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, 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.
Расчет энергопотребления пленочного инфракрасного теплого пола
Рассчитать затраты на электроэнергию для работы инфракрасного теплого пола достаточно просто. Правда, тут следует учитывать будущий режим работы системы обогрева пола : круглосуточный или принудительный. В первом случае расходы будут выше, но таким режимом пользуется всего 1 из каждых 5-ти домовладельцев, установивших инфракрасный теплый пол . Дело в том, что большинство из нас основную часть дня проводит на работе, дети - в школе, поэтому поддерживать комфортную температуру в пустой квартире вовсе необязательно.
А теперь перейдем непосредственно к расчетам. Итак, у нас есть комната стандартного размера - 20 кв. м, в которой следует произвести монтаж пленочного теплого пола . По правилам укладки инфракрасной системы обогрева нет необходимости класть термопленку по всей площади комнаты (в среднем, достаточно 50%). К тому же, пленочный теплый пол не должен располагаться под мебелью (это нецелесообразно экономически и не очень «приятно» для самой мебели).
Итак, мы определили, что пленочный теплый пол будет занимать половину комнаты, то есть 10 кв.м. Вместе с инфракрасным полом устанавливается терморегулятор, который может снизить энергозатраты до 35% от заявленной мощности пленочного теплого пола. Таким образом, коэффициент энергопотребления будет составлять 0,35. Один квадратный метр инфракрасного теплого пола имеет мощность в 220 Вт/ч. Считаем энергопотребление:
(10 кв.м х 220 Вт/ч) х 0,35 = 770 Вт/ч
Стоимость 1 кВт электроэнергии в Москве составляет 5,00 рубля. Рассчитываем теперь, во сколько нам будет обходиться эксплуатация инфракрасного теплого пола:
(770 Вт/ч х 5,00 руб) : 1000 Вт = 3,85 руб/час
Как показывает опыт, работа теплого пола у большинства домовладельцев занимает не более 5 часов в сутки. Это значит, что ежесуточные затраты составляют 19,25 руб. В месяц выйдет где-то 580 рублей (уже с учетом выходных дней, когда теплый пол может функционировать дольше).
Справка
Единственное, о чем следует сказать детальнее - это коэффициент энергопотребления 0,35, который обеспечивает терморегулятор для теплого пола . Некоторые потребители зададутся вопросом: почему указана именно такая цифра? Дело в том, что принцип работы терморегулятора состоит в следующем - пленочный инфракрасный теплый пол нагревается до заданной температуры от 10 секунд до 1 минуты. После этого терморегулятор автоматически отключает питание и происходит естественное охлаждение термопленки . Этот процесс занимает от 2-х до 10 минут (в зависимости от степени теплоизоляции дома и опять-таки установленной температуры). Понятно, что в это время пленочный пол не потребляет энергии вообще. Когда же срабатывает температурный датчик, терморегулятор опять включает пол, и снова идет нагрев от 10 до 60 секунд. Потом опять отключение и т.д. Как видим, коэффициент 0,35 - это усредненный показатель реального энергопотребления.
При устройстве системы полового обогрева любого вида важным пунктом становится мощность теплого пола на 1 м2. Изначально это влияет на выбор материала, площадь покрытия и тип нагревательного элемента.
В конечном итоге, эффективность отопления скажется на семейном бюджете в виде ежемесячных плат за электроэнергию. Рассмотрим специфику расчета эффективности отопления полом в зависимости от индивидуальных особенностей.
Для начала рассчитайте площадь дома
Для расчета требуемой эффективности элементов необходимо определиться с некоторыми факторами, имеющими непосредственное влияние на этот показатель:
- отапливаемая площадь;
- качество теплоизоляции стен и перекрытий;
- теплопроводность финишного покрытия пола.
Кроме этих данных, важно понимать, в качестве какого элемента будут использоваться полы: основного или дополнительного?
Для беспроблемной работы и гарантированного долгого срока службы отопления она должна работать в режиме, не превышающим 80% от максимальной мощности.
