Расчет петли теплого пола

сансэй написал :
ело в том что эта дельта будет на каждой длинной улитке , причём на каждой своя

в общем да, надо решать одновременно не 1 а 3 уравнения,

1. дельта по температуре от потока в котле
2. скорость в трубе, от насоса и сопротивления трубы
3. теплосъем с трубы в стяжку.

Для оптимальной эксплуатации газовых конденсационных котлов, очень важно, чтобы температура обратной линии не превышала 50°С и, чтобы разница температур между прямой и обратной линиями была не более 20°С.

у них внутри автоматический байпас стоит, в общем эту проблему они как то решили. Я обращался к ним, ответили подачу можно выстовлять любой от 30 до 80 поток не менее 400 л.час остальное не мои проблемы. Котел будет работать хорошо.

я думаю что осуществить вашу задумку, иметь в подаче на контуры (+-) 30 гр и получать на обратке в котёл (+-) 20гр и при этом разницу распредилить по полу, можно только при условии что 1) теплопроводность трубы будет меньше чем у воды, 2)что скорость в контуре с учётом всех теплопотерь позволит воде добратся до котла с нужной t

+1. Задача технически нереализуема в связи с низким коэффициентом теплопроводности стяжки и границы труба-стяжка.
Да и управление такой инерционной системой потребует очень точных датчиков и серьезного вычислителя, который по изменению температуры пола и воздуха в комнате (абсолютные значения и скорости их изменений) точно определит момент отключения нагрева, чтобы не перегреть помещение. Решение динамических задач по теплопереносу - одно из самых сложных направлений матфизики, т.к. все процессы описываются только дифференциальными или интегральными уравнениями.
Намного проще рассматривать процесс в уравновесившемся состоянии. Тогда всеми переходными процессами можно будет пренебречь и учитывать только теплоперенос на границе ТП-воздух. Подводить надо будет ровно такую мощность, которую ТП в состоянии передать воздуху (ну и фундаменту, если плохая теплоизоляция).
И в этом случае намного проще запитывать все контура одновременно, что резко повысит инерционность системы и снизит тактование котла. Т.е. котел будет выдавать некую среднюю мощность на компенсацию интегральных теплопотерь, а в каждом конкретном помещении должен стоять свой контур регулирования (автоматический или просто ручной балансировочный вентиль). Тут все зависит только от финансов и капризов.

Кажись решил я эту задачку.
L=(Cводы*p_воды*d*v(T1-T2))/q
Cводы-теплоемкость воды
p_воды-плотность воды
d-диаметр трубы
v-скорость потока
Т1-темп. подачи
Т2-темп. обратки
q-тепловой поток.
идею взял отсюда
надо считать количество теплоты отданное контуром за время t.
Вот выкладка:
Количество теплоты, отдаваемое контуром
Q=q*S=q*pi*d*L
Qt=q*pi*d*L*t
t=L/v
Qt=(q*pi*d*L^2)/v
количество теплоты, отдаваемое котлом
Qk=Cводы*p_воды*(T1-T2)*L*(pi*d^2)/4
Qk=Qt
дальше понятно.

У Вас в первом уравнении две неизвестные - L и q. И как Вы собираетесь его решать? Примитивного решения у этой задачки не может быть - процесс динамический. Начинать надо как раз с расчета потока тепла через стенку трубы. И тут не очень корректно пренебрегать теплопроводностью, температурой и массой стяжки, т.к. от этих параметров будет напрямую зависеть перенос тепла из трубы во внешнюю среду. Если быть еще более точным, то поток будет зависеть и от места, т.к. по мере прохождения по трубе вода будет остывать, и от времени, т.к. по мере прогрева температура стяжки у стенки трубы будет подниматься и уменьшать съем тепла. Т.е. говорить можно только о плотности потока в бесконечно малом пространстве в бесконечно малый прмежуток времени. А дальше берем двойной интеграл и приравниваем его к количеству тепла, которое дожен выдать котел.

dmvt1 написал :
Задача технически нереализуема в связи с низким коэффициентом теплопроводности стяжки и границы труба-стяжка.

а если не убирать трубу в стяжку а сделать её вровень (заподлицо)
технически сложно конечно но.. если предварительно сделать канавки нужной конфигурации по сырой стяжке чтоб не долбить (например), термо изолировать их а потом заложить трубу.. плюс ко всему канавки и сами по себе будут не плохим термоизолятором так как в них будет воздух.. который можно там поддерживать оставив вход и выход труб из пола не замурованными на глухо...
..
с расчётом только на верхний финишный материал..

да и труба нужная имеется в продаже.. )

dmvt1 написал :
У Вас в первом уравнении две неизвестные - L и q

q вычислено в первом посте.

dmvt1 написал :
А дальше берем двойной интеграл и приравниваем его к количеству тепла, которое дожен выдать котел.

Это понятно что расчет в данном случае очень приближенный. Ясно что тепловой поток уменьшается по мере остывания теплоносителя. А как выразить зависимость теплового потока от t я что-то никак не могу понять.
точнее как выразить зависимость Т от L.

