Výpočet a optimalizace PT

TZB-info
Diskuzní fórum
Vytápění
Výpočet a optimalizace PT

Rubriky:

Podlahové vytápění

JV Josef Vávrad @josef.vavrad před 4 roky

Výpočet a optimalizace PT

Ve snaze posunout všeobecné znalosti z termínů jako jsou asi, případně víc nebo míň, kdy správně to bývá naopak, se pokusím uvést číselné vztahy odvozené z dostupných nomogramů výrobců. Veškeré souvislosti pro přehlednost uvedu na konkrétním příkladu.
Máme dvojpodlažní dům 10x11m s 10 cm izolací s celkovými TZ včetně větrání 4,5 kW při -15°C / 20°C. Lze tedy odvodit celkové U jako 4500/35 = 128 W/K
Tento dům je osazen běžnými radiátory o nominálním výkonu 10kW (75/65/20) I pro tyto radiátory lze vypočítat Ur jako 10000/55 = 182 W/K Z těchto dvou hodnot U a Ur už jednoduše vypočteme potřebnou ekvitermní křivku jako 128/182 = 0,71 Dále můžeme vypočítat nejvyšší potřebnou topnou teplotu vody jako 20+0,71*(20--15)=45°C
Zkusíme stejný dům s trubičkovým podlahovým vytápěním systému pana Švarce s vodivostí 10W/m2K Systém je v podstatě dokonalý, rozhoduje jen sálavá schopnost povrchů cca 9 až 12W/m2K Plocha 180 m2 má pak Ur = 10 * 180 = 1800 W/K. Ekviterm tedy vyžaduje křivku 128/1800=0,071 a nejvyšší topná teplota vody bude 22,5°C
Zdá se to neuvěřitelné, ale opravdu to je topný výkon 25 W/m2 , tedy celkový 25 x 180 = 4500W.
Nyní použijeme běžnou podlahovku s roztečí 20 cm a vodivostí 3,5W/m2K. Up = 3,5*180= 630 Vychází strmost 128/630 = 0,2 a topná teplota 27,14°C. Pro zajímavost je to ekvivalent instalovaných 35 kW radiátorů :-)
Pokud použijeme běžnou podlahovku s roztečí 10 cm a vodivostí 4W/m2K. Up = 4*180= 720 Vychází strmost 128/720 = 0,178 a topná teplota 26,25°C.
Je zcela evidentní, že rozdíl pod jediný stupeň nestojí za řeč a dochází na slova praktiků. Podlahovku udělejte technicky jednoduše a všude stejně. Klidně s roztečí 15 - 20 cm a pokud potřebujete některé plochy více topné, zařaďte je jako první. Například v koupelně nejprve samostatný okruh před vanou a pak okruh zbytku koupelny. Podrobná matematická analýza je provedena v souboru
kondenzace.kvalitne.cz/kks/navrh-radiatoru-a-stoupacek-vzor.xlsx v listu výpočet PT
Smyslem této práce bylo vyjasnit souvislosti a prospěšnost různých kroků. Od změn výkonů čerpadel, volby průměrů trubek, volby roztečí a v konečné podobě i optimalizace velikosti úseků. Budu vděčný za podnětné připomínky i konfrontaci s dalšími měřeními.

Vkládání nových příspěvků je dostupné pouze pro přihlášené uživatele

Registrovat

Nejnovější příspěvky

JV Josef Vavra @josef.vavra031

Dalším vynikajícím materiálem ke studiu teplotních polí v podlahovém vytápění byl program firmy Protech. V jeho…

před 4 roky

JV Josef Vavra @josef.vavra031

V nedávné diskuzi pan Konárik zveřejnil tabulku, bohužel bez udání zdroje. Porovnal jsem ji s tabulkou pana Homoly a…

před 4 roky

JV Josef Vavra @josef.vavra041

Řeším jednu místnost a vybírám varianty, jak položit potrubí. Chci dosáhnout teplotní zvýraznění požadovaných úseků a…

před 4 roky

49 odpovědí

Zobrazit všechny reakce

BV Bohuslav Vintr @bohuslav.vintr235 před 4 roky

Ještě jsem zapomněl:
1 °C jako rozdíl teploty topné vody v případě rozdílů roztečí 10 a 20 cm se zdá na první pohled málo. Musíme si ale uvědomit, že celý výkon PT v uvedeném příkladu závisí na rozdílu teplot 25-21°C (v případě teploty topné vody 25°C a teploty vzduchu 21°C). Z toho je 1°C celá čtvrtina.

