온돌 바닥용 파이프 계산: 매개변수에 따른 파이프 선택, 부설 단계 선택 + 계산 예
설치의 복잡성에도 불구하고 물 회로를 사용한 바닥 난방은 방을 난방하는 가장 비용 효율적인 방법 중 하나로 간주됩니다. 시스템이 최대한 효율적으로 작동하고 고장을 일으키지 않으려면 바닥 난방용 파이프를 올바르게 계산해야 합니다. 길이, 루프 피치 및 회로 배치 패턴을 결정해야 합니다.
온수 사용의 편안함은 주로 이러한 지표에 따라 달라집니다. 우리 기사에서 살펴볼 질문은 바로 이러한 질문입니다. 각 유형의 기술적 특성을 고려하여 파이프에 가장 적합한 옵션을 선택하는 방법을 알려 드리겠습니다. 또한 이 기사를 읽은 후에는 올바른 설치 단계를 선택하고 특정 방에 필요한 난방 바닥 윤곽선의 직경과 길이를 계산할 수 있습니다.
열 회로 계산을 위한 매개변수
설계 단계에서는 결정을 내리는 여러 가지 문제를 해결해야 합니다. 디자인 특징 따뜻한 바닥 및 작동 모드 - 스크 리드, 펌프 및 기타 필요한 장비의 두께를 선택하십시오.
가열 지점 구성의 기술적 측면은 주로 목적에 따라 다릅니다. 목적 외에도 물 회로의 영상을 정확하게 계산하려면 적용 범위, 열유속 밀도, 냉각수 온도, 바닥재 유형 등 여러 가지 지표가 필요합니다.
파이프 적용 범위
파이프를 놓기 위한 베이스의 치수를 결정할 때 대형 장비와 내장 가구로 어수선하지 않은 공간을 고려하십시오. 방 안의 물건 배치에 대해 미리 생각할 필요가 있습니다.
열 흐름 및 냉각수 온도
열유속 밀도는 방을 난방하기 위한 최적의 열 에너지 양을 나타내는 계산된 지표입니다. 값은 벽, 천장, 유약 영역, 단열재 유무 및 공기 교환율의 열전도율 등 여러 요인에 따라 달라집니다. 열 흐름에 따라 루프 배치 단계가 결정됩니다.
최대 냉각수 온도는 60°C입니다. 그러나 스크 리드의 두께와 바닥 덮개는 온도를 감소시킵니다. 실제로 바닥 표면에서는 약 30-35 ° C가 관찰됩니다. 회로의 입력과 출력 온도 표시기의 차이는 5°C를 초과해서는 안 됩니다.
바닥재 종류
마감은 시스템의 효율성에 영향을 미칩니다. 타일 및 도자기 석기의 최적 열 전도성 - 표면이 빠르게 가열됩니다.단열층 없이 라미네이트와 리놀륨을 사용할 때 물 회로의 효율성을 나타내는 좋은 지표입니다. 목재 덮개는 열전도율이 가장 낮습니다.
열 전달 정도는 충전재에 따라 달라집니다. 이 시스템은 미세한 바다 자갈과 같은 천연 골재가 포함된 무거운 콘크리트를 사용할 때 가장 효과적입니다.
바닥 난방용 파이프를 계산할 때 코팅 온도 체계에 대해 확립된 표준을 고려해야 합니다.
- 29°C - 거실;
- 33 °C – 습도가 높은 방;
- 35°C – 통과 구역 및 저온 구역 – 끝벽을 따라 있는 구역.
지역의 기후적 특징은 수로의 밀도를 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 열 손실을 계산할 때 겨울철 최저 기온을 고려해야 합니다.
실습에서 알 수 있듯이 집 전체를 예비 단열하면 부하를 줄이는 데 도움이 됩니다. 먼저 방을 단열한 다음 파이프 회로의 열 손실 및 매개변수 계산을 시작하는 것이 좋습니다.
파이프 선택 시 기술적 특성 평가
비표준 작동 조건으로 인해 물 바닥 코일의 재질과 크기에 대한 요구가 높습니다.
