Расчет мощности электрического теплого пола

Нагревательный мат

Нагревательный мат — это тот же двужильный кабель, только прикрепленный к пластиковой сетке. В среднем шаг кабеля составляет 9 см. Преимущество нагревательного мата в способе монтажа: достаточно раскатать по полезной площади помещения и залить стяжкой или уложить плитку.

Мощность нагревательных матов составляет от 130 до 150 Вт/м2, в зависимости от производителя. Максимальная температура, до которой может нагреваться мат, составляет 90°С. Сечение жил равно 3,5 – 4 мм2. Простота укладки мата отразилась на его цене, которая значительно выше, чем у обычного кабеля. Вот неплохой нагревательный мат СТН Квадрат тепла KM-900-6.0 с мощностью 150 Вт/м2.

Инструкция по выбору мощности теплого пола с электроподогревом

Пред тем, как принимать окончательное решение об установке теплого пола с электрическим обогревом, следует выполнить несколько очень важных условий.

1. Сделать ревизию существующей в помещении электрической проводки и установленной защитной арматуры. Если нет специальных знаний и приборов, то настоятельно рекомендуется обратиться за помощью к профессионалам.

2. Связаться с ответственными представителями энергокомпаний и поинтересоваться возможностью подключения дополнительных мощностей. Если технические возможности существующих сетей позволяют увеличить мощность, то придется обязательно сделать проект, в противном случае сложно получить полный официальный комплект документов.
3. Внимательно проанализировать целесообразность монтажа полов с электрическим подогревом, обдумать вопрос подключения зонального счетчика. Мощность теплого пола во многом зависит от того, какую функцию он будет выполнять: основного или дополнительного источника тепла.

Важно понимать, что мощность электрического обогрева на квадратный метр отличается в зависимости от используемой технологии

Если с этими подготовительными работами все в норме, то можно приступать к расчету мощности теплого пола.

Шаг 1. Измерьте площадь помещения. Если высота нестандартная, то придется использовать специальные поправочные коэффициенты. К примеру, пусть площадь помещения равняется 18 м2 (длина 4,5 м, ширина 4 м).

Вначале измеряется площадь помещения

Шаг 2. Узнайте общую мощность электрических матов. Она зависит от использования теплых полов, если они будут основным источником обогрева помещения, то для одного квадратного метра требуется не менее 140 Вт. Если теплый пол служит как дополнение к главному отоплению или для увеличения комфортности пребывания в зданиях, то мощность может уменьшаться до значения 40–80 кВт/м2. В нашем случае теплый пол считается главным источником тепла, именно поэтому такая большая мощность требуется для обогрева одного квадратного метра помещения. Полная мощность равняется 2,52 кВт (18×140 Вт).

Расчет полной мощности

Шаг 3. Подсчитайте, какое количество пленки нужно покупать для одной комнаты. Перед этим ознакомьтесь с техническими данными от производителей оборудования, а именно – какая мощность одного квадратного метра пленки. Далее следует разделить общую мощность для подогрева пола на мощность квадратного метра материала. В нашем случае 2,52 кВт : 220 Вт/м2 = 11,45 м2. После округления в большую сторону получаем 11,5 м2, столько пленки надо для обустройства теплого пола в комнате площадью 18 квадратных метров.

Расчет необходимого количества ИК пленки

220 Вт/м кв. — это стандартная мощность пленки

140 Вт/м кв. рекомендуется для полов с финишным покрытием ламинатом, ковролином или линолеумом

Следует знать, что мощность нагрева полов из натуральных пиломатериалов нужно понижать – дерево не любит длительного нагрева, оно пересыхает и теряет свои первоначальные качества. Кроме того, из-за существенного уменьшения относительной влажности изменяются размеры деревянных элементов, что становится причиной появления трещин и неприятных скрипов во время ходьбы. Избавиться от скрипов очень трудно, придется делать капитальный ремонт настила, а иногда необходима полная его замена. Это не только дорого, но и очень долго, процесс сопровождается большим количеством мусора и пыли в жилых помещениях.

Пример укладки электрического теплого пола на кухне

По вышеописанному принципу можно рассчитать мощность всех электрических полов вне зависимости от того, какие нагреватели применяются: кабели, маты, стержни и т. д.

Как рассчитать теплый пол электрический

В целом, система подогрева пола состоит из нескольких элементов. Это терморегулятор, который помогает управлять уровнем нагрева полов, термодатчик, следящий за тем, насколько нагреты полы, нагревательный элемент, а также силовой кабель для подключения к электросети всего этого оборудования.

