Как рассчитать мощность теплого пола – теория и практика

Создание схемы

До начала монтажа очень важно все правильно рассчитать. Для этого составляется схема подключения электрического теплого пола. Здесь в обязательном порядке должен быть отмечен шаг укладки электропроводки или же нагревательного мата

В любом случае следует придерживаться определенных рекомендаций, чтобы получить действительно качественную схему:

Здесь в обязательном порядке должен быть отмечен шаг укладки электропроводки или же нагревательного мата. В любом случае следует придерживаться определенных рекомендаций, чтобы получить действительно качественную схему:

• При выборе шага укладки теплого пола электрического под плитку следует выдерживать расстояние от стен в комнате, которое будет равно минимум 100 мм.
• Укладку используемого материала можно кроме прямолинейного направления, можно выполнять и сгибать. Для этого она подрезается в специально отмеченных местах. Изгиб производиться в нужном направлении. Эти все тонкости могут позволить снизить расход потребляемой энергии. Нагрев будет осуществляться именно в тех местах, в которых это необходимо.
• Запрещен монтаж нагревательных элементов под громоздкой мебелью (при отсутствии ножек) и бытовой техники. При таком исполнении тепло не будет поступать для обогрева воздуха в помещении, а будет возвращаться обратно к элементам нагрева. Это вызовет их перегрев и выход из строя.

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.

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:

Расчет для разных типов помещений

В каждом помещении, в зависимости от его особенностей, требуется различная мощность подогрева пола. Наибольшей она должна быть в прохладных комнатах, а также на лоджии или балконе. В таком помещении мощность не может быть менее 180 Вт/м2. В ванной или санузле – не менее 140 Вт/м2 из-за высоких показателей влажности.

Что касается электрического пола, в этом случае минимальная мощность должна быть равна 120 Вт/м2.

Электрический теплый пол под плитку

Таблица. Мощность системы подогрева пола в случае использования ее как дополнительного источника тепла.

Помещение	Мощность, Вт/м кв.
Балкон и лоджия	180
Ванная, санузел	140-150
Жилые комнаты и кухня, расположенные на 2 и выше этажах	120-130
Жилые комнаты и кухня, расположенные на 1 этаже	140-150

Водные системы подогрева полов

Водяные теплые полы завоевали популярность

Несмотря на довольно широкое распространение и высокую популярность, которой пользуются водяные системы подогрева полов, электрические теплые полы под плитку можно назвать более эффективными и удобными в применении, простыми в монтаже и эксплуатации, доступными в отношении цены.

Это связано в первую очередь с тем, что подключение такой системы осуществляется независимо от центрального парового отопления и может быть осуществлено в любое удобное время.

По металлическому или полимерному контуру циркулирует горячая вода

Водяной теплый пол под плитку – это не что иное, как набор контуров труб, по которым постоянно движется (циркулирует) носитель тепла (горячая вода). Конечно, выполняя работы по обустройству данного отопления, необходимо соблюдать все требования и правила, в противном случае полноценного обогрева не получится.

Речь идет о качественной термоизоляции с использованием фольгированных материалов. Термоизоляция может быть или однослойной, или многослойной, но в любом случае она должна гарантировать движение теплового потока вверх. Это позволит свести минимуму расход энергии на прогрев основания пола.

Наряду с этим, следует выполнять правильное армирование, обеспечивающее безопасное использование и сохранность труб системы. Теплые полы под плитку, в основе которых лежит циркуляция жидкого теплоносителя, требуют грамотного устройства водяного контура и постоянного наблюдения за уровнем температуры в системе.

Выполненная строго по уровню под контролем горизонта бетонная стяжка способствует не только надежной фиксации, но и своеобразной защите труб системы. Она накапливает и равномерно распределяет сконцентрированное тепло по всей поверхности пола, передавая его керамической плитке.

Теплый пол под плитку, выполненный на основе водяного контура, отличается тем, что основательно прогретая стяжка медленно отдает тепло финишному напольному покрытию. Кроме того, стяжка способна довольно долго сохранять температуру нагрева даже после отключения системы.

