Wirsbo Systems

Расчет теплопотерь по направлению вниз

 

Расчет теплопотерь по направлению вниз


Описание расчета
Основная цель этой главы - это наглядно показать технические приемы расчета толщины теплоизоляции, необходимой для ограничения потери тепла по направлению вниз через бетонную плиту, расположенную на грунте. Расчет начинается с дома без напольного отопления и затем показывается, на сколько нужно увеличить толщину для того, чтобы держать температуру под теплоизоляцией на том же уровне при напольном отоплении. Расчеты выполняются, применяя теорию теплопередачи через параллельные слои.
Основные предположения
Для того, чтобы выполнить расчеты, должны быть составлены определенные предположения следующим образом:


• Нормированные теплопотери отапливаемой плошади пола 50 Вт/м2 (Скандинавский стандарт).
• Теплопроводность теплоизоляции 0,035 Вт/м К.
• Теплопроводность бетона 1,2 Вт/м К.
• Петли труб напольного отопления проложены внутри бетона на глубине 30 мм от поверхности бетона.
• Толщина бетона 100мм.
• При отсутствии напольного отопления, толщина теплоизоляции под бетонной плитой 70 мм (Шведские строительные нормы 1980, SBN 80).
• Нормированные теплопотери 10% или 5 Вт/м2 (Скандинавская стандартная величина).
• Температура помещения 21°С.
• В помещении паркетный пол толщиной 14 мм

Расчет 1
Бетонная плита без напольного отопления.
Расчет температуры на нижней поверхности теплоизоляции.
В этом случае мы рассчитаем теплопередачу от поверхности пола изнутри дома к нижней поверхности теплоизоляции под бетонной плитой. Используя приведенные выше данные, получим следующее:

Следствие:

Температура нижней поверхности теплоизоляции под бетонной плитой составляет 10°С.

Расчет 2

Бетонная плита с напольным отоплением.

Расчет средней температуры напольного отопления.

Подготавливаясь рассчитать теплопередачу через бетонную плиту, с установленным напольным отоплением, необходимо расчет выполнять для верхнего и для нижнего слоя напольного отопления. Данным расчетом мы определяем среднюю температуру воды в системе напольного отопления. Для этого рассчитаем так, как если бы там был определенный слой, генерирующий тепло внутри бетона. Расстояние между этим слоем и поверхностью бетонного слоя должно составлять 40 мм. Это расстояние между осями труб напольного отопления и верхней поверхностью бетона. Используя такую же методику как в расчете 1, мы получим:

 

Следствие: Температура воды в системе напольного отопления приблизительно 33°С.

Расчет 3

Бетонная плита с напольным отоплением.

Расчет требуемой толщины теплоизоляции под бетонной плитой.

В расчете 1 мы рассчитали уровень температуры на нижней поверхности теплоизоляции под бетонной плитой.

В расчете 2 мы рассчитали температуру слоя генерирующего тепло внутри бетона. В расчете 3 мы рассчитаем толщину теплоизоляции под бетонной плитой, которую необходимо использовать, чтобы обеспечить такую же температуру на нижней поверхности теплоизоляции под бетонной плитой. Расстояние между слоем, генерирующем тепло, и нижней поверхностью бетонной плиты должно составлять 60 мм.

 

Заключение

В случае паркетного пола толщиной 14 мм на бетонной плите с напольным отоплением толщина теплоизоляции должна быть увеличена с 70 мм до 160 мм. Увеличение толщины теплоизоляции зависит от температуры напольного отопления, которая в свою очередь зависит от материала покрытия пола. Например, в случае пола с керамической плиткой, где кафель имеет теплопроводность % = 1,2 Вт/м К, требуемое увеличение толщины теплоизоляции с 70 мм до 130 мм.

В заключение, рассматривая примеры расчета выше, можно сказать, что если цель - ограничить теплопотери по направлению вниз в пределах 10%, то в случае напольного отопления в бетонной плите потребуется увеличение толщины теплоизоляционного слоя приблизительно на 80 мм. Чем больше теплопотерь по направлению вниз допускаем, тем меньший слой дополнительной теплоизоляции потребуется для утепления.

Диаграмма 9.1.1 Толщина теплоизоляции