Расчет мощности теплого пола

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.

Необходимые данные

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:

Нагревающий элемент	Мощность (Вт/м2)	Тип финишного покрытия
Инфракрасная пленка	150 — 400	Любое
Электрокабель	120 — 150	Керамическая плитка, керамогранит
Термомат	120 — 200	Керамическая плитка

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

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:

1. Обязательно смонтируйте терморегулятор. Расположить его лучше на максимальном удалении от основной отопительной системы. Регуляторы позволяют сэкономить до 40% электроэнергии за счет необходимого включения.
2. 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.
3. Установите многотарифную систему оплаты электроэнергии. При этом отопление полами в ночное время обойдется в зависимости от региона в 1,5 – 2 раза дешевле.
4. Начните экономить ещё на этапе монтажа. Не заводите элементы отопления в места расположения мебели, делайте необходимые отступы от стен и приборов отопления.
5. 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.

Расчет мощности теплого пола и полного обогрева помещения

Чтобы правильно выбрать мощность кабельной системы обогрева, необходимо учесть расчетные
теплопотери всего помещения при полном отоплении или теплопотери пола при комфортном
подогреве.

При расчете необходимой мощности для теплого пола, в первую очередь
нужно решить, какую роль он будет выполнять. Будет ли это дополнение к
уже имеющемуся отоплению или с помощью теплого пола будет
обогреваться помещение. Первый вариант подразумевает создание системы
комфортный теплый пол, это наиболее распространенное применение
кабельного отопления. Задача этой системы в том, чтобы в отапливаемом
помещении поддерживать температуру пола на уровне 20-25 градусов С.

Для определения приблизительной мощности теплого пола, при условии, что система будет
установлена в стандартном помещении, можно воспользоваться следующей методикой расчета.
Она несложна и каждый с легкостью может ей воспользоваться. Суть состоит в следующем, из
общей площади помещения, вычитаются площади предметов и оборудования, расположенных в
нем и полученное значение умножается на удельную мощность. В качестве примера рассмотрим
вариант с ванной комнатой. Из общей площади помещения, вычитаем площадь, занимаемую
ванной, умывальником, стиральной машинкой, шкафом для белья. Получаем свободную площадь
ванной комнаты.

S свободная = S общая — S ванна — S умывальник — S стир. маш. — S шкафа

Далее, нам нужно определить величину удельной мощности для этого помещения.
Рекомендованная производителями удельная мощность для комфортного теплого пола, 80 – 150
Вт/м2. В зависимости от места укладки кабельного обогрева, выбирается необходимое значение,
для данного случая удельная мощность должна быть не менее 120 Вт/м2. Остается, для получения
значения мощности системы комфортного теплого пола в ванной комнате, подставить значение
свободной площади и умножить ее, как минимум, на 120 Вт/м2. Затем по величине полученной
мощности подбираем нагревательный кабель (секцию). Если нет кабеля с соответствующей
мощностью, то нужно выбрать кабель с большей мощностью, нежели расчетная.

Пример подбора нагревательного кабеля для комфортного теплого пола с использованием
оборудования компании Thermo Industri AB.

Вариант 1
Необходимо рассчитать мощность нагревательного кабеля для комфортного теплого пола на кухне,
со свободной площадью 8 м2 и подобрать готовую секцию из оборудования компании Thermo Industri AB
8 м2 Х 100 Вт/м2 = 800 Вт, выбираем кабель SVK-800, мощностью 800 Вт. (смотрите таблицу ниже)
Вариант 2
Аналогичный пример для ванной комнаты, со свободной площадью 4 м2.
4 м2 Х 120 Вт/м2 = 480 Вт, выбираем кабель большей мощности SVK-500, мощностью 500 Вт
(смотрите таблицу ниже)

Возможен выбор стреди кабелей thermocable трех видов: SVK-11, SVK-20, SVK-20 Pro

Рассчет полного обогрева пемещения
При расчете мощности для полного отопления необходимо учитывать общую площадь помещения
и задавать не менее 150 Вт/м.кв. При этом свободная площадь должна составлять не менее 50% от
общей площади помещения. Нагревательный кабель устанавливается только на свободную
площадь.

