как рассчитать мощность теплого пола электрического
Как рассчитать электрический теплый пол
Подогрев пола становится все более обыденной вещью в наших жилищах. Подогревают пол при помощи водяного отопления, уложив трубы в стяжку, или электричества — различных нагревательных элементов, которые электроэнергию превращают в тепло. Водяной теплый пол сделать можно далеко не всегда — в старых квартирах на него получить разрешение нереально. С электрическим подогревом проще — можно найти вариант даже для старых перекрытий, который нагрузку дает минимальную. Но чтобы в доме было тепло, обязательно предварительно сделать расчет электрического теплого пола. Тогда расход на обустройство будут оптимальны, а мощности достаточно даже для самых холодных периодов.
Методики расчета
В первую очередь надо определиться, теплый пол у вас будет основным отоплением (без радиаторов и других источников тепла) или дополнительным (для повышения комфорта). В зависимости от этого меняется расчет электрического теплого пола. Если подогрев пола — только дополнительное отопление, единственное требование — мощности должно хватить для того чтобы нагреть пол до комфортных 28,5-29°C. Других требований нет. При таком раскладе смело пользуются средними цифрами, которые определены опытным путем (в таблице ниже). При использовании подогрева пола в качестве основного отопления, подход другой: тепла должно быть достаточно для компенсации теплопотерь. Тут все несколько сложнее — нужны расчеты.
Расчет электрического теплого пола по теплопотерям
Есть два способа сделать расчет электрического теплого пола. Первый является именно расчетом. При использовании этой методики сначала определяются теплопотери помещения. При этом учитывается регион, в котором находится здание, материал и толщина стен, толщина и вид утепления, размеры окон и тип остекления, наличие и площадь стен, выходящих на улицу, ориентация помещения (на юг, север, и т.п.). Все эти факторы влияют на количество тепла, которое уходит из помещения и которое придется восполнять.
Теплопотери для каждого вида строительного материала можно найти в специальной литературе, есть отдельные методики. Такой расчет — муторное дело, но он позволяет получить точные данные. Это на случай, если считать хотите сами. Если нет, можно заказать теплотехнический расчет у специалистов. И, если площади под теплы пол планируются большие, лучше все-таки заказать. Порой, самостоятельно определенные теплопотери в разы превышают те, которые вам выдадут спецы. А излишнюю мощность — зря потраченные деньги.
Полученная цифра и будет мощностью электрического теплого пола, которая необходима для компенсации теплопотерь данного помещения. Весь расчет электрического теплого пола состоит в том, чтобы подобрать нагревательные элементы в таком количестве и такой мощности, чтобы они суммарно выдавали требуемое количество тепла (можно с небольшим запасом). Если это будут нагревательные кабели, придется разработать схему укладки так, чтобы на заданной площади разместился весь необходимый метраж кабеля. Если решено использовать пленочный теплый пол, надо искать пленку требуемой мощности. В любом случае, учтите, что для того чтобы ногами не ощущать холодные и горячие места нагрева, расстояние между соседними нагревательными элементами не должно быть больше 30 см. А для нормального перераспределения тепла (не полосами) минимальная высота стяжки должна быть — 3 см, лучше около 5 см.
Обратите внимание! Электрический теплый пол укладывают только на той площади, которая не занята мебелью и крупной бытовой техникой. Это связано с тем, что в большинстве своем нагревательные элементы теплого пола не переносят перегрева (кроме саморегулирующегося греющегося кабеля). Потому расчет электрического теплого пола начинается с расположения на плане комнаты мебели и техники (в масштабе). Определив площадь не занятую обстановкой, можно приступать к расчету. Еще один важный момент: если теплый пол является основным источником тепла, то обогреваемая поверхность не должна быть меньше 70% от общей площади помещения.
Определение требуемой мощности в зависимости от назначения помещения
Второй способ — считать по среднестатистическим данным. Количество материалов, которое используют при строительстве жилых домов, ограничено. Это дало возможность вывести средние цифры необходимых мощностей теплого пола для отопления помещений разного назначения. (смотрите таблицу).
