Расчет мощности электрического теплого пола

Использование теплых полов в качестве основного или дополнительного источника обогрева дома или квартиры – популярное «новшество», пришедшее в нашу страну относительно недавно. По сравнению с традиционными методами этот способ отопления является более эффективным и экономичным.

Назначение и расчет тепла теплого пола

Низконапорный нагревательный контур способен оптимизировать радиаторное отопление или обеспечить равноценный обогрев дома и снизить энергозатраты.

Нагревательный элемент и теплоноситель являются конструктивными особенностями, по которым различают водяной и электрический теплые полы. Рассчитать мощность электрического теплого пола можно с помощью онлайн-калькуляторов, которые размещаются на профильных сервисах в интернете. В этой статье мы более подробно рассмотрим назначение и расчет мощности водяных теплых полов.

Таблица 1. Рекомендованная удельная мощность водяного теплого пола на единицу площади:

Конструктивные особенности жилого дома Мощность теплого пола, Вт/м² (мин/макс)
Дополнительное (комфортное) отопление
Год постройки здания — до 1996, климатический регион — европейская часть России 80/120
Год постройки здания — после 1996 (улучшенное наружное утепление, теплоизоляция подвала и кровли, стеклопакет), климатический регион — европейская часть России 50/80
В помещениях с деревянными полами (черновой пол и чистовой настил) 80/80
Лоджии (балконы), в которых предусмотрено двойное остекление и утепление 140/180
Основной обогрев дома
Кухни, жилые комнаты первого и второго этажа (не менее 3/4 отапливаемой площади) 150/∞

Типы кабельного пола

Наибольшую часть конструкции кабельного пола занимает нагревательный кабель. Есть несколько разновидностей этой системы, в зависимости от типа кабеля. Выделяют следующие виды кабельного теплого пола:

  1. Саморегулирующийся;
  2. Резистивный одножильный;
  3. Резистивный двухжильный.

Типы кабелей используемых в нагревательных матах

Типы кабельного пола

Последний вариант имеет в своей системе две жилы – нагревательную и питающую. Такая конструктивная особенность создает преимущества перед одножильным вариантом пола:

  • Отсутствует необходимость возвращения одной жилы к терморегулятору;
  • Более низкий уровень электромагнитного излучения.

Пошаговая инструкция

Приступая к любым ремонтным работам, возникает всегда много вопросов касающихся материалов, способов монтажа. Ниже приведена инструкция, как сделать теплые полы своими руками, пошаговое изготовление с описанием различных методов обогрева помещения теплым полом.

Проектирование

Пошаговая инструкция

Давайте для начала разберемся, какие моменты учитываются при проектировании электрического и водяного пола. Важно, где именно проводятся работы: в частном доме или в квартире панельного/кирпичного дома.

Если речь идет о квартире и варианте водяного пола, этот этап необходим обязательно,  возможно вам придется узаконить подобную процедуру. Также, эта процедура необходима, когда теплый пол выступает в качестве единственного средства обогрева. Поскольку можно установить недостаточно мощное оборудование, как следствие,  в доме будет всегда холодно.

Итак, начнем с электрического. Для начала сделайте точный план комнаты с  расположением мебели, с соблюдением пропорций ( удобно использовать бумагу миллиметровку). После чего вы должны просчитать площадь без мебели, где, собственно, и будет уложен кабельный пол. По правилам, пол должен занимать не менее 55-75 % общей площади комнаты.

Пошаговая инструкция

Если вы решите использовать стержневые полы, их можно стелить под мебель, это никак не сказывается на качество и продолжительность их работы. Следующий аспект, который принимается во внимание, это мощность. Чаще всего расчет базируется на разнице основной мощности от присоединенной (теплый пол).

Нагревательные маты EKOMAT

Нагревательные маты продаются в готовых к монтажу комплектах фиксированного размера. Если мат не помещается по ширине то можно снять кабель с сетки, но значительно удобнее будет использовать кабель Elektra DM.

Обогреваемая площадь пола = 10 м².Мат EKOMAT 160/10,0 Общая мощность, Вт 1600 Количество, шт 1 Длина, м 20 Ширина, м 0,5 , м2 10Терморегулятор

Для управление системой теплого пола требуется выбрать контроллер (терморегулятор).

