Расчет мощности электрического теплого пола: Как рассчитать тёплый пол

Содержание

Расчет электрического теплого пола

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.

Подогрев пола значительно повышает уровень комфорта

Содержание статьи

1 Методики расчета
- 1.1 Расчет электрического теплого пола по теплопотерям
- 1.2 Определение требуемой мощности в зависимости от назначения помещения
2 Что может повлиять на теплоотдачу
- 2. 1 Покрытие
- 2.2 Теплоизоляция
- 2.3 Терморегуляторы и датчики

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.

Пример расчета теплопотерь помещений

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.

Сначала надо определить площадь, на которой не будет мебели

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.

Требуемую мощность нагрева пола можно определить исходя из его назначения

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.

Покрытие теплого пола во многом определяет насколько комфортно будет им пользоваться

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.

Под ламинат лучше использовать пленочный теплый пол

Пленочный теплый пол можно делать без стяжки. Его кладут под ламинат. Поверх пленки расстилают только специальную подложку (для теплого пола) и можно укладывать ламинат. Под линолеум или тот же ковролин, делают жесткое основание — кладут листы фанеры, ДСП или ОСП (OSB), а уже на них укладывают финишное покрытие. Такое устройство электрического теплого пола — без стяжки — возможно только в случае, если есть радиаторное отопление. Укладывается все быстро, но отопление неэффективно — большой теплоотдачи не добиться никакими средствами.

Теплоизоляция

Чем лучше теплоизоляция пола под электрическими нагревателями, тем меньше электроэнергии потребуется для поддержания нормальной температуры. Если при строительстве пол уже был достаточно утеплен, можно утепление не укладывать. Хотя любая система — кабельный или пленочный пол вы укладываете — говорит о необходимости использования теплоизолирующей подложки. Они разные в разных системах, но их присутствие желательно. Тогда, делая расчет электрического теплого пола по среднестатистическим данным, можно брать требуемую мощность по нижнему краю или даже еще немного ниже. А это — сэкономленные деньги и при устройстве, и при эксплуатации (меньше тепла уходит на нецелевой обогрев).

Немного о теплоизоляционных материалах, которые рекомендуют использовать при устройстве теплого пола. Самый оптимальный — экструдированный пенополистирол (ЭППС). Он имеет достаточную плотность и прочность, чтобы выдержать давление стяжки и всего, что на ней будет находиться. Второй вариант — напыляемая теплоизоляция высокой плотности. Способ еще лучше, но и еще дороже. Плотность под стяжку требуется высокая 60-80 кг/куб, а стоит такая напыляемая теплоизоляция еще дороже, чем ЭППС. Правда, имеет лучшие на сегодня характеристики (теплопроводность почти как у воздуха 0,2-0,3 в зависимости от производителя).

Стандартная схема устройства электрического теплого пола с греющими кабелями или матами

Часто при укладке электрического теплого пола советуют использовать теплоизоляцию с фольгированной поверхностью. Аргументируют это тем, что фольга отражает тепловые лучи внутрь помещения. Она так и работает, но при наличии воздушного зазора между нагревателем и фольгой (не менее 3 см). В пироге теплого пола нет и не может быть никаких воздушных прослоек. Так что укладка этого материала — просто пустая трата денег и времени. Есть и еще один аргумент против укладки слоя фольги под теплый пол. Фольга в бетоне разрушается в пыль через несколько недель и становится совсем уж бесполезной. Даже перераспределять равномернее тепло в таком состоянии они не может.

Терморегуляторы и датчики

Схема электрического теплого пола предполагает наличие терморегулятора и датчика температуры. Их наличие не обязательно — можно вручную включать и выключать нагреватели. Но только вместе с этими устройствами система будет работать нормально, длительный срок, обеспечит требуемый уровень комфорта, рационально будет использовать электроэнергию, избегать перегрева. На расчет электрического теплого пола наличие или отсутствие терморегулятора с датчиком никак не влияют, а вот на сроке службы сказываются очень сильно. Как уже говорили, подавляющее большинство нагревательных элементов боится перегрева, а его при ручном управлении избежать очень сложно. Пару раз не успеете вовремя выключить, кабели/пленка/маты расплавятся.

Как подобрать мощность электрического теплого пола?

