О. Платонов - Как отопить загородный дом

Таблица 4. Значения коэффициентов CD

В основе метода заложена формула определения удельного теплового потока, как функции от температуры поверхности пола (DIN 4725), которая выведена на основе решения частной задачи Форхгеймера (тепловой поток от линейного источника в полуограниченном массиве):

q в= 8,92( t n− t в) 1,1,

где: q в– удельный тепловой поток по направлению «вверх», Вт/м 2;

t n– температура поверхности пола,°С;

t в– температура воздуха в помещении,°С.

Если условно вырезать из теплого пола полосу шириной равной шагу труб (рисунок 1), то можно предположить, что тепловой поток одной трубы распределяется только внутри этой зоны.

Теплопередачу через боковые грани зоны можно принять нулевой, учитывая, что количество тепла, отданное в соседнюю зону, равно количеству тепла, поступившего из соседней зоны.

Можно также допустить, что отношение поверхности трубы, передающей тепло по направлению вверх к поверхности трубы, передающей тепло по направлению вниз, равно отношению соответствующих тепловых потоков («вверх» / «вниз»).

Рисунок 1

Средняя требуемая температура теплоносителя определяется из формулы:

t mн= t в+ q в R n в+ q в bR n p mp(1 + a ),

где: t mн– средняя температура теплоносителя,°С;

b – шаг труб (м);

Приведенное сопротивление теплопередаче слоев пола над трубой:

(м 2К/Вт);

Коэффициент теплоотдачи поверхности пола:

α в= 8,92 ( t n− t в) 0,1= 7,311 q в 0,09(Вт/м К)

Термическое сопротивление слоев пола над трубой:

(м2 К/Вт)

Приведенное сопротивление теплопередаче слоев пола под трубой:

(м 2К/Вт)

Термическое сопротивление слоев пола под трубой:

(м 2К/Вт)

Отношение тепловых потоков «вверх/вниз»:

Приведенное сопротивление теплопередаче стенок трубы (с учетом коэффициента теплоотдачи на внутренней поверхности трубы α вн, принимаемого 400 Вт м/К.

(м 2К/Вт)

Для решения обратной задачи (определение удельного теплового потока по заданной средней температуре теплоносителя) методом приближений решается относительно q вуравнение:

Данная методика реализована в программном комплексе Valtec.prg (версии 1.0.0.1 и выше).

Является наиболее практичным с точки зрения проектировщика. По заданным конкретным данным на основании ранее изложенных методик составляются пользовательские расчетные таблицы. Ниже приводятся табличные примеры для металлопластиковых труб Valtec 16х2,0.

Тепловой поток от труб теплого пола (потери тепла в нижнем направлении не превышают 10 %) Покрытие пола – плитка керамическая (λ = 1,00 Вт/м °С) толщиной 12 мм. Коэффициент теплопроводности стяжки -0,93 Вт/м °С. Толщина стяжки – «в» от верха трубы.

Покрытие пола – ковролин (λ = 0,07 Вт/м °С) толщиной 5 мм. Коэффициент теплопроводности стяжки -0,93 Вт/м °С. Толщина стяжки – «в» от верха трубы.

Покрытие пола – паркет (λ = 0,2 Вт/м °С) толщиной 15 мм по фанере (λ = 0,18 Вт/м °С) толщиной 12 мм. Коэффициент теплопроводности стяжки – 0,93 Вт/м °С. Толщина стяжки – «в» от верха трубы.

Котёл (теплогенератор)