OTN-1991 — электронный терморегулятор с датчиком пола OCC2-1991 — программируемый терморегулятор с датчиком пола OCD4-1999 — программируемый терморегулятор, комбинированный с датчиком пола и воздухаКонтактор —

Конструкция системы теплого водяного пола

Полы водяного типа имеют достаточно простую конструкцию. Говоря простым языком, они представляют собой бетонные плиты, с нагревательным элементом внутри, функцию которого выполняют трубы, наполненные горячей водой. Теплоноситель поступает в трубопровод из разводки основной отопительной системы и, после прохождения полного цикла, возвращается обратно. То есть, условно можно сказать, что теплый пол – это тот же отопительный радиатор, только горизонтального типа, смонтированный на основании помещения и защищенный от нагрузок и повреждений при эксплуатации бетонной стяжкой.

Такая система состоит из нескольких слоев, следующих друг за другом. Это:

  1. Основание, предварительно выровненное и подготовленное соответствующим образом.
  2. Гидроизоляция оклеечного или обмазочного типа. В первом случае ее функцию выполняют материалы на битумной основе с полимерными добавками, армированные стеклохолстом или полиэстером. Вторая группа представлена мастиками битумно-резинового, битумно-полимерного или цементно-полимерного типа.
  3. Теплоизоляционный слой. Для его создания используется пенопласт или ЭППС (экструдированный пенополистирол). Толщина этой «прослойки» определяется расчетным методом.
  4. Рулонная изоляция с отражающей поверхностью (экранирующая подложка).
  5. Трубы, входящие в комплект системы теплого пола.
  6. Бетонная стяжка, изготовленная с добавлением пластифицирующего состава и дополнительно укрепленная при помощи армированной сетки с ячейками 100 х 100 мм, из проволоки с сечением 3-4 мм.
  7. Финишное напольное покрытие.
Конструкция системы теплого водяного пола

Действует она следующим образом:

  • По напорной трубе теплоноситель (вода), нагретый до оптимальной температуры, поступает в контур теплого пола.
  • Пройдя по системе трубопровода, он передает свое тепло стяжке, нагревая ее до температуры примерно в 27-36 С⁰.
  • Остывшая вода перемещается к обратке, по которой она стекает в котел, где вновь происходит ее нагревание.

То есть, по сути, одним из основных элементов обогревающей конструкции является теплоизоляция. Соответственно, производя расчет теплого водяного пола, необходимо правильно подобрать ее толщину.

Для «холодных оснований», располагающихся над неотапливаемым подвалом или грунтом, она должна составлять не менее 50 мм при плотности теплоизолятора в 25 кг/м³.

Данные, необходимые для проектировки устройства теплых полов:

  • План квартиры или дома (со всеми этажами).
  • Информация о типе и составе стен, окон и дверей.
  • Указания относительно температурного режима, планируемого в помещении.
  • Сведения о месте установки отопительного котла и его расположении относительно уровня пола.
  • Количество отводов и стояков внутри дома.
Конструкция системы теплого водяного пола

На основе этих показателей производится расчет отопления теплыми полами. В первую очередь для этого составляется план-проект, включающий следующую информацию:

  • Количество радиаторов отопления, подключенных к системе, их тип и места размещения.
  • Схема будущего расположения трубопровода с диаметром труб и длинами прямых участков.
  • Схема раскладки труб с указанием расстояний между ними и температуры теплоносителя (эти два пункта можно совместить).
  • Данные о мощности радиаторов, входящих в систему.
  • Информация о настройке ее автоматической части.

Как рассчитать теплый электрический пол

Для монтажа теплого электрического пола можно обратиться в фирму, где вам проведут полный расчет мощности теплого пола с учетом вида помещения, этажности.

Также расчет можно сделать на онлайн калькуляторах, на сайтах фирм ведущие монтаж теплого пола или на программах, которых немало на просторах интернета. Чтобы провести расчет мощности электрического пола самостоятельно, можно обратиться к простой формуле:

Как рассчитать теплый электрический пол

P=1,3*Pм*Sкомн,

Где,

1,3 – коэффициент запаса по мощности нагревательного элемента в 30%, для термо аккумулирующей стяжки этот коэффициент берется равным 1,4 или 40% запаса по мощности,

Pм – выбранная электрическая мощность нагревательного элемента в Вт/м²,

Как рассчитать теплый электрический пол

Sкомн – площадь части комнаты, не заставленной мебелью в м².

В этой формуле нужно найти неизвестные значения Pм и Sкомн. В выборе площади комнаты есть два варианта. Это площадь комнаты для расчета электрического теплого пола при дополнительном обогреве, которая выбирается приблизительно 60% от общей площади комнаты.

