Как рассчитать теплый пол — формулы и инструкции по расчету водяных и электрических полов, онлайн калькулятор

Терморегуляция и более реальные цифры

Расход энергии электрическими теплыми полами снижается за счет установки терморегулятора. Без него температура поверхности напольного покрытия была бы слишком высокой и не самой комфортной. Термостат отслеживает температуру чистовых полов, включая и отключая подачу электроэнергии по мере необходимости. В зависимости от уровня тепловых потерь, реальный расход падает на 30-40%.

Есть еще один способ экономии – он заключается в отключении теплых полов в то время, когда дома никого нет. Эта методика актуальна в том случае, если пленка используется как вспомогательное оборудование. Если она работает как основное отопление, то отключать ее не имеет смысла – за это время дом остынет, а на его повторный прогрев уйдет примерно столько же электроэнергии, сколько и будет сэкономлено за период отключения.

Итого, даже если пленочные теплые полы будут работать 60% от всего времени (это 14,4 часа в день), то расход электроэнергии составит около 317 кВт (или 216 кВт при работе во вспомогательном режиме).

Давайте посмотрим, что у нас получается в денежном эквиваленте. Так как тарифы на электроэнергию в регионах разные, примем в среднем цифру в 4,5 руб./кВт. За месяц работы в основном режиме расход на пленочные теплые полы составит 1426,5 руб./мес., во вспомогательном – 972 руб./мес.

О пленочных нагревателях

Расчет количества инфракрасной пленки выполняется гораздо проще и сводится к подбору греющего материала по размерам и удельной теплоотдаче:

Рассчитайте потребность помещения в тепловой энергии (раздел первый данной публикации).
Набросайте планировку комнаты со стационарной мебелью. Вычислите размер и квадратуру свободного участка.
Пленочные теплые полы раскладываются с отступом от стен 15—20 см. Нарисуйте эти полосы на эскизе и отнимите их размеры от свободной площади.
Последняя задача – расположить на оставшемся участке инфракрасную пленку требуемой суммарной мощности. Выберите в каталоге производителя рулоны нужной ширины и теплоотдачи.

Учитывайте, что термопленку допускается резать только поперек, ориентируясь по специальным линиям (интервал – 250 мм). Соседние полотна можно класть впритык либо с расчетным интервалом, но не внахлест. Для спальни из нашего примера количество пленки считается так:

Потребная теплоотдача напольного контура – 1,08 кВт. Если брать изделие с теплоотдачей 130 Вт/м², понадобится 1080 / 130 = 8,3 м² пленочного нагревателя. С учетом запаса – 9 м².
Ширина рулона – 0,5 м. Чтобы набрать 9 квадратов, нужно взять пленку длиной 18 м.
Поскольку в спальне остается свободным пространство 15 м², данный тип нагревателя вполне подойдет.

Определение тепловой потери помещения

Если теплопотери превышают указанное значение, то потребуется выбрать иную систему отопления, или дополнить тёплые полы установкой радиаторов. Возможно, следует дополнительно утеплить дом.

Полученные теплопотери делятся на площадь отапливаемых помещений. Это предварительная расчётная мощность водяного тёплого пола на квадратный метр. Окончательный расчёт выполняется в специальной компьютерной программе.

Если бы наша система отопления с использованием полов указанной конструкции состояла только из него, то расчёты можно было считать завершёнными. Но необходимо учитывать участок от коллектора до котла, учитывая, при этом, гидравлическое сопротивление участка.

Способы укладки труб

Определившись с количеством труб и их диаметром, можно переходить к следующему важному моменту: выбору способа их укладки

Змейка

Его используют в комнатах с внутренними стенами, с утепленной наружной стеной. С гидравлической точки зрения этот способ наиболее экономичен. Основной недостаток такой раскладки — большая разница температур в начальной и конечной точках трубопровода. Это связано с тем, что подача горячей воды производится с одной стороны, то есть в конце комнаты остывший теплоноситель будет двигаться к обратке, и температура там будет ниже.

Кроме того, этот вариант раскладки труб является достаточно трудоемким. Довольно часто он производится с шагом труб от 20 см и выше из-за того, что согнуть их для меньшего шага очень сложно, особенно, если речь идет о трубе диаметром 18-20 мм. Рациональнее всего использовать такое расположение труб в санитарных зонах, где необходимо обходить сантехнические приборы и устройства, а также для выравнивания смежных зон отопительных контуров.

Зигзаг

Этот способ имеет тот же недостаток, что и предыдущий: неравномерность прогрева в разных точках комнаты. Поэтому, при его использовании, необходимы насосные установки усиленной мощности, прокачивающие воду в системе с большой скоростью.

Спираль или улитка

При таком способе раскладка труб производится от периметра помещения к центру. Таким образом, достигается равномерный прогрев всей поверхности, что делает эксплуатацию теплого пола максимально удобной и комфортной. При укладке спиралью трубы можно разложить на поверхности с любым шагом, начиная от 10 см. Этот способ подходит для помещений любого назначения и площади.

Оборудуйте твердотопливный котел длительного горения своими руками. Это экономически выгодно и удобно. Оцените преимущества электрического котла для отопления частного дома в нашей статье.

