Водяной и электрический тёплый пол: мощность на 1 м2, расчет потребления и способы снижения расходов

Рекомендуемая температура теплого пола

Не секрет, что в различных по предназначению помещениях температура отличается. Например:

• в спальне, кухне или гостиной — стандартной считается 29 градусов;
• в ванной или санузле, где высокий уровень влажности — 31;
• в помещениях, где повышенный уровень потери тепла. Это может быть лоджия или большая комната с большим количеством окон — 35.

Если рассматривать температуру системы отталкиваясь от напольного покрытия, то при использовании рулонного ковролина, линолеума, паркета или ламината — нормальной будет 27 градусов.

О пленочных нагревателях

Расчет количества инфракрасной пленки выполняется гораздо проще и сводится к подбору греющего материала по размерам и удельной теплоотдаче:

1. Рассчитайте потребность помещения в тепловой энергии (раздел первый данной публикации).
2. Набросайте планировку комнаты со стационарной мебелью. Вычислите размер и квадратуру свободного участка.
3. Пленочные теплые полы раскладываются с отступом от стен 15—20 см. Нарисуйте эти полосы на эскизе и отнимите их размеры от свободной площади.
4. Последняя задача – расположить на оставшемся участке инфракрасную пленку требуемой суммарной мощности. Выберите в каталоге производителя рулоны нужной ширины и теплоотдачи.

Справка. Пленка известного бренда Caleo способна отдавать от 130 до 230 Вт на 1 м² нагревательного элемента. Ширина – 50, 80 и 100 см.

Учитывайте, что термопленку допускается резать только поперек, ориентируясь по специальным линиям (интервал – 250 мм). Соседние полотна можно класть впритык либо с расчетным интервалом, но не внахлест. Для спальни из нашего примера количество пленки считается так:

1. Потребная теплоотдача напольного контура – 1,08 кВт. Если брать изделие с теплоотдачей 130 Вт/м², понадобится 1080 / 130 = 8,3 м² пленочного нагревателя. С учетом запаса – 9 м².
2. Ширина рулона – 0,5 м. Чтобы набрать 9 квадратов, нужно взять пленку длиной 18 м.
3. Поскольку в спальне остается свободным пространство 15 м², данный тип нагревателя вполне подойдет.

Факторы, определяющие мощность теплого пола

На выбор мощности устройства влияет много причин, которые нужно учитывать, чтобы отопительная система работала эффективно.

Климатические условия так же играют важную роль. Если дом находится в регионе с холодным климатом, то производительность отопительной системы следует выбирать с запасом.

Основной обогрев или нет

Один из факторов, оказывающих влияние на мощность — тип обогрева, то есть, система будет основным источником тепла или дополнительным. Если — это основная отопительная система, то требуется устройство более высокой производительностью, необходимый уровень удельной мощности — 200 Вт на м2.

Каждый вид греющего пола имеет свои стандартны по тепловой мощности на квадратный метр:

• кабельные — 220 — 230 Вт;
• кабельные маты — 100 — 160 Вт;
• инфракрасная плёнка — 130 — 230 Вт;
• стержневые — 130 — 160 Вт;
• водяные — 40 — 150.

Вид помещения и его размер

У каждого помещения в квартире своя функция, в зависимости от которой определяется температурный показатель. Кроме того, на температуру влияет площадь комнаты, и количество оконных проёмов.

К примеру, мощность обогревательной системы уложенной на лоджии должна быть выше, чем предназначенной для кухни.

В большинстве случаев, производители электрических полов прикладывают рекомендации по данным параметрам:

• ванная комната — 150 до 180 Ватт/м2;
• остеклённый балкон — 150 до 180;
• кухня, спальня, коридор — 110 до 150.

При определении мощности тёплых полов в зависимости от размера обогреваемого помещения, не нужно брать в расчёт участки, где будет располагаться тяжёлая мебель, так как под ней установка обогрева не рекомендована. Естественно, чем меньше площадь комнаты, тем потребуется обогреватель меньшей производительности.