Пример укладки электрического теплого пола на кухне

Считается только площадь пола не заставленной мебелью, ведь нет необходимости подогревать пол под мебелью. Если в планах намечается дополнительное приобретение мебели, то под нее нужно оставить место без подогрева.

Как рассчитать теплый электрический пол

Полезная площадь обогрева в гостиной

Второй варианта расчета мощности теплого пола для основного обогрева помещений, где выбирается Sкомн равной 70% от общей площади комнаты.

Выбор терморегулятора

Терморегулятор необходим для постоянного поддержания комфортной температуры в отапливаемом помещении и экономии электроэнергии, которая достигается тем, что он отключает электрический кабель, при температуре воздуха в комнате выше установленной.

Различают обычные и сложные терморегуляторы для теплого пола. Обычные снимают только показания температуры воздуха внутри комнаты, а сложные терморегуляторы снабжаются дополнительным датчиком, который позволяет им учитывать и температуру наружного воздуха. Это необходимо, чтобы датчик включал или отключал теплый пол не после того, как в помещении уже будет холодно или тепло, а с учётом времени, необходимого для прогрева или остывания тёплого пола. В плане экономии электроэнергии сложный датчик не имеет особых преимуществ, но он значительно повышает уровень комфорта. Использование сложного терморегулятора особенно целесообразно при устройстве тёплого пола на толстых теплоаккумулирующих стяжках (более 5 см). Самые простые модели программируемых терморегуляторов стоят около $50 и окупаются в течение двух-трёх лет эксплуатации.

Выбирая терморегулятор, следует учесть его максимальную коммутируемую мощность, которая должна превышать максимальную мощность кабеля. Недорогие терморегуляторы рассчитаны на работу с устройствами мощностью до 2 кВт.

Какой вид электрического пола выбрать?

Существует несколько систем электрического обогрева пола, различающихся по виду и компоновке нагревательных элементов.

Нагревательные кабели

Это решение – самое недорогое в плане приобретения материала, но наиболее сложное и трудозатраное по монтажу.

Выпускается два вида нагревательных кабелей – одно- и двужильные.

Неудобство одножильных – обязательное условие «закольцованности» контура, когда оба конца кабеля должны быть выведены в одну точку – распределительную коробку. С точки зрения монтажа это далеко не всегда удобно.

Какой вид электрического пола выбрать?

Еще один существенный минус – они работают по резистивной схеме, подобно обычной нагревательной спирали, одинаково греясь по всей своей длине. Это значительно снижает экономичность системы, усложняет ее регулировку.

Большим технологическим шагом вперед стало производство двужильный кабелей.

Они также могут быть собраны по обычной резистивной схеме – один проводник выполняет роль «спирали», а второй – через концевую муфту обеспечивает замкнутость цепи. Однако намного удобнее использовать специальные нагревательные саморегулирующиеся кабели.

Нагрев в них осуществляется за счет прохождения тока через полупроводниковую матрицу, в которую заключены оба проводника.

Уникальность системы в том, что с нагреванием токопроводимость матрицы падает, соответственно, снижается энергопотребление.

Причем подобная регуляция происходит на каждом конкретном участке кабеля. Таким образом, «проблемные» холодные места помещения будут прогреваться лучше.

И еще одно значимое преимущество – такой кабель легко режется в нужную длину (предусмотрен шаг 25 или 50 см).

Главный недостаток нагревательных кабелей – они сами по себе имеют диаметр порядка 8 мм, и требуют заливки стяжки, что значительно усложняет монтаж системы обогрева и уменьшает высоту помещения.

Обогревательные маты

Наибольшей популярностью у строителей пользуются обогревательные маты. По своей сути, это тоже обогревательный кабель, но уже зигзагообразно уложенный и закрепленный на поликарбонатной сетке.

Какой вид электрического пола выбрать?

Подобная система более дорогостоящая, но это окупается простотой монтажа и отсутствием необходимости заливать поверх нее стяжку – кафельная плитка укладывается прямо на маты.

Дорогим, но очень эффективным решением является использование стержневых инфракрасных матов UNIMAT.

Нагревательные элементы – стержни, независимо друг от друга подключены к двум параллельным проводникам, и работают по принципу резистивной саморегуляции, сокращая общее энергопотребление.

Использование такой системы теплого пола под плитку также не потребует заливки стяжки – кафельное покрытие укладывается на слой плиточного клея непосредственно на нагревательные элементы.