- 화학적 불활성, 부식 과정에 대한 저항성;
- 매우 매끄러운 내부 코팅, 석회질 축적이 발생하는 경향이 없습니다.
- 힘 – 벽은 내부의 냉각수에 지속적으로 노출되고 외부의 스크리드에 노출됩니다. 파이프는 최대 10bar의 압력을 견뎌야 합니다.
가열 분기는 작은 비중을 갖는 것이 바람직합니다.물 바닥 파이는 이미 천장에 상당한 하중을 가하고 있으며, 무거운 파이프라인은 상황을 더욱 악화시킬 뿐입니다.
압연 파이프의 세 가지 범주는 가교 폴리에틸렌, 금속-플라스틱 및 구리 등 나열된 요구 사항을 어느 정도 충족합니다.
옵션 #1 - 가교 폴리에틸렌(PEX)
이 소재는 분자 결합으로 구성된 메쉬형 넓은 셀 구조를 가지고 있습니다. 변형 폴리에틸렌은 세로 인대와 가로 인대가 모두 있다는 점에서 기존 폴리에틸렌과 다릅니다. 이 구조는 비중, 기계적 강도 및 내화학성을 증가시킵니다.
PEX 파이프로 만든 수로에는 여러 가지 장점이 있습니다.
- 높은 탄력성, 굽힘 반경이 작은 코일을 설치할 수 있습니다.
- 안전 – 가열 시 재료는 유해한 성분을 방출하지 않습니다.
- 내열성: 연화 – 150°C부터, 용융 – 200°C, 연소 – 400°C;
- 구조를 유지하다 온도 변동 중;
- 손상 저항 - 생물학적 파괴자 및 화학 시약.
파이프라인은 원래 처리량을 유지하며 벽에 퇴적물이 쌓이지 않습니다. PEX 회로의 예상 서비스 수명은 50년입니다.
네 가지 제품 그룹이 있습니다.
- PEX-a – 과산화물 가교. 최대 75%의 접착 밀도를 갖춘 가장 내구성 있고 균일한 구조가 달성됩니다.
- PEX-b – 실란 가교. 이 기술은 가정용으로 허용되지 않는 독성 물질인 실라니드를 사용합니다. 배관 제품 제조업체는 이를 안전한 시약으로 교체합니다. 위생 인증서가 있는 파이프를 설치하는 것이 허용됩니다. 가교 밀도 – 65-70%.
- PEX-c – 방사선 방법. 폴리에틸렌에는 감마선이나 전자의 흐름이 조사됩니다. 결과적으로 채권은 최대 60%까지 압축됩니다. PEX-c의 단점: 안전하지 않은 사용, 불균일한 가교.
- PEX-d – 질화. 네트워크를 생성하는 반응은 질소 라디칼로 인해 발생합니다. 출력물은 가교 밀도가 약 60-70%인 재료입니다.
PEX 파이프의 강도 특성은 폴리에틸렌을 가교하는 방법에 따라 달라집니다.
가교 폴리에틸렌 파이프를 결정했다면 다음 사항을 숙지하는 것이 좋습니다. 배열 규칙 바닥 난방 시스템.
옵션 #2 - 금속-플라스틱
바닥 난방 설치용 압연 파이프의 선두주자는 금속 플라스틱입니다. 구조적으로 재료는 5개의 층으로 구성됩니다.
금속은 라인의 강도를 증가시키고, 열팽창률을 감소시키며, 확산 방지 장벽 역할을 하여 냉각수로의 산소 흐름을 차단합니다.
금속 플라스틱 파이프의 특징:
- 좋은 열전도율;
- 주어진 구성을 유지하는 능력;
- 특성이 보존된 작동 온도 – 110 °C;
- 낮은 비중;
- 냉각수의 무소음 이동;
- 사용 안전성;
- 내식성;
- 서비스 수명 – 최대 50년.
복합 파이프의 단점은 축을 중심으로 굽힐 수 없다는 것입니다.반복적으로 비틀면 알루미늄 층이 손상될 위험이 있습니다. 읽어 보시기 바랍니다. 올바른 설치 기술 손상을 방지하는 데 도움이 되는 금속 플라스틱 파이프.