Проектирование кабельного подогрева

Главными отличиями электрических теплых полов — нагревательные элементы, состоящие из кабелей или кабельных секций. Рассмотрим разновидности и методы расчёта.

Резистивный нагревающий кабель – это нагревательный элемент из одного или двухжильного кабеля в защитном экране, с неизменным сопротивлением, который уложен по площади пола.

Кабель имеет стандартные значения длины, а соответственно сопротивления и вырабатываемого тепла.  Длину кабеля изменять нельзя, это приведёт к изменению тока и нарушению работы.

Удельная мощность и длина

Это мощность одного кв.м теплого пола. Под этот показатель подбирается длина нагревающего электрокабеля.

Например, мощность кабельной системы для правильного подогрева должна быть около 100-150 Вт/м2; если теплый пол планируется использовать как основное отопление, то нужно 150-200 Вт/м2. Если нам нужно подогреть 10 м2, то нужен кабель мощностью 10*100=1000 Вт.

Сколько это метров кабеля?

Это уже будет зависить от его сечения. Чем толще провод, тем, больше его мощность, и тем больше шаг укладки будет при монтаже. Более тонкий провод придется укладывать с меньшим шагом, чтобы соблюсти выбранную удельную мощность, соответственно расход кабеля будет больше.

Для удобства расчетов и укладки продаются электрические ТП в виде матов, свернутых в рулон. Кабель в них уложен змейкой с определенным шагом и зафиксирован. Ширину такого «коврика» изменить нельзя, как правило, она равна 50 см. Получается, что удельную мощность задает производитель, например 130 Вт/м2. Покупателю остается только выбрать подходящую площадь нагревательного элемента из имеющихся в продаже.

Основные правила проектирования

Проектирование теплого пола

• Длина каждого контура 16 мм не должна превышать 100 м (или 120 для труб диаметром 20 мм). Чем короче будет длина труб, тем экономичнее окажется система, так как потребуется более слабый циркулярный насос.
• Оптимальным вариантом для 16 мм труб считается длина 65 м, или примерно 10 м2. Расход насоса для работы на такое помещение (10 м2) должен быть не менее 2 литров в минуту.
• Нужно проектировать контуры таким образом, чтобы они имели равномерную длину, и не отличались друг от друга более чем на 10-20% с учетом подвода к коллектору.
• Оптимальное расстояние между труб 150 мм.
• Температура поверхности не должна превышать 30 градусов. В большинстве случаев этого достаточно. Имейте в виду, что температура теплоносителя может быть на 10-20 градусов выше.
• Самым оптимальным способом укладки труб является «улитка». Такой вариант равномерно распределяет тепло по поверхности и не создает больших гидравлических потерь за счет плавных поворотов.
• Так как на полу рядом с наружными стенами холоднее, там шаг укладки делается в 1,5 раза меньше, но не менее 10 сантиметров.
• Крепление труб лучше всего делать по разметке. Особенно без неё не обойтись, если имеются препятствия, которые нужно обходить, либо косые углы.

Пример идеального теплого пола

Конструкция теплого пола

• Основание имеет перепады высот менее 3 см;
• Используется утеплитель толщиной от 3 сантиметров, тем самым повышается эффективность системы, она не греет пол по направлению вниз. Лучше всего использовать пенопласт или пенополистирол плотностью выше 35 кг/м3.
• Бетонная стяжка имеет толщину 4-10 см.
• Используется арматурная сетка для армирования стяжки и равномерного распределения тепла.
• Применяются сшитые из полиэтилена или металлопластиковые трубы. Разницы между ними особой нет, кроме как в удобстве укладки: металлопластик будет легко укладывать, так как он просто гнется.
• Чем больше будет диаметр труб – тем меньше будет сопротивление потоку и теплопередача, а значит и КПД выше. Поэтому обычно используют трубы диаметром 16 и 20 мм.
• В качестве защитного и теплораспределяющего слоя поверх труб используется бетонная стяжка с мелким щебнем.