Терморегулятор обычно устанавливается на стену, к нему подключаются все провода. Сам теплый пол, а также термодатчик обустраиваются под напольным покрытием (в стяжку или же на ее поверхности в зависимости от типа системы – нагревательный мат, ИК пленка или кабель нагревательный).

Сенсорный программируемый терморегулятор

Для обустройства кабельного обогрева используется одно- или двужильный кабель. Первый является самым простым, но при этом сложным в работе, хоть и дешевым. Рассчитать все параметры для него будет довольно сложно, так как оба конца кабеля нужно выводить в одно место. Да и электромагнитное поле от него образуется обширное.

Двужильный кабель для теплого пола

Проще купить двужильный кабель, который, хоть и стоит немного дороже, все же за счет особого расположения проводов прост в установке и работе.

Формулы расчета для электропола

Определить мощность системы теплого электропола просто. Для этого мощность 1 м2 выбранной системы достаточно умножить на площадь, которую он будет обогревать. Кстати, в приобретаемом комплекте уже отмерено и отмечено количество используемого кабеля. Расстояние между витками проводов должно быть 5-20 см. Точно его вычислить можно по формуле h = Sх100/L, где h – искомое значение ширины шага, L – длина кабеля, а S – площадь комнаты.

Рассчитываем электрический теплый пол

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.

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.

Номинальный и реальный расход энергии электрического теплого пола

Основные виды электрических полов

Чтобы определиться с электропотреблением теплого пола, следует рассмотреть базовую мощность каждого вида материала, используемого при монтаже. Наиболее распространены следующие виды:

• пленочное инфракрасное покрытие;
• греющий кабель;
• термомат.

Классификация теплых электрических полов

Для тонкого напольного покрытия, например, ламината или линолеума, чаще всего используются пленочные системы обогрева. Для плитки и прочих твердых материалов – кабель или маты. Пленочное покрытие больше всего потребляет электричества, греющий кабель – самый экономичный. Термоматы в основе имеют инфракрасную пеленку, поэтому показатели потребления энергии у них схожи с пленочными.

Базовая мощность нагревательных приборов

Потребление электричества каждой системой нагрева зависит от набора характеристик:

• толщины материала;
• мощности приборов на 1 кв. метр;
• максимальной температуры нагрева.

Таблица теплопотребления теплых полов в помещениях

Эти данные производитель обязан указывать на заводской упаковке материала, как и номинальную величину потребляемой энергии.

Таблица электропотребления некоторых моделей греющих элементов на 1 кв. метр:

Кабель имеет небольшую мощность, но его располагают в несколько витков на 1 кв. метр, таким образом, чтобы суммарная мощность теплого пола составила – 130–150 Вт на квадратный метр – это средний показатель.

Расчет мощности для теплых полов

Факторы, влияющие на электропотребление

Совокупные затраты на системы отопления теплыми полами

Но есть и другие факторы, способные снизить или увеличить потребление электричества, к ним относятся:

• уровень теплоизоляции стен в помещении — чем он выше, тем меньшим будет потребление энергии;
• температура воздуха на улице – в холодное время года электрический пол будет работать намного больше;

Расчет энергопотребления

Для того, чтобы рассчитать какое количество электричества будет потреблять теплый пол, есть несколько подходов:

Расчет номинального потребления: в комнате площадью 14 м 2 нагревательные элементы будут занимать 10 м 2 . Чтобы рассчитать потребление электричества, нужно площадь покрытия умножить на мощность.

Потребление электроэнергии инфракрасными теплыми полами

Предположим, что используется термомат мощностью 130 Вт на 1 метр², тогда 10*130 = 1300 Вт или 1,3 кВт/ч – это номинальный расход. Далее, предполагаем, что в сутки пол включен 8 часов, тогда в день получается – 8*1,3 = 10,4, а в месяц – 10,4*30 = 312 кВт.

Средняя стоимость 1 кВт в России – 2,5 рубля, поэтому расходы на эксплуатацию теплого пола составят 780 рублей. Этот метод дает возможность рассчитать максимальную величину энергопотребления, без учета использования терморегулятора и прочих факторов, влияющих на потребление.

Технология расчета затрат с использованием коэффициента.

Для подсчета применяется формула: W=S*P*k, где:

График нагрева и потребления электроэнегрии инфракрасным теплым полом

S – площадь комнаты;

P – мощность нагревательного элемента;

k – коэффициент полезной площади обогрева, по общепринятым стандартам он равен 0,4.

