INSTALATII DE INCALZIRE IN PARDOSEALA

INSTALATII DE INCALZIRE IN PARDOSEALA

1. Generalitati

La acest sistem de incalzire, corpul de incalzire este reprezezentat de intreaga pardoseala a camerei.Paradoxal, desi este cel mai mare corp de incalzire ce s-ar putea imagina pentru o camera, nu ocupa deloc spatiu din aceasta, permitand amenajarea nestingherita a interiorului.

De obicei, notiunea de confort termic este asociata cu temperatura interioara a incaperii in care se gasesc oamenii. De fapt, senzatia de confort termic trebuie inteleasa ca un echilibru termic al corpului uman sub influenta factorilor de natura fizica ai mediului inconjurator.

In acest context, vorbind despre tempemperatura trebuie observat ca un factor important de confort il reprezinta si distributia ei cat mai uniforma in incapere. Cum zona inferioara a piciorului este una sensibila, este de dorit ca aici temperatura sa fie mai ridicata decat in zona capului. Este cunoscut de toata lumea ca o pardoseala rece creeaza o senzatie neplacuta, chiar daca temperatura masurata mai sus, in zona torsului si a capului este corespunzatoare( 20 - 22⁰ C).

La sistemele de incalzire conventionale (sobe, seminee radiatoare, convectoare) dezideratul de mai sus este greu, daca nu imposibil, de atins. In imaginile de mai jos sunt trasate curbe de variatie pe verticala a temperaturii in cazul ideal si la incalzirea prin pardoseala sau cu radiatoare.

Se poate constata ca incalzirea prin pardoseala este cea care asigura distributia temperaturilor foarte apropiata de situatia ideala, deci este cea care confera cel mai inalt grad de confort termic, adica "picioare calde si cap limpede".

Aceleasi considerente ce tin de sensibilitatea picioarelor impun si limitele superioare ale temperaturii pardoselii (nici prea calda nu este confortabila). Astfel, dupa REHAU (Germania) temperatura superficiala a pardoselii nu trebuie sa depaseasca urmatoarele valori:

Incaperi de lucru in care se sta mult in picioare .27⁰ C

Birouri si camere de locuit ...........28⁰ C

Coridoare, spatii de trecere ...........30⁰ C

Bai si hale pt. bazine de inot..........33⁰ C

Zone putin circulate (ex. zone de margine ).....35⁰ C

Domeniul de utilizare pentru acest sistem de incalzire este foarte vast :

constructii civile (locuinte, birouri, scoli, gradinite, camine, Sali de sport,biserici, restaurante)

constructii industriale (hale industriale, depozite)

lucrari exterioare pentru topirea zapezii si a ghetii (platforme, trepte exterioare de acces in cladirii, parcari, piste de decolare - aterizare si de rulaj la aeroporturi, poduri, terenuri de sport, stadioane)

Data fiind suprafata mare a corpului de incalzire (toata pardoseala camerei), acest sistem se incadreaza in categoria instalatiilor de incalzire prin radiatie.

In esenta, o astfel de instalatie consta in inglobarea unei serpentine, prin care circula apa calda, intr-o sapa de beton turnata peste un strat de material izolator asezat pe placa de beton, asa cum se vede in imaginea urmatoare :

B.     Dimensionare

Calculul analitic detaliat al unei instalatii de incalzire prin pardoseala este foarte laborios, presupune un aparat matematic destul de complex si un consum de timp considerabil.

Acest calcul este reglementat pe plan european prin norma EN 1264.

Pentru a simplifica munca celor care proiecteaza astfel de lucrari, specialistii firmei italiene GIACOMINI (unul din furnizorii importanti de sisteme de incalzire prin pardoseala), au prelucrat metodologia de calcul din norma de mai sus si au transpus-o in grafice foarte usor de utilizat in practica.

In cele ce urmeaza se va prezenta aceasta modalitate de lucru, cu mentiunea ca se poate aplica si pentru alti furnizori, principiile fIind pentru toti acelasi.

Se stabileste necesarul de caldura al fiecarei incaperi. Este indicat ca acest necesar sa fie calculat cat mai corect, evaluarile aproximative fiind de natura sa conduca la erori semnificative.

Se calculeaza incarcarea termica specifica pe mp de pardoseala:

q (w/mp)

Q - necesarul de caldura al incaperii (w)

S - suprafata pardoselii incalzitoare (in general este aceiasi cu sprafata incaperii) (mp)

In functie de natura finisajului preconizat al pardoselii se extrage din una din diagramele 4, 5, 6 sau 7 valoarea diferentei medii logaritmice de temperatura in functie de q ( calculat la pct. 2) pentru mai multe valori ale pasului intre tuburi. Se noteaza intr-un tabel.

Pentru fiecare valoare a diferentei medii logaritmice, in functie de temperatura interioara dorita, se extrage si se noteaza din Diagrama 3 temperatura pe tur a agentului termic (apa calda).

