرئيسية لمنظم الحرارة هي قوة التبديل، والتي تتراوح في النطاق من 3 إلى 3.5 كيلو واط.يمكن العثور على القيمة الدقيقة في ورقة بيانات المنتج.

تعتمد معلمة منظم الحرارة هذه على استهلاك الطاقة للأرضية الساخنة. فالأمر هنا ليس محددًا، بل عامًا. أي الذي يستهلكه كل الأمتار المربعة.

على سبيل المثال، تبلغ المساحة الإجمالية التي يغطيها عنصر التسخين 20 مترًا مربعًا. تبلغ الطاقة المحددة للأرضيات الساخنة، والمعروفة أيضًا بالطاقة المقدرة، 120 واط للتدفئة الإضافية، و180 واط لمصدر الحرارة الرئيسي.

الآن يمكنك حساب الطاقة الإجمالية:

• 20x120=2400 واط أو 2.4 كيلو واط؛
• 20x180=360 واط أو 3.6 كيلو واط.

إذا كان منظم الحرارة المحدد يحتوي على مؤشر تبديل، على سبيل المثال، 3.35 كيلو واط، فيمكن تثبيته في نظام تدفئة تحت الأرضية يعمل فقط كشبكة تدفئة إضافية.

كيفية حساب قوة أرضية ساخنة بالماء

ليس من الصعب حساب قوة أرضيات الماء الدافئ. للقيام بذلك عليك أن تعرف أربعة مؤشرات:

• المنطقة التي يتم وضع عنصر التسخين عليها؛
• تدفق المبرد
• بأي خطوة يتم وضع عنصر التسخين؟
• فقدان حرارة الغرفة.

تخطيط

إذا كان سيتم تركيب نظام تدفئة تحت الأرضية من النوع المائي أو من نوع قضيب الأشعة تحت الحمراء في الغرف، فليست هناك حاجة لوضع خطة. والسبب هو أن الأنابيب البلاستيكية وقضبان الكربون تحمل بسهولة الأحمال من الأثاث الثقيل والآلات الموسيقية وأجهزة الأرضية المنزلية.

هناك حاجة إلى خطة إذا تم استخدام أنواع أخرى: كابل، كابل على الحصير، فيلم الأشعة تحت الحمراء. لذلك، يتم رسم الغرفة على نطاق واسع على قطعة من الورق مع الموقع الدقيق للأثاث والأشياء الثقيلة الأخرى. أي شيء يظل خاليًا منها يجب تغطيته بعنصر التسخين.

تحديد المنطقة

كل شيء واضح مع خيارات الماء والقضيب.سوف يغطون قاعدة الأرضية بأكملها بمسافة 10-15 سم من الجدران، وسيتعين عليك العبث بالخيارات الثلاثة الأخرى. للقيام بذلك، يجب تقسيم المخطط المرسوم على الورق، أو بالأحرى السطح الخالي من الأثاث، إلى أشكال منتظمة. أسهل طريقة هي إذا كانت مستطيلات مساحتها تساوي ضرب أضلاعها. تتم إضافة مساحات جميع الأشكال لإنشاء منطقة للتدفئة.

يمكنك أن تفعل العكس. احسب المساحة الإجمالية للغرفة. ثم قم بحساب مساحة الأثاث والعناصر الأخرى بشكل منفصل. قم بتلخيص الأخير وطرح النتيجة الناتجة من المؤشر الإجمالي.

حساب فقدان الحرارة

هناك صيغة يتم من خلالها حساب فقدان الحرارة - Q=ST/R، حيث:

• S – مساحة الغرفة
• T – الفرق بين درجات حرارة الهواء الداخلي والخارجي.
• R – المقاومة الحرارية بوحدة القياس m² K/W.

السمة الأخيرة ليست التوصيل الحراري.

تُستخدم هذه الصيغة لحساب فقدان الحرارة في هياكل البناء: الجدران والأرضيات والأسقف والنوافذ والأبواب. ثم يتم تلخيص القيم التي تم الحصول عليها.

على سبيل المثال:

• ارتفاع السقف – 3 م؛
• عرض الغرفة – 5 م؛
• طوله 10 م.
• نوافذ بقياس 1.5x1.4 م؛
• درجة الحرارة داخل الغرفة +20 درجة مئوية، خارج -20 درجة مئوية.

تحتاج أولاً إلى حساب مساحة كل هيكل بناء:

• الجدران: (5+10+5+10)x3=90 م²؛
• الأرضية والسقف بشكل منفصل: 5x10=50 متر مربع؛
• النافذة: 1.5×1.4=2.1 م².

المساحة الإجمالية لهياكل البناء: 192 م².

معامل التمدد الحراري هو قيمة جدولية. يعتمد على سمك المواد المستخدمة وموصليتها الحرارية. على سبيل المثال الأرضيات المصنوعة من الممله الأسمنتي بسمك 10 سم وسمك العزل - الصوف المعدني - 5 سم:

• قدد R: 0.1/1.75=0.057 متر مربع K/W؛
• R الصوف المعدني: 0.05/0.037=1.35.
• إجمالي R – 1.4 متر مربع ك/وات.

