Ontwerpdiagrammen
I.9.2
Basisinformatie en aanwijzingen over ontwerpdiagrammen Voor het projectontwerp van een vloerverwarming moeten de specifieke warmteafgiftes van elk systeem afzonderlijk conform EN 1264 worden vastgesteld. In dit verband wordt rekening gehouden met de volgende parameters: T het toegepaste systeem: tacker, noppen, droogbouw etc. T de dekvloeroverlapping van de buizen volgens DIN 18560 deel 2: 45 mm T de weerstand tegen warmtedoorgang van de bovenste vloerbedekking: – Rλ = 0,00 bijv. tegels – Rλ = 0,05 bijv. linoleum – Rλ = 0,10 bijv. tapijt – Rλ = 0,15 bijv. bijv. parket, hoogpolig tapijt T de verlegafstanden, die afhankelijk van het systeem tussen 5 cm en 40 cm liggen Uit deze parameters blijken afhankelijk van de ruimtegerelateerde warmtestroomdichtheid de vereiste overtemperatuur van het verwarmingsmedium respectievelijk de aanvoertemperatuur alsook de gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak. Al deze gegevens en aspecten worden in ontwerpdiagrammen samengevat weergegeven. Door het opgeven van 3 parameters kunnen de overige gegevens worden berekend. Normaliter dienen als beginwaarden de ruimte-afhankelijke parameters warmtestroomdichtheid (linker as) en materiaal van de toplaag van de vloer (onderste blauwe veld); wanneer er tevens een verlegafstand wordt aangenomen krijgt men de overtemperatuur van het verwarmingsmedium
respectievelijk de aanvoertemperatuur en de gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak resp. de gemiddelde oppervlaktetemperatuur. De gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak is het verschil tussen de gemiddelde oppervlaktetemperatuur en de genormeerde binnentemperatuur, die 20°C bedraagt volgens EN 1264 deel 2. In principe is de warmteafgifte door standaard maximale oppervlaktetemperaturen vanuit medisch en fysiologisch oogpunt begrensd. Deze liggen op: max. gemiddelde oppervlaktetemperaturen volgens EN 1264 T verblijfzones: 29°C (genormeerde 20°C) T randzones: 35°C (genormeerde 20°C) T badkamers: 33°C (binnentemperatuur 24°C) Systeemafhankelijk zijn in de ontwerpdiagrammen, afhankelijk van de verlegafstand, grenslijnen voor rand- en verblijfzones aangegeven, die absoluut niet mogen worden overschreden. Deze krommen begrenzen de gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak, die wordt berekend op basis van de bovengenoemde grens-oppervlaktetemperaturen. Hierbij wordt rekening gehouden met correctiefactoren als productietoleranties, golving en zorgvuldigheid van de montage conform EN 1264-2, waaruit per verlegafstand verschillende grenslijnen volgen.
04/07
SCHÜTZ
1
I.9.2 Ontwerpdiagrammen
Op basis van de overtemperatuur van het verwarmingsmedium ΔΘH kan volgens de formule Θ V - ΘR ΔΘH =
In
ΘV : aanvoertemperatuur ΘR : retourtemperatuur Θi : genormeerde binnentemperatuur (20°C)
ΘV - Θi ΘR - Θi
bij een aangenomen delta-T van aanvoer naar retour ΘV - ΘR de vereiste aanvoertemperatuur ΘV van de verwarmingsinstallatie worden berekend. Overtemp. verwarmingsmedium [K]
5
10
12,5
15
17,5
20
22,5
25
27,5
30
27,91 30,28 32,71 35,17 37,64 40,12 42,60 45,09 47,58 50,08 52,57 29,65 31,86 34,21 36,62 39,06 41,52 43,98 46,46 48,94 51,42 53,91 31,57 33,58 35,82 38,16 40,55 42,97 45,41 47,87 50,33 52,80 55,28
delta-T 5 K delta-T 7,5 K delta-T 10 K
