Come calcolare in modo indipendente i pavimenti caldi elettrici e ad acqua

Per mantenere il comfort e l'efficienza energetica della casa tutto l'anno è necessario un isolamento e un riscaldamento adeguati. I pavimenti caldi ad acqua ed elettrici si distinguono tra le tante opzioni di riscaldamento disponibili per la loro efficienza e il loro comfort. Anche nelle giornate più fredde, il calore radiante di questi sistemi crea un'atmosfera confortevole riscaldando gradualmente la casa dal pavimento in su.

Sebbene sia possibile rivolgersi a esperti per l'installazione di questi sistemi, molti proprietari di casa trovano che farlo da soli sia più soddisfacente ed economico. Fortunatamente, capire quanta elettricità e quanta acqua richiedono i pavimenti caldi può essere un'operazione fai-da-te con le informazioni e le indicazioni corrette.

Prima di entrare nel dettaglio, è fondamentale comprendere le basi del funzionamento dei pavimenti riscaldati elettrici e ad acqua. I sistemi elettrici utilizzano tappeti o cavi riscaldanti, mentre i sistemi ad acqua fanno circolare l'acqua riscaldata attraverso tubi interrati sotto il pavimento. Disperdendo il calore in modo uniforme sul pavimento, entrambe le tecniche eliminano i punti freddi e offrono un calore costante.

Ci sono diverse considerazioni da fare quando si scelgono le dimensioni e le caratteristiche del proprio sistema a pavimento caldo. Tra questi, il materiale della pavimentazione, l'intervallo di temperatura previsto, il livello di isolamento dello spazio e le dimensioni della stanza o dell'area da riscaldare. Per determinare l'esatta quantità di potenza di riscaldamento necessaria e scegliere il tipo e le dimensioni giuste del sistema da installare, è possibile prendere in considerazione i seguenti fattori.

In questo post vi spiegheremo come capire quanta elettricità e quanta acqua servono alla vostra casa per i pavimenti riscaldati. Che si tratti di un progetto di nuova costruzione o della ristrutturazione di una singola stanza, sapere esattamente come dimensionare e progettare questi sistemi vi permetterà di creare in modo rapido ed efficace un ambiente accogliente e piacevole.

Passo	Descrizione
1	Misurare le dimensioni della stanza in cui si desidera installare il pavimento caldo.
2	Calcolare la metratura totale della stanza moltiplicando la lunghezza per la larghezza.
3	Determinare la temperatura desiderata per il pavimento e per la stanza.
4	Ricercare i requisiti di potenza per i pavimenti caldi elettrici in base alla metratura e alla temperatura desiderata.
5	Scegliere il cavo o il tappetino riscaldante appropriato in base al wattaggio calcolato.
6	Installare il sistema di riscaldamento elettrico secondo le istruzioni del produttore.
7	Per i pavimenti riscaldati ad acqua, calcolare la potenza termica necessaria in base alle dimensioni della stanza e alla temperatura desiderata.
8	Scegliere la distanza e il diametro dei tubi corretti per l'impianto di riscaldamento dell'acqua.
9	Installiamo i tubi in modo sicuro nel pavimento, assicurando una spaziatura e una disposizione adeguate.

Scopriamo la potenza termica necessaria

Scoprire quanti Watt di calore vengono forniti al riscaldamento di una stanza specifica è necessario per calcolare tutti i parametri del futuro pavimento caldo, sia esso elettrico o ad acqua. Forniamo il metodo più semplice per determinare la potenza di riscaldamento necessaria, che consiste nel misurare la superficie o il volume della stanza.

Suggerimenti. Il costo dell "installazione di contorni per il riscaldamento a pavimento è elevato. Il costo del lavoro, compresi i materiali e i componenti, è compreso tra 5 e 8 dollari al metro quadro (escluse l'installazione e l'allacciamento della caldaia). Esigete che gli esecutori eseguano tutti i calcoli se intendete ingaggiare una brigata di maestri e non avete un progetto di impianto di riscaldamento, poi confrontate i risultati.

