Apie skaičiuoklę
Ši skaičiuoklė padeda apskaičiuoti, kiek vamzdžio reikia vandeninio (hidraulinio) grindinio šildymo įrenginiui, į kiek kontūrų reikia padalinti patalpą, kiek kolektoriaus jungčių porų numatyti, ir kiek glaisto bei kraštinės izoliacinės juostos reikės kartu su tuo — įveskite patalpos formą, vamzdžio žingsnį ir išorinį skersmenį, kur stovi kolektorius, ir didžiausią ilgį, kurį leidžiate vienam kontūrui. Tinka bet kokiam vandeninio grindinio šildymo vamzdžiui (PEX, PE-RT arba daugiasluoksniam), klojamam glaiste.
Palaikomos stačiakampės, L, T, U formos ir nišą turinčios patalpos, taip pat iš stačiakampių sudarytas savas planas. Spiralė klojama pagal tikrąjį patalpos kontūrą, o ne ribojantį stačiakampį, todėl niekada neina per erdvę, kurios patalpoje nėra, — ir bet kurios iš šių formų patalpa gali būti padalinta į kelis kontūrus.
Kiekvienas kontūras braižomas kaip dviguba (priešpriešinė, bifiliarinė) spiralė: tiekimas ir grąžinimas eina greta į centrą, ten apsisuka ir grįžta atgal tarp savo vijų, todėl per visas grindis šiltesni ir vėsesni vamzdžiai kaitaliojasi. Kiekvienas kampas — tikras lenkimas mažiausiu vamzdžio lenkimo spinduliu, o vamzdžio ilgis matuojamas būtent nuo nubrėžtos formos.
Formulė
Visi ilgiai skaičiuojami sveikais nanometrais; s — vamzdžio žingsnis, e — atitraukimas nuo sienos, R — mažiausias lenkimo spindulys.
R = lenkimo spindulio daugiklis × vamzdžio išorinis skersmuo (žingsnis turi būti ≥ 2R)
e = max(atitraukimas nuo sienos, R)
du kontūro vamzdžiai eina kaip viena „juosta“: tiekimas sienos pusėje,
grąžinimas vidinėje, s atstumu; juostos vidurio linija:
žiedas k = patalpa (ar zona), sumažinta e + s/2 + 2s·k iš visų pusių
vija k = vienas ratas žiedu k; prieš grįždama į savo pradžią ji vienu
2s žingsniu pereina į žiedą k+1
centras = paskutinė vija baigiasi trumpa atkarpa į likusią vidurio vietą,
tada pusapskritimis (spindulys s/2) sujungia tiekimą su grąžinimu
kiekvienas kampas: vidinis vamzdis lenkiamas spinduliu R, išorinis R + s
(bendras centras)
taisyklė: bet kurios dvi ne gretimos juostos atkarpos yra ≥ 2s viena nuo
kitos, todėl kiekvienas vamzdis yra ≥ s nuo bet kurio kito
įvadas = ta pati juosta nuo kolektoriaus jungčių iki spiralės pradžios
kontūro ilgis = spiralės (lauko) ilgis + įvado (jungiamųjų atkarpų) ilgis
jei kontūras būtų ilgesnis už didžiausią kontūro ilgį:
patalpa dalijama į N vienodo ploto zonų, N = 2, 3, … (ne daugiau kaip 12),
juostomis skersai arba išilgai kolektoriaus sienos; kiekviena zona turi
savo spiralę ir savo kolektoriaus jungčių porą; įvadai į tolimas zonas eina
takais prie kolektoriaus sienos (arba šoniniu taku), kuriuos artimesnės
zonos palieka laisvus
imamas mažiausias N, kuriam visi kontūrai telpa į didžiausią ilgį
bendras vamzdžio ilgis = visų kontūrų ilgių suma
atsargos vamzdžio ilgis = bendras ilgis × atsarga% / 100 (apvalinama į didesnę pusę)
bendras vamzdžio ilgis (su atsarga) = bendras ilgis + atsargos ilgis
kolektoriaus jungčių porų = kontūrų skaičius
kraštinės izoliacinės juostos ilgis = patalpos perimetras
glaisto tūris = patalpos plotas × glaisto storis (virš vamzdžio)
Jei vamzdžio žingsnis siauresnis nei 2 × R, skaičiuoklė sustoja su klaida: vidinis
vamzdis lenkime turėtų lenktis staigiau nei jo mažiausias spindulys. Jei patalpa per maža net
vienai pilnai juostos vijai esant įvestam žingsniui ir atitraukimui, skaičiuoklė taip pat
sustoja su klaida, o ne braižo dalinę spiralę.
