Мощность теплого пола: расчет мощности для электрического и водяного пола с примерами

Тепловой расчёт подогрева пола для кухни и комнаты первого этажа

Условие задачи: кухня на первом этаже в городской квартире, общая площадь 10 м 2 , над тёплым полом планируется заливка стяжки 3. 5 см и укладка керамической плитки.
Требуется найти обогреваемую площадь и рассчитать мощность тёплого пола.

Помещение — кухня на первом этаже в городской квартире.

Обогрев — комфортный (дополнительный).

Как мы уже говорили в предыдущей статье, для кухни первого этажа при дополнительном отоплении на 1 м 2 закладываем мощность 140 Вт на м 2 . Эта цифра берётся с тем расчётом, что под квартирой находится холодный подвал.

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


Сначала надо определить площадь, на которой не будет мебели

Теплопотери что это и где их взять

Расчет теплого пола делают по каждому помещению, в котором он будет уложен. Основан он на том, что вы знаете теплопотери дома в целом и в каждом помещении конкретно. Теплопотери — это то количество тепла, которое требуется возместить, чтобы поддерживать определенную/желаемую температуру. Теплопотери зависят от толщины и материала стен, от типа окон/дверей, от того как сделан пол, отапливаемое внизу помещение или нет, какой потолок, чердак, как это все утеплено. В общем, критериев масса. Учитывается все это в теплотехническом расчете.

Количество тепла для поддержания нужной температуры очень зависит от материала наружных стен и утепления

Теплотехнический расчет можно сделать самостоятельно (есть достаточное количество калькуляторов, методик), можно заказать в строительной организации. Для примерных прикидок можно воспользоваться усредненными нормами. Так считают, что для отопления одного квадратного метра в Средней полосе России требуется 100 Вт на квадратный метр площади. Это при условии, что утепление — среднее, высота потолков — 2,2-2,7 м, наружных стен не более чем две.

Примерные теплопотери для разных технологий строительства

Если утепление ниже среднего или потолки выше, регион более северный — эти показатели приводят к увеличению теплопотерь. Соответственно, наоборот, чем менее суровые зимы и лучше утепление, тем меньше требуется тепла. Подкорректировав таким образом норму, можно сделать более-менее точный расчет теплого пола, но всегда лучше взять с запасом — чтобы не мерзнуть.


Расчет водяного теплого пола проводят по каждой комнате

Пример приблизительного расчёта

Рассмотрим на простом примере, как рассчитать обогреваемую площадь и мощность электрического пола на кухне, которая располагается на первом этаже. Пол будет использоваться в качестве дополнительного источника тепла. Площадь помещения равна 10 м 2 . Из нее требуется вычесть площади, занимаемые холодильником и мебелью – 0,36 м 2 и 2,4 м 2 . От стен при прокладке контура стоит отступить примерно на 5-10 см – это составит около 0,5 м 2 . Таким образом, получаем 10 – 0,36 – 2,4 – 0,5 = 6,7 м 2 . Это значение равно той площади пола, под которой будет обустроен электрообогрев. Для кухни, расположенной на первом этаже (то есть снизу помещения находится холодный подвал), при условии дополнительного обогрева достаточной будет мощность пола 140 Вт/м 2 . Теперь требуется умножить площадь обогреваемого пола 6,7 м 2 на 140 Вт/м 2 . Получается, что мощность нагревательной системы должна быть 930 Вт.

Читайте также:  Коллектор теплого пола VALTEC: назначение коллекторов, цены, инструкция по сборке и способы регулировки

Расчет теплого пола своими руками


Антон Свистунов главный редактор

Длина трубы и окончательные результаты

Обозначив интервал укладки петель латинской буквой b и переведя единицы в метры, рассчитайте длину трубы по формуле:

Буквой F обозначается площадь комнаты в квадратных метрах. Длина трубы в гостиной из нашего примера составит L = 15.75 м² / 0.15 м = 105 м. Здесь мы сталкиваемся со следующей проблемой: чтобы бетонный монолит прогревался равномерно, протяженность контура не должна превышать 100 м, а гидравлическое сопротивление – 20 кПа. В гостиную требуется положить 105 м плюс длина подводок, чтобы подключить нагревательный контур к гребенке.