Utilizziamo come esempio la pianta del disegno di una casa modesta a un piano di 100 m2 (in base alla misura esterna). Tenete presente che, durante l'inverno, le stanze d'angolo con aperture luminose e pareti esterne perderanno molto più calore rispetto agli spazi interni come disimpegni, bagni e corridoi. La metodologia suggerita tiene conto delle sfumature:

1. Misurando e cambiando le lunghezze, scoprire la quadratura di ogni stanza.
2. Le superfici dei locali con una parete esterna e un'apertura luminosa vanno moltiplicate per 0.1 kW. Questa categoria comprende anche i locali centrali (nell'esempio: disimpegno, bagno e corridoio).
3. Per riscaldare le stanze situate negli angoli dell'edificio, è necessario allocare più energia termica. La quadratura della stanza con due pareti esterne e la finestra deve essere moltiplicata per 0.12 kW (cucina e camera da letto).
4. Se ci sono 2 o più finestre aperte nella stanza d'angolo, l'area viene moltiplicata per 0.13 kW (soggiorno e camera da letto sulla pianta).

I risultati calcolati sono il trasferimento di calore necessario in kW per i contorni di riscaldamento o i radiatori di ogni stanza. Dopo aver ricevuto i numeri, si può passare alla fase di calcolo successiva.

Nota: questi valori sono ragionevoli per la Repubblica di Bielorussia e la parte centrale della Federazione Russa. I valori di potenza termica devono essere moltiplicati per un coefficiente di 0.7 per le abitazioni del sud. I risultati sono soggetti a un aumento del coefficiente di 1 nelle regioni settentrionali. 5-2.

Per le stanze con soffitti superiori a tre metri, la tecnica sopra descritta non è appropriata. In queste situazioni, la quantità di calore necessaria è data dal numero di stanze moltiplicato per 35, 40 o 45 watt, a seconda della posizione nell'edificio. Un articolo a parte illustra le modalità specifiche di calcolo del carico dell'impianto di riscaldamento.

Calcolo dei contorni del riscaldamento dell'acqua

Una volta determinata la potenza del flusso di calore necessario per fornire un pavimento caldo in ogni stanza, calcolarne i parametri primari nella sequenza seguente:

1. Determinare la portata del refrigerante che garantisce il necessario trasferimento di calore dei contorni. Individuare e regolare la temperatura della superficie del pavimento.
2. Calcolare il passo di posa dei circuiti, nonché la temperatura del refrigerante nella linea di alimentazione e in quella di ritorno.
3. Scoprire la lunghezza del tubo nel circuito.

Si consiglia di non utilizzare il riscaldamento a pavimento come sistema di riscaldamento primario ed esclusivo prima di eseguire ulteriori calcoli. Molti esperti, come Vladimir Sukhorukov, ritengono che il riscaldamento a pavimento debba essere utilizzato insieme alle normali batterie per i seguenti motivi:

• I contorni d'acqua riscaldano la massa decente del massetto in calcestruzzo, quindi sono piuttosto inerti e reagiscono lentamente a una variazione della temperatura del refrigerante;
• I radiatori si prestano bene alla regolazione manuale e automatica, rispondendo rapidamente alla crescita o al calo della temperatura dell'acqua di rete;
• Per riscaldare il volume della stanza senza batterie, i tubi devono riscaldare la superficie a 28-33 °C, creando una sensazione di soffocamento nella stanza;
• Di conseguenza, il liquido di raffreddamento dovrà essere riscaldato a 50-55°C, un programma economico di temperatura dei pavimenti ad acqua – 45-35°C.

Quindi, il consiglio. I pavimenti caldi dovrebbero essere misurati a +26 °C, che è la temperatura superficiale più confortevole. Inoltre, è necessario installare una rete di radiatori che possa funzionare indipendentemente dal riscaldamento a pavimento. Il sistema supporta l'aria in modo automatico e la riscalda alla temperatura appropriata.