وبهذه الطريقة يتم حساب جميع هياكل البناء التي يتم تلخيص قيمها.

يمكنك حساب فقدان الحرارة لكل هيكل على حدة. نفس الطوابق:

Q=90x40/1.4=2571 واط أو 2.57 كيلو واط.

يتم تلخيص القيم التي تم الحصول عليها لفقد الحرارة لكل هيكل بناء في مؤشر واحد.

تدفق المبرد

يتم إجراء هذا الحساب فقط لنظام التدفئة تحت الأرضية المائي. إنه مصنوع من أجل الاختيار الصحيح لمضخة الدوران التي تدفع الماء الساخن عبر الأنابيب المجوفة للنظام.

لهذا، يتم استخدام الصيغة: G=0.86Q/∆t، حيث:

• 0.86 - السعة الحرارية للماء؛
• س - الطاقة الحرارية بالواط؛
• ∆t – اختلاف درجة الحرارة في دوائر الإرجاع والإمداد.

وضع الملعب وطول الكفاف

هنا نحتاج أن نتحدث فقط عن مجالات تسخين المياه والكابلات الكهربائية. يحتوي الأخير على مجموعة أوسع، والتي تعتمد على قوة الأرضية المدفأة لكل متر مربع.

على سبيل المثال:

• خطوة التمديد هي 7.5 سم تحت ذراع التسوية، حيث يتم استخدام كابل 130 واط؛
• خطوة 12 سم – 150-160 واط؛
• الخطوة 15 سم – 180-200 واط.

إذا تم استخدام التدفئة تحت الأرضية كدائرة تدفئة إضافية، فمن الممكن تقليل الطاقة. يمكن أن يحدث نفس التخفيض إذا تم وضع عنصر التسخين أسفل بلاط السيراميك مباشرة على المادة اللاصقة.

مع الأنبوب، الأمر مختلف قليلاً. هنا لا يكون الاعتماد على الطاقة، بل على قطر الأنبوب. على سبيل المثال، 16 ملم:

• يتم وضع الأنابيب بقطر 16 مم بزيادات 15 سم؛
• إذا كان فقدان الحرارة في الغرفة كبيرا، فسيتم تقليل الخطوة إلى 10 سم؛
• يمكن زيادة الخطوة إلى 20 سم إذا لم تكن التدفئة الأرضية هي المصدر الرئيسي للحرارة.

يمكن استخدام مساحة أكبر، ولكن ليس في المنازل والشقق. يتم استخدامه في المنشآت الصناعية عند وضع الأنابيب ذات القطر الكبير.

لحساب طول دائرة المياه، يتم استخدام الصيغة F=S/h، حيث:

• S - منطقة التدفئة.
• ح – خطوة وضع عنصر التسخين.

إذا تجاوز طول دائرة الأنابيب 100 متر، فيجب تقسيمها إلى عدة أقسام مع توصيل منظم الحرارة وجهاز استشعار درجة الحرارة ومضخة التدوير بكل قسم.

قوة الكلمة

هذه القيمة في الأرضيات المسخنة بالماء ليست كبيرة جدًا. يتراوح من 40 إلى 150 واط لكل متر مربع من السطح. ولكن من الضروري أن نأخذ في الاعتبار أن توزيع سائل التبريد، وبالتالي الحرارة، يجب أن يحدث بالتساوي في جميع أنحاء الدائرة بأكملها.

يوجد مثل هذا المؤشر - كثافة تدفق المياه الحرارية. هذا ما يتم أخذه عند اختيار مضخة الدوران. لحساب قيمتها، استخدم هذه الصيغة Q=q/S، حيث:

• ف – فقدان الحرارة.
• س – منطقة ساخنة .

أداء المرجل

من النادر تركيب أكثر من غلاية تدفئة في المنزل. ولذلك، يتم تحديد قوتها مع الأخذ بعين الاعتبار قوة جميع أنظمة التدفئة، بما في ذلك الأرضيات الساخنة. أي أنه بالنسبة للحساب، يتم أخذ قيم الطاقة لكل غرفة وتلخيصها.

يتم إضافة 15% إضافية إلى القيمة الناتجة. هذا احتياطي يعوض تكاليف الموارد للغلاية نفسها إذا كانت تعمل تحت الحد الأقصى للحمل المقدر.

ليس من الضروري إجراء حسابات معقدة، ولكن خذ النسبة كأساس: يتم استهلاك 10 واط من الطاقة الحرارية لكل 1 متر مربع من المساحة. على سبيل المثال، إذا كانت المساحة الإجمالية للمنزل 100 متر مربع، يتم استخدام غلاية 10 كيلو واط لتسخينه.

مضخة الدورة الدموية

كلما كانت دائرة الأرضية الساخنة أطول، زادت قوة المضخة التي تحتاج إلى شرائها. يمكنك استخدام الصيغة الخاصة Q=0.86 P/∆t، حيث:

• 0.86 – التوصيل الحراري للمياه.
• P - قوة الغلاية بالكيلوواط.
• ∆t – اختلاف درجات الحرارة في دوائر الإمداد والعودة.