Кроме того, на теплопроводность влияет материал, из которого сделан дом — дерево, кирпич, бетон.

Напольное покрытие

Показатель мощности обогрева во многом зависит от финишного покрытия. Ведь материал имеет разную степень теплопроводности.

При использовании тёплого пола под ламинат, затраты на теплоресурс возрастут, так как данный материал является плохим проводником тепла. Если использовать ковролин или линолеум, то нагрев произойдет быстрее, что приведет к экономии тепловой энергии.

Теплоизоляция помещения и тепловые потери здания

Теплоизоляция дома, от которой во многом зависят потери тепла — один из важнейших факторов при определении мощности тёплого пола на метр кв. При плохом утеплении (окон, дверей, перекрытий) система будет дольше работать, и больше потреблять теплоресурса, а это приведёт к увеличению расходов.

В старых панельных домах, толщина стен всего 10 — 15 см. В таких стрениях тепловые потери достигают 50%.

Приблизительную оценку теплоизоляции помещения можно произвести самостоятельно, используя онлайн-калькулятор. Согласно современных СНИПов, уровень теплозащиты должен быть в пределах 100 -130 Вт/м2.

Рекомендовано проводить дополнительную изоляцию перекрытий, на которые будет устанавливаться отопительная система, чтобы тепло не уходило наружу.

Вид монтажа

Способ монтажа тёплого пола, также влияет на выбор его мощности. Ведь от толщины «пирога» зависит его теплоотдача.

Способы укладки:

1. Цементная стяжка — один из вариант монтажа. Бетонный раствор заливается минимальным слоем 30 мм. Для прочности конструкции на теплоизоляцию укладывается полипропиленовая фибра, или монтажная сетка, к которой крепится нагревательный элемент. Поверх заливается бетонная стяжка. Чем толще бетонный слой, тем время прогрева дольше, но при этом, тепло аккумулируется, что увеличивает период остывания.
2. Теплый пол под плитку — часто делается на старое основание. Сначала укладывается кабель с определённым шагом, чем он меньше, тем лучше. Нагреватель заливается плиточным клеем, после затвердевания монтируется плитка. Такой способ обеспечивает хорошую теплоотдачу.
3. Сухой монтаж под ламинат — если невозможно заливка бетонной стяжки, из-за тяжести конструкции, то осуществляется монтаж в штробы. Чтобы температура была равномерной по всей поверхности, штробы должны иметь глубину 10 мм, в которые укладывается нагревательный элемент. Если кабель высокой мощности — 180 — 200 Вт, то штробы рекомендовано делать глубиной 15 — 20 мм.

Тип терморегулятора

Терморегулятор — устройство фиксирующее сигналы от датчика температуры. Он отвечает за подачу электроэнергии в устройство, и при необходимости включает и выключает нагрев, что приводит к экономии ресурса.

Как правильно выбрать мощность теплого пола?

Стоимость систем обогрева

Чтобы дать представление о цене электрического теплого пола, в таблице приведено несколько моделей систем:

Как рассчитать мощность водяного теплого пола

Теплоотдача водяных полов напрямую зависит от протяжённости магистрали.

Для расчёта мощности системы потребуется знать:

• площадь и конфигурацию помещения;
• расход теплоносителя;
• теплопотери;
• укладочный шаг.

Составление плана

Любой подсчёт нужно начинать с составления плана помещения. Удобнее делать это на миллиметровой бумаге, но можно и на тетрадных листках в клетку. На чертеже отображаются все окна и двери помещения, с указанием их размеров.

Сразу замеряется высота комнаты, и прописываются показатели полезного объёма. На плане отмечаются участки, где будет стоять мебель. Затем нужно отобразить схему размещения труб.

Определение площади

При расчёте мощности водяного пола нужно помнить, что площадь, находящаяся под стационарной мебелью и техникой не учитывается.

Рассчитывается площадь комнаты по стандартной формуле (площадь квадрата, прямоугольника и т.д.), и от результата отнимаются участки, где будет стоять мебель.