È comunque possibile utilizzare il calcolo descritto di seguito per determinare il contatore, il diametro e la fase di posa delle tubazioni anche se si sceglie di non installare batterie di riscaldamento a convezione, perché così facendo si aumentano i costi di costruzione. Le spiegazioni del nostro esperto sull'installazione dei radiatori:

Consumo di refrigerante e temperatura del rivestimento

Il metodo di calcolo proposto si basa su un approccio visivo alla risoluzione dei problemi. Tuttavia, per regolare correttamente i rotometri del collettore di distribuzione, eseguire calcoli idraulici e scegliere la pompa di circolazione in base alle prestazioni, è necessario conoscere il volume d'acqua che passa attraverso il circuito per un'ora.

Per determinare la quantità di acqua di riscaldamento consumata si utilizza la seguente formula:

• G – il valore desiderato del flusso, unità di misura – kg/h;
• Q è la potenza termica consumata per il riscaldamento del locale (calcolata nella sezione precedente), W;
• Δt – la differenza di temperatura del refrigerante nel ramo di mandata e in quello di ritorno, per il pavimento riscaldato è solitamente considerata pari a 10°C.

Per esempio. Il 15.Un soggiorno di 75 m² richiede 15.75 x 130 = 2048 W di calore da riscaldare. La quantità di acqua riscaldata consumata ogni ora sarà G = 0.86 x 2048 /10 = 176.13 kg/h.

Poiché le piastrelle, il linoleum e il parquet di legno (laminato) passano il flusso di calore in modo diverso, è necessario conoscere il tipo di rivestimento per determinare la temperatura della superficie del pavimento. Supponiamo che il progetto preveda la posa di linoleum nel suddetto soggiorno. Successivamente, osserviamo il nomogramma, che mostra i seguenti parametri:

• la differenza tra la temperatura media del refrigerante e quella dell'aria del soggiorno;
• trasferimento di calore specifico con 1 m² di pavimento;
• la corrispondente temperatura superficiale;
• Grafici per la disposizione dei tubi da 10 a 35 cm.

Utilizzare il nomogramma creato per il linoleum per trovare il grado di riscaldamento del rivestimento. Esaminando il trasferimento di calore specifico, si scopre che è superiore a 120 W/m2 , ovvero 31.5 °C, nel soggiorno. Abbiamo deciso in precedenza che questo indicatore è eccessivamente grande e abbiamo accettato 26 °C come valore ideale per il calcolo. In questo caso, 68 W/m2 è la potenza termica specifica Q.

I radiatori che compensano le perdite di calore sono semplici da calcolare. Il valore trovato Q nel nostro esempio viene moltiplicato per la superficie del soggiorno e il valore risultante viene ricavato dall'indicatore di potenza precedentemente calcolato: 2048 W – 68 W/m² x 15.75 m² = 977 W.

Di conseguenza, il consumo di refrigerante dell'impianto a pavimento fluttuerà. Il consumo scenderà a 92.1 kg/h, ovvero 0.86 x 1071 /10.

Nota: i nomogrammi sono riportati in tutto l'articolo. I grafici finali sono comparabili per vari tipi di rivestimento, come il laminato, il parquet spesso e il gres porcellanato. Il "secco" il metodo di calcolo del riscaldamento a pavimento eseguito sui soffitti in legno produce i grafici per le piastrelle in ceramica.

Fase di posa e temperatura dell'acqua

Lo standard per il riscaldamento a pavimento nelle case e negli appartamenti privati prevede l'installazione di tubi in metallo-plastica o in polietilene cucito con un diametro di 16 x 2 mm (DU10). I nomogrammi citati sono realizzati specificamente per questi tipi di polimeri.

