Подогрев пола становится все более обыденной вещью в наших жилищах. Подогревают пол при помощи водяного отопления, уложив трубы в стяжку, или электричества — различных нагревательных элементов, которые электроэнергию превращают в тепло. Водяной теплый пол сделать можно далеко не всегда — в старых квартирах на него получить разрешение нереально. С электрическим подогревом проще — можно найти вариант даже для старых перекрытий, который нагрузку дает минимальную. Но чтобы в доме было тепло, обязательно предварительно сделать расчет электрического теплого пола. Тогда расход на обустройство будут оптимальны, а мощности достаточно даже для самых холодных периодов.

Методики расчета

В первую очередь надо определиться, теплый пол у вас будет основным отоплением (без радиаторов и других источников тепла) или дополнительным (для повышения комфорта). В зависимости от этого меняется расчет электрического теплого пола. Если подогрев пола — только дополнительное отопление, единственное требование — мощности должно хватить для того чтобы нагреть пол до комфортных 28,5-29°C. Других требований нет. При таком раскладе смело пользуются средними цифрами, которые определены опытным путем (в таблице ниже). При использовании подогрева пола в качестве основного отопления, подход другой: тепла должно быть достаточно для компенсации теплопотерь. Тут все несколько сложнее — нужны расчеты.

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.

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.

Определение требуемой мощности в зависимости от назначения помещения

Второй способ — считать по среднестатистическим данным. Количество материалов, которое используют при строительстве жилых домов, ограничено. Это дало возможность вывести средние цифры необходимых мощностей теплого пола для отопления помещений разного назначения. (смотрите таблицу).

Вид отопления	Название объекта	Требуемая мощность
Дополнительное отопление	Кухня, жилые комнаты на первом этаже	140-150 Вт/м2
Дополнительное отопление	Кухня, жилые комнаты на втором этаже и выше	120-130 Вт/м2
Дополнительное отопление	Ванная комната	140-150 Вт/м2
Дополнительное отопление	Балкон, лоджия	180 Вт/м2
Основное отопление	Все помещения, независимо от назначения	180 Вт/м2

При расчете электрического теплого пола найденную незанятую площадь умножают на норму, взятую из таблицы. Получают цифру, которую может выдать электрический теплый пол. В принципе, это также будет и максимальная потребляемая мощность, необходимая для подогрева пола.

Например, если обогреваться будет 10 квадратов в жилой комнате на первом этаже, то выдать/потребить нагревательный элемент может 140 Вт/м2 * 10 м2 = 1400 Вт. Это потребляемая мощность в час. Не стоит пугаться. Реально такой расход может быть только сразу после включения и до тех пор, пока пол не наберет заданную температуру. В этот промежуток времени нагреватели работают постоянно. Затем подогрев включается/выключается терморегулятором, который поддерживает заданную температуру с точностью до 1°C. Количество потребляемого в этот период электричества зависит от погоды (чем холоднее, тем чаще будет включаться) и степени утепления пола и помещения в целом.

Что может повлиять на теплоотдачу

На то, насколько хорошо будет работать подогрев пола, оказывает влияние не только мощность нагревательных элементов, но и то, насколько правильно разработан и сделан весь «пирог», как верно подобраны материалы.

Покрытие

В первую очередь на теплоотдачу влияет покрытие, которое укладывают поверх нагревательных элементов. Например, если используется для обогрева резистивный или саморегулирующийся кабель, маты из него или стержневой инфракрасный пол, чаще всего их заливают в стяжку. При этом используют специальные смеси для теплого пола. Другой вариант — в стандартный цементно-песчаный раствор добавлять присадки, которые повышают теплопроводность бетона. Второй вариант дешевле, но придется искать информацию о необходимых добавках. Зато можно сэкономить.

Затем на стяжку укладывают керамическую плитку — в ванной, коридоре, на кухне. В жилых комнатах чаще используют ламинат, линолеум, ковролин.