Расчет теплоотдачи для греющего кабеля

Греющий кабель отличается удельной теплоотдачей в 20-30 ватт на каждый квадратный метр. Расчет количества основан н шагах укладки

Дополнительно обращают внимание на следующее:

1. Шаг варьируется в диапазоне от 10 до 30 см. Чем он больше, тем более явный характер будет носить неравномерность нагрева.
2. Длина кабеля определяется по следующей формуле – L=S/Dx1,1. Здесь S – площадь в квадратных метрах, 1,1 – коэффициент для учета изгибов, D – шаг укладки.

Помните, что кабель будет уложен не по всей площади. Поэтому нужно определиться со средними показателями, добиваясь максимальной эффективности. Каждый квадратный метр позволяет получить до 120 Ватт тепла при этом комфортная температура будет оставаться.

Таблица соотношения мощности и длины нагрева кабеля

Расчет мощности при обогреве полов в разных помещениях

Помещения различаются по своей площади и назначению. Так, балконы и лоджии, прихожие и коридоры должны обогреваться максимально, на мощности около 180 Вт/м2

Важно провести герметизацию и утепление этих пространств, чтобы снизить потери тепла

Уровень потребляемой электроэнергии будет не сильно большой, поскольку в этих зонах отопление включается не очень часто. В гостиной и на кухне нужно около 120 Вт/м2, для детской этот показатель увеличивается до 140 Вт/м2 .

На мощность влияет и напольное покрытие: ламинат и линолеум требует до 130 Вт/м2, а если есть радиаторное отопление, то достаточно 110 Вт/м2.

Чтобы выбрать – электрический или водяной обогрев?

На выбор того или иного метода обогрева пола влияет сразу несколько факторов

Например, важно решить, где они будут эксплуатироваться. Рассмотрим некоторые варианты:

• Если у вас квартира, то в большинстве случаев используется электрический обогрев. Его внедряют в такие помещения: балкон/лоджия, кухня, коридор, ванная и жилая комната.
• Если вы живете в частном доме и нужно организовать обогрев отдельных участков жилой площади, то в таком случае также приоритет можно отдать электрической системе.
• Если вы проживаете в частном доме, и вам предстоит организовать отопительную систему, то в таком случае водяной теплый пол – лучшее решение.

В чем же разница между этими двумя системами обогрева? Если вы обустраиваете электрический теплый пол, то для отопления используется электрический кабель. Электричество преобразовывается в тепловую энергию. Большую роль здесь играет используемый материал. Если кабель выполнен из алюминия или меди, то тепла будет недостаточно. Посредством этих материалов тепло очень слабо выделяется. Совсем другая картина при использовании резистивного кабеля, который изготовлен из никель-хромового сплава. Когда через такой провод проходит электричество, оно преобразовывается в тепло и нагревается.

Что касается водяной системы отопления пола, то здесь все очень просто. В качестве отопительного контура используются специальные трубы. Разница может заключаться только в методе их укладки. Существует несколько схем, которые эффективны при разных обстоятельствах. В качестве теплоносителя может использоваться антифриз, тосол или вода. При таком обогреве расход электроэнергии значительно ниже.

Чтобы увидеть, в чем еще кроется разница, произведем некоторые расчеты. Так, если необходимо отопить дом площадью в 200 м2, то общая мощность электрического пола потребуется до 25 кВт. Из этой площади в целом отопительный контур будет уложен на 70% пола (140 м2). Теперь делаем следующее умножение:

140 м2 × 150 Вт/м2 = 21 кВт.

Если такая система используется как основная, то эта цифра может доходить до 25 кВт. Во-первых, подвести такую мощность к дому будет очень сложно. Во-вторых, расходы на дальнейшее обслуживание греющего пола будут очень большие.

Но электрический обогрев также имеет свои преимущества. Например, нет необходимости покупать дорогостоящее оборудование, например, циркуляционный насос, коллектор, смесительный узел и тому подобное. Все это оборудование потянет большую часть вашего бюджета, выделенного на организацию напольного отопления.