옵션 #3 - 구리 파이프
기술 및 운영 특성 측면에서 노란색 금속이 최선의 선택이 될 것입니다. 그러나 높은 비용으로 인해 수요가 제한됩니다.
비용이 많이 드는 것 외에도 구리 배관에는 복잡성이라는 추가적인 단점이 있습니다. 설치. 윤곽을 구부리려면 프레스 기계가 필요하거나 파이프 벤더.
옵션 #4 - 폴리프로필렌 및 스테인리스 스틸
때때로 가열 분기는 폴리프로필렌 또는 스테인레스강 골판지 파이프로 만들어집니다. 첫 번째 옵션은 저렴하지만 굽힘이 매우 단단합니다. 최소 반경은 제품 직경의 8배입니다.
이는 표준 크기가 23mm인 파이프를 서로 368mm의 거리에 배치해야 함을 의미합니다. 배치 단계를 늘리면 균일한 가열이 보장되지 않습니다.
윤곽을 배치하는 가능한 방법
바닥 난방을 배치하기 위한 파이프 소비량을 결정하려면 물 회로의 레이아웃을 결정해야 합니다. 레이아웃 계획의 주요 임무는 방의 차가운 부분과 가열되지 않은 부분을 고려하여 균일한 난방을 보장하는 것입니다.
방법 #1 - 뱀
냉각수는 벽을 따라 시스템에 공급되고 코일을 통과한 후 다시 시스템으로 돌아갑니다. 분배 매니폴드. 이 경우 방의 절반은 뜨거운 물로 가열되고 나머지는 냉각수로 가열됩니다.
뱀과 함께 누워있을 때 균일 한 가열을 달성하는 것은 불가능합니다. 온도 차이는 10 ° C에 도달 할 수 있습니다. 이 방법은 좁은 공간에 적용 가능합니다.
이중 스네이크는 더 부드러운 온도 변화를 허용합니다. 순방향 및 역방향 회로는 서로 병렬로 실행됩니다.
방법 #2 - 달팽이 또는 나선형
이는 바닥재의 균일한 가열을 보장하는 최적의 방식으로 간주됩니다. 직접 가지와 역방향 가지가 교대로 배치됩니다.
넓은 지역의 경우 결합 계획이 구현됩니다. 표면은 여러 섹터로 나누어져 있고 각각에 대해 별도의 회로가 개발되어 공통 컬렉터로 이어집니다. 방 중앙에는 파이프라인이 달팽이처럼, 외벽을 따라 뱀처럼 배치되어 있습니다.
우리 웹사이트에 우리가 자세히 논의한 또 다른 기사가 있습니다. 설치 다이어그램 바닥 난방 및 특정 방의 특성에 따라 최적의 옵션 선택에 대한 권장 사항을 제공합니다.
파이프 계산 방법
계산에 혼란이 가지 않도록 문제 해결 방법을 여러 단계로 나누는 것이 좋습니다.우선, 방의 열 손실을 추정하고 부설 단계를 결정한 다음 난방 회로의 길이를 계산해야 합니다.
회로 설계의 원리
계산을 시작하고 스케치를 작성할 때 수로 위치에 대한 기본 규칙을 숙지해야 합니다.
- 창 개구부를 따라 파이프를 놓는 것이 좋습니다. 이렇게 하면 건물의 열 손실이 크게 줄어듭니다.
- 하나의 물 회로의 권장 적용 범위는 20m2입니다. m. 큰 방에서는 공간을 여러 구역으로 나누고 각각에 대해 별도의 난방 분기를 배치해야 합니다.
- 벽에서 첫 번째 가지까지의 거리는 25cm이며, 방 중앙에서 허용되는 파이프 회전 피치는 가장자리를 따라 최대 30cm, 차가운 구역에서는 10-15cm입니다.
- 바닥 난방을 위한 최대 파이프 길이를 결정하는 것은 코일의 직경을 기준으로 해야 합니다.