Pavyzdys
Numatytosios reikšmės — stačiakampis 5 × 4 m, vamzdžio žingsnis 200 mm, 16 mm vamzdis, lenkimo spindulio daugiklis 5 (80 mm lenkimo spindulys), atitraukimas nuo sienos 150 mm, didžiausias kontūro ilgis 100 m, atsarga 5 % — tik kolektorius perkeltas į 1 sienos vidurį (2 500 mm nuo jos pradžios).
- Žiedas 0 — patalpa, sumažinta 150 + 100 = 250 mm: 4 500 × 3 500 mm. Kiekvienas kitas žiedas yra 2s = 400 mm giliau iš visų pusių, todėl pilna vija telpa žieduose 0–3 (trumpoji kraštinė 3 500 − 800k ≥ 400 mm, kai k ≤ 3), o žiede 4 (1 300 × 300 mm) lieka vieta centrinei atkarpai. Iš viso 4 pilnos vijos — 8 vamzdžio žiedai — ir centras.
- Juostos vidurio linija nuo kolektoriaus iki centrinio apsisukimo yra 46,0 m ilgio; abu vamzdžiai kartu — dvigubai tiek, atėmus po 154,5 mm už kiekvieną iš 22 suapvalintų kampų ((2 − π/2) × (80 + 280) mm), ir pridėjus centrinį pusapskritimį (π × 100 mm): 92,0 − 3,40 + 0,31 = 88,91 m vienam kontūrui, iš jų 0,71 m — įvadas.
- 5 % atsarga prideda 4,45 m: iš viso 93,36 m, 1 kolektoriaus jungčių pora.
Dažni klausimai
Ar vamzdžio žingsnis parodo, kokį šilumos srautą (W/m²) atiduos grindys? Ne. Šilumos srautas priklauso nuo tiekiamo vandens temperatūros, grindų dangos ir izoliacijos po vamzdžiu — nė vieno iš jų ši skaičiuoklė neklausia. Ji tik apskaičiuoja, kiek vamzdžio, kiek kontūrų ir kiek glaisto bei kraštinės juostos reikia duotam žingsniui ir išdėstymui — tai nėra šildymo projektavimo įrankis.
Kodėl mano patalpa buvo padalinta į kelis kontūrus? Kiekvienas kontūras — jo spiralė kartu su įvadu nuo kolektoriaus — negali viršyti jūsų įvesto didžiausio kontūro ilgio. Jei vienas kontūras neaprėpia patalpos neviršydamas šios ribos, patalpa dalijama į vienodo ploto zonas, kiekviena su savo spirale ir savo jungčių pora kolektoriuje, naudojant tiek kontūrų, kiek mažiausiai reikia. Toliau nuo kolektoriaus esančių zonų įvadai ilgesni, todėl ir jų kontūrai ilgesni net esant vienodam plotui; kiekvienas kontūras nurodomas atskirai.
Kodėl kolektoriaus padėtis svarbi? Kiekvienas kontūras prasideda ir baigiasi kolektoriuje, todėl jo vieta lemia, kur prasideda kiekviena spiralė ir koks ilgas kiekvienas įvadas. Kontūrų jungtys išdėstomos greta viena kitos ant kolektoriaus sienos aplink jūsų įvestą padėtį (pastumiamos tik tiek, kiek reikia, kad vamzdžiai būtų atitraukti nuo tos sienos galuose esančių sienų).
Kas yra „kolektoriaus jungčių pora“? Kiekvienam kontūrui kolektoriuje reikia savo tiekimo ir grąžinimo jungties — vienos jungčių poros. Dviem kontūrams reikia dviejų porų (iš viso keturių jungčių) ir t. t.