Расчёт теплопотерь

Теплопотери — тепло в количественном обозначении, которое теряется помещением за единицу времени. Чтобы снизить теплопотери, используются отопительные приборы, а так же делается хорошая теплоизоляция.

При расчёте тепловых потерь учитывается:

• площадь комнаты;
• размер окон и дверей;
• высота потолка;
• число наружных стен;
• температура за окном;
• теплоизоляция стен;
• тип комнаты, которая находится выше.

Чтобы произвести подсчёт теплопотерь можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Расход теплоносителя

Для расчёта расхода воды потребуется знать — какое количество теплоносителя проходит через трубопровод за 1 час. Это нам нужно для того, чтобы грамотно произвести настройку ротаметров, и сделать правильный выбор производительности насоса.

Расход воды рассчитывается по формуле:

G = 0,86 x Q / Δt

где:

• G – расход воды в кг/ч;
• Q – тепловая мощность в Вт;
• Δt – температурная разница теплоносителя в подающем и обратном контуре, для тёплых полов она равна 10 °С;
• 0.86 — коэффициент теплоёмкости воды.

Шаг укладки и длина контура

Для напольного отопления, в частном жилье, чаще укладываются металлопластиковые или полиэтиленовые профили, имеющие диаметр 16 мм. Есть несколько способов укладки трубопровода — змейка или улитка, при этом укладочный шаг не должен быть слишком маленький.

Длину каждого контура рекомендовано ограничивать 80 метрами. От его размера зависит выбор мощности насоса.

Рассчитать длину контура можно по формуле:

L = F/b

где:

• F — площадь помещения;
• b — укладочный шаг.

Если длина трубопровода получается больше 100 м, то её надо разбить на несколько петель.

Мощность пола

Мощность водяного тёплого пола на 1 м2 небольшая, и составляет всего 40 — 150 Вт. Чтобы система работала эффективно, распределение тепла по поверхности должно быть равномерным, без образования холодных зон. Для увеличения теплоотдачи, рекомендовано уменьшать укладочный шаг труб.

Хватит ли теплого пола для обогрева дома. Лайфхак от Cпроектируй.рф

Плотность теплопотока рассчитывается по формуле:

Q=q/F

где:

• q — показатель теплопотерь;
• F — площадь.

Производительность котла

Как рассчитать мощность котла для теплых полов — делается это с учётом мощности тёплых полов всего дома. Следует сложить все значения, которые были рассчитаны для каждой комнаты.

К полученному результату нужно добавить 15% – это и будет требуемая производительность котла. Если котёл купить без запаса, то при 100% нагрузке, ресурс агрегата будет расходоваться максимально быстро.

Производительность современных котлов – 24 киловатт, этого хватит для обогрева среднего помещения площадью до 240 м2. Есть электрокотлы, и с встроенным насосом — что является очень удобным.

Циркуляционный насос

Без насоса, гидрополы будут функционировать не эффективно. Как рассчитать мощность насоса для теплых полов? Она зависит от гидравлического сопротивления в магистрали, чем трубопровод длиннее, тем требуется более сильный насос.

Чтобы определить производительность насоса можно воспользоваться формулой:

Q = 0,86*Pн/(tпр.т — tобр.т)

где:

• Pн — мощность отопительного устройства в кВт;
• tобр.т — температурный показатель теплоносителя в обратке;
• tпр.т — уровень температуры в подаче.

Рекомендовано выбирать схемы полов, позволяющие регулировать мощность в больших пределах. При включении она должна быть максимальная, за счет этого прогрев полов будет быстрее.

После достижения заданных параметров в системе должно происходить автоматическое понижение температуры обогрева.

Экономим на расходе электроэнергии

Экономический фактор присутствует всегда и везде. Ведь тогда не стоило бы и заниматься выпуском такого неэкономичного варианта системы отопления.