단면적이 16mm인 회로의 경우 90m 이하가 허용되며 두께가 20mm인 파이프라인의 한계는 120m이며 표준을 준수하면 시스템의 정상적인 유압이 보장됩니다.
설명이 포함된 기본 공식
난방 바닥 윤곽선의 길이는 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.
L=S/n*1,1+k,
어디:
- 엘 - 가열 주관의 필요한 길이;
- 에스 – 지붕이 있는 바닥 면적;
- N – 누워있는 단계;
- 1,1 - 10% 굽힘 예비력의 표준 계수;
- 케이 - 바닥에서 수집기까지의 거리 - 공급 및 복귀 회로 배선까지의 거리가 고려됩니다.
적용 범위와 회전 피치가 결정적인 역할을 합니다.
대형 가전제품이나 붙박이 가구 아래에 히팅 파이프를 배치하는 것은 권장되지 않는다는 점을 기억해야 합니다. 지정된 항목의 매개변수는 전체 면적에서 빼야 합니다.
가지 사이의 최적 거리를 선택하려면 방의 열 손실을 고려하여 더 복잡한 수학적 조작을 수행해야 합니다.
회로 피치 결정을 통한 열 공학 계산
파이프의 밀도는 난방 시스템에서 발생하는 열 흐름의 양에 직접적인 영향을 미칩니다. 필요한 부하를 결정하려면 겨울철 열비용을 계산해야 합니다.
난방 시스템의 전력은 다음 공식에 의해 결정됩니다.
M=1.2*Q,
어디:
- 중 – 회로 성능;
- 큐 – 방의 총 열 손실.
Q 값은 밀폐 구조를 통한 에너지 소비와 환기 시스템 작동으로 인한 비용으로 분해될 수 있습니다. 각 지표를 계산하는 방법을 알아 보겠습니다.
건축 요소를 통한 열 손실
벽, 천장, 창문, 문 등 모든 둘러싸는 구조물의 열에너지 소비량을 결정해야 합니다. 계산 공식:
Q1=(S/R)*Δt,
어디:
- 에스 – 요소의 면적;
- 아르 자형 – 열 저항;
- Δt – 실내와 실외의 온도 차이.
Δt를 결정할 때 연중 가장 추운 시기를 나타내는 지표가 사용됩니다.
열저항은 다음과 같이 계산됩니다.
R=A/Kt,
어디:
- ㅏ – 층 두께, m;
- CT – 열전도 계수, W/m*K.
구조의 결합 요소의 경우 모든 층의 저항을 합산해야 합니다.
우리는 포함된 표에 가장 널리 사용되는 건축 자재에 대한 더 많은 열전도 계수 값을 제공했습니다. 다음 기사에서.
환기 열 손실
지표를 계산하려면 다음 공식이 사용됩니다.
Q2=(V*K/3600)*C*P*Δt,
어디:
- V – 방의 부피, 입방 미터. 중;
- 케이 – 항공 환율;
- 씨 – 공기의 비열 용량, J/kg*K
- 피 – 정상 실내 온도의 공기 밀도 – 20 °C.
대부분의 객실의 공기 교환율은 1과 같습니다. 내부 증기 장벽이 있는 주택은 예외입니다. 정상적인 미기후를 유지하려면 공기를 한 시간에 두 번씩 갱신해야 합니다.
비열 용량은 참고 지표입니다. 압력이 없는 표준 온도에서 값은 1005 J/kg*K입니다.
총 열 손실
방의 총 열 손실량은 다음과 같습니다. Q=Q1*1.1+Q2. 계수 1.1 – 건물 구조의 균열 및 누출을 통한 공기 침투로 인해 에너지 비용이 10% 증가합니다.
얻은 값에 1.2를 곱하면 열 손실을 보상하기 위해 바닥 난방에 필요한 전력을 얻습니다. 열 흐름과 냉각수 온도의 그래프를 사용하여 적절한 파이프 피치와 직경을 결정할 수 있습니다.
데이터는 두께 7mm의 모래-시멘트 스크리드 위의 난방 바닥과 관련이 있으며 코팅 재료는 세라믹 타일입니다. 다른 조건의 경우 마감재의 열전도율을 고려하여 값을 조정해야 합니다.