دعونا نحسب قوة الأرضية المسخنة بالكهرباء

قبل البدء في حساب أرضية ساخنة كهربائية، تحتاج إلى تحديد العديد من المعلمات لنظام التدفئة بدقة:

1. أرضية دافئة سيتم استخدامه كمصدر رئيسي للحرارة أو كمصدر إضافي. أي أن قوتها ستكون 150-200 واط/م² أو 110-150 واط/م².
2. ما هي خسائر الحرارة؟ إذا كانت أكثر من 100 واط/م²، فلا يمكن استخدامها كوحدة رئيسية.
3. يتم تركيب الأرضيات الكهربائية الدافئة فقط على منطقة خالية من الأثاث.

صيغة لحساب القدرة P=PnS، حيث:

• Pн - قوة عنصر التسخين؛
• S هي مساحة الغرفة الخالية من الأثاث والأجهزة المنزلية المثبتة على الأرض والآلات الموسيقية المثبتة على الأرض.

تتم الإشارة إلى الخاصية الأولى من قبل الشركة المصنعة في ملصق المنتج. على سبيل المثال، في الصورة أدناه يمكنك أن ترى أن طاقة الكابل هي 24 واط/م. هذا ما يقوله هناك – 24 واط/م.

من خلال معرفة مسافة مد الكابل، يمكنك تحديد مقدار الحرارة التي سينتجها لكل متر مربع. على سبيل المثال، إذا كانت خطوة التمديد 15 سم، فسيتم وضع 6 ملامح في متر مربع واحد. وهذا يعني أن الطاقة الإجمالية هي 24×6 = 144 واط/م².

من خلال معرفة المعلمة الأخيرة والمنطقة الساخنة، يمكنك حساب إجمالي الطاقة المطلوبة لأرضية ساخنة كهربائية بدقة. أي تضاعف خاصيتين فيما بينهما.

أي نظام تدفئة تحت الأرضية للاختيار

إذا كنا نتحدث عن الشقق، فهناك أرضيات كهربائية فقط. يحظر توصيل نظام المياه بتدفئة المنزل. يمكنك تركيب غلاية منفصلة أو تركيب وحدة توزيع مياه معقدة. لكن كل هذا صعب وغير مربح ويتطلب عمالة كثيفة. لذلك النوع الكهربائي فقط.

يمكن تثبيت أي مما سبق في منزل خاص.من الأفضل إعطاء الأفضلية للماء، لأنه متصل ببساطة بغلاية التدفئة من خلال موزع المبرد.

تحديد درجة الحرارة في الغرفة

وفقا للمعايير، يجب قياس درجة الحرارة في الغرفة عند ست نقاط. الارتفاع 20 سم و 150 سم عن الارض. أفقياً - في زاويتين متقابلتين وفي منتصف الغرفة. يتم إجراء القياسات لمدة 10 دقائق عند كل نقطة.

يتم تحديد متوسط ​​​​قيمة ثلاثة قياسات على مستوى 20 سم، ونفس الشيء تمامًا على مستوى 150 سم، وفي الحالة الأولى يجب أن تكون درجة الحرارة في حدود +27 درجة مئوية، وفي الحالة الثانية لا تقل عن +18 درجة مئوية.

كيفية خفض تكاليف الاستهلاك

تقليل استهلاك الطاقة يستطيع. للقيام بذلك، سيكون عليك القيام بعدة أشياء مهمة:

1. إجراء العزل لجميع هياكل المباني، مع اختيار مادة العزل الحراري بدقة مع مراعاة سمكها أو توصيلها الحراري.
2. تركيب النوافذ والأبواب التي تنتمي إلى الفئة المعزولة.
3. استخدم مواد ذات موصلية حرارية عالية لإنهاء قاعدة الأرضية.
4. اضبط درجة الحرارة بشكل صحيح على منظمات الحرارة مع مراعاة الوقت من اليوم.
5. قم بتوصيل تعرفة مضاعفة إلى منزلك، مما يسمح لك باستخدام الكهرباء ليلاً بدفعة مقسمة إلى النصف.

إذا قررت تركيب أرضيات ساخنة في منزل أو شقة، يجب عليك أولا حساب قوتها. إذا لم يتم ذلك أو تم الاختيار "بالعين"، فهناك احتمال كبير بحدوث الإفراط في استخدام الطاقة. بالإضافة إلى ذلك - لن يكون المناخ المحلي في الغرف مريحًا.

كم تستهلك الأرضية الساخنة؟ استهلاك الكهرباء لأرضية ساخنة: فيديو.

إذا كان لدى شخص ما خبرة بالفعل في اختيار أرضية مُدفأة بناءً على الطاقة، فأخبرنا عنها في التعليقات. احفظ المادة في الإشارات المرجعية حتى لا تفقد صيغ الحساب المفيدة.