Электрическая система, в отличие от водяной пользуется большим спросом в городских квартирах и тому есть несколько весомых доводов:

• Подключение к системе водоснабжения значительно уменьшит общее давление, поэтому потребуется покупать циркуляционный насос.
• Подключение к централизованной отопительной системе может вызвать температурный хаос. Ваши соседи будут явно недовольны холодными батареями и вашим теплым водяным полом.
• Подключение без сопроводительных документов наказуемо законодательством.

С другой стороны, электрический обогрев требует больших растрат энергоносителя, а также имеет небольшое количество электромагнитных волн. Так, двужильный кабель в отличие от одножильного своего аналога выделяет гораздо меньше излучений.

За счет чего происходит сокращение магнитных волн в двужильном проводе? Электрический ток направляется навстречу друг к другу, что гасит встречные колебания. В некоторых системах, например, в матах Теплолюкс-MINI электромагнитные волны гасятся за счет близкого расположения витков кабеля. А двужильный кабель Теплолюкс-Tropix имеет еще меньший уровень сопротивления.

Как проводят расчет трубы для водяного теплого пола

Водяной теплый пол представляет собой систему соединенных между собой труб, которые затем подключаются к коллектору. В качестве расходных материалов берут гофрированные, медные (очень дорогие) или металлопластиковые изделия. Тип труб должен учитываться используемым вами калькулятором теплого пола, ведь материал их производства не только влияет на стоимость монтажа системы, но и на тепловые характеристики. Но для расчета расхода труб для теплого водяного пола на квадратный метр только типа расходных материалов недостаточно.

Нужно знать:

Площадь, на которой будет выполняться укладка системы.

Ее называют полезной. Рассчитывается она очень просто. Нужно из общей площади помещения вычесть ту площадь, которую будут занимать стационарные предметы мебели — кухня, диван или кровать с коробами, шкафы и т.д. Чтобы было проще выполнить расчет трубы для теплого пола без калькулятора, эксперты предлагают сделать графический чертеж. План помещения, где будет выполнена укладка, или всей квартиры с разметкой полезных площадей. Теперь провести расчет водяных теплых полов по площади будет не сложно — нужно сложить все полезные площади.

Тип укладки труб.

Существует несколько вариантов — «змейка», «улитка», «двойная змейка» и «угловая улитка». Формы монтажа труб можно комбинировать.

Обычно «змейку» выбирают при организации вспомогательной системы обогрева незначительных по площади помещений. Также имеет смысл поинтересоваться, как рассчитать длину трубы для теплого пола с учетом укладки «змейка» и владельцам частных домов с качественным наружным утеплением. В комнатах с незначительными потерями тепла этот способ монтажа труб будет эффективным. Дело в том, что он предполагает размещение изделия по синусоиде с протягиванием вдоль стен. Поэтому в больших комнатах (длина трубы свыше 65 м) температура поверхности может сильно колебаться — свыше 90С. Этот недостаток слегка устраняет «двойная змейка». Поэтому использовать нужно тот онлайн калькулятор теплого водяного пола, который учитывает полезную площадь и тип монтажа труб.

В объемных пространствах стандартной геометрии (без дизайнерских излишеств) — прямоугольник, квадрат, круг — удобнее применять тип укладки «улитка». Способ еще называть «спираль». Он предполагает фиксацию трубы вдоль стен с последующим изгибом на 900 и закручиванием. Метод позволяет эффективно чередовать трубы «подачи» и «обратки». Его применение не только упрощает расчет трубы для теплого пола на 1 м2, но и позволяет организовать равномерный прогрев поверхности.

Шаг укладки.

Шаг — расстояние между соседними изделиями. Он не должен превышать отметку в 30 см. Такое ограничение связано с неэффективностью работы теплого пола. При ходьбе по нему ступни человека не должны ощущать перепад температур. При монтаже труб с шагом свыше 33 см такой эффект будет очень заметен. Любой онлайн калькулятор трубы теплого пола учитывает этот параметр.