Независимо от того, какое напольное покрытие вы планируете приобрести, надо использовать только те материалы, которые предназначены для укладки на теплый пол. Они имеют повышенную теплопроводность, нормально переносят длительный нагрев. Так что повышенная цена обоснована, да и обогрев будет более эффективным.

Самый неудачный выбор финишного покрытия для теплого пола — ковролин. Даже специальный, он хуже всех других проводит тепло. Для того чтобы нагреть его до приемлемых 28-29°C, приходится поднимать температуру нагревательных элементов на 4-5°C больше, чем при других типах отделки.

Самый удачный выбор — керамическая плитка или керамогранит. У них хорошая теплопроводность, но они также отличаются повышенной теплоемкостью — много времени проходит, пока они прогреются. Укладывать плитку а теплый пол надо на специальный клей.

При использовании греющих кабелей (любых) или стержневого теплого пола, технология укладки одинакова. Сначала заливается стяжка, бетон набирает прочность на протяжении 28 дней, потом укладывается плитка. При использовании матов из греющего кабеля процесс изменяется, причем значительно: плитку можно класть сразу поверх матов на требуемый слой клея. Расход клея в этом случае большой (минимальный слой плитка+клей 3 см), но времени требуется значительно меньше.

Пленочный теплый пол можно делать без стяжки. Его кладут под ламинат. Поверх пленки расстилают только специальную подложку (для теплого пола) и можно укладывать ламинат. Под линолеум или тот же ковролин, делают жесткое основание — кладут листы фанеры, или , а уже на них укладывают финишное покрытие. Такое устройство электрического теплого пола — без стяжки — возможно только в случае, если есть радиаторное отопление. Укладывается все быстро, но отопление неэффективно — большой теплоотдачи не добиться никакими средствами.

Теплоизоляция

Чем лучше теплоизоляция пола под электрическими нагревателями, тем меньше электроэнергии потребуется для поддержания нормальной температуры. Если при строительстве пол уже был достаточно утеплен, можно утепление не укладывать. Хотя любая система — кабельный или пленочный пол вы укладываете — говорит о необходимости использования теплоизолирующей подложки. Они разные в разных системах, но их присутствие желательно. Тогда, делая расчет электрического теплого пола по среднестатистическим данным, можно брать требуемую мощность по нижнему краю или даже еще немного ниже. А это — сэкономленные деньги и при устройстве, и при эксплуатации (меньше тепла уходит на нецелевой обогрев).

Немного о теплоизоляционных материалах, которые рекомендуют использовать при устройстве теплого пола. Самый оптимальный — экструдированный пенополистирол (ЭППС). Он имеет достаточную плотность и прочность, чтобы выдержать давление стяжки и всего, что на ней будет находиться. Второй вариант — напыляемая теплоизоляция высокой плотности. Способ еще лучше, но и еще дороже. Плотность под стяжку требуется высокая 60-80 кг/куб, а стоит такая напыляемая теплоизоляция еще дороже, чем ЭППС. Правда, имеет лучшие на сегодня характеристики (теплопроводность почти как у воздуха 0,2-0,3 в зависимости от производителя).

Часто при укладке электрического теплого пола советуют использовать теплоизоляцию с фольгированной поверхностью. Аргументируют это тем, что фольга отражает тепловые лучи внутрь помещения. Она так и работает, но при наличии воздушного зазора между нагревателем и фольгой (не менее 3 см). В пироге теплого пола нет и не может быть никаких воздушных прослоек. Так что укладка этого материала — просто пустая трата денег и времени. Есть и еще один аргумент против укладки слоя фольги под теплый пол. Фольга в бетоне разрушается в пыль через несколько недель и становится совсем уж бесполезной. Даже перераспределять равномернее тепло в таком состоянии они не может.

Терморегуляторы и датчики

Схема электрического теплого пола предполагает наличие терморегулятора и датчика температуры. Их наличие не обязательно — можно вручную включать и выключать нагреватели. Но только вместе с этими устройствами система будет работать нормально, длительный срок, обеспечит требуемый уровень комфорта, рационально будет использовать электроэнергию, избегать перегрева. На расчет электрического теплого пола наличие или отсутствие терморегулятора с датчиком никак не влияют, а вот на сроке службы сказываются очень сильно. Как уже говорили, подавляющее большинство нагревательных элементов боится перегрева, а его при ручном управлении избежать очень сложно. Пару раз не успеете вовремя выключить, кабели/пленка/маты расплавятся.

