Lattialämmityspiirin mitoitus

Layout-sovellus > Lattialämmitys-välilehti > Mitoitus-ryhmä > Mitoitus

Piirin mitoitus perustuu lämpöhäviöön. Lämpöhäviö täytyy laskea erikseen jokaiselle huoneen osalle, jolle on tulossa oma piiri. Toiminnon aluksi valitaan tila-elementti, jonka piiri mitoitetaan.

Piiri voidaan mitoittaa myös ilman tilan näyttöä. Näyttämällä tyhjää kohtaa, avautuu dialogi, jossa syötetään piirin tarvittavat lähtötiedot. Dialogin kuittauksen jälkeen kuvaan tulee apupankki, johon piirin mitoitus kytkeytyy. Jos tilaan tulee useampia piirejä, voidaan tilan lämpöhäviön jakamisen sijaan käyttää suoraan tätä mahdollisuutta. Myös piirien mitoitus kokonaan ilman lämpöhäviölaskentaa onnistuu tällä menetelmällä (esim. ulkoalueiden lämmitykset), kun tarvittava teho on tiedossa.

Putkistusaste

Piirin putkitusasteen valinta. Jos koko piiriä ei ole piirretty, lasketaan lämmitettävän alueen putkipituus putkitusvälin ja lämpöhäviölaskennasta saatavan pinta-alan perusteella. Jos putkia ei ole piirretty ollenkaan, täytyy myös syöttöjohdon pituus arvioida itse. Jos piirin putkitus on kokonaan piirretty, tulee putkitusväli(t) ja alueprosentit valita putkituksen mukaisesti. Tällä saadaan laskettua syöttöjohdon pituuden osuus piirin kokonaispituudesta.

Mitoituksessa käytettävä putkilaatu ja koko määräytyy mitoitettavalta piiriltä. Jos putkia ei ole vielä piirretty ollenkaan, kysytään toiminnossa putkilaatu ja -koko.

Menovesi

Menoveden lämpötila on tärkein arvo piirin mitoituksessa. Mitoitus laskee paluuveden lämpötilan, jolla lattia luovuttaa huoneeseen lämpöhäviölaskennan mukaisen tehon. Jos paluuveden lämpötila laskee liian alas, tulee jäähtymä suureksi ja sitä kautta laskettu virtaus pieneksi. Jos virtausnopeus on riittävän pieni, muuttuu virtaus putkessa turbulenttisesta laminaariseksi. Laminaarisessa virtauksessa putken sisällä veden lämpötila kerrostuu siten, että putken sisäpinnalle jää jäähtynyt vesi. Jos virtaus on laminaarinen, tehon luovutus putkista on huomattavasti pienempi kuin laskennallinen. Laminaarista virtausta ei tämän vuoksi saa hyväksyä piirille. Tästä annetaan myös varoitus.

Jos menoveden lämpötila on liian matala, johtaa se liian pieneen jäähtymään ja ylisuuriin painehäviöihin piirissä.

Jos menoveden lämpötila on liian korkea, johtaa se liian suureen jäähtymään ja laminaariseen virtaukseen.

Luovutustehoon vaikuttavat lattiapintamateriaali ja putkitus

- mitä suurempi lattiapintamateriaalin lämmönvastus (näkyy lukuna lattiapintamateriaalin perässä), sitä vähemmän saadaan tehoa

- mitä suurempi putkiasennusväli (putkimetriä neliölle), sitä vähemmän saadaan tehoa

- mitä enemmän massaa on putken päällä, sitä vähemmän saadaan tehoa

Jäähtymä

Pienin hyväksytty jäähtymä on 3 astetta. Käytettäessä pieniä jäähtymiä myös virtaukset ja sitä kautta painehäviöt nousevat yli hyväksyttyjen arvojen.