De retinut ca aceasta temperatura nu trebuie sa depaseasca urmatoarele valori:

Birouri, camere de locuit........45⁰ C

Spatiile de trecere, zone marginale ..50⁰ C

Cunoscand suprafata pardoselii incalzitoare (vezi pct. 2) si valorile pasului dintre tevile alese (vezi pct. 3), se calculeaza lungimea tubului, folosind urmatoarele lungimi specifice pe mp :

Pas de 5 cm .......l_sp= 20 m/mp

Pas de 7,5cm.........l_sp= 13.3 m/mp

Pas de 10 cm.........l_sp= 10 m/mp

Pas de 15 cm.......l_sp= 6.7 m/mp

Pas de 20 cm.......l_sp= 5 m/mp

Pas de 22.5 cm...... . l_sp= 4.4 m/mp

Pas de 30 cm...... l_sp= 3.3 m/mp

Asfel lungimea totala a tubului este :

L_tub= S x l_sp    (m)

Se retin penttru pasii urmatori numai acele cazuri in care:

50 m< L_tub ≤ 160 m (exceptional 200m)

Cu cazurile retinute de la pct. 5 se intra in Diagrama 1 si se obtine debitul de apa care circula prin tub (in l/h ) pentru fiecare caz in parte, la o pierdere de presiune de 2000 mm C.A.

Se calculeaza ecartul de temperatura pentru fiecare caz in parte cu relatia:

(⁰ C)

unde:

Q = necesarul de caldura (W)

D = debitul de apa prin tub (l/h)

Se selecteaza acele cazuri in care ecartul de temperatura intre tur si retur este in plaja de valori cuprinsa intre 4 8⁰ C.

Cu cazurile selectate se obtine din diagrama 2 cedarea totala de caldura a intregului tub. Se va retine ca solutie valabila cea in care cedarea de caldura totala pe tub este egala ( sau apropiata) cu valoarea necesarului de caldura al camerei.

NOTA: In cazul unor incaperii mari, instalatia va fi compusa din mai multe circuite, in care sens necesarul de caldura Q si suprafata camerei S se vor imparti la numarul de circuite. Calculele se vor efectua pentru un circuit, celelalte fiind egale cu acesta. In cazul in care sarcina termica se repartizeaza inegal atunci fiecare circuit se va calcula separat,tinand seama ca temperatura de tur si diferenta medie logaritmica de temperatura sa fie aceeasi pentru toate circuitele care pleaca din acelasi distribuitor.

C.    Componenta

In principal, un sistem de incalzire prin radiatie de pardoseala se compune din:

Pardoseala incalzitoare propriu-zisa

Ansamblul distribuitor colector

Instalatie de automatizare

In continuare vor fi prezentate pe rand:

Pardoseala incalzitoare se compune din:

a)      strat izolator

Este realizat din polistiren expandat caserat cu folie de polietilena si se poate prezenta sub doua forme:

cu ambele fete plane

cu fata inferioara plana si cea superioara profilata (preformata)

In functie de tipul placilor izolatoare difera modul de fixare a tubului prin care circula apa calda . Astfel pe placile plane tubul se fixeaza fie cu capse speciale care se infig in masa polistirenului fie cu clipsuri atasate pe o plasa metalica asezata pe stratul de polistiren. Pe placile preformate nu este necesara o alta fixare, tubul fiind blocat in relieful placii. In imaginile urmatoare se prezinta aceste modalitati de fixare.

Se livreaza in placi de 1200x700 mm.

Fixare in placa Fixare cu clipsuri Fixare cu capse infipte

Preformata speciale in polistiren

Exemplu de fixare Clips special Capsa de fixare prin

pe placa preformata    infigere in polistiren

b)      tubul

Marea majoritate a furnizorilor de sisteme de pardoseala ofera tuburi din polietilena reticulata, cu bariera antioxigen. Diametrele uzuale nu depasesc 20 de mm exterior , cu grosimea peretelui de 2 mm. La lucrari speciale (hale, platforme exterioare, etc) diametrele pot ajunge pana la 32 mm.

Aceste tuburi se caracterizeaza printr-un foarte bun comportament la cald, fiabilitate mare (min. 50 ani ), flexibilitate, buna rezistenta la temperaturi coborate (pana la -50⁰ C).

Tuburile se livreaza in colaci de 120 sau 200 m lungime.

c) plasa metalica sudata

Are dublu rol:

armarea sapei de beton

repartizarea cat mai uniforma a caldurii pe suprafata pardoselii

In general are ochiuri de 10 x10 cm, iar sarma are diametrul de 3 sau 4 mm, zincata.

d)      sapa de beton

Are grosimea de 45 - 60 mm si inglobeza tubul si plasa metalica.

La prepararea betonului se folosesc aditivi speciali care confera sapei o rezistenta sporita si o buna prelucrabilitate in faza de turnare.

e)      banda perimetrala

Este o banda izolatoare, de grosime mica (cca 8 mm)' elastica, care separa pardoseala incalzitoare de pereti, permitand dilatarile.

Ansamblul distribuitor - colector cuprinde:

distrbuitor cu robineti

colector cu detentori pentru reglaj

robineti de separatie

dezaerisitoare

robineti de golire

caseta

In functie de situatie, in acelasi cofret se poate gasi pompa de circulatie, vana de amestec sau ventil de reglaj cu cap termostatic.

Exemple in imaginile de mai jos:

Ansamblu simplu

Tip REHAU

Ansamblu complet Ansamblu complet

Tip RBM tip GIACOMINI

Instalatia de automatizare reprezinta ansamblul componentelor ce concura la realizarea parametrilor de temperatura proiectati si consta in:

- Regulatoare

- Sonde de temperatura

- Vane de amestec

- Ventile de reglaj cu cap termostatic

In functie de furnizori exista o gama diversificata de astfel de echipamente. Cateva exemple in imaginile de mai jos:

Regulator electronic GIACOMINI si schema de conexiuni

Grup de reglaj Thermorama (PRANDELI)

In imaginile urmatoare se pot vedea faze de montaj ale unei instalatii de pardoseala si aspectul general al serpentinei,inainte de turnarea sapei din beton :