Расчет длины обогревательного кабеля

Введите запрашиваемые значения и укажите планируемую функциональность "теплого пола".

Установите движком расчитанную площадь укладки обогревательного кабеля в кв. м.

Выберите функциональное предназначение "теплого пола"

Введите паспортное значение удельной тепловой мощности выбранной модели обогревательного кабеля (Вт/м)

По полученному значению выбирается нужный комплект с длиной кабеля, наиболее близкой к найденному показателю. Теперь осталось только рассчитать шаг укладки:

Еще раз введите площадь укладки кабеля

Введите длину выбранного комплекта обогревательного кабеля

Выбор и расчет греющего мата

Греющие маты в теплых полах используются в основном как дополнительное или комфортное отопление, монтируемое в тонких бетонных стяжках или слое плиточного клея. Выбор нужного мата сильно упрощается, так у производителей представлен широкий ассортимент т аких нагревателей. Рассмотрим на на шем примере.

Для комфортного обогрева пола кухни ранее было установлено, что достаточно удельной мощности P уд =100 Вт/м 2 . На отапливаемой площади в 7 м 2 установленная мощность будет P уст =700 Вт. Из ассортимента компании Devi выбираем греющие маты devimat™ DТVF −100 (100 Вт/м 2).

Для наших целей как нельзя лучше подходит греющий мат нужной площади в 7 м 2 . Расчета шага укладки греющие маты не требуют, так как на них уже закреплен кабель с нужным шагом. Но при укладке в помещениях, особенно сложной конфигурации, возникают некоторые нюансы.

Для того чтобы уложить греющий мат в помещениях существуют определенные приемы , которые позволят сделать это. Главное правило – можно разрезать только полимерную сетку, но не сам кабель! Приемы укладки наглядно представлены на рисунке.

Очевидно, что выбор и расчет греющего мата для отопления пола гораздо проще, чем резистивного кабеля. Для выбора тактики правильной укладки поможет план на миллиметровой бумаге. Здесь как нельзя лучше подходит пословица: «Семь раз отмерь и один раз отрежь!»

Особенности расчетов инфракрасных пленочных полов

Пленочные теплые полы имеют ряд особенностей, которые требуют грамотного подхода.

• Во-первых, они, как и резистивный кабель должны укладываться только на свободном от мебели месте.
• Во-вторых, минимальная дистанция от пленки до краев (стен или стационарной мебели) должна составлять 20 см.
• В-третьих, пленочные полы могут укладываться только «сухим» способом под подходящие для этого покрытия (ламинат, линолеум, ковролин). Хоть и существуют , но это предполагает наличие промежуточного гидроизолирующего слоя. В итоге стоимость теплого пола с ИК пленками будет гораздо выше, чем с резистивными кабелями или матами.
• В-четвертых , пленочные полы могут резаться с определенной кратностью – чаще всего 25 см. Это не повлияет на удельную мощность.
• И, наконец, кажущаяся легкость расчета и особенно монтажа пленочного пола обманчива. Под поверхностью ИК пола находится масса электрических соединений, которые требуют только высококвалифицированного монтажа.