Voorlooptemperatuur (°C)
7,5
Bij wijze van voorbeeld wordt hieronder nader ingegaan op het ontwerpdiagram voor het systeem quadro-takk met PE-X-buis 17x2 mm: 1. Ontwerpvoorbeeld
15,4
grenslijn voor randzones*
30
K 35
N
25
[K] 15,1 16,9 18,6 19,9 20,9
13,8
K
12,2
K
20
[K]
qN [W/m2] 97,7 94,6 90,4 83,7 76,7
120
10,6 grenslijn voor verblijfzones** Va = 10 15
100
K 9,0
warmtestroomdichtheid q [W/m2]
Va = 15 Va = 20 Va = 25
80
Va = 30 65 60
6 K 7,4
11,
10 K
40
3,9
20
2,1
verlegafstand Va [cm]
0
0
10
tegels met Va = 15
15 20 25 30
warmtedoorgangsweerstand van de toplagen van de vloer [m2K/W] 0,15 bijv. parket, hoogpolig tapijt 0,10 bijv. tapijt 0,05 bijv. linoleum 0,00 bijv. tegels ** onder de voorwaarde * onder de voorwaarde
2
6,1 5,7
SCHÜTZ
04/07
F, max F, max
-
i i
= 9K =15 K
F, m - i )
Va [cm] 10 15 20 25 30
gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak (
140
40
160
K
Va = 10
K
180
Aanname: vereiste warmtestroomdichtheid 65W/m2 bovenlaag van de vloer van tegels verlegafstand van 15 cm Werkwijze: Trek een horizontale lijn vanaf punt 65W/m2 (linker as) en een verticale lijn vanaf het punt ‘tegels Va15 cm’ (onderste blauwe veld). Het snijpunt ligt tussen de waarden 10 K en 15 K voor de overtemperatuur van het verwarmingsmedium (schuine lijnen). Als de afstand tussen snijpunt en de 10 K-lijn in verhouding wordt gezet tot de totale afstand (10 K – 15 K), krijgt men de vereiste overtemperatuur van het verwarmingsmedium, in ons geval 11,6 K. Op grond van de voorgaande bovenstaande beschouwingen (formules resp. tabel) blijkt bijvoorbeeld bij een aangenomen delta-T van 7,5 K een vereiste aanvoertemperatuur van 35,8°C. Als de horizontale 65W/m2 lijn naar rechts wordt verlengd, is op de rechter as een hieruit ontstane gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak van 6,1 K resp. een gemiddelde oppervlaktetemperatuur van 26,1°C bij een genormeerde binnentemperatuur af te lezen (zie beschouwingen in de basisinformatie).
Ontwerpdiagrammen
I.9.2
2. Maximaal mogelijke warmtestroomdichtheid: 15,4
grenslijn voor randzones*
N
25
[K] 15,1 16,9 18,6 19,9 20,9
13,8
K
120
,9
16
grenslijn voor verblijfzones**
Va = 10 15
100 94,6
[W/m2]
Va = 20
K 10,6 K
Va = 15 Va
11,
Va = 30
10 K
warmtestroomdichtheid
q
60
5,7
40
3,9
20
2,1
0 verlegafstand Va [cm]
9,0 8,6
6 K 7,4
Va = 25
80
12,2
K
20
[K]
K 35
30
qN
[W/m2] 97,7 94,6 90,4 83,7 76,7
0
F, m - i )
Va [cm] 10 15 20 25 30
gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak (
140
40
160
K
Va = 10
K
180
Hieruit volgt bij wijze van voorbeeld voor een aangenomen delta-T van 7,5 K een vereiste aanvoertemperatuur van 40,9°C.
10
tegels met Va = 15
15 20 25 30
warmtedoorgangsweerstand van de toplagen van de vloer [m2K/W] 0,15 bijv. parket, hoogpolig tapijt 0,10 bijv. tapijt 0,05 bijv. linoleum 0,00 bijv. tegels ** onder de voorwaarde * onder de voorwaarde
F, max F, max
-
i i
Bij de in het ontwerpvoorbeeld aangenomen parameters tegels en verlegafstand 15 cm is een warmtestroomdichtheid van max. 94,6 W/m2 en een gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak van 8,6 K (gemiddelde oppervlaktetemperatuur 28,6°C bij een genormeerde binnentemperatuur) voor verblijfzones toegestaan. Er is een overtemperatuur van het verwarmingsmedium van 16,9 K vereist.