Выбор модели тепло пола – лишь пол дела перед приобретением необходимой вам системы. Далее необходимо определиться с мощностью нужного комплекта, ведь именно от нее зависит то, насколько интенсивным, а значит, эффективным будет обогрев.

Мощность готового комплекта рассчитывается с учетом двух параметров: удельная мощность системы из расчета на кв. м и площадь обогрева.

Стоит иметь в виду, что теплый пол не укладывают под тяжелыми стационарно стоящими предметами: мебелью, ванной, душевой кабиной. Поэтому при измерении площади обогрева участки, где стоят эти предметы, необходимо исключать из расчетов.

Если же вы планируете полностью обогревать теплым полом все помещения, т.е. использовать его вместо батарей отопления, то площадь укладки должна составлять не менее 70% площади всего помещения.

Удельная мощность системы (Вт/кв.м) определяется исходя из теплопотерь и влажности помещения, предназначения теплого пола, а также типа напольного покрытия. Для влажных и холодных помещений она будет выше, для сухих и достаточно теплых – соответственно, ниже.

Если речь идет о кафельном покрытии, то для расчетов пользуйтесь следующими цифрами:

• Для основного обогрева жилого помещения с нормальной влажностью (спальня, гостиная, детская, кухня, прихожая) мощность электрического теплого пола составит 180 Вт/кв.м;
• Для комфортного (дополнительного) обогрева тех же помещений она будет составлять 110-120 Вт/кв.м.;

• Для основного обогрева ванных комнат: 180 Вт/кв.м;

• Для дополнительного обогрева ванных: 150 Вт/кв.м;

• Для обогрева лоджий (только дополнительный обогрев): 180-200 Вт/кв.

м;

• Для обогрева поверхности открытых площадей: 250-300 Вт/кв.м.

Под ламинат, паркет, ковролин, линолеум, половую доску теплый пол используется только для дополнительного отопления. Мощность нагревательной системы при этом должна составлять не более 100 Вт/кв.м.

Нагревательные маты имеют фиксированную мощность, которая в среднем составляет около 150-160 Вт/кв.м. Исходя из этого, в основном они применяются для комфортного обогрева жилых помещений с невысокой влажностью.

При выборе мата вам необходимо только измерить площадь помещения. Каждый комплект мата рассчитан на определенную площадь. Если подходящей площади нет, выбирайте комплект с ближайшими меньшими по площади размерами.

При выборе нагревательного кабеля нужную вам удельную мощность (см. показатели выше) необходимо умножить на свободную площадь помещения. Полученная цифра – и есть готовая мощность необходимого вам комплекта. Если вы не можете найти подходящий по комплект, выбирайте тот, что имеет более высокую ближайшую к нужной вам мощность.

Еще один важный расчет касается шага укладки нагревательного кабеля.

Для расчета шага укладки пользуйтесь следующей формулой:

Шаг укладки = 100 х площадь укладки / длина кабеля.

Длина кабеля указана в описании к каждому комплекту. В нагревательных матах кабель уже уложен с фиксированным шагом, поэтому этот этап можно пропустить.

Полы с подогревом потребляют много электроэнергии?

Лучистое тепло не потребляет много электроэнергии. В этом посте более подробно рассказывается о том, почему это так, и о некоторых методах, которые вы можете использовать для прогнозирования затрат. Этот пост будет особенно полезен домовладельцам из Портленда.

Одной из наиболее распространенных проблем, связанных с полами с лучистым обогревом, является количество энергии, потребляемой системой, и ее сравнение с другими услугами. Хорошая новость заключается не только в том, что тепловое излучение сопоставимо, но и в том, что эффективность системы, вероятно, сэкономит вам деньги в долгосрочной перспективе. Ниже мы рассмотрим некоторые особенности использования электроэнергии теплыми полами.

Электричество с подогревом полов

Большинство плиточных полов с подогревом и систем электрического обогрева пола потребляют 12 Вт в час на квадратный фут, что означает, что помещение площадью 100 квадратных футов потребляет в общей сложности 1200 Вт каждый час (потенциально до 300 Вт меньше, чем средний обогреватель). Это означает, что равномерный и эффективный нагрев системы напольного отопления потенциально будет стоить меньше почти сразу.