Вид отопления | Название объекта | Требуемая мощность |
---|---|---|
Дополнительное отопление | Кухня, жилые комнаты на первом этаже | 140-150 Вт/м2 |
Дополнительное отопление | Кухня, жилые комнаты на втором этаже и выше | 120-130 Вт/м2 |
Дополнительное отопление | Ванная комната | 140-150 Вт/м2 |
Дополнительное отопление | Балкон, лоджия | 180 Вт/м2 |
Основное отопление | Все помещения, независимо от назначения | 180 Вт/м2 |
При расчете электрического теплого пола найденную незанятую площадь умножают на норму, взятую из таблицы. Получают цифру, которую может выдать электрический теплый пол. В принципе, это также будет и максимальная потребляемая мощность, необходимая для подогрева пола.
Например, если обогреваться будет 10 квадратов в жилой комнате на первом этаже, то выдать/потребить нагревательный элемент может 140 Вт/м2 * 10 м2 = 1400 Вт. Это потребляемая мощность в час. Не стоит пугаться. Реально такой расход может быть только сразу после включения и до тех пор, пока пол не наберет заданную температуру. В этот промежуток времени нагреватели работают постоянно. Затем подогрев включается/выключается терморегулятором, который поддерживает заданную температуру с точностью до 1°C. Количество потребляемого в этот период электричества зависит от погоды (чем холоднее, тем чаще будет включаться) и степени утепления пола и помещения в целом.
Что может повлиять на теплоотдачу
На то, насколько хорошо будет работать подогрев пола, оказывает влияние не только мощность нагревательных элементов, но и то, насколько правильно разработан и сделан весь «пирог», как верно подобраны материалы.
Покрытие
В первую очередь на теплоотдачу влияет покрытие, которое укладывают поверх нагревательных элементов. Например, если используется для обогрева резистивный или саморегулирующийся кабель, маты из него или стержневой инфракрасный пол, чаще всего их заливают в стяжку. При этом используют специальные смеси для теплого пола. Другой вариант — в стандартный цементно-песчаный раствор добавлять присадки, которые повышают теплопроводность бетона. Второй вариант дешевле, но придется искать информацию о необходимых добавках. Зато можно сэкономить.
Затем на стяжку укладывают керамическую плитку — в ванной, коридоре, на кухне. В жилых комнатах чаще используют ламинат, линолеум, ковролин.
Независимо от того, какое напольное покрытие вы планируете приобрести, надо использовать только те материалы, которые предназначены для укладки на теплый пол. Они имеют повышенную теплопроводность, нормально переносят длительный нагрев. Так что повышенная цена обоснована, да и обогрев будет более эффективным.
Самый неудачный выбор финишного покрытия для теплого пола — ковролин. Даже специальный, он хуже всех других проводит тепло. Для того чтобы нагреть его до приемлемых 28-29°C, приходится поднимать температуру нагревательных элементов на 4-5°C больше, чем при других типах отделки.
Самый удачный выбор — керамическая плитка или керамогранит. У них хорошая теплопроводность, но они также отличаются повышенной теплоемкостью — много времени проходит, пока они прогреются. Укладывать плитку а теплый пол надо на специальный клей.
При использовании греющих кабелей (любых) или стержневого теплого пола, технология укладки одинакова. Сначала заливается стяжка, бетон набирает прочность на протяжении 28 дней, потом укладывается плитка. При использовании матов из греющего кабеля процесс изменяется, причем значительно: плитку можно класть сразу поверх матов на требуемый слой клея. Расход клея в этом случае большой (минимальный слой плитка+клей 3 см), но времени требуется значительно меньше.
Пленочный теплый пол можно делать без стяжки. Его кладут под ламинат. Поверх пленки расстилают только специальную подложку (для теплого пола) и можно укладывать ламинат. Под линолеум или тот же ковролин, делают жесткое основание — кладут листы фанеры, ДСП или ОСП (OSB), а уже на них укладывают финишное покрытие. Такое устройство электрического теплого пола — без стяжки — возможно только в случае, если есть радиаторное отопление. Укладывается все быстро, но отопление неэффективно — большой теплоотдачи не добиться никакими средствами.