Пример подбора нагревательного кабеля с использованием оборудования компании Thermo.
Комната, общей площадью 8 м.кв. Свободная площадь 6 м.кв.
8 м.кв. Х 150 Вт/м.кв. = 1200 Вт
Для системы полного отопления рекомендуется рассчетную мощность увеличить на коэффициент
запаса (30-40%). Мощность для данной комнаты с учетом коэффициента запаса составляет 1560
Вт. Подбираем кабель SVK 20 – 1500 мощностью 1500 Вт длиной 73 м (смотри таблицу ниже)

Шаг укладки определяется по расчетной удельной мощности или по общей длине кабеля.
Шаг укладки (см) = P погонная (Вт/м.кв. ) Х 100 / P уд (Вт/м.кв. )
Шаг укладки (см) = S укл Х 100 / L кабеля (м)
Шаг укладки = (6 м.кв. Х 100) / 73 м ≈ 8 см

Популярные способы расчета мощности теплых полов

Важным показателем, учитываемым при устройстве теплого пола, является количество потребляемой энергии. Благодаря установке такой системы энергетические затраты на обогрев помещения снижаются примерно на 15%. Теплый воздух поднимается вверх, поэтому при использовании радиатора для отопления необходимо больше энергии, чтобы он прогрелся внизу. С теплым полом такой проблемы не возникает. Для точного определения количества потребляемой энергии сначала рассчитывают общую мощность теплого пола, а затем удельную мощность нагревательного оборудования, которая определяется в Ваттах на квадратный метр.

Необходимые данные для расчета

Значительно влияют на расчеты особенности помещения. Если оно плохо утеплено, к нему примыкают неотапливаемые помещения или внешних стен с окном две и более, расход электроэнергии на обогрев помещения будет более высоким, поэтому мощность теплого пола должна быть больше. Однако при упрощенных расчетах во внимание принимается только площадь комнаты, хотя и в этом случае правильнее учитывать не площадь, а объем. Результат простого расчета будет приближен к реальному, если высота потолков в помещении составляет примерно 2,7 м. Если потолки высокие, мощность системы при прочих равных условиях должна быть выше, поскольку для нагрева большего объема воздуха требуется больше энергии. Тогда в расчеты необходимо включить поправочный коэффициент.

Некоторое влияние на расчет оказывает и разновидность теплого пола, поскольку мощность разных типов нагревателей на квадратный метр отличается. Теплоотдача в значительной степени зависит от теплопроводности напольного покрытия: плитка, наливной пол оптимально подходят под укладку. Дерево тепло плохо проводит, устанавливать под деревянными полами такую систему не рекомендуется.

Если пол будет использоваться в качестве основного средства отопления, его мощность должна составлять 180-200 Вт/м2, если в качестве дополнительного – 100-160 Вт/м2 при условии укладки системы по всей площади.

Площадь, на которой установлена мебель или лежат плотные ковры, при расчетах не учитывают, поскольку укладывать на этих участках теплый пол производитель не рекомендует.

Важная особенность: обязательно учитывают возможности электрической проводки. В старых домах проводка может не выдержать высокой мощности системы.

Расчет мощностей на квадратный метр

При обогреве любого помещения в любом здании будут большие или меньшие теплопотери. Чтобы их рассчитать точно, нужно учитывать географическое положение, этажность помещения, площадь окон, материал и толщину стен и другие параметры. Удобно пользоваться для вычислений специальными калькуляторами или прибегнуть к упрощенным расчетам.

Допустим, теплопотери рассчитаны тем или иным способом, тогда для расчета общей рекомендованной мощности следует прибегнуть к формуле:

• Sу. – площадь, на которую будет укладываться теплый пол;
• Pуст. – необходимая общая мощность системы;
• Pуд. – удельная мощность теплого пола, т.е. мощность на 1 м2.