Комната площадью 20 м 2 , используется термомат, мощностью 130 Вт на 1 метр², тогда формула будет иметь следующий вид:

W= 20*130*0,4 = 1040 Вт (1,04 кВт).

Далее, рассчитываем расход электричества в день: 8 часов *1,04 кВт = 8,32, в месяце – 12*30 = 249,60 кВт. Стоимость затрат – 249,60*2,5 = 624 рублей.

Потребление электроэнергии инфракрасной пленки

Насколько отличаются реальные показатели энергопотребления от номинальных?

Конечно, реальный расход будет сильно отличаться от номинальных показателей, поскольку часто бывает, что целый день в доме никого нет и пол включать нет смысла, поэтому реально он будет работать лишь 5 часов. Потребностей в ежедневном нагреве также не возникнет, особенно теплой осенью, поздней весной и летом, поэтому рассчитанные показатели будут примерно в два раза ниже.

Правильная установка электрического теплого пола

Есть еще и способы значительно снизить электропотребление, например, использовать терморегулятор. Хороший прибор будет экономить до 30% номинальной величины энергопотребления. На практике получается так, что электрический пол нагревается до заданной температуры за 5 минут, затем остывает 10 минут и снова включается. В час нагревательный элемент работает лишь 20 минут. Если вся система включена 9 ч. в сутки, из них электричество потребляется только 3 ч., следовательно затраты будут выглядеть следующим образом:

W= 20*130*0,4 = 1040 Вт/ч (1,04 кВт);

1,5*3 = 3,12 – в сутки;

3,12*30 = 93,60 – в месяц;

93,60*2,5 = 234 рубля.

Есть еще несколько способов снизить расход энергопотребления:

Правила укладки ИК тёплого пола

Нужно придерживаться нескольких несложных правил укладки ИК тёплого пола:

1. Первая линия пленки должна быть расположена на расстоянии не менее 100 мм к стене и не далее 400 мм.
2. Шаг линии отреза пленки — 250 мм, в других местах резать пленку нельзя.
3. Дистанция между соседними полосами пленки должна быть от 10 мм и выше.
4. Допустимая длина полосы пола — 8 м.

Под ламинат

Осуществляя укладку пленочного теплого пола под ламинат, соблюдайте правила:

1. Чтобы инфракрасная пленка не перегрелась, ее нужно распределять на тех участках, где отсутствует мебель.
2. Чтобы помещение прогревалось с максимальной эффективностью, пленочный пол должен покрывать площадь не менее 70 %.

Схема монтажа ИК теплого пола под различные типы финишные покрытия пол

Далее нужно начертить план расположения нагревательных элементов. На бумаге отразите места расположения мебели и нагревательной пленки.

Укладка производится на поверхность, которая перед этим выравнивается.

Бетонная стяжка не должна иметь перепадов. Чтобы тепло от термопленки не уходило, через плиты перекрытия в соседние квартиры, на пол нужно уложить термоизоляционную подложку ( полипропилен ), толщина которого 3-4 мм и с одной стороны он покрыт фольгой.

Полосы термоизоляции крепятся термоизоляционным скотчем, также их нужно аккуратно подрезать по периметру помещения.

Разрезать нагревательную пленку можно только в обозначенных на ней местах. Они выделены пунктиром и символом «ножницы».

Если вы разрежете пленку по диагонали, то вы попросту ее испортите.

Расстояние пленки от стены должно быть от 10 см.

Полосы нагревательной пленки укладываются на подложку одна возле другой с зазором не менее 5 мм, но не более 1 см.

Сгибать нагревательный элемент под углом 90 градусов и более нельзя, так как он перестанет функционировать.

Схема подключения ИК тёплого пола

В местах, где термопленка разрезается и разрезаются токопроводящие шины, надо выполнить битумную изоляцию, которая входит в комплект теплого пола. Контакт надо установить по центру торца токопроводящей шины и хорошо прижать плоскогубцами. Используя острый нож, необходимо произвести зачистку токоведущих проводов на 5-8 мм и зажать их плоскогубцами в клемме контакта, затем весь контакт изолируется битумной изоляцией. Подключается инфракрасный теплый пол параллельно медными многожильными проводами с сечением не менее 1,5 мм². Также рекомендуется установить термодатчик для того, чтобы автоматика теплого пола срабатывала правильно.

На расстоянии 20-25 см от стены, на которой будете устанавливать терморегулятор, используя перфоратор, выполните штробление. В образовавшееся отверстие под нагревательную пленку поместите датчик температуры.