Важный момент. Перед выполнением расчетов набросайте схему с планом дома и отведите место шкафу с коллектором. На чертеже гребенка стоит в коридоре – расстояние до всех помещений примерно одинаковое.

Как решить вопрос с большой протяженностью трубы:

  1. Разбить площадь гостиной на 2 греющих контура одинаковых размеров.
  2. Длину одного трубопровода определить с учетом подключения к коллектору – (105 + 5) / 2 = 55 м.
  3. Сделать между двумя монолитами деформационный шов, позволяющий плитам расширяться от нагрева, не разрушая друг друга.

Трубы, проходящие стык двух стяжек, необходимо защищать футлярами

Чтобы правильно залить 2 плиты с деформационным швом, внимательно изучите представленную схему. Основание и утепление пенопластом у монолитов общее, разделяется лишь верхняя часть «пирога» — стяжка с трубами внутри.

Совет. Если длина контуров не превышает 60 метров, вместо дополнительного насоса и трехходового клапана рекомендуется поставить на гребенку теплых полов термоголовки RTL. Элемент ограничивает движение обратного потока, пока температура теплоносителя не достигнет расчетной (в данном примере – 36 °С).

Остается рассчитать параметры напольных контуров в остальных комнатах одноэтажного дома. Предположим, что спальня и детская застелена ламинатом, кухня – керамической плиткой. Пользуясь номограммами для указанных покрытий, выполняем расчеты, результаты заносим в общую таблицу.

Примечание. Температура напольного покрытия в детской ограничена на уровне 24 °С по требованиям санитарных нормативов. Предложенная расчетная методика опубликована в книге В. В. Покотилова «Системы водяного отопления», изданной в 2008 г.

Санузел лучше подогревать резистивным кабелем либо матами, поскольку в данном помещении жильцы пребывают не постоянно. Как рассчитываются электрический нагрев пола, читаем ниже. Если подобные вычисления кажутся вам слишком сложными, воспользуйтесь программами от ведущих производителей отопительного оборудования – Valtec, Herz Armaturen. Инструкция по применению показана на видео:

Примечание. Температура напольного покрытия в детской ограничена на уровне 24 °С по требованиям санитарных нормативов. Предложенная расчетная методика опубликована в книге В. В. Покотилова «Системы водяного отопления», изданной в 2008 г.

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 помещенияУдельная мощность системы теплого пола на 1 м2 (Вт/м2)
1Жилые комнаты, кухня (1 этаж)140-150
2Жилые комнаты, кухня (2 этаж и выше)110-120
3Застекленные и утепленные балконы и лоджии140-180
4Санузлы (1 этаж)120-150
5Санузлы (2 этаж и выше)110-130
6Основное отоплениене менее 180
7Дополнительное создание комфортных условий110-120

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.

В качестве основного отопления укладка электрических полов может использоваться только при условии, что покрытие составляет не менее 70% от общей площади помещения.

2. Расчет греющего кабеля

Для определения необходимой мощности греющего кабеля применима формула:

где:
Ртреб. – требуемая мощность в обогреве помещения (комфортный обогрев: 100-150 Вт/м 2 ; основной обогрев: 160-200 Вт/м 2 ; для холодных неотапливаемых помещений – 200-250 Вт/м 2 );
Sсвоб. – свободная площадь от мебели (рассчитывается по формуле: Sобщ. – Sзан.);
P – мощность нагревательного кабеля.