Предварительно необходимо рассчитать Pуст. по формуле:

• Pп – теплопотери;
• 1,3 – поправочный коэффициент с учетом того, что мощность нагревательных элементов должна примерно на 30% превышать теплопотери.

Предположим, что в комнате площадью 17 м2 теплопотери составили 2000 Вт, тогда Pуст.=1,3×2000 или 2600Вт.

Пусть на 70% площади будет уложена система теплого пола, рассчитываем 17*0,7=11,9 м2. Такова площадь теплого пола. Значит, подставив значения в первую формулу, получим 2600/11,9=218 Вт/м2. Это значение удельной мощности системы, которая используется в качестве основного источника тепла.

Необходимо учитывать, что требования к удельной мощности будут отличаться в зависимости от назначения помещения. Эти данные указаны в таблице, отражающей требования к удельной мощности теплого пола, используемого в качестве дополнительного источника обогрева (теплопотери компенсируются за счет радиаторного отопления).

Назначение помещения	Средние значения мощности, Вт/м2
Застекленный балкон (лоджия)	180
Спальня	120-130
Кухня	120-130
Гостиная	120-130
Детская	140
Ванная комната	140-150
Комнаты на первых этажах	140-160

Если в качестве напольного покрытия используется линолеум или ламинат, удельная мощность теплого пола не должна превышать 100-130 Вт/м2.

Необходимая мощность для обогрева помещения рассчитывается по формуле Pуст=Pуд×Sу, значит, 120×11,9=1428 Вт.

Рекомендуется устанавливать теплый пол, мощность которого выше рекомендуемой на 20-30%. Запас по мощности необходим для нормальной эксплуатации оборудования, поскольку оно не должно постоянно работать на пределе.

Расчет в зависимости от видов теплого пола

Комплектующие для устройства теплого пола различаются по виду, мощности, длине и ширине. Чтобы подобрать оптимальный вариант с учетом вычисленных значений, нужно разобраться в особенностях каждой разновидности.

Электрокабель

Для устройства системы используют одножильный или двужильный резистивный греющий кабель. Стоит он дешевле остальных разновидностей тёплого пола. Кабель укладывают витками или змейкой, закрепляют специальными фиксаторами, сверху заливают стяжкой. Укорачивать резистивный кабель нельзя. Из-за этого меняется сопротивление, увеличивается ток и сбивается вся настройка системы.

Чем толще стяжка, тем больше потерь тепла. Оптимальная толщина бетона – около 5 см, поэтому главным образом используют наливные полы. Лишь в отдельных случаях, в целях экономии, когда ночной тариф на электроэнергию меньше, целесообразно организовать толстую 10-15-сантиметровую теплоаккумулирующую стяжку. В ночные часы он прогреется и днём будет отдавать тепло в помещение.

На тех участках, где расставлена мебель или пол покрыт плотной тканью, укладывать греющий кабель нецелесообразно. Это приводит к перерасходу энергии, перегреву кабеля и порче мебели, потому что резистивный проводник нагревается равномерно. Если по каким-либо причинам необходимо уложить его на участках с плохим теплообменом, нужно использовать саморегулирующийся вариант. Его сопротивление зависит от температуры на участке. Однако ввиду высокой стоимости этой разновидности, теплые полы из саморегулирующегося кабеля практически не делают. Таким образом, рассчитывать мощность теплого пола следует с учетом только свободных от мебели и ковров участков.

Греющий кабель имеет погонную мощность от 10 до 60 Вт на м2 и в среднем на один квадратный метр приходится 4-5 витков. В совокупности удельная мощность кабельного пола выходит 120-150 Вт/м2. Если погонная мощность не указана, можно вычислить ее, поделив общую мощность кабеля на его длину.