Один из наиболее экономических вариантов котла индукционный

Как выбрать, что учитывать и на что обратить внимание читайте в нашей статье

Советы и рекомендации

Чтобы получить максимально точные расчёты, целесообразно обратиться за консультацией профессионалов, специализирующихся на выполнении монтажа внутренних инженерных коммуникаций.

Допускается использование онлайн-калькулятора, который облегчит расчёты, но даст весьма приблизительные вычисления, представляющие общую информацию о масштабах предстоящих монтажных работ.

Пример расчета водяного теплого пола

Для обогрева старых и ветхих сооружений, не обладающих качественным утеплением, нецелесообразно использовать систему тёплых водяных полов в качестве единственного отопительного элемента, что обусловлено низкой степенью эффективности и высоким уровнем энергозатрат.

Уровень технической грамотности всех выполненных расчётов оказывает непосредственное влияние на качественные характеристики монтируемой отопительной системы. Правильные расчёты позволяют оптимизировать финансовые затраты не только на процесс установки водяного обогрева полов, но и минимизировать расходы во время эксплуатации и обслуживания всей отопительной системы.

Подготовка расчета теплого пола

Теплый пол лучше не прокладывать под тяжелыми предметами, например, мебелью
Части комнаты, заставленные предметами, которые не перемещаются, можно не обогревать

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ: Влагостойкие плиты для пола – используем по назначению. Плиты и листовые материалы для устройства чернового пола

Сокращая площадь обогрева, вы экономите на трубах. Конечно, делать это нужно без фанатизма, исходя из рациональных соображений.

Максимальная величина контура, то есть, наибольшая возможная длина трубы, зависит от производителя и типа трубы. Обычно этот показатель укладывается в пределах от 70 до 120 метров. Поэтому максимальная площадь, которую можно охватить одним контуром, составляет от 15 м2 до 25 м2.

Расчет теплых полов как основного отопления

А как узнать, хватит ли тепла от электрического пола, чтобы согреть все помещение и дом? Для этого требуется высчитать ваши теплопотери. Безусловно в каждом случае все индивидуально, и куча факторов будет влиять на погрешность.

Однако можно приблизительно сориентироваться на требования СНиП.

Они говорят, что нормальная теплопотеря для стандартной жилой квартиры – это 1кВт/ч на площади в 10м2.

При этом высота потолков – максимум 3м, а стены, пол и все остальное должно быть утеплено опять же согласно СНиП.

Возьмем те же расчетные данные, что и ранее. Площадь комнаты 20м2.

Соответственно на такой площади теплопотери составят – 2кВт/час

Ваша задача перекрыть полученные данные. То есть, вы должны уложить маты определенной мощности и на определенной площади так, чтобы итоговый результат от такого монтажа был либо равен, либо превышал расчетные тепло потери помещения.

Мы знаем, что полезная площадь, которую можно использовать под маты или греющий кабель в комнате – 8м2.

Исходя из этого высчитываем, какой мощности теплый пол нужно выбрать, чтобы его хватило для согревания комнаты как основного источника тепла.

Итого для нашей комнаты имеем:

Pтп= 2 / 8 = 0,25кВт/м2

При этом если вы проживаете в климатической зоне, когда несколько дней температура на улице может опуститься до -30 градусов, рекомендуется к этой мощности добавить еще +25%.

Если такого мощного мата или кабеля нет в наличии, то попробуйте увеличить полезную площадь укладки и сделать расчет заново.

Исходные данные для расчета

Для правильного расчета теплопотерь через пол, крышу, стены, окна, двери необходимо обращаться к квалифицированным строителям. При подсчетах учитываются:

Площадь и планировка здания, состав помещений – количество ванных, детских, вспомогательных и буферных помещений.
Материал стен, потолка, фундамента.
Утепление дома, перекрытий и фундамента.
Конструктив и отделка стен определяет кратность воздухообмена и потери тепла на нагрев воздуха, поступающего при вентиляции помещения.
Количество, площадь и конструкция окон и дверей.
Этажность здания, наличие цокольного этажа, гаража или подвала, конструктив второго этажа (мансарда или полноценный этаж).
Климат региона (средние и минимальные зимние температуры).
Количество людей, проживающих в доме.
Наличие дополнительных систем отопления и источников тепла (печей, каминов, радиаторной системы).

Шаг 2. Укладка гидроизоляции и утепления

Советуем пользоваться дешевой полиэтиленовой пленкой, материал отлично выполняет свои задачи, при необходимости растягивается, что минимизирует риски появления разрывов.

Гидроизоляция пола пленкой

Армированная гидроизоляционная пленка для пола

Как мы уже упоминали, толщина утепления зависит от этажа и климатической зоны проживания. Если вам нужно сделать теплоизоляционный слой толще 5 см, то мы рекомендуем не покупать одну толстую плиту, а две тонких.