Расчет мощности теплого пола во много зависит от правильности заданной полезной площади.
В качестве основного отопления укладка электрических полов может использоваться только при условии, что покрытие составляет не менее 70% от общей площади помещения.
Для определения эффективности отопления используем формулу P = S*k, где:
P – мощность элемента обогрева;
S – полезная площадь;
k – удельная мощность.
Удельные мощности электрического теплого пола для помещений различного типа:
| № | Тип помещения | Удельная мощность системы теплого пола на 1 м2 (Вт/м2) |
|---|---|---|
| 1 | Жилые комнаты, кухня (1 этаж) | 140-150 |
| 2 | Жилые комнаты, кухня (2 этаж и выше) | 110-120 |
| 3 | Застекленные и утепленные балконы и лоджии | 140-180 |
| 4 | Санузлы (1 этаж) | 120-150 |
| 5 | Санузлы (2 этаж и выше) | 110-130 |
| 6 | Основное отопление | не менее 180 |
| 7 | Дополнительное создание комфортных условий | 110-120 |
Расход электроэнергии при этом весьма приблизительный. Многое зависит от уровня теплоизоляции в целом: уровень теряемого тепла через окна, стены, перекрытия.
Расчет необходимой мощности комфортных полов для санузла общей площадью 10 м2 на втором этаже в качестве основной системы отопления:
Полезная площадь составит: 10/100*70= 7 м2. Удельная сила для санузлов второго этажа 130 Вт/м2, но при этом использование полов как основного элемента системы отопления предполагает мощность не менее 180 Вт/м2.
Принимаем большее значение. Получаем: Р=7*180=1260 Вт (1,26 кВт) – общая теплоотдача пола в санузле.
Не всегда планировка комнаты может позволить использовать половую систему в качестве основного источника отопления. Между нагревательным элементом и мебелью должно быть расстояние не менее 10 см.
В небольших комнатах с широкой мебелью (диван, кровать) использовать систему теплого пола в качестве основной не целесообразно.
Расчет потребления электроэнергии
При проектировании системы обогрева, как правило, составляется чертеж расположения её элементов. Исходя из данных плана, легко высчитать площадь теплого пола. Если чертеж не сохранился, то приблизительно принимаем площадь отапливаемых полов 70% от общей площади.
Условно время работы теплых полов берут из расчета 6 ч в день Для жилого помещения первого этажа площадью 20 м2, обогревать в качестве основного источника необходимо 14 м2.
Удельная мощность теплого пола для данного типа помещения составляет 150 Вт/м2. Соответственно потребление электроэнергии на систему напольного обогрева составит: 150*14=2100 Вт.
Условно в день полы включены в течение 6 часов, тогда ежемесячная норма составит 6*2,1*30=378 кВт/час. Умножьте полученное число на стоимость 1 кВт в регионе и получите стоимость затрат на электроэнергию в данной комнате.
При условии включения в систему отопления терморегулятора и установки работы в экономичный режим расход на электроэнергию, затрачиваемую полами, можно сократить на 40%.
Мощность системы водяного теплого пола вычислить сложнее, в данных расчетах лучше довериться онлайн — калькулятору или проконсультироваться со специалистом. О том, как рассчитать мощность для пленочных полов, смотрите в этом видео:
Типы нагревательных элементов
Существует несколько видов электрического теплого пола, мощность которых напрямую зависит от типа нагревательного элемента. Электрополы работают на:
Данные приняты среднестатистические, у конкретного бренда показатели могут незначительно отличаться. Таким образом, видно, что устройство любой системы обогрева в помещение любого типа возможно всеми вариантами электрических теплых полов.
Сокращаем затраты
Благодаря применению терморегулятора вы сможете сэкономить до 40 % электроэнергии Удобство и комфорт, создаваемые отапливаемыми полами, омрачает только один фактор – счет за электроэнергию. Как, не лишая себя удобств, снизить расходы на электроэнергию? Несколько советов по умному потреблению:
- Обязательно смонтируйте терморегулятор. Расположить его лучше на максимальном удалении от основной отопительной системы. Регуляторы позволяют сэкономить до 40% электроэнергии за счет необходимого включения.