Есть ограничение и для граничных зон. Здесь трубы размещаются с шагом 10 см. В остальных зона параметр увеличивают на 5 см (обычно). То есть 15, 20 и 25 см. Чем больше шаг, тем менее тепло в помещении и тем меньший объем расходных материалов потребуется. Поэтому если вы не знаете, как рассчитать длину трубы для теплого водяного пола, вспомните о назначении отапливаемой площади и личных требованиях комфорта. Если это спальня при плохом центральном отоплении, тогда 10-15 см. Если коридор, 20-25 см. Но прибавка 5 см не категоричная. Шаг может быть и 17.5 см, и 11.5 см. Его удобнее рассчитать по площади и назначению комнаты, учитывая теплоотдачу теплого пола, которую по таблице выше можно посмотреть.

Факторы, определяющие мощность теплого пола

На выбор мощности устройства влияет много причин, которые нужно учитывать, чтобы отопительная система работала эффективно. 

Климатические условия так же играют важную роль. Если дом находится в регионе с холодным климатом, то производительность отопительной системы следует выбирать с запасом.

Основной обогрев или нет

Один из факторов, оказывающих влияние на мощность — тип обогрева, то есть, система будет основным источником тепла или дополнительным. Если — это основная отопительная система, то требуется устройство более высокой производительностью, необходимый уровень удельной мощности — 200 Вт на м2.

Каждый вид греющего пола имеет свои стандартны по тепловой мощности на квадратный метр:

• кабельные — 220 — 230 Вт;
• кабельные маты — 100 — 160 Вт;
• инфракрасная плёнка — 130 — 230 Вт;
• стержневые — 130 — 160 Вт;
• водяные — 40 — 150.

Вид помещения и его размер

У каждого помещения в квартире своя функция, в зависимости от которой определяется температурный показатель. Кроме того, на температуру влияет площадь комнаты, и количество оконных проёмов.

К примеру, мощность обогревательной системы уложенной на лоджии должна быть выше, чем предназначенной для кухни.

В большинстве случаев, производители электрических полов прикладывают рекомендации по данным параметрам:

• ванная комната — 150 до 180 Ватт/м2;
• остеклённый балкон — 150 до 180;
• кухня, спальня, коридор — 110 до 150.

При определении мощности тёплых полов в зависимости от размера обогреваемого помещения, не нужно брать в расчёт участки, где будет располагаться тяжёлая мебель, так как под ней установка обогрева не рекомендована. Естественно, чем меньше площадь комнаты, тем потребуется обогреватель меньшей производительности.

 Напольное покрытие

Показатель мощности обогрева во многом зависит от финишного покрытия. Ведь материал имеет разную степень теплопроводности.

При использовании тёплого пола под ламинат, затраты на теплоресурс возрастут, так как данный материал является плохим проводником тепла. Если использовать ковролин или линолеум, то нагрев произойдет быстрее, что приведет к экономии тепловой энергии.

Теплоизоляция помещения и тепловые потери здания

Теплоизоляция дома, от которой во многом зависят потери тепла — один из важнейших факторов при определении мощности тёплого пола на метр кв. При плохом утеплении (окон, дверей, перекрытий) система будет дольше работать, и больше потреблять теплоресурса, а это приведёт к увеличению расходов.

В старых панельных домах, толщина стен всего 10 — 15 см. В таких стрениях тепловые потери достигают 50%.

Температура в градусах	Хорошая изоляция (Вт/м2)	Средняя	Плохая
18	40	70	110
20	47	77	117
24	90	120	160

Приблизительную оценку теплоизоляции помещения можно произвести самостоятельно, используя онлайн-калькулятор. Согласно современных СНИПов, уровень теплозащиты должен быть в пределах 100 -130 Вт/м2.

Вид монтажа

Способ монтажа тёплого пола, также влияет на выбор его мощности. Ведь от толщины «пирога» зависит его теплоотдача.