BV Bohuslav Vintr @bohuslav.vintr235 před 4 roky

Ohledně teploty topné vody do PT: do domu10*11m s tepelnou ztrátou 4,5 kW možná stačí 25°C (nepřepočítával jsem), ale každý nemá dům s tak nízkou TZ. Třeba já má dům starý, podobně velký, ale s TZ cca 10 kW. Takže já požívám teplotu topné vody ojediněle až 50°C.
Hlavně ale:
Při volbě rozteče trubek PT v jednotlivých místnostech přece nejde v první řadě o to, abychom měli co nejnižší teplotu topné vody. A nic na tom nemění, že výkon podlahy neroste se snižováním roztečí trubek ani zdaleka lineárně.
Apropó: nejste náhodou ten, co tvrdí, že v TZB je všechno lineární?
Teplota topné vody se zvolí na počátku pro "nejhorší" místnost tak, aby s nejnižší roztečí (zpravidla 10 cm) byla pokryta její tepelná ztráta. Zpravidla to bývá koupelna, protože tam chceme vyšší teplotu a bývá omezena ploch, kde se dají dát trubky (např. vana).
Pokud bychom tam zvolili 15-20 cm, museli bychom zvolit příliš vysokou teplotu topné vody. To by mělo nepříjemné následky. Např. nižší účinnost zdroje tepla (TČ, KK), nebo v jiných místnostech nerovnoměrnou teplotu podlahy. Teploty jsou pak nerovnoměrné, ať už se použijí příliš velké rozteče trubek (nad 30 cm), nebo se výkon v ostatních místnostech musí regulovat přílišným škrcením okruhů.
Když dáte všude stejné rozteče, bude v některých místnostech moc teplo, jinde málo. Podle toho, jak vychází tepelná ztráta na m čtvereční podlahy s trubkami.Průtokem okruhy to lze ovlivnit jen částečně. Navíc, pokud je okruh ve 2 místnostech, nemůžete je škrcením regulovat nezávisle. Tam je bezpodmínečně nutno mít různé rozteče. Nebo přivést přívod do místnosti s větší plošnou ztrátou, udělat meandr a pak částečně vychlazenou vodou pokračovat do druhé místnosti s druhým meandrem. Potíž je, že toto se velmi špatně počítá (správné rozdělení výkonů). Samozřejmě lze použít i kombinace obojího. Takto jsem třeba řešil vytápění vedlejších místností (chodba, zádveří). Přívod do ostatních místností co nejkratší, rovný, částečně tepelně izolovaný (celý v chráničce), ale zpátečka s meandrem.
Pokud dáte (správně) různé rozteče do místností podle výpočtu, bude spotřeba trubek optimální, stejně jako plošné výkony. Pokud dáte všude stejné rozteče, budete mít problém s optimálním vyregulováním, abyste dosáhl požadovaných teplot v místnostech. Je dost pravděpodobné, že někde vůbec nebude možno dosáhnout požadované teploty místnosti.
Trubky také neušetříte, někde jich bude zbytečně moc, jinde málo. Třeba já mám sice v koupelně rozteč jen 10 cm (vysoká spotřeba trubek), ale zase jinde ve větších místnostech 25-30 cm a tam zase trubky ušetřím.
Celý koncept příspěvku je postaven chybně:
Nás nezajímá, o kolik je potřeba změnit na základě rozteče trubek teplotu topné vody. Nemůžeme mít různé teploty topné vody do okruhů.
Nás zajímá, jak se za dané teploty topné vody (společné pro všechny okruhy) s roztečí trubek mění teplota podlahy a hlavně její plošný výkon. No a pak, zda tento plošný výkon pokryje výpočtovou ztrátu této místnosti.

LŠ Lubomir Švarc @lubomir.svarc před 4 roky

BV Bohuslav Vintr @bohuslav.vintr235Vy máte dům,co se točí za sluncem?
Čím je nižší teplota,tak tím víc funguje samoregulace.

MI metball iGIN @metball.igin277 před 4 roky

:-)
se divím CHlapi,
že těm HŇUPŮM vždycky naletíte ...

SFO

JV Josef Vávrad @josef.vavrad před 4 roky

MI metball iGIN @metball.igin277Ta jeho podlahovka nemůže topit 90W/m2 , ale jen 75W/m2 při vodivosti betonu 1,2W/mK a topení 12 W/m2K. To je na obrázku jako výpočet homogenního 2D pole.

LŠ Lubomir Švarc @lubomir.svarc před 4 roky

Zdravím,jak by to vypadalo s chlazením mezi 150mm a 300mm?
Spodní hranice 18-19st.

JV Josef Vávrad @josef.vavrad před 4 roky

LŠ Lubomir Švarc @lubomir.svarcKomplexní matematický popis podlahového vytápění a chlazení poskytl mimo jiné i názorný náhled na optimalizaci a dosažitelnost požadavků.
Na prvním obrázku volíme velikost vytápěné plochy a rozteč. Konstantní zůstává světlost trubky 13 mm a transportní tlak čerpadla 10 kPa. Z nomogramů trubky Giacomini999 odvozeny tlakové závislosti.
Z výsledků vidíme, že pro plochu cca 20 m2 je jedno, zda volíme rozteč 10, 15 nebo 20 cm. Ve všech případech je topný výkon 3,2 W/m2K Zhoršení o 10% na 3W/m2K nastane až při rozteči 0,25 m a odpovídající délce trubky 80m. Obdobná je situace s chlazením. Dosažitelný výkon je 2,2 W/m2K. Běžně lze tedy použít chladící vodu 15°C a při chlazení 25°C v prostoru dosáhnout měrného výkonu 22W/m2.
Teplota povrchu vychází minimálně o 4 stupně vyšší. Na druhém obrázku je chlazení rozteč 30 cm a voda 15/19°C Teplotní pole tuším 30m2, 100 m trubky.
Jak se zdá, tak rozteč 20 cm či dokonce 25 cm se zdá být ekonomickým optimem. Je to i pro mě překvapením. Se shušťováním jsem očekával větší přínos.