Пример расчета:

Для отопления кухни общей площадью 10 м 2 , из которых мебелью заняты 4 м 2 , как правило, требуется мощность 160 Вт. Таким образом, необходимая мощность термокабеля составит:

160 Вт * (10 м 2 – 4 м 2 ) = 960 Вт

Мощность нагревательного кабеля должна быть максимально близкой (в большую сторону) к необходимой. Следовательно, для данной кухни рекомендуется термокабель мощностью 1020 Вт (греющий кабель SVK-20), если говорить о модельной линейке THERMO. Установка теплого пола будет осуществляться с расчетом площади помещения и шага укладки.


Для обогрева данного помещения следует выбирать теплый пол площадью 7 м 2 .

Рассчитываем циркуляционный насос

Чтобы система получилась экономичной, нужно подобрать циркуляционный насос, обеспечивающий нужный напор и оптимальный расход воды в контурах. В паспортах насосов обычно указывают напор в контуре самой большой длины и суммарный расход теплоносителя во всех петлях.

На напор оказывают влияние гидравлические потери:

∆ h = L*Q²/k1, где

  • L — длина контура;
  • Q — расход воды л/сек;
  • k1 — коэффициент, характеризующий потери в системе, показатель можно взять из справочных таблиц по гидравлике или из паспорта на оборудование.

Зная величину напора, вычисляют расход в системе:

Q = k*√H, где

k — это коэффициент расхода. Профессионалы принимают расход на каждые 10 м² дома в пределах 0,3-0,4 л/с.

Цифры, касающиеся величины напора и расхода, указанные в паспорте, нельзя воспринимать буквально — это максимум, а фактически на них оказывает влияние протяженность, геометрия сети. При слишком большом напоре уменьшают длину контура или увеличивают диаметр труб.


υ = 4*Q*10ᶾ/n*d²

Электрический теплый пол — расход электроэнергии. Сколько кВт в месяц?

Когда вы определились с тем, что однозначно будете монтировать систему теплых полов, вам необходимо высчитать, сколько же кВт энергии будет потреблять такое отопление. Сделать это можно самостоятельно, не прибегая к услугам специалистов.

Теплые полы, изготовленные из разных нагревательных элементов, имеют и разный расход электроэнергии.

Основные разновидности теплого пола:

    нагревательная пленка – применяется для укладки под линолеумом или ламинатом
    электрический кабель – применяется в стяжке
    термомат – под плиткой

Мощность вышеуказанных видов теплого пола следующая:

    нагревательная (инфракрасная) пленка – 0,2-0,4квт/м2
    электрический нагревательный кабель – 0,01-0,06квт/м. В один квадратный метр, в среднем помещается пять витков.Но тут многое зависит именно от шага укладки.
    термомат до 0,2квт/м2

В среднем, мощность теплого пола составляет от 0,1 до 0,2квт/м2. Данную информацию всегда можно найти на коробке или бирке от изделия.

Подбирая минимальную или максимальную мощности, можно выбирать – теплый пол у вас будет основной системой отопления или дополнительной.

Основной – это когда у вас в загородном доме вообще нет центральной системы отопления или в квартире многоэтажного дома постоянно плохо греют радиаторные батареи.

В первую очередь запомните, что “кушать” электроэнергию электрические полы будут исходя из условий закладки (толщина стяжки, теплопотери, наличие теплоизоляции), а не столько сколько вам клятвенно наобещали менеджеры в магазине.

Для расчета затрат электроэнергии воспользуемся следующей формулой:


То есть в час, ваш теплый пол будет потреблять 1,6квт.

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 облегчения расчетов обычно используют усредненные значения коэффициента k:

Электрический теплый пол — расход электроэнергии. Сколько кВт в месяц?

Когда вы определились с тем, что однозначно будете монтировать систему теплых полов, вам необходимо высчитать, сколько же кВт энергии будет потреблять такое отопление. Сделать это можно самостоятельно, не прибегая к услугам специалистов.

Теплые полы, изготовленные из разных нагревательных элементов, имеют и разный расход электроэнергии.