Теплоизоляция
Чем лучше теплоизоляция пола под электрическими нагревателями, тем меньше электроэнергии потребуется для поддержания нормальной температуры. Если при строительстве пол уже был достаточно утеплен, можно утепление не укладывать. Хотя любая система — кабельный или пленочный пол вы укладываете — говорит о необходимости использования теплоизолирующей подложки. Они разные в разных системах, но их присутствие желательно. Тогда, делая расчет электрического теплого пола по среднестатистическим данным, можно брать требуемую мощность по нижнему краю или даже еще немного ниже. А это — сэкономленные деньги и при устройстве, и при эксплуатации (меньше тепла уходит на нецелевой обогрев).
Немного о теплоизоляционных материалах, которые рекомендуют использовать при устройстве теплого пола. Самый оптимальный — экструдированный пенополистирол (ЭППС). Он имеет достаточную плотность и прочность, чтобы выдержать давление стяжки и всего, что на ней будет находиться. Второй вариант — напыляемая теплоизоляция высокой плотности. Способ еще лучше, но и еще дороже. Плотность под стяжку требуется высокая 60-80 кг/куб, а стоит такая напыляемая теплоизоляция еще дороже, чем ЭППС. Правда, имеет лучшие на сегодня характеристики (теплопроводность почти как у воздуха 0,2-0,3 в зависимости от производителя).
Часто при укладке электрического теплого пола советуют использовать теплоизоляцию с фольгированной поверхностью. Аргументируют это тем, что фольга отражает тепловые лучи внутрь помещения. Она так и работает, но при наличии воздушного зазора между нагревателем и фольгой (не менее 3 см). В пироге теплого пола нет и не может быть никаких воздушных прослоек. Так что укладка этого материала — просто пустая трата денег и времени. Есть и еще один аргумент против укладки слоя фольги под теплый пол. Фольга в бетоне разрушается в пыль через несколько недель и становится совсем уж бесполезной. Даже перераспределять равномернее тепло в таком состоянии они не может.
Терморегуляторы и датчики
Схема электрического теплого пола предполагает наличие терморегулятора и датчика температуры. Их наличие не обязательно — можно вручную включать и выключать нагреватели. Но только вместе с этими устройствами система будет работать нормально, длительный срок, обеспечит требуемый уровень комфорта, рационально будет использовать электроэнергию, избегать перегрева. На расчет электрического теплого пола наличие или отсутствие терморегулятора с датчиком никак не влияют, а вот на сроке службы сказываются очень сильно. Как уже говорили, подавляющее большинство нагревательных элементов боится перегрева, а его при ручном управлении избежать очень сложно. Пару раз не успеете вовремя выключить, кабели/пленка/маты расплавятся.
Как выбрать теплый пол? Точный расчет
Содержание:
Еще недавно о теплых полах мало кто слышал, а сейчас они уже есть во многих квартирах, и с каждым днем становятся все популярнее. Кто хоть раз ощутил удовольствие от хождения по нагретому кафелю или ламинату, непременно старается выбрать и установить это оборудование и у себя дома. Оно приятно дополняет, а в некоторых случаях даже вытесняет другие обогревательные приборы. Например, если в детской комнате прохладно, родители часто делают выбор не в пользу масляного радиатора, предпочитая установить теплые полы. Действительно, преимуществ у них очень много. Перечислим основные.
Как выбрать теплый пол?
Водяные и электрические, в виде кабеля или в рулоне – типов этой техники существует множество. Для того чтобы Вы могли определить и выбрать, какую именно стоит купить, расскажем о наиболее подходящих для разных задач видах оборудования.