Il soggiorno di una casa a un piano sarà utilizzato come esempio per scegliere la fase di disposizione:

1. Utilizzando lo stesso nomogramma composto per un rivestimento sintetico (linoleum), selezionare un grafico con un intervallo di 15 cm.
2. Dal punto di intersezione del grafico con la linea verde scendiamo alla scala delle variazioni di temperatura, otteniamo TP = 19 °C.
3. Troviamo il valore della temperatura media del refrigerante TSR secondo la formula:

La designazione TV indica la temperatura ideale per l'aria del soggiorno; noi scegliamo +22 °C. TSR è calcolato come 19 + 22 = 41 °C. Trovare il programma di temperatura è semplice se si sa che c'è una differenza di temperatura di 10 gradi tra la mandata e la mandata: 41 +/- 5 = 46/36 °C.

Attenzione: il refrigerante dovrà riscaldare più vigorosamente se si sceglie una distanza più ampia tra le tubazioni del riscaldamento (ad esempio 20 cm). È necessario mantenere 48 °C nella linea di alimentazione e 38 °C in quella di ritorno.

Il calcolo del programma di temperatura aiuterà nella scelta accurata di una valvola miscelatrice a tre vie che deve essere montata su un collettore d'acqua impermeabile. L'acqua inversa dei circuiti mescolerà il refrigerante caldo della caldaia a gas (o di altro tipo) quando si raffredda a 36 gradi. Quando l'acqua raggiunge i 46 °C, la pompa la costringe a ruotare lungo i contorni fino a quando non si raffredda di nuovo e la valvola blocca l'alimentazione.

Lunghezza del tubo e risultati finali

Dopo aver convertito l'unità di misura in metri e aver progettato la distanza tra i circuiti utilizzando la lettera latina b, utilizzare la seguente formula per determinare la lunghezza del tubo:

La superficie della stanza in metri quadrati è indicata con la lettera F. Secondo il nostro esempio, la lunghezza del tubo nel soggiorno è L = 15.75 m² / 0.15 m = 105 m. La questione è la seguente: la lunghezza del circuito non deve essere superiore a 100 metri, la resistenza idraulica deve essere di 20 kPa e il monolite di cemento deve riscaldarsi in modo uniforme. Per collegare il circuito di riscaldamento al pettine, il soggiorno deve estendersi per 105 metri oltre la lunghezza dei carrelli.

Un aspetto cruciale. Prima di fare i calcoli, prendere in considerazione la posizione dell'armadio con il collettore e inserire una planimetria della casa. Il pettine è rappresentato nel disegno come se si trovasse nel corridoio, con ogni stanza distante all'incirca la stessa distanza.

Come risolvere il problema quando ci sono molti tubi:

1. Suddividere l'area del soggiorno in 2 circuiti di riscaldamento della stessa dimensione.
2. La lunghezza di una tubazione deve essere determinata tenendo conto del collegamento al collettore – (105 + 5) / 2 = 55 m.
3. Realizzare una giunzione di deformazione tra due monoliti, che consenta alle lastre di espandersi a causa del riscaldamento senza distruggersi a vicenda.

Prestare molta attenzione allo schema fornito per versare correttamente due piastre con una giuntura a deformazione. Solo la parte superiore della “torta” che è un massetto con tubi all'interno, è diviso dalla base e dall'isolamento, che sono tipicamente fatti di schiuma in monoliti.

Suggerimenti. Si consiglia di installare i sintonizzatori termici RTL sul pettine dei pavimenti caldi al posto di una pompa aggiuntiva e di una valvola a tre vie se la lunghezza dei contorni è inferiore a 60 metri. L'elemento limita il movimento del flusso inverso finché la temperatura del refrigerante non raggiunge il livello predeterminato (36 °C in questo caso).

I parametri dei circuiti a pavimento nelle restanti stanze della casa a un piano devono ancora essere determinati. Supponiamo che in cucina si utilizzino piastrelle in ceramica e in camera da letto e nella stanza dei bambini si utilizzi il laminato. Eseguiamo i calcoli e inseriamo i risultati nella tabella generale utilizzando i nomogrammi per questi rivestimenti.

Nota: in conformità alle norme sanitarie, il pavimento della stanza dei bambini non può essere più caldo di 24 °C. Il metodo di calcolo suggerito si trova nel libro del 2008 "Sistemi di riscaldamento ad acqua" da IN. Dersotilova.