Основные разновидности теплого пола:

    нагревательная пленка – применяется для укладки под линолеумом или ламинатом
    электрический кабель – применяется в стяжке
    термомат – под плиткой

Мощность вышеуказанных видов теплого пола следующая:

    нагревательная (инфракрасная) пленка – 0,2-0,4квт/м2
    электрический нагревательный кабель – 0,01-0,06квт/м. В один квадратный метр, в среднем помещается пять витков.Но тут многое зависит именно от шага укладки.
    термомат до 0,2квт/м2

В среднем, мощность теплого пола составляет от 0,1 до 0,2квт/м2. Данную информацию всегда можно найти на коробке или бирке от изделия.

Подбирая минимальную или максимальную мощности, можно выбирать – теплый пол у вас будет основной системой отопления или дополнительной.

Основной – это когда у вас в загородном доме вообще нет центральной системы отопления или в квартире многоэтажного дома постоянно плохо греют радиаторные батареи.

В первую очередь запомните, что “кушать” электроэнергию электрические полы будут исходя из условий закладки (толщина стяжки, теплопотери, наличие теплоизоляции), а не столько сколько вам клятвенно наобещали менеджеры в магазине.

Для расчета затрат электроэнергии воспользуемся следующей формулой:


Условно принято использовать следующие мощности для разных отапливаемых помещений:

Данные для расчётов

Расчёты и проектирование базируются на нескольких характеристиках помещения, а также выборе варианта отопления — основное или дополнительное. Немаловажными показателями являются тип, конфигурация и площадь помещения, в котором запланирован монтаж такого вида отопительной системы. К оптимальному варианту относится использование поэтажного плана с указанием всех необходимых для расчётов параметров и размеров. Допускается самостоятельное выполнение максимально точных замеров.

График расчета теплого пола

Чтобы определиться с величиной теплопотерь, потребуется наличие следующих данных:

  • тип материалов, использованных в процессе строительства;
  • вариант остекления, включая тип профиля и стеклопакета;
  • температурные показатели в регионе проживания;
  • использование дополнительных источников обогрева;
  • точные размеры площади помещения;
  • предполагаемый температурный режим в помещении;
  • высота этажа.

Кроме того, учитывается толщина и изоляция пола, а также вид предполагаемого к использованию напольного покрытия, что оказывает непосредственное влияние на эффективность всей отопительной системы.

При выполнении расчётов следует принимать во внимание желаемую для обустраиваемого помещения температуру.

Расход трубы теплого пола в зависимости от шага петли

Шаг, ммРасход трубы на 1 м2, м п.
10010
1506,7
2005
2504
3003,4


Расход трубы теплого пола в зависимости от шага петли

Конкретный пример расчета

Допустим, стены дома для непостоянного проживания, толщиной 20 см, выполнены из газобетонных блоков. Суммарная площадь ограждающих стен с вычетом оконных и дверных проемов 60 м². Наружная температура -25°С, внутренняя +20°С, конструкция ориентирована на юго-восток.

Учитывая, что коэффициент теплопроводности блоков λ = 0,3 Вт/(м°*С), можно вычислить теплопотери через стены: R=0,2/0,3= 0,67 м²°С/Вт.

Наблюдаются потери тепла и через слой штукатурки. Если ее толщина 20 мм, то Rшт. = 0,02/0,3 = 0,07 м²°С/Вт. Сумма этих двух показателей даст значение потерь тепла через стены: 0,67+0,07 = 0,74 м²°С/Вт.

Имея все исходные данные, подставляют их в формулу и получают теплопотери комнаты с такими стенами: Q = 1/0,74*(20 — (-25)) *60*(1+0,05) = 3831,08 Вт.

Таким же образом вычисляют потери тепла через остальные ограждающие конструкции: окна, дверные проемы, кровлю.

Для определения теплопотерь через потолок принимают его термическое сопротивление равным значению для планируемого или имеющегося вида утеплителя: R = 0,18/0,041 = 4,39 м²°С / Вт.

Площадь потолка идентична площади пола и равна 70 м². Подставив эти значения в формулу, получают потери тепла через верхнюю ограждающую конструкцию: Q пот. = 1/4,39*(20 — (-25))* 70* (1+0,05) = 753,42 Вт.