В коттедже с индивидуальной системой отопления можно выбирать и использовать водяные теплые полы. Они представляют собой систему труб, по которым проходит горячая вода. Лучше сразу заложить их установку в проект при строительстве, это будет проще и дешевле, чем монтировать в готовое покрытие. Регулировать работу Вы легко сможете сами, прогоняя по ним жидкость различной температуры.
Для основного или дополнительного обогрева дома, квартиры, салона красоты, сауны, душевых помещений в бассейне рекомендуем электрические нагревательные кабели. Они не требуют подключения к системе отопления и значительного «подъема» пола (как в случае с водяными трубами). Их укладывают как при возведении здания, так и при любом последующем ремонте, вместе с установкой или заменой напольного покрытия.
Основное достоинство кабеля – возможность уложить его на любой площади, на участках нестандартной формы. Варьируя расстояние между нитками, Вы можете рассчитать количество тепла, которое будет приходиться на один квадратный метр.
Рассмотрим это на конкретном примере. Двужильный кабель Stiebel Eltron FHC 800 TWIN (40 м) имеет мощность 800 Вт. Его можно использовать для комфортного напольного обогрева на площади 8 кв.м. под линолеумом или ламинатом, 5,6 кв.м. под кафель в ванную или душевую. Для полного отопления нужно разместить весь кабель на участке 4 кв.м. Укладывать его следует с интервалом 20, 14 или 10 см соответственно.
Для детской комнаты, спальни, гостиной лучше купить двужильные саморегулируемые кабели серии Stiebel Eltron SLR. Благодаря особой конструкции они максимально экранируют возникающее электромагнитное излучение, т.е. полностью безопасны для здоровья даже самых маленьких детей. Кроме того, они способны «подстраиваться» под температуру окружающего воздуха, самостоятельно снижая или увеличивая интенсивность нагрева.
В ванной, прихожей, бассейне, сауне советуем выбрать и установить нагревательные элементы Stiebel Eltron FHC TWIN. У них нет саморегуляции, поэтому они дешевле, но по качеству и безопасности ничуть не хуже.
Одножильные кабели Stiebel Eltron FHC S недороги, эффективны и также имеют хорошую защиту от излучения. Можете приобрести их для обогрева веранды или коридора.
Если Вы хотите выполнить максимально быстрый монтаж теплого пола на небольшом участке, рекомендуем к выбору нагревательные маты. Их можно установить самому – просто расстелите на слое теплоизоляции и наложите сверху плиточный клей для выравнивания поверхности под напольное покрытие. Сетка имеет толщину не более 5 мм, поэтому при укладке Вы практически не теряете в высоте комнаты.
Это оборудование подходит для любых помещений. Преимущество его в том, что нагревательные элементы оптимально размещены на отрезке нужной площади. Например, под место Вашего домашнего любимца Вам подойдет Stiebel Eltron FTM 150 S TWIN площадью 1 кв.м. А если Вы хотите быстро застелить теплым полом детскую комнату, можно купить два комплекта Stiebel Eltron FTM 750 S TWIN по 5 кв.м.
Рассчитаем необходимые параметры
На нашем сайте представлены теплые полы в виде секций кабеля или матов разных габаритов и мощности. Чтобы подобрать оптимальную именно для Ваших задач модель, важно знать размер обогреваемого участка, учитывать особенности напольного покрытия и необходимый температурный режим. На пути к удачной покупке выполните несколько простых действий.
Шаг 1
Измерьте отапливаемую площадь. При этом учитывайте, что при укладке нагревательных секций нужно отступить 10 – 20 см от стен, поэтому вычтете эти участки. Также нельзя монтировать теплый пол под стационарно стоящими предметами (шкафы, «стенки», диваны) – это чревато возникновением перегрева и даже выходом системы из строя. Поэтому место, занимаемое громоздкой мебелью, из отапливаемой площади тоже вычитайте.
Если Вы хотите установить нагревательные маты, то на этом расчет завершен. Заходите в соответствующий раздел и подбирайте оборудование с необходимой обслуживаемой площадью. Мы предлагаем секции размером от 1 до 7 кв.м. Их легко комбинировать между собой, можно разрезать и поворачивать отдельные участки для точного размещения.