= 9K =15 K
3. Veranderde verlegafstand:
15,4
grenslijn voor randzones*
30
K 35
N
25
[K] 15,1 16,9 18,6 19,9 20,9
13,8
K
K
20
120
12,2 [K]
qN [W/m2] 97,7 94,6 90,4 83,7 76,7
10,6 grenslijn voor verblijfzones**
K 5,4 K
1 Va = 10 15
100
9,0
Va = 15
warmtestroomdichtheid q [W/m2]
Va = 20 Va = 25
80
Va = 30 65 60
6 K 7,4
11,
10 K
40
3,9
20
2,1
0 verlegafstand Va [cm]
6,1 5,7
0
10
tegels met Va = 15
15 20
tegels met Va = 25
25 30
warmtedoorgangsweerstand van de toplagen van de vloer [m2K/W] 0,15 bijv. parket, hoogpolig tapijt 0,05 bijv. linoleum 0,00 bijv. tegels 0,10 bijv. tapijt ** onder de voorwaarde * onder de voorwaarde
F, max F, max
-
i i
= 9K =15 K
F, m - i )
Va [cm] 10 15 20 25 30
gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak (
140
40
160
K
Va = 10
K
180
Als t.o.v. het ontwerpvoorbeeld de verlegafstand wordt veranderd in 25 cm en men blijft bij de parameters bovenlaag van de vloer ‘tegels’ en een ruimtegebonden warmtestroomdichtheid van 65 W/m2, dan komt men net als in het ontwerpvoorbeeld op een gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak van 6,1 K resp. een gemiddelde oppervlaktetemperatuur van 26,1°C bij een genormeerde binnentemperatuur. Wel wordt de benodigde overtemperatuur van het verwarmingsmedium verhoogd tot 15,4 K, en dus is voor een bij wijze van voorbeeld aangenomen delta-T van 7,5 K een aanvoertemperatuur van 39,5 °C vereist.
04/07
SCHÜTZ
3
I.9.2 Ontwerpdiagrammen
4. Veranderde bovenlaag van de vloer: 15,4
grenslijn voor randzones*
25
13,8
K
12,2
K
20
[K]
K
N
[K] 15,1 16,9 18,6 19,9 20,9
2K
,
19
120 grenslijn voor verblijfzones**
Va = 10 15
100
10,6
K 9,0
Va = 15
warmtestroomdichtheid q [W/m2]
Va = 20 Va = 25
80
Va = 30 65 60
6 K 7,4
11,
10 K
40
3,9
20
2,1
verlegafstand Va [cm]
0
0
tapijt met Va = 15
15 20
tegels met Va = 15
25 30 warmtedoorgangsweerstand van de toplagen van de vloer [m2K/W] 0,10 bijv. tapijt 0,15 bijv. parket, hoogpolig tapijt 0,05 bijv. linoleum 0,00 bijv. tegels
SCHÜTZ
Als t.o.v. het ontwerpvoorbeeld de bovenlaag van de vloer bijv. wordt veranderd in tapijt en men blijft bij de parameters verlegafstand 15 cm en ruimtegebonden warmtestroomdichtheid 65 W/m2, dan komt men net als in het ontwerpvoorbeeld op een gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak van 6,1 K resp. een gemiddelde oppervlaktetemperatuur van 26,1°C bij een genormeerde binnentemperatuur.
10
** onder de voorwaarde * onder de voorwaarde
4
6,1 5,7
F, m - i )
140
qN [W/m2] 97,7 94,6 90,4 83,7 76,7
gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak (
Va [cm] 10 15 20 25 30
30
35
40
160
K
Va = 10
K
180
04/07
F, max F, max
-
i i
= 9K =15 K
Wel wordt de benodigde overtemperatuur van het verwarmingsmedium verhoogd tot 19,2 K, en dus is voor een bij wijze van voorbeeld aangenomen delta-T van 7,5 K een aanvoertemperatuur van 43,2°C vereist.
Ontwerpdiagrammen
I.9.2
Ontwerpdiagram voor systeem tackerplaat met duo-flex PE-X verwarmingsbuis 14x2 mm en dekvloer met 45 mm buisafdekking.
K
K
30
N
25
[K] 15,4 17,5 19,4 20,8 22,0
13,8
K
20
12,2
K
[K]
qN [W/m2] 97,7 94,8 90,9 84,3 77,7
120
10,6 grenslijn voor verblijfzones** Va = 10 15
100
K 9,0
Va = 15
warmtestroomdichtheid q [W/m2]
Va = 20 Va = 25
80
Va = 30
7,4
10 K
60
5,7
40
3,9
20
2,1
verlegafstand Va [cm]
0
0
F, m - i )
Va [cm] 10 15 20 25 30
gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak (
140
Va = 10 35
160
15,4
grenslijn voor randzones*
40 K
180
10 15 20 25 30 warmtedoorgangsweerstand van de toplagen van de vloer [m 2K/W] 0,15 bijv. parket, hoogpolig tapijt 0,10 bijv. tapijt 0,05 bijv. linoleum 0,00 bijv. tegels ** onder de voorwaarde * onder de voorwaarde
F, max F, max
-
i i
= 9K =15 K
04/07
SCHÜTZ
5
I.9.2 Ontwerpdiagrammen
Ontwerpdiagram voor systeem tackerplaat met duo-flex PE-X verwarmingsbuis 16x2 mm en dekvloer met 45 mm buisafdekking.