Чтобы определить потери тепла через поверхность окон, нужно подсчитать их площадь. При наличии 4-х окон шириной 1,5 м и высотой 1,4 м их общая площадь составит: 4*1,5*1,4 = 8,4 м².

Если производитель указывает отдельно тепловое сопротивление для стеклопакета и профиля — 0,5 и 0,56 м²°С/Вт соответственно, то Rокон = 0,5*90+0,56*10)/100 = 0,56 м²°С/Вт. Здесь 90 и 10 — доля, приходящаяся на каждый элемент окна.

Исходя из полученных данных, продолжают дальнейшие вычисления: Qокон = 1/0,56*(20 — (-25))*8,4*(1+0,05) = 708,75 Вт.

Наружная дверь имеет площадь 0,95*2,04 = 1,938 м². Тогда Rдв. = 0,06/0,14 = 0,43 м²°С/Вт. Q дв. = 1/0,43*(20 — (-25))* 1,938*(1+0,05) = 212,95 Вт.

В итоге теплопотери составят: Q = 3831,08 +753,42 + 708,75 + 212,95 + 7406,25 = Вт.

К этому результату добавляют еще 10% на инфильтрацию воздуха, тогда Q = 7406,25+740,6 = 8146,85 Вт.

Теперь можно определить и тепловую мощность пола: Mп = 1,*8146,85 = 9776,22 Вт или 9,8 кВт.


К этому результату добавляют еще 10% на инфильтрацию воздуха, тогда Q = 7406,25+740,6 = 8146,85 Вт.

Как выполнить расчёт мощности тёплого пола?

Если есть желание монтировать теплый пол в своем доме, тогда начинать надо с точных расчетов. От них будет зависеть многое: протяженность контура для отопления, количество труб, параметры насоса, а также будет дополнительно проводиться расчет мощности теплого пола.

  • Расчет системы
  • Как рассчитать потери тепла?
  • Как определить температурный режим?
  • Напольное покрытие и проектирование теплого пола
  • Методика расчета мощности теплого пола
  • Рекомендации
  • Заключение

Благоустройство теплого пола в квартире, делает нахождение в помещении более комфортным. Каким бы не был способ монтирования теплых полов: они могут быть водяными или электрическим, в любом случае потребуется целая нагревательная конструкция.

  1. такие теплые полы заменяют отопление в доме, которое предусматривает применение радиаторов.
  2. если теплый пол укладывается в помещении с большой квадратурой, то он полностью окупиться через пять лет.

Факторы, снижающие расход электроэнергии

Как уже говорилось, при установке электрических тёплых полов во всех комнатах квартиры, затраты на оплату будут внушительные, что отразится на вашем семейном бюджете.

Однако есть способы, позволяющие понизить расход электроэнергии:

  1. Проведение качественного утепления — хорошая теплоизоляция уменьшает расход на 35 — 40 %.
  2. Установка многофункционального счётчика — стоимость электричества используемого ночью, где-то в 2 раза ниже. Тем более что обогрев в основном работает, когда в доме люди, а это обычно вечер и ночь.
  3. Монтаж пола с обогревом осуществлять на свободной площади. Стелить его под мебелью не только не выгодно, но и запрещено производителя систем.
  4. Использование отделочных покрытий с хорошей степенью теплопроводности.
  5. Установка программированного терморегулятора — особенно в жилых помещениях, позволит в треть экономить на энергии.
  6. В редко обитаемых комнатах не поддерживать высокий градус нагрева — это лишнее наматывание энергии.

Кроме того, если снизить всего на 1 градус степень нагрева, то на атмосфере в комнате это отразится не сильно, а вот экономия будет 5%.

Большое значение оказывают и климатические условия. Чем больше разница между температурой в помещении и за окном, тем мощность потребления электричества увеличивается.


Рд = t * Pобщ;

Ссылка на основную публикацию