Плиты из экструдированного пенополистирола

Толстые плиты можно использовать для утепления стен, в таком положении на них вообще не действуют изгибающие нагрузки. Законы физики говорят, то две тонкие плиты имеют больший запас изгиба до появления трещин, чем одна толстая. Имеется в виду, что общая толщина в обоих случаях одинакова. Такие особенности позволят утеплению компенсировать возможные огрехи подготовки основания. Утеплитель нужно класть с таким расчетом, чтобы стыки перекрывались.

Упаковка пенополистирола

Если плиты не удалось точно обрезать и в стыках появились заметные щели, то их нужно обязательно заделывать монтажной пеной. Многие строители советуют фиксировать демпферную ленту над утеплением непосредственно под цементную стяжку, такой вариант имеет право быть. Мы не приветствуем это решение, все-таки намного эффективнее и надежнее фиксировать ее до утепления, она поможет идеально заделать щели по периметру помещения без использования монтажной пены.

Утепление пола, укладка плит

Укладка плит в два слоя

Правила расчёта

Для выполнения системы отопления на площади 10 квадратных оптимальным вариантом будет:

использование 16 мм труб с длиной в 65 метров;
показатели расхода используемого в системе насоса не могут быть меньше двух литров в минуту;
контуры должны обладать равноценной длиной с разницей не более 20%;
оптимальный показатель расстояния между трубами составляет 15 сантиметров.

Следует учитывать, что разница между температурой поверхности и теплоносителя может составлять порядка 15 °C.

Оптимальный способ при укладке трубной системы представлен «улиткой». Именно такой вариант монтажа способствует максимально равномерному распределению тепла по всей поверхности и позволяет минимизировать гидравлические потери, что обусловлено плавными поворотами. При укладке труб в зоне наружных стен оптимальный шаг составляет десять сантиметров. Для выполнения качественного и грамотного крепления целесообразно проводить предварительную разметку.

Таблица теплопотребления различных частей здания

Сравнительный анализ потребления теплых полов по видам

Во всех электрических полах осуществляется индукционный нагрев поверхности, то есть при помощи электрического тока. Происходит преобразование электроэнергии в тепловую энергию приблизительно с одинаковым КПД. На размер энергопотребления тёплого пола влияет способ монтажа и напольное покрытие.

Большое значение оказывают следующие факторы:

Теплоизоляция и коэффициент отражения подстилающего материала;
Степень теплопотерь в стяжке — это важно для сооружений, монтирующих в стяжку.

Проанализировав вышесказанное можно подвести итог, что:

наиболее энергоэффективны греющие устройства, которые кладутся непосредственно под декоративное изделие;
укладка качественного утеплителя с отражающей поверхностью и изоляция краёв стяжки от стен, позволит сократить различия между моделями с точки зрения экономичности.

Несмотря на небольшое расхождение в уровне потребления электроэнергии различными типами электрических полов, отличия всё же есть. Наиболее существенный расход у плёнки — 220 Вт/м2, степень максимального нагрева +40 градусов.

При монтаже кабеля в стяжку — 150 Вт/м2. Поэтому, если позволяет конструкция, то экономичней укладывать кабельную систему в стяжку. При качественно сделанной теплоизоляции, устройство будет прогревать стяжку около 8 часов, а потом она будет отдавать его помещению.

Однако, это разница в потреблении электрического тока разными видами систем не значительная, при укладке их в помещениях маленькой площади. Существенно отличаются расходы при их монтаже во всей квартире.

ИК полы из плёнки: конструкция, достоинства и недостатки

Механизм действия ИК термоплёнки можно рассмотреть на примере устройства карбоновых полос, сгруппированных в секции.

Карбоновая паста запаяна в полиэстерную или полипропиленовую плёнку. По токопроводящим медным и серебряным шинам, расположенным по краям плёнки, к карбону подходит электричество. В момент прохождения тока по карбоновой полосе происходит выделение тепла.

Секции можно кроить по разделительным полосам. Обычно ширина рулонов от 0,5 до 1 метра. Плёнка выпускается разной толщины. Минимальная — 0,2 мм., максимальная — 2 мм.

Характеристики пленочного теплого пола позволяют совмещать его практически со всеми напольными покрытиями. Достаточно раскатать для изоляции полиэтиленовую плёнку, и можно сверху стелить паркет, ламинат, или класть плитку с использованием клея для тёплых полов.

Идеально подходят ИК полы для деревянных покрытий. Древесина прогревается равномерно, значит, не деформируется и не трескается.

Если нужно сверху раскатать ковролин, то строительный «сэндвич» будет выглядеть следующим образом: ИК плёнка, полиэтиленовая плёнка, фанера, или любой другой жёсткий листовой материал, ковролин.

Что касается линолеума, конструкция будет выглядеть так же, однако нужно учитывать рекомендации производителя. Далеко не весь линолеум подходит для тёплых полов, так как высока опасность его деформации.

Возможные способы укладки контура

Для того чтобы определить расход трубы на обустройство теплого пола, следует определиться со схемой размещения водного контура. Основная задача планирования раскладки – обеспечение равномерного обогрева с учетом холодных и неотапливаемых зон помещения.

Возможны следующие варианты раскладки: змейкой, двойной змейкой и улиткой. При выборе схемы надо учитывать размеры, конфигурацию помещения и расположение наружных стен