K 30
K
N
25
[K] 15,2 17,1 18,9 20,2 21,3
13,8
K
20
12,2
K
[K]
qN [W/m2] 97,7 94,7 90,6 83,9 77,0
120
10,6 grenslijn voor verblijfzones** Va = 10 15
100
K 9,0
Va = 15
warmtestroomdichtheid q [W/m2]
Va = 20 Va = 25
80
Va = 30
7,4
10 K
60
5,7
40
3,9
20
2,1
verlegafstand Va [cm]
0
0
10 15 20 25 30 warmtedoorgangsweerstand van de toplagen van de vloer [m 2K/W] 0,15 bijv. parket, hoogpolig tapijt 0,10 bijv. tapijt 0,05 bijv. linoleum 0,00 bijv. tegels ** onder de voorwaarde * onder de voorwaarde
6
SCHÜTZ
04/07
F, max F, max
-
i i
= 9K =15 K
F, m - i )
Va [cm] 10 15 20 25 30
gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak (
140
Va = 10 35
160
15,4
grenslijn voor randzones*
40 K
180
Ontwerpdiagrammen
I.9.2
Ontwerpdiagram voor systeem tackerplaat met duo-flex PE-X verwarmingsbuis 17x2 mm en dekvloer met 45 mm buisafdekking
K 30
K
N
25
[K] 15,1 16,9 18,6 19,9 20,9
13,8
K
20
12,2
K
[K]
qN [W/m2] 97,7 94,6 90,4 83,7 76,7
120
10,6 grenslijn voor verblijfzones** Va = 10 15
100
K 9,0
Va = 15
warmtestroomdichtheid q [W/m2]
Va = 20 Va = 25
80
Va = 30
7,4
10 K
60
5,7
40
3,9
20
2,1
verlegafstand Va [cm]
0
0
F, m - i )
Va [cm] 10 15 20 25 30
gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak (
140
Va = 10 35
160
15,4
grenslijn voor randzones*
40 K
180
10 15 20 25 30 warmtedoorgangsweerstand van de toplagen van de vloer [m2K/W] 0,15 bijv. parket, hoogpolig tapijt 0,10 bijv. tapijt 0,05 bijv. linoleum 0,00 bijv. tegels ** onder de voorwaarde * onder de voorwaarde
F, max F, max
-
i i
= 9K =15 K
04/07
SCHÜTZ
7
I.9.2 Ontwerpdiagrammen
Ontwerpdiagram voor systeem noppenplaat met duo-flex PE-X verwarmingsbuis 14x2 mm en dekvloer met 45 mm buisafdekking
30
TN [K] 14,0 16,3 18,8 20,9 22,8
13,8 25
Va qN [mm] [W/m2] 55 100,0 110 98,0 165 95,5 220 90,6 275 84,4
20
120
100
10,6 grenslijn voor verblijfzones**
9,0
warmtestroomdichtheid [W/m2]
Va = 1 6 5 80
Va = 2 2 0
Va=55
Va=110 15
7,4
Va = 2 7 5
10
60
3,9
20
2,0 Overtemp. verwarmingsmedium [K]
verlegafstand Va [cm]
0
55 110 165 220 275 warmtedoorgangsweerstand van de toplagen van de vloer [m 2K/W] 0,15 bijv. parket, hoogpolig tapijt 0,1 bijv. tapijt 0,5 bijv. linoleum 0,0 bijv. tegels * onder de voorwaarde TF, max - T i =15 K ** onder de voorwaarde TF, max - T i = 9 K
SCHÜTZ
5,7
40
0
8
12,2
04/07
gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak ( T F, m - Ti ) [K]
140
Va = 5 Va=55
35
160
15,4
grenslijn voor randzones*
40
180
Ontwerpdiagrammen
I.9.2
Ontwerpdiagram voor systeem noppenplaat met duo-flex PE-X verwarmingsbuis 16x2 mm en dekvloer met 45 mm buisafdekking.