Если же Вам нужен электрический кабель, потребуется еще немного дополнительных расчетов.
Итак, допустим, у нас получилась площадь в 10 кв.м.
Шаг 2
Определите, где Вы планируете установить оборудование. От этого зависит, какая удельная мощность требуется на каждый квадратный метр комнаты.
Примем среднее значение, равное 100 Вт/кв.м
Шаг 3
Вычислите необходимую теплоотдачу, умножив площадь на удельную мощность.
10 кв.мх100 Вт/кв.м = 1000 Вт
Шаг 4
Подберите модель с получившейся мощностью в разделе «Теплые полы» нашего Интернет-магазина.
Шаг 5
Рассчитайте шаг укладки, поделив площадь обогрева на длину провода.
10 кв.м : 50 м = 0,2 м. Это значит, что нитки кабеля нужно размещать на расстоянии 20 см друг от друга.
Шаг 6
Закажите выбранную модель на нашем сайте, просто добавив ее в свою корзину. После оформления заказа покупка будет доставлена в самые короткие сроки!
Как видите, выбрать теплый пол очень просто. Такое отопительное оборудование станет отличным решением для обогрева любых помещений. Оно будет долго и эффективно работать, создавая уютную атмосферу в Вашем доме, квартире или офисе.
Как рассчитать мощность теплого пола на квадратный метр
О высокой эффективности теплого пола нужно позаботиться на первоначальном этапе его устройства. Секрет успеха прежде всего заключается в точности предварительных расчетов. Важно знать, какова потребляемая мощность теплого пола и производительность системы. Только зная эти параметры, возможно организовать обогрев, который удовлетворит требованиям, предъявляемым к жилым помещениям.
Комфортность температуры в жилом помещении: от чего она зависит
При выборе напольной системы обогрева пола руководствуются таким важным критерием, как тепловая мощность теплого пола на квадратный метр. В проекте будущего водяного, кабельного или пленочного пола необходимо предусмотреть такое значение этого параметра, которое, с одной стороны, обеспечит нужный уровень обогрева, а с другой – избежать лишних затрат на электроэнергию.
Производительность отопления зависит от следующих факторов:
- типа и назначения конкретного помещения, включая сведения о напольном покрытии, конструкции окон, а также оптимальной температуры.
- ее эффективной площади, то есть той ее части, которая не используется под габаритную мебель либо бытовую технику; типа обогрева. Если это основной источник тепла, то конструкция должна занять порядка двух третей от общей площади. Производительность в этом случае колеблется в пределах от 160 до 180 Вт/кв. м.
В зависимости от используемой конструкции, необходимы дополнительные параметры: к примеру, мощности насоса, котла, диаметр труб.
Для водяного и электрического
Расчет мощности теплого пола электрического
Для расчета оптимальной производительности нагревательного кабеля (P) используется довольно простая формула:
S обозначает полезную площадь, а k – удельная мощность теплого пола
Требуемая удельная мощность электрического пола Вт/м2
Погонная мощность нагревательного кабеля Вт/м
теплый пол электрический: мощность на квадратный метр для помещений с различными функциональными назначениями
Для облегчения расчетов обычно используют усредненные значения коэффициента k:
- для помещений, расположенных, начиная со второго этажа – 120 Вт на м2; жилых помещений на первом, ванных комнат, котельных – 140 Вт на м2; застекленных балконов или лоджий, банных комнат – 180 Вт/ кв. м.
Рассмотрим алгоритм расчета на конкретном примере. Допустим, на кухне, расположенной на пятом этаже многоэтажного дома, с общей площадью в 12 кв. м. предполагается установить электрический вариант. Потребляемая мощность комфортного (дополнительного) обогрева рассчитывается в следующем порядке:
- Определяемся сначала с «холодной» площадью, которую занимает мебель и бытовая техника:
- холодильник – 0,25 кв. м, мебель – 2,5 кв. м, отступы по полу от стен периметру помещения – порядка 5–10 см, примерно 0,5 кв. м, то есть «холодная» площадь составляет
0,25 + 2,5 + 0,5 = 3,25 (кв. м).