Давайте разберем все нюансы, относящиеся к фактору экономии:

• Во-первых, нагревательные элементы должны располагаться на расстоянии минимум 10 см от стен комнаты.
• Во-вторых, под тяжелые предметы их также не укладывают. То есть занимаемая теплым полом площадь составляет 70–75% от общей площади помещения. А если в комнате много тяжелой мебели, то этот показатель может уменьшиться до 50%. Вот вам и экономия практически в 2 раза.

1. На 30% происходит уменьшение энергопотребления за счет установки и грамотной наладки терморегулятора. По сути, работать по максимуму теплый пол будет только при запуске, пока температурный режим в помещении не достигнет необходимого уровня. После этого терморегулятор в автоматическом режиме отключает подачу электрического тока. Так что потребление происходит периодически, то есть по требованию заданной температуры.
2. Правильно настроенный терморегулятор — это экономия электроэнергии в 2 или 3 раза. Рассмотрим ситуацию с отсутствием в доме людей. К примеру, все ушли на работу. Зачем обогревать дом по максимуму? Если задать терморегулятору режим экономии, то в определенное время он будет поддерживать температуру внутри дома на минимальном показателе. А за час до прихода людей он увеличит подачу тока и создаст внутри комнат нормальный температурный режим.

На что еще необходимо обратить внимание, чтобы достичь экономии при эксплуатации системы электрических теплых полов? Конечно, первое — это теплоизоляция дома. Если толщина стен сооружения приличная, были применены различные технологии утепления стен, пола и потолка, установлены теплосберегающие окна, и утеплены входные двери, то экономия в плане расходов на отопление будет существенной

Второе — это правильный подбор напольного отделочного материала. Чем его теплопроводность выше, тем лучше. К примеру, половые доски, паркет, паркетная доска и ламинат — не лучшие в этом плане напольные покрытия. К сожалению, они не отличаются высокой теплопроводностью и теплоотдачей. Так что тот, кто выбрал именно эти напольные покрытия, в будущем будет нести убытки. А вот керамическая плитка, линолеум, камень, декоративные плитки и ковролин — это то, что необходимо, если речь идет именно об экономии.

Замер показателей

Третье — температура за пределами дома. Естественно, расход электрической энергии сильно возрастет, если уличная температура упадет до максимального уровня. Это неприятный момент, но его не избежать. Таков российский климат, и зимой случаются сильные морозы. Вот почему именно в России и других северных странах электрический теплый пол используется в качестве дополнительного источника тепла, а не как основной.

И еще один момент, который необходимо учитывать. Это помещение по типу и назначению. Есть различия в том, какой мощности теплый пол будет использован в том или ином помещении. Представьте себе, что вы решили установить подобную систему отопления на присоединенном к квартире балконе или лоджии. Вероятнее всего, придется использовать здесь более мощную конструкцию. К примеру, мощностью 200 Вт/м². В жилой комнате, где всего лишь одно окно, может быть уложена система мощностью 150 Вт/м². Вот вам опять экономия.

Рассчитаем мощность электрического теплого пола

Перед проведением расчёта мощности тёплого электрического пола (греющего кабеля, мат, инфракрасной системы), нужно узнать — выдержит ли дополнительную нагрузку сеть, и сделать проект. Так же решить, будет он:

• основной — 150 — 220 Вт/м2;
• дополнительный — 110 — 150.

Рекомендовано устанавливать тёплый пол при потерях тепла не более 100 Вт на м2. Если показатель больше, то необходима дополнительная система отопления.

Все электрические полы, кроме саморегулирующегося греющего кабеля, не укладываются под тяжёлой мебелью, так как данные системы боятся перегрева.

Поэтому, как и при водяном обогреве, чтобы вычислить мощность устройства надо сначала составить план расстановки мебели. То есть, надо рассчитать площадь, которая будет обогреваться.

Возьмём комнату площадью 20 м2. От данного значения отнимем площадь, которую будет занимать мебель — 8 м2, получается обогреваемая площадь 12 м2.

Вообще, правильно рассчитывать мощность системы не по площади, а по объёму, так как для обогрева большего количества воздуха требуется больше энергии.