Чтобы датчик показывал верную температуру, его обязательно нужно укладывать на теплоизоляционную подложку.

После всех вышеизложенных манипуляций терморегулятор подключается.

По завершению монтажа проверьте функционирование ИК теплого пола. Все термопленки при включении должны нагреваться. Только удостоверившись, можно укладывать ламинат на нагревательные элементы.

Под линолеум

Укладка под линолеум схожа, но есть и свои особенности:

1. На первом этапе подготовьте основание, т.к. смонтировать пол можно исключительно на ровной и стойкой поверхности.
2. Маты можно разрезать по 25 см. Кромка изолируется специальной лентой. Промежуток до труб системы отопления должен быть от 30 см.
3. Укладывать пленку нужно медными шинами вверх, накладывать стыки один на другой строго запрещено. Остальные этапы осуществляются в соответствие с инструкцией. Обязательным условием качественного обогрева является подключение терморегулятора.
4. Затем стелется линолеум. В помещениях, небольших по размеру, покрытие укладывается и оставляется на пару дней, после чего края прижимаются плинтусами.

Осуществлять укладку линолеума можно разными способами

Выполняя работы, учитывайте тот факт, нужно ли будет разбирать и переносить систему в будущем, а также обращайте внимание на технические характеристики теплых полов

Как видим, инфракрасный плёночный тёплый пол является отличным вариантом системы отопления, а его монтаж не так и сложен. Поэтому всё можно сделать своими руками.

Как правильно выбрать теплые полы в дом?

Среди водяных или электрических систем мощность теплого пола является одним из важнейших факторов. Помимо этого, владелец должен учесть, что водяные системы применимы только в загородном жилье, поскольку их подключение к центральному отоплению запрещено.

Мощность электрических теплых полов позволяет делать их в любом жилище, но в частных домах этот вид обогрева помещений слишком дорог из-за повышенного расхода электричества.

Проживание в квартире не ограничивает человека в подогреве полов, при этом рекомендуется выбирать электрические системы. Рассчитать их производительность можно и при укладке, а итоги расчётов обычно указывают на рациональность использования теплого пола как дополнительного обогрева при основном радиаторном.

Греющие кабельные контуры

Кабель стоит достаточно недорого, поэтому при укладке в стяжку используют именно его. Слой бетонной заливки составляет от 5 см, большая толщина приведет к потерям тепла. Для снижения теплопотерь рекомендуется армирование или наливной пол.

Из всех кабельных контуров проще сделать резистивный одножильного или двужильного типа. По удобству монтажа предпочтительнее наличие двух жил, чтобы не замыкать петлю в обратном ходе на терморегуляторе. Обустраивая теплый пол мощность кабеля невелика, но если уложить его плотно, то можно получить 200 Вт на кв. метр.

На всей протяженности контура тепло исходит равными потоками, поэтому при укладке ковролина или ковра, мебели и др. массивных предметов снижается теплообмен. Исправить это может саморегулирующийся кабель, сопротивление которого напрямую зависит от значения температуры.

Специалисты отмечают, что делать теплые полы под мебелью нецелесообразно. Монтируя теплый пол расчет мощности важен, но препятствия в виде мебели может нарушить предполагаемый теплообмен. Как единственный источник тепла в доме, система подогрева напольного покрытия может быть эффективной только при условии покрытия помещения не менее чем 70%.

Кабельные маты

Греющие кабели на сетке очень тонкие, а за счет конструкции их не нужно монтировать змейкой. Маты расстилают по поверхности и подключают к сети, даже в клеевом слое. Стяжка прогревается быстрее, поскольку будет не толстой.

Все чаще встречаются новые конструкции со слоями теплоизоляции и упрочненным поверхностным покрытием. В таком случае не нужна стяжка, можно сразу отделывать напольным покрытием.

Инфракрасная пленка

Инновационное решение для отопления в доме – нагреватели в виде пленки с углеродной основой. 3 мм толщиной, обогреватель излучает инфракрасные лучи, повышая КПД до 95 процентов. Мощность водяного теплого пола существенно ниже, а инфракрасные системы отличаются экономичным расходом. Покрытие разрешается абсолютно любое.

Производители стали выпускать и термоматы, внутри которых расположены стержни с карбоновым нагревателем. Действие матов аналогично пленке, укладка производится под напольное покрытие.

В случае обустройства стяжки необходима дополнительная защита из полиэтилена. Пленочные системы рассчитаны на мощность 100…220 Вт/кв. м, стержневые – 70…160 Вт на кв. метр.

