Thành phần và logic thiết kế của hệ thống sưởi ấm dưới sàn bằng máy bơm nhiệt
1. Nguồn nhiệt và vận chuyển môi trường nhiệt
- Khả năng tương thích nguồn nhiệt:
- Có thể kết nối với hệ thống sưởi ấm trung tâm, nồi hơi treo tường đốt gas, bơm nhiệt không khí và các hệ thống khác. Trong quá trình thiết kế, các thông số của hệ thống sưởi ấm sàn phải được điều chỉnh dựa trên nhiệt độ nước của nguồn nhiệt. (Nếu nhiệt độ nước quá cao, phải lắp đặt thiết bị trộn nước để tránh quá nhiệt sàn và đóng cặn đường ống.)
- Lưu thông môi trường nhiệt:
- Một máy bơm tuần hoàn đẩy nước nóng qua các đường ống, phân phối đến từng mạch gia nhiệt thông qua các ống phân phối để đảm bảo dòng chảy đồng đều. Trong quá trình thiết kế, điện trở dọc theo đường ống phải được tính toán để tránh quá nhiệt gần cuối và quá lạnh ở xa.
2. Bố trí cuộn dây sưởi ấm sàn
- Phương pháp lắp ống:
- Hình chữ U/xoắn ốc: Các ống phủ đều sàn, phù hợp với phòng hình chữ nhật và cung cấp bức xạ nhiệt đồng đều.
- Hình chữ S/Song song kép: Phù hợp cho phòng hẹp và dài. Có thể kiểm soát tải nhiệt bằng cách điều chỉnh khoảng cách ống (ví dụ: 15-30cm). Đối với khu vực có nhu cầu nhiệt cao, chẳng hạn như phòng ngủ, khoảng cách có thể giảm xuống còn 15cm.
- Lựa chọn vật liệu và đường kính ống:
- Ống PE-RT và PEX thông dụng thường có đường kính 16-20mm. Lưu lượng nên được tính toán dựa trên tải nhiệt của phòng (ví dụ, chiều dài mạch đơn của ống 16mm nên ≤80m, và chiều dài mạch đơn của ống 20mm nên ≤120m để tránh điện trở quá mức).
3. Tối ưu hóa truyền nhiệt trong các kết cấu mặt đất
- Xây dựng từ dưới lên trên:
(1). Lớp cách nhiệt (tấm polystyrene đùn/tấm polystyrene): Giảm thất thoát nhiệt xuống sàn, hệ số cách nhiệt ≥ 0,03 W/(m·K);
(2). Phim phản quang: Phản xạ nhiệt hướng lên trên, cải thiện hiệu suất nhiệt;
(3). Lớp bảo vệ cuộn dây (cardin/lưới kim loại): Bảo vệ các cuộn dây và phân bổ nhiệt đều;
(4). Lớp lấp đầy (bê tông sỏi): Bao bọc các cuộn dây và đóng vai trò là môi trường truyền nhiệt chính (độ dẫn nhiệt ≥ 1,2 W/(m·K)), dày khoảng 5-7 cm;
(5). Lớp hoàn thiện: Gạch/sàn (hiệu suất truyền nhiệt: gạch/sàn gỗ kỹ thuật/sàn gỗ đặc). Cân nhắc khả năng chịu nhiệt của lớp hoàn thiện trong quá trình thiết kế (đối với sàn gỗ đặc, hãy tăng nhiệt độ nước hoặc giảm khoảng cách giữa các ống).
4. Kiểm soát nhiệt độ và lưu lượng
- Bộ điều nhiệt + Van điện: Được lắp đặt trong mỗi mạch ống phân phối, bộ điều chỉnh này sẽ tự động điều chỉnh lưu lượng nước dựa trên nhiệt độ trong nhà, giúp kiểm soát nhiệt độ theo từng phòng (ví dụ: 20°C trong phòng ngủ và 22°C trong phòng khách).
- Thiết bị trộn nước: Khi nhiệt độ nước nguồn nhiệt quá cao (ví dụ: 70°C đối với hệ thống sưởi trung tâm), nước lạnh sẽ được trộn vào để giảm nhiệt độ nước sưởi sàn xuống 40-60°C, ngăn nhiệt độ cao làm hỏng đường ống hoặc gây biến dạng sàn.