Kodėl vamzdžio išorinis skersmuo svarbus, jei jo nėra vamzdžio ilgio formulėje? Jis lemia lenkimo spindulį (lenkimo spindulio daugiklis × skersmuo), kuris suapvalina kiekvieną kampą ir todėl šiek tiek sutrumpina vamzdį, bei mažiausią tinkamą žingsnį. Jis taip pat naudojamas patikrinti, ar kraštinė izoliacinė juosta pakankamai aukšta: ji turi uždengti glaistą virš vamzdžio kartu su paties vamzdžio skersmeniu.
Kodėl tiekimas visada yra išorinis vamzdis? Tiekimas eina į vidų spiralės sienos pusėje, o grąžinimas grįžta tarp jo vijų, todėl karščiausias vanduo pirmiausia pasiekia patalpos kraštus, kur daugiausia šilumos nuostolių, ir šalia kiekvieno šilto vamzdžio yra vėsesnis. Vienintelė vieta, kur du tos pačios rūšies vamzdžiai yra greta, — pats centras, kur kontūras apsisuka.
Ar brėžinys yra tiksli klojimo instrukcija? Tai realistiškas išdėstymas, bet ne darbo brėžinys: zonų ribos gaunamos tolygiai padalinus grindis, o tikras montuotojas jas parenka pagal baldus, šaltas sienas ir kolektoriaus vietą. Kontūrų skaičius ir visi ilgiai yra tikri, išmatuoti būtent nuo parodyto brėžinio. Brūkšninės linijos — kiekvieno kontūro įvadas nuo kolektoriaus, ištisinės — jo šildomasis laukas.
Kodėl dalyje patalpos nėra spiralės ir pateikiama pastaba? Viena spiralė negali pasiekti kiekvieno kai kurių formų kampo — pavyzdžiui, U formos patalpos, kurios jungiančioji dalis siauresnė už vieną vamzdžio viją. Skaičiuoklė pirmiausia bando vienu kontūru daugiau; jei ir tai nepadeda, išdėstymas paliekamas ir pridedama pastaba, kad dalis zonos neapimta.
Ką keičia sienos pažymėjimas išorine? Išorinės sienos yra šalčiausios, todėl prie jų arčiausiai sienos turi būti karštas tiekimo vamzdis. Kiekvieno kontūro spiralėje tiekimas ir taip eina išorėje; grąžinimą prie sienos gali atvesti tik pajungimo vamzdžiai ar koridorius, einantys palei sieną nuo kolektoriaus. Pažymėtoms sienoms skaičiuoklė iš galimų išdėstymų parenka spiralės kryptį ir pajungimą (kur ir kaip jis įeina į spiralę, taigi ir kuri jungtis yra tiekimo), kad tiekimas būtų sienos pusėje kuo ilgesnėje išorinių sienų atkarpoje; žiedai, žingsnis ir zonos nesikeičia. Jei ir taip nepavyksta, išdėstymas paliekamas, o įspėjimas nurodo sieną. Nepažymėjus jokios sienos, išdėstymas lygiai toks pat kaip be šios parinkties. Tankesnis vamzdžių žingsnis kraštinėje zonoje prie išorinių sienų nemodeliuojamas.
Kolektorius yra prie trumpos L formos patalpos laiptelio sienos. Ar šildoma ir dalis už jos? Taip: kontūras dengia visą patalpą, įskaitant grindis už kolektoriaus sienos linijos (kitą L raidės dalį). Tik jei visos patalpos išdėstyti nepavyksta — pavyzdžiui, kai vienas kontūras būtų per ilgas, o siena, prie kurios yra kolektorius, per trumpa antrai jungčių porai, — skaičiuoklė dengia tik dalį priešais tą sieną ir įspėja, kad grindyse už sienos linijos vamzdžio nėra. Paprastai to išvengsite, perkėlę kolektorių prie ilgesnės sienos.