30
TN [K] 13,8 16,0 18,3 20,3 22,0
13,8 25
Va qN [mm] [W/m2] 55 100,0 110 98,0 165 95,3 220 90,2 275 83,8
20
120
100
10,6 grenslijn voor verblijfzones**
9,0
warmtestroomdichtheid [W/m2]
Va = 1 6 5 80
Va = 2 2 0
Va = 5 5
Va = 110 15
7,4
Va=275
10
60
5,7
40
3,9
20
2,0 Overtemp. verwarmingsmedium [K]
0 verlegafstand Va [cm]
12,2
0
gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak ( T F, m - Ti ) [K]
140
Va = 5 Va = 5 5
35
160
15,4
grenslijn voor randzones* 40
180
55 110 165 220 275 warmtedoorgangsweerstand van de toplagen van de vloer [m2K/W] 0,15 bijv. parket, hoogpolig tapijt 0,1 bijv. tapijt 0,5 bijv. linoleum 0,0 bijv. tegels * onder de voorwaarde TF, max - T i =15 K ** onder de voorwaarde TF, max - T i = 9 K
04/07
SCHÜTZ
9
I.9.2 Ontwerpdiagrammen
Ontwerpdiagram voor systeem noppenplaat met duo-flex PE-X verwarmingsbuis 17x2 mm en dekvloer met 45 mm buisafdekking.
30
13,8
TN [K] 13,8 15,9 18,1 20,0 21,7
25
Va qN [mm] [W/m2] 55 100,0 110 97,9 165 95,2 220 90,0 275 83,4
20
120
100
10,6 grenslijn voor verblijfzones**
Va = 5 5
warmtestroomdichtheid [W/m2]
Va = 2 2 0 80
Va = 2 7 5
Va = 1 6 5
15
7,4
10
60
verlegafstand Va [cm]
5,7
40
3,9
20
2,0 Overtemp. verwarmingsmedium [K] 0
55 110 165 220 275 warmtedoorgangsweerstand van de toplagen van de vloer [m2K/W] 0,15 bijv. parket, hoogpolig tapijt 0,1 bijv. tapijt 0,5 bijv. linoleum 0,0 bijv. tegels * onder de voorwaarde TF, max - T i =15 K ** onder de voorwaarde TF, max - T i = 9 K
SCHÜTZ
9,0
Va = 110
0
10
12,2
04/07
gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak ( T F, m - Ti ) [K]
140
Va = 5 Va = 5 5
35
160
15,4
grenslijn voor randzones* 40
180
Ontwerpdiagrammen
I.9.2
Ontwerpdiagram voor droogbouwplaat met tri-o-flex verwarmingsbuis (14x2 mm) en 25 mm afdekking met droge dekvloer.
180
15,4
40
grenslijn voor 165 randzones*
K 35
K
14,2
qN [W/m2] 86,5 68,8
30
N
[K] 21,7 28,8
K
11,8 K 25
120 105 grenslijn voor verblijfzones** Va = 11,5
K
warmtestroomdichtheid q [W/m2]
8,2 Va = 23
15 K
60
6,9 5,7
10 K 45
4,4
30
3,0
15
1,6
0 verlegafstand Va [cm]
10,6
9,4 20
90 75
13,0
F, m - i )
135
Va [cm] 11,5 23,0
gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak (
150
[K]
Va = 11,5
0
11,5
23
warmtedoorgangsweerstand van de toplagen van de vloer [m2K/W] 0,15 bijv. parket, hoogpolig tapijt 0,10 bijv. tapijt 0,05 bijv. linoleum 0,00 bijv. tegels ** onder de voorwaarde * onder de voorwaarde
F, max F, max
-
i i
= 9K =15 K
04/07
SCHÜTZ
11
I.9.2 Ontwerpdiagrammen
Ontwerpdiagram voor droogbouwplaat met tri-o-flex verwarmingsbuis (14x2 mm) en 45 mm afdekking met dekvloer.
165
K 30
K 35
Va = 11,5
14,2 N
25
[K] 14,7 17,1
K 13,0
135
11,8
K 20 120 105
10,6 grenslijn voor verblijfzones**
9,4 K 15
Va = 11,5
warmtestroomdichtheid q [W/m2]
90 75
8,2 Va = 23 6,9
10 K 60
5,7
45
4,4
30
3,0
15
1,6
verlegafstand Va [cm]
0
11,5
23
warmtedoorgangsweerstand van de toplagen van de vloer [m 2K/W] 0,15 bijv. parket, hoogpolig tapijt 0,10 bijv. tapijt 0,05 bijv. linoleum 0,00 bijv. tegels ** onder de voorwaarde * onder de voorwaarde
12
SCHÜTZ
04/07
F, max F, max
-
i i
= 9K =15 K
[K]
qN [W/m2] 91,8 70,3
F, m - i )
Va [cm] 11,5 23,0
gemiddelde overtemperatuur van het vloeroppervlak (
150
15,4 K
grenslijn voor randzones*
40
180