예를 들어, 카펫을 깔 때 냉각수 온도를 4~5°C 높여야 합니다. 스크리드가 1cm 추가될 때마다 열 전달이 5~8% 감소합니다.
윤곽선 길이의 최종 선택
코일을 놓는 피치와 덮힌 면적을 알면 파이프의 유량을 쉽게 결정할 수 있습니다. 얻은 값이 허용 값보다 크면 여러 회로를 설치해야 합니다.
루프의 길이가 같으면 최적입니다. 아무것도 조정하거나 균형을 맞출 필요가 없습니다. 그러나 실제로는 난방 본관을 여러 부분으로 분리해야 하는 경우가 더 많습니다.
가열 분기 계산의 구체적인 예
60평방미터 면적의 주택에 대한 열 회로 매개변수를 결정해야 한다고 가정해 보겠습니다.
계산을 위해서는 다음 데이터와 특성이 필요합니다.
- 객실 크기: 높이 – 2.7m, 길이 및 너비 – 각각 10m 및 6m;
- 집에는 2제곱미터 크기의 금속-플라스틱 창문 5개가 있습니다. 중;
- 외벽 - 폭기 콘크리트, 두께 - 50 cm, Kt = 0.20 W/mK;
- 추가 벽 단열 – 폴리스티렌 폼 5cm, Kt=0.041W/mK;
- 천장 재료 – 철근 콘크리트 슬래브, 두께 – 20 cm, Kt=1.69 W/mK;
- 다락방 단열 – 5cm 두께의 폴리스티렌 폼 보드;
- 입구 문의 치수 - 0.9 * 2.05 m, 단열재 - 폴리우레탄 폼, 층 - 10 cm, Kt = 0.035 W/mK.
다음으로 계산을 수행하는 단계별 예를 살펴보겠습니다.
1단계 - 구조 요소를 통한 열 손실 계산
벽 재료의 내열성:
- 폭기 콘크리트: R1=0.5/0.20=2.5 sq.m*K/W;
- 발포 폴리스티렌: R2=0.05/0.041=1.22 sq.m*K/W.
벽 전체의 열 저항은 2.5 + 1.22 = 3.57 sq입니다. m*K/W. 집 안의 평균 온도를 +23°C로 가정하고, 외부 최저 온도는 25°C로 마이너스 기호를 표시합니다. 지표의 차이는 48 °C입니다.
전체 벽 면적 계산: S1=2.7*10*2+2.7*6*2=86.4 sq. m. 얻은 지표에서 창문과 문의 크기를 빼야합니다 : S2 = 86.4-10-1.85 = 74.55 sq.m. 중.
얻은 지표를 공식에 대입하면 벽 열 손실을 얻습니다. Qc=74.55/3.57*48=1002 W
천장의 최종 열 저항은 0.2/1.69+0.05/0.041=0.118+1.22=1.338 sq입니다. m*K/W. 열 손실은 Qp=60/1.338*48=2152W입니다.
창문을 통한 열 누출을 계산하려면 재료의 열 저항의 가중 평균값(이중창 - 0.5 및 프로파일 - 0.56 sq)을 결정해야 합니다. 각각 m*K/W.
Ro=0.56*0.1+0.5*0.9=0.56 sq.m*K/W. 여기서 0.1과 0.9는 창 구조의 각 재료의 비율입니다.
창 열 손실: Qо=10/0.56*48=857W.
문의 단열을 고려하면 열 저항은 Rd=0.1/0.035=2.86 sq입니다. m*K/W. Qd=(0.9*2.05)/2.86*48=31W.
둘러싸는 요소를 통한 총 열 손실은 1002+2152+857+31=4042W입니다. 결과는 10% 증가해야 합니다: 4042*1.1=4446W.
2단계 - 난방열 + 일반 열손실
먼저 들어오는 공기를 가열하는 데 필요한 열 소비량을 계산해 보겠습니다. 방의 부피: 2.7*10*6=162입방미터. m 따라서 환기 열 손실은 (162*1/3600)*1005*1.19*48=2583W입니다.
