Composizione e logica di progettazione del sistema di riscaldamento a pavimento con pompa di calore
1. Fonte di calore e trasporto del mezzo termico
- Compatibilità con la fonte di calore:
- Può essere collegato a una rete di riscaldamento centralizzato, a caldaie murali a gas, a pompe di calore ad aria e ad altri sistemi. In fase di progettazione, i parametri dell'impianto di riscaldamento a pavimento devono essere regolati in base alla temperatura dell'acqua della fonte di calore. (Se la temperatura dell'acqua è troppo alta, è necessario installare un dispositivo di miscelazione dell'acqua per evitare il surriscaldamento del pavimento e l'incrostazione delle tubazioni.)
- Circolazione del mezzo termico:
- Una pompa di circolazione spinge l'acqua calda attraverso le tubazioni, distribuendola a ciascun circuito di riscaldamento tramite collettori per garantire un flusso uniforme. In fase di progettazione, è necessario calcolare la resistenza lungo la tubazione per evitare surriscaldamenti in prossimità delle estremità e sovraraffreddamenti nelle zone più lontane.
2. Disposizione della serpentina di riscaldamento a pavimento
- Metodi di tubazioni:
- A U/Spirale: i tubi ricoprono uniformemente il pavimento, sono adatti per stanze rettangolari e forniscono una radiazione termica uniforme.
- A S/Doppio parallelo: Adatto per stanze strette e lunghe. Il carico termico può essere controllato regolando la spaziatura dei tubi (ad esempio, 15-30 cm). Per le aree con elevato fabbisogno termico, come le camere da letto, la spaziatura può essere ridotta a 15 cm.
- Selezione del materiale e del diametro del tubo:
- I tubi PE-RT e PEX comunemente utilizzati hanno generalmente un diametro di 16-20 mm. La portata deve essere calcolata in base al carico termico della stanza (ad esempio, un singolo circuito di tubi da 16 mm dovrebbe essere lungo ≤80 m, mentre un singolo circuito di tubi da 20 mm dovrebbe essere lungo ≤120 m per evitare una resistenza eccessiva).
3. Ottimizzazione del trasferimento di calore nelle strutture del terreno
- Costruzione dal basso verso l'alto:
(1). Strato isolante (pannello di polistirene estruso/pannello di polistirene): riduce la dispersione termica verso la soletta, coefficiente di isolamento ≥ 0,03 W/(m·K);
(2). Pellicola riflettente: riflette il calore verso l'alto, migliorando l'efficienza termica;
(3). Strato di fissaggio della bobina (cardin/rete metallica): fissa le bobine e distribuisce uniformemente il calore;
(4). Strato di riempimento (calcestruzzo di ciottoli): avvolge le bobine e funge da mezzo di trasferimento di calore primario (conduttività termica ≥ 1,2 W/(m·K)), spesso circa 5-7 cm;
(5). Strato di finitura: piastrelle/pavimento (efficienza di trasferimento del calore: piastrelle > pavimento in legno ingegnerizzato > pavimento in legno massello). Considerare la resistenza termica dello strato di finitura durante la progettazione (per i pavimenti in legno massello, aumentare la temperatura dell'acqua o ridurre la spaziatura dei tubi).
4. Controllo della temperatura e del flusso
- Termostato + valvola elettrica: installato in ogni circuito del collettore, regola automaticamente il flusso dell'acqua in base alla temperatura interna, ottenendo un controllo della temperatura specifico per ogni stanza (ad esempio, 20°C nella camera da letto e 22°C nel soggiorno).
- Dispositivo di miscelazione dell'acqua: quando la temperatura dell'acqua della fonte di calore è troppo alta (ad esempio, 70°C per il riscaldamento centralizzato), viene miscelata acqua fredda per ridurre la temperatura dell'acqua del riscaldamento a pavimento a 40-60°C, impedendo alle alte temperature di danneggiare i tubi o di deformare il pavimento.