Kodėl gavau klaidą, kad patalpos nepavyko padalinti? Kai vienas kontūras būtų ilgesnis už didžiausią kontūro ilgį, patalpa dalijama į zonas, kurių kiekviena turi savo jungčių porą kolektoriuje. Jei padalinti į 2–12 kontūrų nepavyksta, klaida nurodo priežastį: siena, prie kurios yra kolektorius, per trumpa tiek jungčių porų (nurodomas reikiamas ir turimas ilgis), zonos lieka per siauros pilnam apsisukimui arba vamzdžių į tolimesnes zonas nepavyksta pravesti pro artimesnes. Dažniausiai padeda kolektorių perkelti prie ilgesnės sienos, kitas būdas — padidinti didžiausią kontūro ilgį.
Kodėl gavau klaidą apie vamzdžio žingsnį ir lenkimo spindulį? Du gretimi vamzdžiai kampą apeina aplink bendrą centrą, todėl vidinis gali būti lenkiamas mažiausiu spinduliu tik tada, jei žingsnis tam palieka vietos: žingsnis turi būti bent dvigubai didesnis už lenkimo spindulį. Padidinkite žingsnį, sumažinkite lenkimo spindulio daugiklį arba pasirinkite mažesnio skersmens vamzdį.
Iš kur atsirado didžiausio kontūro ilgio, vamzdžio žingsnio ir lenkimo spindulio daugiklio numatytosios reikšmės? Tai įprastos praktinės reikšmės, o ne dydžiai iš cituojamo standarto — žr. „Prielaidos ir ribos“.
Prielaidos ir ribos
meta.standards sąmoningai tuščias. Nerastas vienas cituojamas standartas nei didžiausiam
vieno kontūro vamzdžio ilgiui, nei vamzdžio žingsniui, nei lenkimo spindulio daugikliui — visi
trys priklauso nuo vamzdžio medžiagos, cirkuliacinio siurblio slėgio ir konkrečios grindinio
šildymo sistemos techninio įvertinimo, kurių ši skaičiuoklė neklausia ir nemodeliuoja.
Numatytasis 200 mm žingsnis, 100 m didžiausias kontūro ilgis ir lenkimo spindulio daugiklis 5
(įprasta amatininkų taisyklė standžiam, prilaikomam PEX/PE-RT lenkimui, surinkta iš kelių
gamintojų montavimo nurodymų, o ne iš vieno cituojamo šaltinio) yra įprastos praktinės
reikšmės, o ne iš cituojamo standarto išvesti dydžiai.
Jei įvestas atitraukimas nuo sienos mažesnis už lenkimo spindulį, naudojamas lenkimo spindulys: išorinis vamzdis vidiniuose kampuose lenkiamas tuo spinduliu ir kitaip priartėtų prie sienos arčiau nei atitraukimas. Kur susiliečia dviejų kontūrų zonos, kiekviena laiko savo vamzdžius bent pusės žingsnio (arba atitraukimo nuo sienos, jei jis didesnis) atstumu nuo ribos, todėl gretimi kontūrai yra per visą žingsnį vienas nuo kito.
Kolektorius braižomas kaip jungčių porų eilė ant jo sienos, po vieną porą kontūrui, žingsnio atstumu — tikrų kolektorių jungtys yra arčiau viena kitos, o vamzdžiai išsiskiria iki žingsnio tik prieš juos. Per trumpa šiai eilei kolektoriaus siena, kolektorius už tarpo, siauresnio nei reikia vamzdžiams, arba patalpa, kurios zonos dalijant subyrėtų į atskiras dalis (įmanoma kai kurioms kelių kontūrų reikalaujančioms U formos ir nišą turinčioms patalpoms), duoda klaidą, o ne neteisingą išdėstymą.
Ši skaičiuoklė neapskaičiuoja ir nenurodo šilumos srauto (W/m²). Žingsnis veikia komfortą ir galią, tačiau norint tai paversti tikru skaičiumi, reikia tiekiamo vandens temperatūros, grindų dangos ir izoliacijos po vamzdžiu — nė vieno iš jų čia neklausiama. Laikykite šios skaičiuoklės rezultatą medžiagų kiekių apskaičiavimu, o ne šildymo projektu.
Įspėjimas dėl kraštinės juostos aukščio (lyginant įvestą juostos aukštį su glaisto storiu ir vamzdžio skersmeniu) yra bendra montavimo rekomendacija, o ne cituojamas standartas — trumpesnė už visą grindų sluoksnių storį kraštinė juosta gali leisti liejamam glaistui susijungti su siena.