Poiché gli abitanti non restano sempre in bagno, è preferibile riscaldarlo con un cavo resistivo o con dei tappetini. Continuate a leggere per sapere come viene determinato il riscaldamento elettrico del pavimento. Se ritenete che questi calcoli siano troppo difficili, provate a utilizzare il software di produttori di impianti di riscaldamento affidabili come Valtec e Herz Armaturen. Il video mostra le istruzioni per l'uso:

Caratteristiche dei sistemi di pavimentazione elettrica

La tecnologia utilizzata per l'installazione e la progettazione dei riscaldatori elettrici è diversa da quella dei dispositivi a circuito d'acqua e dipende dal tipo di elementi riscaldanti selezionati.

• i cavi resistivi, le barre di carbonio e le stuoie di cavi possono essere posati "a secco" (direttamente sotto il rivestimento) e "a umido" (sotto il massetto o la piastrella);
• È preferibile utilizzare le pellicole a infrarossi al carbonio mostrate nella foto come substrato per un rivestimento senza riempire il massetto, anche se alcuni produttori consentono la posa per le piastrelle.

Come punto di riferimento. Gli elementi riscaldanti al carbonio collegati in parallelo da due conduttori costituiscono sistemi a nucleo autoregolante. Anche se una barra si brucia, l'ambiente sarà comunque riscaldato dai componenti rimanenti grazie alla loro maggiore potenza di riscaldamento.

Tre sono le caratteristiche degli elementi riscaldanti elettrici:

• trasferimento uniforme del calore su tutta la lunghezza;
• l'intensità del riscaldamento e la temperatura superficiale sono controllate da un termostato che si basa sulle letture dei sensori;
• intolleranza al surriscaldamento.

La caratteristica meno desiderabile è l'ultima. Il trasferimento di calore con l'aria circostante sarà interrotto se il circuito è realizzato sul sito di contorno senza gambe o elettrodomestici fissi. I sistemi a film e a cavo non durano a lungo e si surriscaldano. Il prossimo video illustra tutte le sfumature di questo problema:

Le aste autoregolanti accettano tranquillamente queste cose, ma a questo punto un ulteriore fattore inizia a giocare un ruolo: l'acquisto e l'installazione irrazionale di costosi riscaldatori a carbone per mobili.

Scelta del riscaldatore a cavo e a film

In relazione ai punti sopra citati, il calcolo del riscaldamento elettrico è reso un po' più semplice e i parametri del pavimento caldo a cavi sono stabiliti come segue:

1. Calcolare la quantità di calore necessaria per riscaldare una determinata stanza (vedi sezione Uno).
2. Disegnare una pianta della stanza con la posizione dei mobili fissi e degli elettrodomestici. Disegnare in scala le dimensioni reali di armadi, lavatrici ecc.
3. Calcolare l'area libera della stanza considerando la quadratura delle aree occupate.
4. La quantità di calore trovata in precedenza deve essere distribuita all'area rimanente. Dividere la potenza richiesta in una quadratura di una sezione libera – ottenere un trasferimento di calore con 1 m².
5. Cavi e tappeti resistenti con una potenza termica di 9-25 W/m. P. Venduto con lunghezza fissa. Selezionare un elemento riscaldante per il trasferimento di calore richiesto secondo il catalogo del produttore.
6. Dividiamo la quadratura della sezione libera per la lunghezza del prodotto selezionato – scopriamo il passo di posa.

Un'illustrazione di come calcolare la superficie del bagno di un edificio a un piano, che è di 6 m² e viene utilizzata per il bagno, il lavandino e il mobile in 2.5 m². La metratura del sito libero è di 3.5 m2 , e sono necessari 600 watt di potenza termica. Scegliere un cavo scaldante bipolare Deviflex 18t da 622 W, lungo 37 metri e basato sul catalogo del noto marchio Devi. Otteniamo un passo di posa pari a 0.095 m, arrotondati a 10 cm, dividendo per 3.5 m² per 37 m.