Как рассчитать затраты на лучистое тепло

Следуя этому процессу, вы можете получить потенциальную оценку затрат:

Рассчитайте площадь отапливаемой площади вашего помещения. Вы можете получить оценку этого, умножив площадь всей комнаты на 0,9.
Умножьте площадь обогрева на 12, так как большинство систем потребляют 12 Вт на квадратный фут.
Теперь разделите общее количество ватт на 1000, чтобы получить количество киловатт, которое система будет использовать в час.
(КВт — это единица измерения, которую электрические компании используют при расчете ежемесячных счетов.)
Наконец, умножьте количество киловатт, используемых в час, на то, сколько электрическая компания взимает за киловатт в вашем районе. Средняя стоимость составляет около 0,12 за кВт. (Имейте в виду, что эта цена может незначительно колебаться в часы пик или в случае сильной жары.)

Другие способы сэкономить на счете за лучистое тепло

Один из лучших способов сэкономить — приобрести программируемый термостат. Цифровые опции в наши дни являются нормой и включают в себя всевозможные настраиваемые функции, позволяющие регулировать температуру, когда вас нет дома, и на желаемом уровне, когда вы находитесь. Если термостат поддерживает Wi-Fi, у вас будет возможность контролировать и изменять температуру практически в любом месте со своего телефона.

Если вы готовы инвестировать в напольные покрытия с подогревом, нет лучших экспертов, чем специалисты The Earth Heating. Уже более десяти лет мы помогаем домовладельцам в районе Портленда установить в своих домах эффективное современное отопление. Позвоните (503) 788-7777, чтобы узнать больше.

Тепловое излучение

Почему важно нанять специалиста для установки лучистого тепла?

Процесс установки может быть быстрым и легким в зависимости от размера проекта, но важно, чтобы этот процесс выполнялся только профессионалом.

Отопление Земли 17.04.22

Лучистое тепло

Насколько безопасно лучистое отопление по сравнению с другими системами?

Насколько безопасно лучистое отопление? Давайте взглянем.

Земляное отопление 04.04.22

Простой способ расчета тепловой мощности электрического плинтуса

Один недостаток: более высокие затраты на электроэнергию

Тимоти Тиле

Тимоти Тиле имеет степень младшего специалиста в области электроники и является местным электриком № 176 IBEW с более чем 30-летним опытом работы в жилых, коммерческих и промышленных электросетях.

Узнайте больше о The Spruce’s Редакционный процесс

Обновлено 21.06.22

Рассмотрено

Келли Бэкон

Рассмотрено Келли Бэкон

Келли Бэкон является лицензированным генеральным подрядчиком с более чем 40-летним опытом работы в строительстве, жилищном строительстве и реконструкции, а также в коммерческом строительстве. Он является членом Наблюдательного совета по благоустройству дома Spruce.

Узнайте больше о The Spruce’s Наблюдательный совет

Факт проверен

Черис Харрис

Факт проверен Черисс Харрис

Черисс Харрис занимается проверкой фактов, уделяя особое внимание образу жизни, красоте и воспитанию детей. Она работала в области исследований почти два десятилетия.

Узнайте больше о The Spruce’s Редакционный процесс

Фрэнк Бин/Getty Images

Установка электрического плинтусного отопления — это простой и эффективный способ обогреть пристройку к комнате или преобразовать неотапливаемое помещение, например, чердак или подвал. В идеале всегда лучше расширить существующие воздуховоды от вашей центральной печи или системы кондиционирования воздуха. Но иногда просто невозможно проложить дополнительные воздуховоды. В настоящее время установка электрических плинтусных обогревателей является самым простым решением, хотя недостатком электрических плинтусных обогревателей является то, что они потребляют много электроэнергии.

Основы нагрева плинтуса

Плинтусные обогреватели монтируются в нижней части стен и питаются от электрических цепей по проводке, которая, как правило, прокладывается через полости стен к главному щиту обслуживания. Проводка может проходить через настенный термостат или термостаты могут быть встроены в сами нагреватели. Несмотря на то, что доступны переносные обогреватели плинтуса, которые можно подключать к стандартным стенным розеткам, они рекомендуются только для временного использования. Для наиболее эффективного обогрева лучше всего установить стационарные плинтусные обогреватели, закрепленные на стене.

Постоянные нагреватели доступны как в 120-вольтовых, так и в 240-вольтовых моделях. Везде, где это возможно, установите обогреватели на 240 вольт, так как они более эффективны с точки зрения использования энергии.