- Максимально снизьте потерю тепла. При необходимости проведите работы по теплоизоляции стен. Согласно опытных статистических исследований, улучшение теплоизоляции снижает расходы на электроэнергию почти в 2 раза.
- Установите многотарифную систему оплаты электроэнергии. При этом отопление полами в ночное время обойдется в зависимости от региона в 1,5 – 2 раза дешевле.
- Начните экономить ещё на этапе монтажа. Не заводите элементы отопления в места расположения мебели, делайте необходимые отступы от стен и приборов отопления.
- И простая математика: понизив температуру всего на 1 0 С, потребление электроэнергии сокращается на 5%.
Подойдите к вопросу укладки теплых полов ответственно. Заранее просчитайте необходимую мощность приборов. Эти данные помогут правильно подобрать элементы нагрева и пользоваться системой без значительного ущерба для семейного бюджета.
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.
На заметку
К примеру, деревянный пол из цельной доски отличается низкой степенью теплопроводности, поэтому для его обогрева потребуется большая мощность теплого пола на 1 м 2 .
- 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:
P = Sхk, в которой
S обозначает полезную площадь, а k – удельная мощность теплого пола
|
Тип помещения |
Требуемая удельная мощность электрического пола Вт/м2 |
Погонная мощность нагревательного кабеля Вт/м |
|
|
Максимальная |
|||
| Санузлы (ванная, туалет, душевая) | 130 – 150 | 200 | 10–18 |
| Кухня, прихожая, спальня гостиная, детская комната | 100–150 | 170 | 10–18 |
| Помещения, находящиеся на 1 этажах многоквартирных зданий, а также над арками | 130–180 | 200 | 10–18 |
| Обогрев деревянного пола на лагах | 60–80 | 80 | 8–10 |
| Тонкий пол, в том числе и с применением ИК пленочных полов | 100–120 | 150 | 8–10 |
| Балкон, лоджии | 130–180 | 200 | 10–18 |
| Основное отопление с применением термоаккумулирующей бетонной стяжки | 150–200 | 200 | 18–20 |
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.
Пример расчета
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
- дополнительная – 120-150 Вт/м 2 ,
- основная –170-220 Вт/м 2
на практике не являются строго обязательными к применению.
Дело в том, что при работе терморегулятора от производительности инфракрасной пленки зависит только скорость нагрева системы.
В совершенно одинаковых условиях эксплуатации (уровень теплопотерь, требуемая температура и т. п.), пленочный пол в 220 Вт/кв. м нагреется быстрее, нежели ее аналог в 150 Вт/м 2 . Как только заданная температура будет достигнута, сработает регулятор, и система окажется обесточенной. Очевидно, что первая, более мощная и отключится раньше, и раньше же перестанет потреблять электроэнергию.
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.
Для квартир, расположенных на верхних этажах, для дополнительного обогрева вполне подойдут пленки в 130-150 Вт/кв. м. Подобный выбор оправдан также и в случае, когда домашняя электропроводка оставляет желать лучшего и нет возможности ее модернизировать.
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.
Внимание
Учтите, если контур окажется чересчур маленьким, то на полу останутся холодные участки, поскольку нагревание будет проходить неравномерно. Если же контур по длине будет большим, то гидравлическое сопротивление возрастет и циркуляция теплоносителя будет слабой.
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.
При установке трубопровода с шагом в 250 мм в среднем требуется 5 пог. м/кв. м труб, то есть для обогрева комнаты площадью в 20 кв. м длина магистрали должна составлять 100 пог. м. При этом теплоотдача достигает 50 Вт/ кв. м при температуре теплоносителя в 30 °. Если же необходимо повысить теплоотдачу, к примеру, до 80 Ватт, то рекомендуется уменьшить расстояние между трубами до 20 см.
- 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.