Jos halutaan käyttää jokaisessa piirissä samaa jäähtymää, voidaan jäähtymä lukita. Mitoitusjäähtymä johtaa käytännössä aina joko ali tai ylitehoon verrattuna laskennalliseen lämpöhäviöön.  Alimitoitettuja piirejä ei hyväksytä. Jos alimitoitusta halutaan väkisin käyttää, voidaan lämpöhäviölaskentaa muokata pienemmäksi ja vastaavasti vieressä olevan huoneen lämpöhäviölaskentaa suuremmaksi, jos huoneet ovat keskenään avoimia.

Piirin muokkauuksessa mitoitusjäähtymä on aina päällä siinä arvossa, mikä jäähtymä oli piirille laskettu edellisellä kerralla.

Lattiapintamateriaali

Lattiapintamateriaalit ovat lattiamateriaalit.ini tiedostossa ..\HVAC\Menu -hakemistossa (HVAC,Layout > Hakemistot > Avaa HVAC-hakemisto). Tähän tiedostoon voi tehdä lisää lattiapintamateriaaleja, jos sovelluksen mukana olevat eivät riitä. Rivin lopussa on puolipisteellä erotettuna lämmönvastus Rdelta  m2K/W.

Massa

Massat ovat ohjelmaan sisäisesti rakennettu. Lisämassat tehdään tuotteistuksena ohjelmaan. Jos tiedossa on massan lämmönjohtokyky (lambda-arvo), voidaan käyttää myös vaihtoehtoa Muu massa ja syöttää itse käytettävä lambda-arvo.

Putkilaatu ja koko

Putkilaatu ja putkikoko tulevat suoraan piirretyistä putkista. Jos putkitusta ei ole ollenkaan, käytetään putki-infon asetusta. Putkikokoa ei voi muuttaa jälkikäteen.

Mitä suurempi on putken halkaisija, sitä enemmän se pystyy luovuttamaan lämpöä.

Mitoitus käyttää putken lämmönluovutuksessa vakioarvoa. Kupariputkea käytettäessä luovutusteho on 5% suurempi, mutta tätä ei oteta huomioon.

Piirin teho ja neliöteho

Mitoitus ottaa huomioon syöttöjohdon vaikutuksen siten, että virtauksen laskennassa tehosta käytetään korjattua arvoa. Korjauskerroin lasketaan syöttöjohdon pituuden suhteesta koko piirin pituuteen. Jos huoneessa muiden piirien syöttöjohdot täyttävät lattiasta osan, on mitoitus edelleen oikein, koska käytävän lämpöhäviö on otettu huomioon muiden huoneiden piireissä (laskennallisesti samalla W/m2 arvolla). Jos huoneessa kulkee muiden piirien syöttöjohtoja, annetaan niiden viemä pinta-ala omaan kenttään. Piiristä saatavaa tehoa pienennetään suhteessa, mutta neliöteho pysyy edelleen samana, jotta kokonaisteho lattiasta on oikein. Piiristä tallennetaan piirin kokonaisteho. Teho ei ole sama kuin lämpöhäviö (muiden piirien putket huoneessa ja oman piirin syöttö muissa huoneissa vaikuttavat siihen).

Lattian max/keskilämpötila

Huoneesta lasketaan lattiapinnan maksimi ja keskipintalämpötila. Maksimipintalämpötilan laskenta on teoreettinen, joka ei huomioi huoneen lattiatasolla tapahtuvia ilmavirtauksia. Lämmönluovutuksen laskenta perustuu keskipintalämpötilaan. Mitoituksessa tulee seurata näiden kahden lukeman erotusta kerrottuna kahdella. Yleisesti suurin hyväksyttävä pintalämpötilojen ero on 3 astetta, jota ei tulisi ylittää muissa kuin toissijaisissa tiloissa. Jos maksimi ja keskipintalämpötilojen erotus on yli 1.5 astetta, tulisi putkitusväliä silloin pienentää. Mitä syvemmällä massassa putket sijaitsevat, sitä tasalämpöisempi on lattia. Paksut massalattiat ovat toisaalta hitaita säädön suhteen, joita ei tulisi suosia ainakaan kevytrakenteisissa kohteissa (lauta-rakenteiset ulkovaipat). Kivirakenteisissa rakennuksissa tämä ei ole ongelma, koska rakennuksen vaippa on myös hidas "säädöiltään".