Видео: Квалифицированный монтаж пленочного инфракрасного пола

Для правильного расчета пленочного пола необходимо выполнить ряд шагов:

• Рассчитывается площадь обогрева помещения. Для этого на листе миллиметровой бумаги вычерчивается план, «расставляется» стационарная мебель и учитываются минимальные 20 см отступы от границ. В итоге должна получиться обогреваемая площадь - S у, допустим, что в конкретном примере S у =15 м 2 , а общая площадь 24.
• Высчитывается доля обогреваемой площади в общей площади помещения: S у *100%/S общ =15 м 2 *100%/24 м 2 =62,5%. Если этот показатель более 60% (как в нашем случае), то удельная мощность обогревательных ИК пленок может быть от 160 до 220 Вт/м 2 . Если же доля обогреваемой площади менее 60%, то P уд =220 Вт/м 2 . Для нашего случая выбираем P уд =160 Вт/м 2 .
• Для помещений, имеющих большие теплопотери через пол: первые этажи, помещения над арками, дома старой застройки с полами без теплоизоляции, - в любом случае P уд =220 Вт/м 2 .
• Рассчитывается установленная мощность теплого пола. Для этого удельную мощность перемножают с обогреваемой площадью: P уст = P уд * S у =160 Вт/м 2 *15 м 2 =2400 Вт.
• Из ассортимента любого производителя ИК пленок выбираются с заданной удельной мощностью нужной длины и ширины, которые могут покрыть полностью всю обогреваемую площадь. Нужно учесть, что ширина рулонов пленок 50, 80 и 100 см, а кратность резки пленки – через каждые 25 см. При этом существуют ограничения, представленные в таблице. При этом лучше не выбирать максимальную длину, а набирать меньшими отрезками. Главное правило — меньшее количество отдельных пленок (план на миллиметровой бумаге будет большим подспорьем).

• На каждый отдельный отрезок пленки подбирается соединительный комплект, а на весь комплект – , рекомендованный производителем.

Особенности расчетов стержневых инфракрасных полов

Главной отличительной чертой стержневых ИК полов является то, что они саморегулирующиеся, то есть при повышении наружной температуры их пиковая мощность снижается примерно в 1,5 раза. Это позволяет применять их на всей площади помещения, независимо от положения мебели. Для расчета стержневых теплых полов воспользуемся предыдущим примером комнаты с S общ =24 м 2 и рассчитаем их для всей площади: S у =S общ =24 м 2 .

• Для комфортного обогрева пола выбирается система теплых стержневых ИК полов UNIMAT RAIL, имеющая пиковую погонную мощность 116 Вт/м. Ширина мата равна 83 см, они укладываются с интервалом до 10 см, поэтому их длина выбирается исходя из требуемой обогреваемой площади.
• Из ассортимента UNIMAT RAIL выбирается комплект UNIMAT HR-S-2500, длиной в 25 метров, пиковой мощностью 2900 Вт, способный отопить площадь до 25 м 2 .
• На плане помещения, предварительно нарисованным на миллиметровой бумаге, делается раскладка нагревательных матов. Причем силовые кабели могут разрезаться в любом месте посередине между нагревательными стержнями. Нагревательные стержни разрезать нельзя.

• Определяется количество дополнительных комплектующих.
• Выбирается терморегулятор, рекомендованный производителем.

Требования к напольному покрытию при эксплуатации теплых электрических полов

При проектировании электрической системы обогрева полов зачастую забывают о том, что с ней могут работать далеко не все покрытия. И к этому вопросу надо отнестись со всей внимательностью и серьезностью . С какими покрытиями работа теплых электрических полов противопоказана:

• Линолеум на резиновой или войлочной основе.
• Толстые ковры или ковры на резиновой основе.
• Дощатый пол толщиной более 25 мм.

При выборе линолеума, паркетной доски или ковролина следует обязательно поинтересоваться, могут ли работать эти покрытия с системой теплых полов. Ведущие производители указывают это всегда на маркировке и в сопроводительной документации.

Для контроля отопления деревянных полов , а также тонких полов рекомендуется использовать терморегуляторы с двумя датчиками: температуры поверхности пола и воздуха в помещении. Если известно термическое сопротивление напольного покрытия R T , которое может быть указано в документации, то лучше руководствоваться следующими правилами:

• При удельной мощности 150 Вт/м 2 максимальное термическое сопротивление(R Tmax) может быть до 0,13 м 2 *K/Вт.
• При P уд =125 Вт/м 2 – R Tmax не более 0,16 м 2 *K/Вт.
• При P уд =100 Вт/м 2 – R Tmax не более 0,18 м 2 *K/Вт.