In particolare, la scelta dei tappetini per cavi è ancora più semplice perché il produttore indica lo spazio occupato dall'elemento riscaldante. Un dispositivo da 635 watt del marchio DeVIMAT 200T, destinato alla quadratura 3, è adatto all'uso in un bagno. 45 metri quadrati.

Vengono scelti e calcolati i riscaldatori a film da posizionare sotto la pavimentazione. Un piccolo dettaglio: per l'installazione di cavi resistivi o di pellicole di carbonio nei soggiorni è necessario prevedere una rientranza di almeno 150 mm dalle pareti divisorie. Sarà inoltre necessario rimuovere queste strisce da parete a parete dalla quadratura complessiva. Questa rientranza è considerata pari al passo di posa (10 cm) nelle logge, nei balconi e nei bagni.

Il budget, le infrastrutture preesistenti e le preferenze individuali sono solo alcune delle variabili che possono influenzare la decisione tra pavimenti riscaldati ad acqua o elettrici. Ogni scelta presenta dei vantaggi e degli aspetti da tenere in considerazione.

I pavimenti caldi elettrici possono essere l'opzione migliore per chi cerca una soluzione economica e ragionevolmente semplice da installare. I sistemi elettrici sono un'opzione popolare per l'ammodernamento di case esistenti, perché possono essere installati in modo rapido ed efficiente e non richiedono una caldaia o tubature estese.

Al contrario, i pavimenti riscaldati ad acqua hanno il vantaggio a lungo termine di ridurre i costi di esercizio. Poiché per l'installazione sono necessarie una caldaia e delle tubature, all'inizio può essere più complicato e costoso, ma nel tempo i sistemi ad acqua consumano meno energia di quelli elettrici, riducendo le bollette.

Le dimensioni della stanza, l'isolamento e la temperatura desiderata sono tutti fattori importanti per stabilire la quantità di calore necessaria per il sistema a pavimento caldo. È possibile assicurarsi che il sistema a pavimento caldo funzioni in modo efficace ed efficiente e fornisca un riscaldamento confortevole in tutta la casa calcolando con precisione queste variabili.

In ogni caso, un isolamento adeguato è essenziale per ottimizzare l'efficienza energetica e garantire un riscaldamento costante, sia che si scelga un pavimento elettrico o ad acqua. È possibile minimizzare la perdita di calore e ridurre il consumo energetico investendo in materiali isolanti di alta qualità e nell'installazione, il che si tradurrà in definitiva in una riduzione dei costi di riscaldamento.

In conclusione, sono necessari un'attenta pianificazione e un calcolo accurato per garantire prestazioni ottimali ed efficienza energetica, indipendentemente dal fatto che si scelga un pavimento elettrico o ad acqua. Per decidere quale sia l'opzione migliore per la vostra casa, prendete in considerazione le vostre esigenze di riscaldamento, il vostro budget e le infrastrutture già presenti. E non dimenticate mai che un isolamento adeguato è essenziale per ridurre gli sprechi energetici e ottimizzare le prestazioni del vostro sistema di pavimento caldo.

La capacità di calcolare i pavimenti caldi elettrici e ad acqua può avere un grande impatto sull'efficacia e l'efficienza del riscaldamento della casa. I proprietari di casa che sono in grado di farlo da soli potranno controllare meglio i loro sistemi di riscaldamento, migliorando il comfort e possibilmente riducendo i costi energetici. Conoscere i calcoli corretti vi garantirà di ottenere la quantità di calore ideale per il vostro spazio senza sprecare risorse, sia che stiate pensando di installare un sistema di riscaldamento a pavimento elettrico o ad acqua. Che si tratti di riscaldare una stanza o l'intera abitazione, è possibile personalizzare la soluzione di riscaldamento in base alle proprie esigenze e ottenere calore dove e quando se ne ha più bisogno.

Video sull'argomento

Calcolo della lunghezza del cavo per un pavimento caldo