Integroitu piiri

Jos käyttäjä valitsee reuna-alueen lenkkien määrän, laskee toiminto  ulkoseinän pituuden ja pinta-alan perusteella reuna-alueprosentin. Jos lenkkien määrä on annettu, tulee se piiritunnukseen näkyviin, muuten näytetään m2-lukema. Lenkkien lukumäärän jälkeen käyttäjä voi halutessaan muuttaa prosenttilukua. prosenttilukeman voi myös lasketuttaa pinta-alan lasku-painikkeella. Saatua tulosta verrataan koko pinta-alaan ja lasketaan prosenttilukema. Tällöin lenkkien lukumäärä-vaihtoehto tyhjennetään.

Lenkkien määrä reuna-alueella

Lämpöhäviölaskenta tietää ulkoseinän pituuden. Reuna-alue on aina ulkoseinän pituus * lenkkien määrä * putkiasennusväli. Tästä lasketaan prosentuaalinnen osuus koko huoneen pinta-alasta. Nurkkahuonetapauksissa laskenta ei ole täysin oikea, vaan todellinen pinta-ala on pienempi. Prosenttilukeman voi tarvittaessa pienentää automaattilaskennan jälkeen.

Piirin muokkaus jälkikäteen

Samalla toiminnolla voidaan muokata piirin mitoitusta. Jos piirin mitoitus löytyy lämpöhäviöpankin perustella, tulee aikaisemmat mitoitustulokset suoraan muokattavaksi. Jos piirin muokkauksessa vaihdetaan piirin lähtöä jo käytettyyn, joudutaan myös sitä piiriä muokkaamaan, joka korvattiin. Tällöin piiri täytyy uudestaan kytkeä haluttuu jakotukkiin ja haluttuun lähtöön.

Piiritunnus kuvaan

Lopputuloksena kuvaan asetetaan piirin tunnus tai, jos reuna-alue on käytössä molemmille oma piirin tunnus. Piirin tunnus yhdessä lämpöhäviöpankin kanssa pitää sisällään kaikki mitoitustiedot, joka mahdollistaa piirin mitoituksen muokkauksen jäkikäteen samalla toiminnolla.

Virhetilanteita

Syöttöputken pituus laskennallisesti negatiivinen, asennusväli ei ole todellinen.

Ohjelma laskee huoneeseen tulevan putkipituuden huoneen pinta-alan mukaan. Käytännössä laskennassa putki on seinän laidalla putkiväli/2 etäisyydelle seinästä. Jos piiri on piirretty kokonaan ja putket eivät ole seinästä kyseisellä välillä on laskennallisessa arvossa ja todellisessa putkipituudessa ristiriita. Sama ilmoitus tulee, jos piirretyn putkiston putkiväli on pienempi kuin mitoituksessa valittu putkiväli. Syöttöputken pituus tulee käsin muuttaa dialogissa todelliseen pituuteen tälläisissa tapauksissa.

Neliöteho liian suuri lattialämmitykselle

Vakioilmoitus, jos neliöteho on suurempi kuin 100 W/m2. Maksimineliötehoon vaikuttaa voimakkaasti lattiapintamateriaali. Esim. pelkälle betonille saadaan suurempi neliöteho, mutta lattiapintalämpötila nousee liian suureksi. Normaali oleskelutiloissa suurin neliöteho on maksimissaan 100 W/m2 (Tpinta=29, Tsisä=20), Kylpyhuoneissa maksimissaan 100 W/m2 (Tpinta=33, Tsisä=24) ja toissijaiset alueet 175 W/m2 (Tpinta=35, Tsisä=20).

