Потребляемая мощность теплого пола на квадратный метр



Как рассчитать мощность электрического и водяного теплого пола

Источником тепла в напольных системах обогрева могут служить водяные трубы или электрические конструкции (кабель, тонкий мат, пленочное инфракрасное покрытие). Главным критерием при выборе является мощность теплого пола. Грамотный расчет важного показателя поможет создать проект, способный отапливать жилье в нужной степени без лишних затрат электроэнергии.

От чего зависит комфортная температура в доме?

Подбор материалов выполняется отдельно для каждой комнаты с учетом всех условий. На производительность отопления влияют три фактора:

• тип помещения и его назначение;
• полезная площадь;
• вид обогрева (основной или дополнительный).

Полезной площадью называют ту часть, которая остается не занятой габаритной мебелью или бытовой техникой. При использовании такой конструкции как главного источника она должна занимать две трети от общего значения. Основным видом обогрева называется единственный в комнате. Коэффициент удельной мощности системы теплый пол должен иметь показатель в пределах 160-180 Вт на 1 м2. Дополнительный вариант устанавливается там, где уже присутствует отопление центральной системой или электрическими радиаторами, для него вполне достаточно 100-150 Вт/кв. м.

Определяем оптимальную производительность

Расчет осуществляется по несложной формуле P = Sxk, где:

P – мощность нагревательного кабеля;

S – эффективная площадь;

k – коэффициент (удельная мощность на квадратный метр пола).

Каждое помещение в доме имеет свое функциональное назначение и особенности расположения, это напрямую влияет на показатель k. На м2 полезной территории требуется мощность:

• 120 – жилые комнаты, кухня и коридор в квартире от второго этажа и выше;
• 140 – те же, что и в предыдущем варианте, но на первом этаже;
• 150 – ванная, санузел (с повышенной влажностью);
• 180 Вт – застекленная лоджия или балкон, баня, бассейн в частном доме.

Рассмотрим порядок расчетных действий на абстрактном примере. В качестве исходного объекта возьмем небольшую кухню 10 кв. м в квартире на первом этаже, под которой располагается неотапливаемый подвал. От данной цифры вычтем территорию, занимаемую мебелью и холодильником. Посчитаем еще отступы от стен, которые тоже не будут покрываться нагревательным полотном (шириной от 5 до 10 см). В остатке у нас – около 7 квадратов полезного пространства. Учитывая наличие холодного подвала, выбираем соответствующий коэффициент – 140 Вт/м2. С помощью формулы получаем 980 Вт (0,98 кВт) – это общая отдача пола с подогревом.

Потребляемая мощность пленочного теплого пола определяется по аналогии с кабельным. Существует также другой способ, принимающий во внимание вид покрытия, под которое делается закладка отопительной системы. Чем меньше толщина, тем ниже должен быть уровень коэффициента. Например, под линолеум можно укладывать пленку силой в 150 Вт/кв. м. А для холодной лоджии, балкона или зимнего сада его следует брать не ниже 180.

Производительность водяного пола находится в зависимости от протяженности трубопровода. В расчете мощности на м2 принимаются во внимание показатели:

• площадь помещения и его конфигурация;
• толщина и тип покрытия;
• размер термопотерь;
• расстояние между трубами.

Чтобы не допускать ошибок в подсчетах мощности, лучше доверить это ответственное дело опытным профессионалам. После всех предварительных вычислений можно окончательно определиться с выбором обогревателя и отправляться в магазин, чтобы купить теплый пол.

Расчёт потребляемой мощности теплого пола

Схема теплого пола

Теплый пол потребляемая мощность

Количество мощности, потребляемой отопительным блоком, зависит от его назначения, то есть, служит данная конструкция пола главным источником обогрева жилого пространства или дополнительным. Когда пол представляет собой основную систему обогрева, то в процессе определения необходимой мощности нагревательных элементов учитываются все пункты потери тепла. Мощность инфракрасных элементов системы расходуется в основном на компенсацию, уходящего через перекрытие и стены тепла и на обогрев воздуха/предметов в помещении.

Теплый пол расчет мощности. Это просто!

Теплый пол потребляемая мощность

Среднее значение потребляемой электроэнергии на 1 кв. м. является основополагающим фактором, который определяет формат обогрева — основной или дополнительный. Площадь активно обогреваемой поверхности должна составлять более половины площади помещения. Чаще всего потребители отводят ей 60-70 процентов. Если теплый пол представляет собой единственную систему подачи тепла в помещение, то в расчете удельная мощность термопленки принимается равной 150 Вт/м2. В ситуации, когда пол с подогревом — это лишь дополнительный распространитель тепла, то значение удельной потребляемой мощности составляет 110 — 120 Вт/м2. Термостат, включенный в сеть инфракрасного теплого пола, так регулирует работу электрических компонентов системы, что экономия электроэнергии достигает 35%. Соответственно, электрический теплоноситель использует лишь 65% плановой мощности. Используя эти данные, не составит труда подсчитать расход электроэнергии за 1 час в помещении, например, площадью 18 кв. м.

18 м2 х 0,7 х (150 Вт/м2 х 0,65) = 1229 Вт/час

0,7 – коэффициент, определяющий площадь раскладки инфракрасного обогревателя от общей площади комнаты.

0,65 — коэффициент работы электрических элементов, при встроенном в систему отопления терморегуляторе.

Тариф за 1 кВт электроэнергии в Московской области равен 3,58 р.

Стоимость энергопотребления за 1 час составит:

1229 х 3,58/1000 = 4,40 р.

за 7 часов работы в сутки — 4,40 х 7 = 30,8 р.

Расчет водяного пола заключается в организации такого трубопровода с горячим теплоносителем, конструкция которого будет и компенсировать теплопотери помещения, и создавать в нем комфортную атмосферу. Рекомендуемая температура на плоскости чистого пола.

Вид помещения
(зоны обогрева)

Максимальная температура
поверхности пола град.С

Расчёт мощности тёплого водяного пола

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.

Конструкция системы теплого водяного пола

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;
• трубы из сшитого полиэтилена;
• 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.

1. Необходимо нарисовать план помещения на листе бумаги, лучше на миллиметровой, задав масштаб. В плане должны быть отображены расположения окон и дверей.
2. 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.

Способы укладки труб

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.

Стяжка. 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.

Мощность водяного теплого пола

Водяной теплый пол существенно отличается от традиционных способов отопления. Обычные системы отопления вызывают большие перепады температур в помещениях, что вызывает активные конвекционные потоки, переносящие пыль. Кроме того, высокая температура нагревательных элементов традиционных систем отопления может стать причиной травматизма, вызывая ожоги и суша кожу.

Система водяного теплого пола построена таким образом, что температура, требуемая для его функционирования, составляет всего лишь 35-45 градусов (допускается максимальная температура, не превышающая 50 градусов по Цельсию). Такая небольшая температура является вполне достаточной для комфортного обогрева жилых помещений.

Системы водного теплого пола позволяют создавать тепловой поток относительно небольшой мощности — примерно около 40-150 Вт на квадратный метр. Однако, даже такой мощности хватает для поддержания температуры в помещении на должном уровне при равномерном её распределении по всей площади (без холодных углов).

Как температура, так и мощность теплых водяных полов может регулироваться как вручную, так и автоматической системой в зависимости от погоды и температуры воздуха.

Как рассчитать мощность теплого пола на квадратный метр

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.

• 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

Требуемая удельная мощность электрического пола Вт/м2

Погонная мощность нагревательного кабеля Вт/м

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.

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

Стандартные рекомендации по выбору пленочных обогревательных систем

• 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.

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.

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.

• 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.