Способы укладки:

1. Цементная стяжка — один из вариант монтажа. Бетонный раствор заливается минимальным слоем 30 мм. Для прочности конструкции на теплоизоляцию укладывается полипропиленовая фибра, или монтажная сетка, к которой крепится нагревательный элемент. Поверх заливается бетонная стяжка. Чем толще бетонный слой, тем время прогрева дольше, но при этом, тепло аккумулируется, что увеличивает период остывания.
2. Теплый пол под плитку — часто делается на старое основание. Сначала укладывается кабель с определённым шагом, чем он меньше, тем лучше. Нагреватель заливается плиточным клеем, после затвердевания монтируется плитка. Такой способ обеспечивает хорошую теплоотдачу.
3. Сухой монтаж под ламинат — если невозможно заливка бетонной стяжки, из-за тяжести конструкции, то осуществляется монтаж в штробы. Чтобы температура была равномерной по всей поверхности, штробы должны иметь глубину 10 мм, в которые укладывается нагревательный элемент. Если кабель высокой мощности — 180 — 200 Вт, то штробы рекомендовано делать глубиной 15 — 20 мм.

Тип терморегулятора

Терморегулятор — устройство фиксирующее сигналы от датчика температуры. Он отвечает за подачу электроэнергии в устройство, и при необходимости включает и выключает нагрев, что приводит к экономии ресурса.

Как правильно выбрать мощность теплого пола?

Смотрите это видео на YouTube

Материалы для теплого пола

Схема такого пола на картинке выглядит всегда довольно сложной – масса коммуникаций, соединенных между собой, по которым к тому же течет вода. Однако на деле система включает не такой уж обширный список элементов.

Материалы для водяного теплого пола

Комплектующие для водяного теплого пола:

• при отсутствии возможности подключения к системе централизованного отопления – нагревательный котел;
• насос, который либо встроен в котел, либо приобретается отдельно. Он будет нагнетать воду в систему;
• непосредственно трубы, по которым будет двигаться теплоноситель;
• коллектор, который будет отвечать за распределение воды по трубам (не всегда необходимый);
• для коллекторов будут необходимы специальный шкаф, разветвители, распределяющие холодную и горячую воду, а также клапаны, система аварийного слива, приспособления для отведения воздуха из системы;
• фитинги, шаровые клапаны и т. д.

Один из вариантов схемы отопления в частном доме с теплым полом на первом этаже

Также для обустройства теплого пола понадобится материал для теплоизоляции, крепежи, сетка армирующая, лента демпферная. Если выполняется сырой способ монтажа, то еще и бетонная смесь, из которой будет изготовлена стяжка.

Крепления для труб водяного теплого пола

Планка монтажная для теплого пола

От методики монтажа часто будет зависеть и выбор материалов и инструментов для системы подогрева пола. Существуют два вида укладки оборудования – это сухая и мокрая.

1. Мокрая технология предусматривает использование утеплителя, крепежной системы, труб, бетонной стяжки. После того как все элементы будут залиты стяжкой, поверх укладывается и само напольное покрытие. По периметру помещения обязательно укладывается лента демпферная. Под утеплитель желательно поместить гидроизоляционный слой на случай утечки воды – он защитит соседей от возможного потопа.

2. Сухая технология. В этом случае система обогрева укладывается на деревянные пластины или полистирольные маты в специально сделанные каналы. Поверх системы укладываются листы фанеры или ГВЛ. Сверху монтируется напольное покрытие. Кстати, не стоит укладывать поверх системы ДСП или ОСБ, так как в их составе есть вещества, которые под воздействием повышенной температуры начинают испаряться и негативно воздействуют на организм человека.

Ни первый, ни второй способы не являются идеальными – каждый имеет свои достоинства и недостатки. Однако чаще всего применяется именно мокрый способ, когда система теплого пола укладывается в стяжку. Причина проста – дешевизна, хотя в обслуживании этот вид довольно сложен. Например, отремонтировать трубы в стяжке будет непросто.

Стяжка для теплого пола