Полезная площадь, таким образом, будет равна 8,75 кв. м.
- Поскольку кухня находится над другой теплой квартирой, то выберем, скажем, k=120 Вт /кв. м.
Производительность в квт составит 8,75 * 120 = 1,05.
Для сравнения, отметим, что если та же квартира будет находиться на первом этаже над холодным подвалом, то для обогрева потребуется значительно большая производительность системы – 1,312 Квт.
После расчета, какую мощность потребляет система, нужно выбрать нагревательный элемент и регулятор мощности.
Инфракрасный: потребляемая мощность
Стандартные рекомендации по выбору пленочных обогревательных систем
на практике не являются строго обязательными к применению.
Дело в том, что при работе терморегулятора от производительности инфракрасной пленки зависит только скорость нагрева системы.
Таким образом, предположение, что использование пленочного пола в 150 Вт/кв. м обязательно будет более рентабельным – ошибочно.
При определенных условиях (например, при больших теплопотерях помещения или недостаточной теплоизоляции пола) пленка, теплоотдача которой меньше, будет работать достаточно долго, чтобы скомпенсировать теплопотери, продолжая расходовать электроэнергию.
Что же касается пленок в 220 Вт/кв. м, то у них тоже есть недостатки. В частности, они, могут перегрузить электрическую систему в доме, поэтому в некоторых случаях возникает необходимость прокладки дополнительной линии и установки автоматического выключателя.
Определенную роль в при выборе системы обогрева играет и тип покрытия, под которое ее закладывают. К примеру, если под ламинат, мощность в 150 Вт/кв. м. будет оптимальной, а вот мощность инфракрасного пола под плитку должна быть больше.
Мощность на метр
Между системами водяного обогрева и традиционными вариантами отопления есть существенные отличия. построены так, что система начинает функционировать при 35–45⁰ (максимально допустимая – не более 50⁰). То есть такой относительно маленькой температуры достаточно, чтобы комфортно обогреть жилое пространство.
Мощность водяного теплого пола на квадратный метр также относительно мала – порядка 40 – 150 Ватт. Чтобы система функционировала эффективно, необходимо достигнуть равномерного распределения температуры по поверхности, исключив образование холодных углов.
Производительность водяной обогревательной конструкции и протяженность трубопровода взаимосвязаны. Выполняя расчет, принимают во внимание также:
- величину площади и конфигурацию пола; размер теплопотерь; шаг установки труб.
Производительность такой системы, как и ее температура регулируется вручную или автоматически в соответствии с погодными условиями и температурами.
Расчет выполняет поэтапно.
- Прежде всего на бумаге чертят план, желательно на миллиметровке. В нем необходимо отметить места, где расположены двери и окна, поскольку именно они являются основными местами теплопотерь. Трубу, которая отходит от стояка обязательно проводят вдоль окон. Между трубой и стенами должна остаться полоса шириной порядка 200–250 мм, но никак не меньше 100 мм. Далее определяются с протяженностью одного контура. Оптимальной считается длина в 80–90 м.
Один контур в состоянии обогреть примерно 20 кв. м. Для больших площадей используют несколько контуров, разделив ее на равные по площади участки.
- Мы уже отметили насколько важно равномерно распределить тепло. В решении этого вопроса немаловажную роль играет правильный выбор расстояния между трубами. Необходимо учесть следующую связь между этим параметром контура и температурой теплоносителя: чем расстояние между ними больше, тем выше должен быть нагрет теплоноситель, чтобы было возможно обеспечить желаемую степень теплоотдачи.
- Нельзя забывать также о том, что шаг установки труб контура зависит также от их диаметра. Общее количество труб рассчитывают согласно чертежу с учетом всего вышесказанного. К полученному результату необходимо добавить еще два метра, которые понадобятся при подводке магистрали к стояку.