Предупреждение

Напряжение 240 вольт превышает то, с чем может безопасно справиться большинство домашних мастеров. Если вы планируете установить плинтусные обогреватели на 240 вольт, подумайте о том, чтобы обратиться к профессионалу для установки блоков и проводки.

При покупке плинтусных обогревателей вы можете заметить множество различных характеристик, включая длину плинтусного обогревателя, а также его мощность, силу тока и напряжение. При выборе обогревателей, достаточных для помещения, которое вам нужно обогреть, номинальная мощность является наиболее важной. Как правило, более длинные нагреватели плинтуса будут производить больше мощности. Вот пример от одного производителя:

Мощность нагревателя плинтуса Cadet 240 В
30 дюймов	500 Вт
36 дюймов	750 Вт
48 дюймов	1000 Вт
72 дюйма	1500 Вт
96 дюймов	2000 Вт

Важно определить, какая мощность требуется для обогрева помещения, а также сколько необходимо установить плинтусных обогревателей. Ответ на этот вопрос будет включать расчет ваших конкретных потребностей в отоплении. Стоимость электрического обогрева плинтуса в вашем помещении будет зависеть от размера комнаты, высоты потолка и любых дополнительных факторов, таких как изоляция, двери, окна и наружные стены.

Расчет мощности нагревателя: быстрый и простой метод

Очень простой способ определить, какая мощность электрического обогрева плинтуса вам нужна, можно найти, рассчитав площадь помещения в квадратных футах, а затем умножив ее на 10 Вт, чтобы получить базовую требуемую мощность.

Например, если вы обогреваете спальню размером 12 на 12 футов, площадь включает 144 квадратных фута. Умножая это на 10 Вт, мы получаем, что необходимая мощность нагревателя для помещения составляет 1440 Вт.

Этот базовый метод расчета мощности предполагает, что в помещении используются современные методы строительства с типичной изоляцией стен, потолка и пола, а также высота потолка 8 футов. Если помещение отличается от этих характеристик, рекомендуется внести следующие изменения:

Добавьте на 25% больше мощности, если потолки имеют высоту 10 футов, а не 8 футов.
Добавьте на 50 процентов больше мощности, если потолки имеют высоту 12 футов, а не 8 футов.
В старом доме умножьте площадь на 12,5 Вт, а не на 10.
В сверхизолированном доме умножьте площадь комнаты на 7,5 Вт, а не на 10.

Для нашего примера предположим, что у комнаты нормальные характеристики. При площади 144 квадратных фута требуемая мощность составляет 1440 Вт, а это означает, что вы можете обогреть комнату одним плинтусным обогревателем на 1500 Вт или двумя обогревателями на 750 Вт.

Расчет по длине обогревателя плинтуса

В этом методе предполагается, что 240-вольтовые нагреватели плинтуса обычно производят около 250 Вт на погонный фут длины. Этот расчет предназначен для того, чтобы сказать вам, какой длины должен быть ваш плинтусный обогреватель.

Начните с измерения ширины и длины комнаты, чтобы найти площадь в квадратных футах.
Умножьте площадь в квадратных футах на 9.
Используя это базовое число в ваттах, добавьте дополнительные 10 процентов для каждого из следующих значений, если применимо:

Каждое окно
Каждая наружная дверь
Каждая наружная стена
Неизолированное пространство под комнатой
Плохо изолированные стены
Потолок высотой более 8 футов

Полученное число и будет общей мощностью, необходимой нагревателям плинтуса для обогрева помещения. Теперь разделите на 250, чтобы получить необходимую длину нагревателя плинтуса.

Используя комнату того же размера, что и в первом методе расчета, мы предположим, что наши 144 кв. спальня имеет одно окно и две наружные стены, но в остальном типична. Расчет выполняется следующим образом:

144 квадратных фута умножить на 9 ватт равно 1296 ватт.
Добавление 10 процентов для окна равняется 1425,6 Вт.
Добавление 20 процентов для двух наружных стен равно 1710,72 Вт.
Разделив на 250 (нормальная мощность на погонный фут), получим 6,84 фута необходимого нагревателя плинтуса.
Округляя это означает, что необходим 7-футовый нагреватель (или 84 дюйма). Стандартные нагреватели такой длины недоступны (обычно доступны устройства размером 48 и 36 дюймов), поэтому в этом случае вероятным выбором будет несколько нагревателей.