Тёплый водяной пол используют в качестве основной системы отопления или дополнительной системы обогрева. Водяной тёплый пол требует более низких параметров теплоносителя. Система максимально эффективно распределяет тепло по всему помещению. Перед установкой тёплого водяного пола следует рассчитать все составляющие компоненты. Рассмотрим подробно конструкцию теплого водяного пола, а так же какие факторы влияют на его мощность.
Система тёплого водяного пола включает в себя:
- источник теплоносителя (установленный котёл или центральное отопление);
- коллекторы (сборные и распределительные);
- трубы ;
- возможность дополнительной установки комплекта температурного регулирования.
В системе тёплого водяного пола может использоваться горячая вода или специальная жидкость (антифриз , этиленгликоль) в качестве теплоносителя, нагреваемого в системе. Одним из главных элементов системы являются трубы .
При расчёте тёплого водяного пола обязательно следует изучить все характеристики используемых труб. Могут использоваться трубы:
- металлопластиковые - идеальное сочетание цены и качества;
- пенопропиленовые , имеющие низкую теплопроводность;
- медные трубы - отличная теплоотдача, но высокая стоимость;
- гофрированные .
Когда тёплый водяной пол используется в качестве основной системы отопления, тогда появляется необходимость в серьёзных вычислениях , так как нужно рассчитать тепловые потери здания. Такие вычисления лучше доверить специалистам, имеющим знания в области гидравлики.
Расчет мощности теплого водяного пола
Перед расчётом тёплого водяного пола следует обратить внимание на следующие параметры:
- площадь помещения;
- характеристики помещения (желаемая температура, материал стен, конструкция окон);
- вид напольного покрытия , то есть из чего будет сделан пол. Так, при покрытии пола из цельной доски, требуется более высокая степень обогрева помещения.
- мощность котла, насоса, диаметр труб.
Эти факторы влияют на мощность тёплого водяного пола, а так же помогают рассчитать длину трубы, необходимую для обогрева помещения и расстояние между витками труб. Когда тепловые потери, из расчёта на 1 м², превышают 100 Вт, то в первую очередь нужно утеплить помещение. Потеря тепла может доходить до 80 Вт при плохой теплоизоляции.
Расчёт тёплого водяного пола включает в себя несколько этапов.
- Необходимо нарисовать план помещения на листе бумаги , лучше на миллиметровой, задав масштаб. В плане должны быть отображены расположения окон и дверей.
- Расчёт шага труб (определённого промежутка между трубами при укладке), их расположения и диаметра.
Проходя через трубы, горячая вода теряет часть тепловой энергии, отдавая её окружающим материалам. В результате падает температура и пол нагревается неравномерно
. При короткой протяжённости труб могут оставаться холодными некоторые участки пола. При большой протяжённости, наоборот, вода очень плохо циркулирует в системе. Температура поверхности пола не должна быть выше 30 градусов.
Контур труб при укладывании должен быть в пределах 80−90 метров. Чем длиннее труба, тем больше гидравлическое сопротивление. При увеличении длины трубы и большом количестве поворотов сопротивление будет возрастать. Площадь обогрева не должна превышать 20 м². Если помещение имеет большую площадь, то тогда его надо разделить пополам и сделать два контура, или разделить на три и более контуров. Когда известно количество контуров, то тогда покупается коллектор с определённым количеством отводов. Лучший вариант - это коллектор с регулировочными клапанами, которые помогают изменять температуру, а значит регулировать подачу теплоносителя в каждый контур.
Величина гидравлического сопротивления должна быть одинакова в каждом контуре, который подключен к распределительному коллектору . Для разных помещений (балкон, веранда) необходимы независимые контуры . Эти помещения должны отапливаться отдельно, потому что на их обогрев уходит много тепла.
От шага труб зависит равномерное распределение тепла и необходимая длина труб. Средний расход труб составляет 5 погонных метров на 1 м² площади помещения, если расстояние между витками 20−30 см. То есть нужно около 100 м трубы для помещения площадью 20 м².