На выбор теплоотдачи электрополов, так же влияют теплопотери. Этот довольно сложные вычисления, поэтому можно воспользоваться таблицами, которые имеются в специализированной литературе или в интернете. Конечно указанные там значения усреднённые.

Мощность электрического тёплого пола на 1 м2 производители указывают на маркировке. Это выглядит так: 220v/50-60hz/50см/55w, то есть работает пол при напряжении 220 Вт, а с каждого квадрата отдаёт 55 Вт тепла. Если используется греющий резистивный кабель, то у него производительность небольшая, и увеличить её до 200 Вт на м2 можно путём сокращения ширины витков.

Произведём расчёт на примере вычисления максимальной мощности инфракрасного тёплого пола. Берём размер обогреваемой площади, которую мы определили выше — 12 м2, и стандартную плёнку с напряжением 220 Вт на 1 м2.

Р = 12 м2 х 220 Вт = 2 640 Вт.

В итоге мы получаем, что для нашей комнаты потребуется плёночный тёплый пол с общей мощностью 2640 Вт.

Снижение расхода электроэнергии

Теплоотражающий слой позволяет максимизировать эффективность ИК-пленки, сохраняя и напрявляя тепло в нужном направлении.

У нас с вами получилось подсчитать вполне реальные цифры по расходованию электричества на работу пленочных теплых полов. Затраты не такие уж и страшные, но для того чтобы добиться соответствия, придется немного поработать. Для начала необходимо правильно уложить ИК-пленку, разместив под ней теплоотражающий слой. Благодаря этому генерируемое ею тепло не будет уходить в бетонную стяжку или в другие подпольные конструкции.

Также необходимо снизить тепловые потери, с этим придется несколько сложнее. Для начала следует поработать над стенками жилища, так как здесь потери могут составлять до 15-20%. Этот показатель снижается за счет укладки теплоизоляции и дополнительного слоя кирпича. Лучше всего, если все это будет учтено еще на этапе постройки домовладения, иначе вам светят дополнительные затраты.

Снизить расход электроэнергии пленочного теплого пола поможет изоляция потолка, откуда могут теряться еще 10-15% тепловой энергии. Потолочные конструкции следует утеплить с помощью базальтовой ваты или любого другого подобного утеплителя, причем в два слоя. Такая изоляция поможет снизить энергозатраты и предотвратить утечку тепла за пределы домовладения.

Для уменьшения тепловых потерь и соответствующего понижения расхода электроэнергии на работу пленочного пола следует поработать и над другими элементами:

• Двери – нужно или установить в доме нормальные входные двери или терпеть затраты на электрическое отопление;
• Полы – еще одно место, через которое может утекать тепловая энергия. Данная утечка предотвращается с помощью дополнительной бетонной стяжки, а также с помощью серьезных теплоизолирующих материалов. В деревянных постройках используется только теплоизоляция, поверх которой укладываются доски чернового пола – далее расстилается пленка, поверх нее размещается финишное покрытие;
• Большая площадь оконных проемов и лишние окна – все это способствует увеличению расхода электроэнергии на работу пленочных теплых полов. Лишние окошки следует заложить, а слишком уж широкие проемы сделать более узкими – минимальное соотношение между площадью окон и площадью полов является причиной потерь.

Все эти меры помогут предотвратить утечки тепловой энергии и снизить расход электроэнергии.

Какую систему напольного отопления выбрать

Водяной или электрический тёплый пол — каждый имеет свои плюсы, и способен создать комфортную атмосферу в доме.

Водяной монтируется чаще в частных домах, так как обходится дешевле, чем работающий от энергии. Но установка его в квартирах требует подключения к центральному отоплению, а это запрещено без разрешения.

В многоквартирниках предпочтение следует отдавать электрическим видам. Можно брать модели с небольшой мощностью, так как в квартирах уже есть основное радиаторное отопление.

Если позволяет конструкция дома, и планируется наполный обогрев в стяжку, то кабельный вид — лучший вариант. Наиболее простые в укладке маты, их достаточно просто расстелить по полу.