Электро-водяная система

Принципиальная новая система нагрева полов, для которой не нужны насосы, бойлеры или коллекторы. Нагревающий кабель вставляется в трубку из полиэтилена, в которую налит антифриз. Как только включается обогрев, жидкость закипает.

Такой процесс существенно повышает производительность нагрева, а включенную систему можно оставлять без присмотра. Тепловая инерционность стяжки позволит перераспределить тепло на другое помещение по мере нагрева первого.

Устройство пола, влияющее на количество отдаваемого тепла

Делая расчёт, необходимо учесть тип и толщину стяжки, вид изоляции, свойства выбранного декоративного покрытия. Это всё повлияет на качество работы пола.

Стяжка

Стяжка

Обычно принято делать цементную, так как она не только надёжно защитит трубы от повреждений, но имеет и отличную теплопроводность. При этом слой стяжки над трубой должен быть не меньше 3 см, а лучше 5, чтобы бетон равномерно прогревался без эффекта «зебры» и отдавал тепло.

Пол на лагах

Бывают и такие случаи, когда тяжёлую цементную стяжку сделать нельзя и приходится устанавливать пол на лагах. Для таких ситуаций были придуманы специальные металлические пластины-отражатели, которые фиксируются в ячейках обрешётки. Поверх пластин монтируется труба, а сверху укладывается деревянное покрытие. Вот только его толщина ограничена из-за низкой теплопроводности и составляет 1,5 см.

Алюминиевые теплораспределительные пластины теплого пола

Теплоизоляция

Надёжная теплоизоляция необходима, чтобы тепло не уходило вниз. Рекомендуется не экономить на этом шаге, особенно если речь идёт о полах первого этажа, под которым неотапливаемое подполье. Материалов для теплоизоляции сейчас достаточно, а для водяных полов даже существует специальные маты с направляющими узорами, в который можно укладывать трубы.

Маты для теплого водяного пола

Покрытие

Самыми лучшими покрытиями считаются по праву плитка и керамогранит, так как они обладают хорошей теплопроводностью, быстро нагреваются и отдают тепло помещению. Ламинат или линолеум лучше брать без специальных теплоизолирующих слоёв, а вот дерево используется лишь в самых крайних случаях, так как оно практически не нагревается.

1. Максимальная длина контура зависит от диаметра трубы и не должна превышать определённых значений. Для трубы Ø16 мм оно составит 100 м, а для Ø20 мм – 120 м. Чем короче трубы, тем экономичней вся система, так как, во-первых, вода за прохождение всего контура остынет лишь незначительно, а во-вторых, не будет существенных потерь давления, так что не потребуется мощный насос.
2. Все контуры должны иметь примерно одинаковую длину, отличаясь не более чем на 15%.
3. Первый виток контура укладывается возле самой холодной стены с окнами, на расстоянии 20-25 см. Здесь можно уложить витки трубы чаще, чем в остальной комнате, но это расстояние не должно превышать 10 см.
4. Оптимальное расстояние между трубами зависит от их диаметра и находится в пределах 15-35 см. Плотность укладки варьируется: у окон и дверей можно уложить витки ближе друг к другу, чем в других местах комнаты.
5. Если площадь пола больше 40 м2, то потребуется сделать ещё один контур.
6. Разница температур на выходе из коллектора и при входе должна быть минимальной, ориентировочно – 5 C°.

В заключение — полезные советы

При закупке материалов для монтажа электрического теплого пола примите во внимание следующие рекомендации:

1. Подавляющее большинство греющих элементов нуждается в регулировании извне. В каждое помещение нужно установить терморегулятор и датчик перегрева, закрепляемый непосредственно на кабеле или пленке.
2. Обязательно укладывайте под напольные контуры слой утеплителя, если не хотите греть дорогим электричеством землю, перекрытие либо соседнюю квартиру.
3. Толщина теплоизоляционного слоя на грунте – не менее 10 см пенопласта или минеральной ваты. Межэтажное перекрытие достаточно застелить фольгированным пенополиэтиленом 8—12 мм в толщину.
4. Если на полах используются толстые покрытия – паркет, доска 25 мм и более, войлочный линолеум, то мощность греющих элементов придется увеличить на 30—40% против расчетной.
5. Заготовьте медные провода сечением 2,5 мм² для подсоединения контуров к электросети. Длины кабелей должно хватить, чтобы протянуть линию до главного щита.

Подведенную к электрощиту линию необходимо защитить автоматическим выключателем соответствующего номинала. Автомат лучше брать двухполюсный, разрывающий обе цепи – фазу и ноль.