Честно говоря не понял, а чем Ваши расчеты принципиально отличаются от моих в #6? Только я сразу подставил минимальную мощность котла. Со временем вообще связываться незачем, раз речь идет о мощностях. Другое дело, что топикстартер утверждает, что поток q имеет размерность вт/м, с чем я категорически не могу согласиться, по самому определения понятия поток тепла, который имеет размерность вт/кв.м.

dmvt1 написал :
Честно говоря не понял, а чем Ваши расчеты принципиально отличаются от моих в #6?

dmvt1 написал :
3.14*1м*0.02 м=0,063 кв.м. Отсюда искомая длина 9500 вт/262 вт/кв.м /0.063 =570 м.

Вы делите Вт/(Вт/м^2)/м^2 и получаете метры. В остальном примерно одно и тоже.
У меня вышло 323 м.
Автор скорее всего прав, это похоже на формулу какого-то приблизительного теплотехнического расчета, было бы неплохо дополнительно посмотреть пределы ее применимости (мб далеко не для всех труб ее можно использовать).

sepavi написал :

1. Система должна быть недорогой.

Недорогой бывает только массовая продукция.

sepavi написал :
Изучение готовых устройств (кроме термо серво приводов) разочаровало, во первых дорого во вторых неудобно, и мало возможностей

Очень хотелось бы верить что вы сделаете дешевле и с большими возможностями, при этом не разочаруетесь на стадии изготовления.

Считать не умею, но при снижении температуры подачи в теплые полы, при потеплении на улице (погодозависимая автоматика) обратка из теплых полов была больше подачи часов 5-6. Труба уложена с шагом 15см, толщина стяжки 5см, петли 65-75м.

dmvt1 написал :
Другое дело, что топикстартер утверждает, что поток q имеет размерность вт/м, с чем я категорически не могу согласиться, по самому определения понятия поток тепла, который имеет размерность вт/кв.м.

вот ссылка на учебник если уж мне не верите.
размерность не Вт/м а Вт/м пог.

dmvt1 написал :
Да и управление такой инерционной системой потребует очень точных датчиков и серьезного вычислителя, который по изменению температуры пола и воздуха в комнате (абсолютные значения и скорости их изменений) точно определит момент отключения нагрева, чтобы не перегреть помещение.

Это как раз легко, электроника мое все. управление на "пике", с десяток итераций, за неделю блок управления сам подберет температуру держать будет с точностью до полуградуса без вопросов.

dmvt1 написал :
Подводить надо будет ровно такую мощность, которую ТП в состоянии передать воздуху (ну и фундаменту, если плохая теплоизоляция).

эх, это было бы идеально, но такое возможно только при электрокотле, нехилая минимальная мощность газового и заставляет извращаться.

dmvt1 написал :
И в этом случае намного проще запитывать все контура одновременно, что резко повысит инерционность системы и снизит тактование котла. Т.е. котел будет выдавать некую среднюю мощность на компенсацию интегральных теплопотерь, а в каждом конкретном помещении должен стоять свой контур регулирования (автоматический или просто ручной балансировочный вентиль). Тут все зависит только от финансов и капризов.

резко падает КПД, и управляемость системы. ( к примеру в одной комнате открыто окно протапливать будет весь дом), да и фактически приходем к предрегулируемой системе что никак не хорошо.

MikeZ написал :
Автор скорее всего прав, это похоже на формулу какого-то приблизительного теплотехнического расчета, было бы неплохо дополнительно посмотреть пределы ее применимости (мб далеко не для всех труб ее можно использовать).

это расчет теплопроводности многослойной трубы, подходит для любых труб.

MikeZ написал :
Кажись решил я эту задачку.

нет совсем не решили. никак. например
в формуле Q=q*S забыли про коэффициент теплопередачи, который является функцией (от скорости, теплопроводности, и температуры)
и.т.д.
на самом деле это сложное уравнение, где надо найти компромис между скоростью потока, динамическим сопротивлением, dT-теплоносителя dT-стяжки, минимальной мощностью котла, изменением теплоотдачи трубы в зависимости от скорости, и теплоемкостью стяжки.

К примеру: увеличение длины петли увеличивает динамическое сопротивление, в следствии чего падает скорость потока, что ведет к некоему уменьшению теплоотдачи трубы, и увеличению dT-теплоносителя. Плюс дополнительное подключение еще одного контура автоматически приводит к перерегулированию системы. установятся новые состояния. и нигде не должно быть выхода за граничные условия.

sepavi написал :
это расчет теплопроводности многослойной трубы, подходит для любых труб.

что то не совсем понял...

как может один расчёт подходить для разных труб? даже если считать слоями..

теплопроводность меди и пп очень разные вещи (меди-385,2 Вт/(м · К) \ пп-0,24 Вт/м °C.)

теплопроводность воды для ваших 30гр = 0.6154 Вт/м·К

вот наткнулся на ссылку может пригодится

sepavi написал :
увеличение длины петли

называется линейные потери..
вот может что то пригодится -

сансэй написал :
как может один расчёт подходить для разных труб? даже если считать слоями..

теплопроводность меди и пп очень разные вещи (меди-385,2 Вт/(м · К) \ пп-0,24 Вт/м °C.)

но формула то одна, вместо лямды металлопластика просто подставляем лямбду меди.

sepavi написал :
вместо лямды металлопластика просто подставляем лямбду меди.

а .. понятно .. но что поделаешь.. неуч(