Если не позволяет высота потолков, то подходят инфракрасные ленточные полы. Толщина их всего 3 мм. Нагрев осуществляется путём излучения инфракрасных волн, что повышает КПД на 95%, поэтому расход электроэнергии происходит экономичней. Да и устанавливать такую систему можно под любое покрытие.

Расчет потребления электроэнергии

Потребляемая мощность зависит от того, какой кабель или инфракрасную систему вы купили. Например, если в квартире устанавливается кабельная система для поддержания комфортной температуры, то потребление будет варьироваться в пределах 70–90 Вт/м2. В случаях, когда кабельная система используется для основного обогрева, ее мощность увеличивается до 180–200 Вт/м2. Если мы говорим про пленочное инфракрасное покрытие для поддержания комфортной температуры, его мощность 40–60 Вт/м2, ну, а в роли основного обогрева — 140–180 Вт/м2.

Как мы видим из вышеприведенных цифр, инфракрасные покрытия намного экономичнее кабельных, то есть, потребляя меньшее количество энергии, они воспроизводят большее количество тепла. Да, их стоимость гораздо выше кабельных, но в будущем они вам окупятся с лихвой.

Все дома, как современные, так и те, которые были построены при Советском Союзе, строились по нормам СНиП, в которых четко диктовались требования к утеплению, толщине стен и потерям. Так вот, по этим нормам, потери в час для 10 квадратных метров составляют 1 кВт при высоте потолков 2,7 метра. Для последних этажей многоэтажных зданий эта цифра составляет 1,2 кВт, поэтому там с самого начала устанавливаются усиленные радиаторы.

Исходя из этих данных, можно посчитать потери для нашей квартиры. Если площадь квартиры составляет 60 м2, то потери составят 6 кВт в час. Мощность покрытия должна перекрывать это значение, то есть суммарная потребляемая полом мощность должна быть немного больше чем 6 кВт/ч.

Давайте посчитаем, сколько энергии расходует электрическое покрытие и какую площадь нам необходимо перекрыть, чтобы обеспечить комфортное пребывание. Мощность 1м2 пола составляет 0,18 кВт, итого 6/0,18=33 м2 — минимальная площадь пола. Так как укладывается он только в местах свободных от мебели, то у вас как раз и получится необходимая площадь. Установка мебели на электрический пол категорически не рекомендуется, так как любой предмет, находящийся на нем будет охлаждать, а тот, в свою очередь, будет пытаться восстановить баланс, чем в скором времени себя и «погубит».

Но это лишь теория, ведь на практике все немного иначе, да и выглядит привлекательнее. Обычно теплый пол в помещениях комбинируют с основным отоплением, так как от него очень тяжело отказаться, а в некоторых регионах практически невозможно.

Так вот, для поддержания комфортной температуры в комнате 18 м2, вам достаточно будет уложить 10 м2 электрического покрытия с мощностью одного метра 120 Вт. Если терморегулятор будет запускать систему на 10 минут в час, то в сутки выйдет 4 часа. В итоге, потребление будет составлять 4,8 кВт в день и 144 кВт в месяц. Причем эту цифру можно запросто сократить, установив систему, которая отключается, когда дома никого нет.

Как сократить расходы потребления

Уменьшить потребление электроэнергии можно несколькими способами:

• применение теплоизоляционного материала высокого качества;
• проведение работ по утеплению окон и дверей;
• использование финишного покрытия с хорошей теплопроводностью;
• установка терморегулятора.

Кроме того, применение многотарифной системы оплаты за энергию, так же приводит к экономии. Ведь работа тёплых полов в ночное время обойдётся в 2 раза дешевле. А если понизить градус нагрева на 1, то потребление ресурса снизится на 5%.

Задумываясь об обустройстве в доме или квартире тёплого пола, важно серьёзно подойти к выбору его мощности. Ошибка может негативно сказаться на атмосфере в доме, и увеличит затраты на оплату теплоресурса.