Чтобы достигнуть теплоотдачи в 50 Вт на квадратный метр, шаг труб с теплоносителем должен быть 30 см. Когда теплоотдача повышается до 80 Вт, тогда шаг должен уменьшаться до 20 см. Если повышаются размеры промежутков между трубами, то в таком случае рекомендуется повышать температуру теплоносителя
При размещении труб отопления тёплого водяного пола на плане не стоит забывать про основные места тепловых потерь , которыми являются окна и двери. Труба, отходящая от стояка, должна проходить вдоль окна. Расстояние от труб до стен должно составлять 20−25 см, но не меньше 8−10 см. Расстояние между трубами зависит от диаметра труб. По чертежу и контуру труб рассчитывается количество труб , необходимое для укладки. Дополнительно надо добавить два метра для подводки трубы к стояку.
При выборе способа укладки труб можно избежать потерь тепла.
Параллельный способ, или в виде змейки
. Этот способ используют в помещениях с внутренними стенами, например, в ванной комнате, или в комнате, где утеплена наружная стена. С точки зрения гидравлики является более экономичным способом. Первые витки труб располагают близ стен и окон, потому что именно в начале трубы фиксируется максимальная температура теплоносителя. При этом способе происходит неравномерность распределения тепла.
Шаг укладки трубы рассчитывается отдельно для каждого помещения . Если шаг укладки составляет больше 30 см, то может получиться неравномерный прогрев пола. Оптимальное расстояние между трубами должно быть 30 см. В тех местах, где имеются большие теплопотери, или у наружных окон и дверей, уменьшается до 15 см. Применяют цельную трубу. Поэтому очень важен расчёт маршрута укладки труб. Такой способ укладки труб применяют в небольших и средних помещениях.
Для больших помещений используют спиральный способ укладки труб. Это более сложный, но эффективный способ укладки труб. Но при такой укладке получается равномерное распределение тепла по всей поверхности.
При таком способе лучше отапливаются помещения с холодными наружными стенами , потому что начало и конец трубы находятся рядом друг с другом. За счёт этого остывание одного конца компенсируется нагревом другого конца. Шаг укладки может составлять 10, 15, 20, 25, 30 и 35 см, но для каждого помещения рассчитывается отдельно. В тех местах, где большие потери тепла (окна, двери), шаг укладки сокращают до 15 см.
Трубы закрепляются с интервалом, приблизительно в 1 м, с помощью крепёжной ленты или клипсов. Либо кладут арматурную сетку на теплоизоляционный слой и к сетке прикрепляют трубы с помощью проволоки.
. После укладки труб делается заливка. Для заливки используется песок и цемент в соотношении: одна часть цемента и три части песка. Количество материалов зависит от толщины слоя стяжки.
При расчёте длины контуров труб следует учитывать длину трубы в упаковке, чтобы избежать остатков материалов и оптимизировать затраты. Не стоит забывать о максимальной разнице на контур труб . Она не должна превышать более 15 метров.
Помнить об уровне тепловых потерь помещения. Просчитать его можно по удельному тепловому потреблению. Также нужно помнить об ограничении по температуре поверхности тёплого водяного пола.
Дополнительные работы
Гидроизоляция
Перед укладкой труб необходимо произвести гидроизоляцию пола , разложив гидроизоляционную плёнку так, чтобы полы не могли впитывать влагу.
Учет теплового расширения
По периметру помещения наклеивают демпферную ленту в целях компенсации расширения цементно-бетонной стяжки. При выборе материалов надо учитывать то, что материалы имеют разное тепловое расширение, то есть увеличиваются при нагреве и уменьшаются при охлаждении.
Теплоизоляция
Важно произвести теплоизоляцию пола, так как потери тепловой энергии через пол могут составлять 15 - 20%.
В качестве теплоизоляционных материалов используют минеральную вату, стекловату, пенобетон, техническую пробку, экструдированный пенополистирол. Лучше использовать качественные изоляционные материалы.
Если внизу находится отапливаемое помещение, то теплоизоляционный слой может составлять пару сантиметров. А если внизу помещение не отапливается, то высота теплоизоляционного слоя может достигать 20−25 см.