Asennusväli 1 täytyy olla pienempi kuin asennusväli 2

Reuna-alueen putken asennusväli pitää aina olla pienempi kuin sisäalueen asennusväli.

Lattiarakenteen alla olevaa massa ei tunnistettu

Massaa ei ole tunnistettu ja siitä ei tiedetä lämmönjohtavuutta, jotta mitoitus voitaisiin tehdä. Massat ovat ohjelman sisäinen asia, johon käyttäjä ei voi vaikuttaa.

Putken yläpinnan ja massan yläpinnan paksuus antamatta

Lämmönluovutukseen vaikuttaa massan paksuus, joka on putken yläpinnan ja massan yläpinnan välissä. Betonilla suositeltava minimipaksuus on 30 mm. Muilla materiaaleilla minimipaksuus on pienempi.

Menoveden lämpötila suuri

Suositeltu menoveden maksimiarvo on 45 astetta. Tätä korkeampia lämpötiloja voidaan käyttää, kyseessä on vain varoitus.

Mitoitusjäähtymä täytyy olla vähintään 3 astetta

Jos jäähtymä jää alle 3 asteen, on menoveden lämpötilaa nostettava tai putken asennusväliä pienennettävä, jotta jäähtymä saadaan suuremmaksi.

Lämmitysteho ei riitä huoneeseen, teho pienempi kuin lämpöhäviö

Käytettäessä mitoitusjäähtymää, joka on suurempi kuin tarvittava jäähtymä, jää teho huoneeseen alle lämpöhäviön

Huoneen lämmitysteho suurempi kuin lämpöhäviö

Käytettäessä mitoitusjäähtymää, joka on pienempi kuin tarvittasa jäähtymä, tulee huoneeseen ylitehoa. Alle 50 W ylitehosta huoneeseen ei anneta varoitusta. Jos virtaus jää muuten laminaarikseksi, pitää huoneeseen hyväksyä yliteho ja laittaa piiriin termostaatti, joka säätää tehon luovutuksen aikavälillä keskimäärin oikeaksi.

Liikaa tehoa, paluuveden lämpötila rajattu huonelämpötilaan +1

Jos menoveden lämpötila on liian suuri, tulee laskennallinen jäätymä suuremmaksi kuin menoveden ja sisälämpötilan erotus. Paluuveden lämpötila ei kuitenkaan todellisuudessa voi laskea alle huonelämpötilan, joten paluuveden lämpötila rajataan huonelämpötila +1 asteeseen. Tämä johtaa käytännössä piirin ylitehoon lämpöhäviöön nähden.

Parketin suurin sallittu pintalämpötila 27°C ylittyy

Parkettivalmistajat ilmoittavat suurimman lämpötilan, mitä parketti kestää. Eri puulajit kestävät eri lämpötiloja ja kaikkia puulajeja ei voida käyttää ollenkaan lattialämmityksen kanssa. Varoitus tulee lattian maksimipintalämpötilasta. Jos keskipintalämpötila jää kuitenkin alle 27 °C, voidaan piirin mitoitus periaatteessa hyväksyä, koska maksimipintalämpötila ei välttämättä saavuteta ilmavirtauksien takia.

Virtaus laminaarinen, putkiston lämmönluovutus pienempi, tulokset virheellisiä

Jos virtausnopeus jää liian pieneksi, putkesta lämmönluovutusteho laskee dramaattisesti. Ohjelma ei laske luovutustehoa laminaarisessa virtauksessa. Piirin mitoitusta ei tule hyväksyä, jos virtaus on laminaarinen.

Piirin suurin painehäviö 25 kPa ylittyy

Suositus maksimipainehäviö piirille. Erikoiskohteissa voidaan kuitenkin hyväksyä suuremmatkin painehäviöt

Pienin sallittu nopeus 0.1 m/s alittuu

Alin hyväksyttävä virtausnopeus. Yleensä samalla tulee myös jo ilmoitus virtauksen laminaarisuudesta. Tätä varoitusta ei tule hyväksyä.