이러한 방 매개변수에 따르면 총 열 비용은 Q=4446+2583=7029W입니다.
3단계 - 열 회로에 필요한 전력
열 손실을 보상하는 데 필요한 최적의 회로 전력을 계산합니다: N=1.2*7029=8435W.
다음: q=N/S=8435/60=141 W/sq.m.
4단계 - 부설 피치 및 윤곽선 길이 결정
결과 값은 종속성 그래프와 비교됩니다. 시스템의 냉각수 온도가 40°C인 경우 피치 – 100mm, 직경 – 20mm 매개변수를 가진 회로가 적합합니다.
50°C로 가열된 물이 메인에서 순환하는 경우 가지 사이의 간격을 15cm로 늘릴 수 있으며 단면적 16mm의 파이프를 사용할 수 있습니다.
윤곽선의 길이를 계산합니다: L=60/0.15*1.1=440m.
이와 별도로 수집기에서 난방 시스템까지의 거리를 고려해야합니다.
계산에서 볼 수 있듯이 물 바닥을 설치하려면 최소한 4개의 가열 루프를 만들어야 합니다. 파이프를 적절하게 배치하고 고정하는 방법과 기타 설치 비밀을 알려드립니다. 여기에서 검토됨.
주제에 대한 결론 및 유용한 비디오
시각적 비디오 검토는 열 회로의 길이와 피치를 미리 계산하는 데 도움이 됩니다.
바닥 난방 시스템 분기 사이의 가장 효과적인 거리 선택:
사용 중인 바닥 난방 루프의 길이를 확인하는 방법에 대한 안내:
계산 방법은 간단하다고 할 수 없습니다. 동시에 회로 매개변수에 영향을 미치는 많은 요소를 고려해야 합니다. 물 바닥을 유일한 열원으로 사용할 계획이라면 이 작업을 전문가에게 맡기는 것이 좋습니다. 계획 단계에서의 실수는 비용이 많이 들 수 있습니다..
바닥 난방에 필요한 파이프 길이와 최적 직경을 직접 계산하십니까? 이 자료에서 다루지 않은 질문이 아직 남아 있습니까? 댓글 섹션에서 전문가에게 문의하세요.
온수 바닥 배치용 파이프 계산을 전문으로 하고 위에 제시된 자료에 추가할 내용이 있는 경우 기사 아래에 의견을 적어 주십시오.
모든 것이 잘 설명되어 있습니다. 하지만 저는 따뜻한 바닥을 만들고자 하는 모든 분들에게 경고하고 싶습니다. 바닥 자체를 덮는 올바른 바닥재를 선택해야 합니다. 몰랐고 어디서도 읽지 않았고 가장 평범한 바닥 타일을 샀습니다. 그리고 그것은 깨지기 시작했습니다. 바닥 난방이 작동하기 시작하면 새로운 균열이 나타납니다. 장애가 완료되었습니다. 어쩌면 내 이야기가 누군가에게 경고하고 실수하지 않도록 도와줄 수도 있을 것입니다.
안녕하세요. 그 이유는 타일 때문이 아닙니다. 설치 후 스크리드나 타일 접착제가 완전히 마를 때까지 기다리지 않았을 가능성이 높습니다. TP를 켜면 건조가 가속화되고 타일이 당겨져 균열이 발생합니다. 온도는 세라믹 타일을 깨뜨릴 만큼 높지 않습니다. 여기에 내 버전이 있거나 타일에 결함이 있는 버전이 있습니다. TP에는 특별한 제품이 없습니다.
바닥 난방에는 접착제를 사용하지 않았을 수도 있습니다.
시골집에 바닥난방을 만들려고 할 때 이 쪽지가 눈에 띄지 않아서 아쉽네요. 나는 그다지 좋지 않은 직원 팀을 신뢰했고 그들은 스테인레스 스틸로 가열 지점을 만들었습니다.이제 모든 것이 귀하가 설명한 대로입니다. 파이프가 서로 멀리 떨어져 있기 때문에 열이 방 전체에 고르지 않게 분산됩니다. 다시 해야 합니다.