Рассчитывая удельную мощность теплого пола из греющего кабеля, следует учесть важный параметр – шаг укладки. Он рассчитывается по формуле:

Оптимальное расстояние между петлями – 7,5–10 см. При максимально плотной укладке есть вероятность самонагрева электрокабелей – он не будет успевать отдавать тепло. Срок службы теплого пола в этом случае сокращается.

Термомат

Использовать кабель в матах гораздо удобнее, чем обычный греющий кабель. Маты не нужно фиксировать, достаточно просто расстелить их на полу, сделать самовыравнивающуюся тонкую стяжку, положить сверху ламинат, паркет, уложить плитку. Кабельный теплый пол в матах прекрасно себя будет чувствовать под слоем плиточного клея.

Для изготовления термоматов используется обычно двухжильный резистивный кабель, поэтому разрезать мат по проводникам нельзя. Можно резать только полимерную сетку, на которой он закреплен. Удельная мощность термомата равна 100-150 Вт/м2, гораздо реже 200 Вт/м2. Если система будет использоваться как дополнительная, достаточно взять значения удельной мощности из представленной выше таблицы, в соответствии с типом помещения, и подобрать термомат подходящей мощности.

Инфракрасная пленка

Инфракрасная пленка изготавливается на основе углерода. Она очень тонкая, поэтому уложить её можно практически под любое напольное покрытие. Особенности инфракрасной пленки в принципе действия: инфракрасное излучение нагревает не воздух, а предметы. Также пленочный пол отличается высоким КПД – он доходит до 95%. Укладывать такой пол нужно сухим способом, следя за тем, чтобы сохранялся промежуток в 20 см от краев пленки и стен (предметов мебели). Резать пленку можно не в любом месте, а обычно только через каждые 25 см.

Удельная мощность такой системы варьируется от 130 до 230 Вт/м2. Чтобы точно рассчитать необходимое значение, потребуется план помещения в масштабе, выполненный на миллиметровой бумаге, с точным планом раскладки пленки. По нему вычисляют площадь укладки. К примеру, она равна с учетом необходимых отступов – 10 м2 (общая площадь – 17 м2). Нужно вычислить процентное соотношение к общей площади помещения: Sу×100%/Sобщ. Получается 10×100/17=58,8%. Если площадь меньше 60%, то выбирают ИК пленку с удельной мощностью 220 Вт/м2, если больше 60% – то от 160 до 220 Вт/м2. При необходимости вычисляют Pуст по формуле Pуст=Pуд×Sу или для конкретного примера 220×10=2200 Вт.

Варианты снижения расхода мощности

Финансовые затраты на обогрев помещения при использовании системы теплого пола могут быть ощутимыми. Снизить расход мощности и сохранить средства можно несколькими способами:

• Дом или квартира должны быть качественно утеплены. Если потери тепла незначительны, удастся сэкономить 35-40% энергии, благодаря этому ровно настолько же снизятся финансовые расходы.
• Около 30% электроэнергии удается сэкономить благодаря установке терморегулятора в самой холодной точке помещения. Система будет автоматически включаться и отключаться при превышении заданного порога или падения температуры ниже заданного значения.
• В некоторых регионах введены разные тарифы на дневное и ночное потребление электроэнергии. В таком случае рекомендуется установить двухтарифный или трехтарифный счетчик, установить кабельный пол, залить толстую теплоаккумулирующую бетонную стяжку и включать тёплый пол ночью.
• Теплый пол нужно прокладывать только на свободных от мебели участках. Установка под коврами и мебелью вредит самой системе и ведёт к перерасходу тепловой энергии.

При понижении температуры в помещении на один градус можно сэкономить примерно 5% от общей суммы затрат.

Система теплого пола позволяет создать максимально комфортный микроклимат в помещении. Но прежде чем приобрести кабель, маты или ИК пленку, необходимо рассчитать требуемую мощность теплого пола на квадратный метр. Особенности материала таковы, что просто взять и отрезать лишний кабель или пленку нельзя.