Существует и еще одна разновидность электрических теплых полов – пленочный с инфракрасным излучением. Они хорошо себя показывают при укладке под ламинат, пакет, ковролин, линолеум, но вот для кафеля их использовать не рекомендуется.

Дело в том, что пленка не даст нужной адгезии с плиточным клеем, и кафель рано или поздно начнет «плясать» и вываливаться.

Технологические отверстия, которые, по замыслу производителей, должны обеспечивать надежное сцепление бетонного основания пола со слоем клея, проблемы не решают.

Что еще потребуется для работы

Как правило, любая система электрического теплого пола комплектуется специальным температурным датчиком и устройством управления – терморегулятором.

Автоматика обеспечит нагрев пола до температуры, выставленной владельцем, и прекратит подачу электропитания при достижении заданных значений.

Какой вид электрического пола выбрать?

Они бывают разного уровня сложности – от простейших механических, до компьютеризированных систем, встраивающихся в систему «умного дома».

Чтобы не греть зря бетонные перекрытия, используют систему теплоизоляции.

Для этого лучше всего подходят специальные фольгированные маты с термоотражающей подложкой типа «пенофол» или «изолон».

При использовании электрических матов под кафель такую подложку не делают.

Укладка кабельной системы потребует наличия армирующей металлической или поликарбонатной сетки или монтажных реек, к которым будет петлеобразно крепиться кабель.

Для обеспечения компенсационного зазора вдоль стен необходимо приобрести специальную демпферную ленту.

Как подсчитать шаг водяной трубы и ее длину

[adinserter block=»13″]

Одним из важных элементов при монтаже водяных полов является шаг трубы. Водяной отопительный контур укладывается только на основании проектных данных и с учетом сделанных расчетов. Здесь срабатывают четкие правила и стандарты:

  • краевые зоны – шаг равен 10 см;
  • остальные зоны шаг трубы варьируется с разностью в 5 см, т.е. другими словами 15, 20 и 25 см. Но не более 30 см.

Наибольшие тепловые потери происходят в местах расположения окон и дверей. Труба, которая укладывается на пол, должны располагаться на расстоянии 20-25 см от стены. Шаг, который используется для укладки трубы, варьируется в пределах 15-30 см. Определиться заранее, какой шаг будет лучше в каждом конкретной случае, можно только имея под рукой трубу. Ее диаметр и тип материала является в данном случае ключевым.

Для справки: ограничения связанны с особенностью восприятия человеческой ступни тепла, исходящего от пола. Чем больше шаг трубы, тем больше ощущаемая разница температуру на участках пола.

Длина отопительной водяного контура рассчитывается по простой формуле: L = S/N х 1,1

Как подсчитать шаг водяной трубы и ее длину

S – это площадь помещения, в котором предполагается уложить трубопровод;

N – это шаг при монтаже трубы;

1,1 – это запас трубы с учетом поворотов.

Получив результат, добавьте к нему 2 метра трубы, необходимые на подводку водяного контура к коллектору, на подключение подачи и обратки.

Например: рассчитываем длину трубы для комнаты в 12 м2. Расстояние от коллектора до теплого пола у нас составляет 7 метров. Шаг. Трубы, используемый в данном случае составляет 15 см. В итоге получаем: 12 / 0,15 х 1,1 + (7 х 2) = 102 м.

Сравнение теплого пола с радиаторами

Если сравнивать привычную уже радиаторную систему отопления с теплым полом, то в случае первой горячие потоки воздуха устремляются сначала вверх при нагреве, а затем только опускаются вниз. Поэтому с радиаторами довольно часто мы ощущаем холодный пол.

Установленный теплый пол работает по другому принципу. Трубы теплого пола нагревают сначала стяжку, затем стяжка излучает тепло равномерно снизу вверх. Чем выше, тем менее интенсивный прогрев.

Сравнение теплого пола с радиаторами

Поэтому в плане распределения тепла теплые полы смотрятся гораздо выигрышнее. Что касается экономичности, то обе системы плюс-минус одинаковы.

Очень часто любят упоминать, что теплый пол экономичнее других сисем. Это большое заблуждение. Задача любой системы отопления – компенсировать теплопотери дома. А теплопотери всегда неизменны. Поэтому и ресурсов надо затратить одинаково. Теплый пол действительно может быть значительно экономичнее. Если задействовать продвинутые решения для низкотемпературных систем.

Читайте также:  Как выбрать циркуляционный насос для отопления?