Если в конструкции пола применяются многослойные покрытия, например – ламинат с подложкой, то их термические сопротивления складываются, и проверяется соответствие вышеперечисленным условиям.

Расчет электрической системы теплого пола

При самостоятельном проектировании системы электрических теплых полов иногда забывают о том, что не всякая электропроводка выдержит нагрузки от мощного потребителя энергии. Вдобавок не всякая энергоснабжающая организация выдаст т ехнические условия на выделение требуемой мощности. Именно поэтому проект электроснабжения и получение всей разрешительной документации необходимо доверить профессионалам, а сосредоточиться только на том, что по силам сделать самому.

Выбор терморегулятора

Сердцем системы теплых полов является терморегулятор, который следит за температурой поверхности или воздуха, или за тем и другим одновременно, - и на основании этого производит включение или отключение контуров обогрева. Кроме этого, терморегулятор может иметь встроенный таймер и включать обогрев в назначенное время или иметь программу включения в определенные дни недели и часы. В терморегуляторах бывают еще и другие полезные и бесполезные функции. При его выборе, прежде всего надо руководствоваться набором правил:

• Каждый производитель любой системы теплых полов в сегда рекомендует определенные модели терморегуляторов и работающих с ними датчиков. Лучше этими рекомендациями не пренебрегать.
• Все терморегуляторы могут работать только с определенным током нагрузки: 10 A– для обогревателей с установленной мощностью до 2300 Вт, и 16 Aс P уст ≥2300 Вт. Именно по этим показателям прежде всего и надо выбирать терморегулятор.
• Если планируется использовать систему только для комфорта, то нужно выбирать терморегулятор с датчиком температуры пола.
• Если теплый пол используется в целях полного отопления, то необходимо использовать терморегулятор с датчиком температуры воздуха или с комбинацией датчиков температуры пола и воздуха.
• Для работы систем отопления с деревянным покрытием обязательно использовать терморегуляторы с комбинацией датчиков температуры воздуха и пола.
• Если в близлежащих помещениях тоже планируется система электрических теплых полов, то целесообразно использовать многозональный терморегулятор с выносными датчиками.

Общие правила проектирования электропроводки теплого пола

При проектировании электропроводки теплого пола следует обязательно учесть несколько правил:

• Все соединения кабелей системы между собой и с электропроводкой должны выполняться только на специальных клеммах, на контактах терморегуляторов, в распределительных коробках и электрических щитах. Следует избегать любых соединений в конструкции пола кроме тех, что неизбежны, и рекомендованы производителем.
• Экраны нагревательных кабелей и матов должны соединяться с проводом защитного заземления (PE) и должны быть включены в общую систему уравнивания потенциалов – СУП.
• Питающие провода и кабели должны быть площадью поперечного сечения не меньше, чем подводящие «холодные» концы нагревателей теплого пола. При установленной мощности до 2300 Вт площадь поперечного сечения медного провода должна быть 1,5 мм 2 , а свыше 2300 Вт – 2,5 мм 2 .
• Для защиты человека от поражения электрическим током обязательно применение устройств защитного отключения (УЗО) с дифференциальным током срабатывания не более 30 мА , а для санузлов – 10 мА . Не менее 1 раза в месяц необходимо проводить испытание УЗО.

• Проводка для питания системы электрического теплого пола должна быть проложена непосредственно от электрощитов или вводно-распределительных устройств (ВРУ) до терморегуляторов. При этом в щитах для защиты проводки обязательно должны стоять автоматические выключатели: для медных кабелей с площадью поперечного сечения 1,5 мм 2 номиналом в 10 A, а для 2,5 мм 2 – 16 A.
• Если нагревательные элементы теплого пола укладываются на металлическую сетку, то она обязательно должна быть подключена к общей системе уравнивания потенциалов.

Итоги

• Рассчитать теплый пол электрический вполне по силам самостоятельно, пользуясь рекомендациями производителя оборудования.
• является системой повышенной опасности, поэтому при проектировании и монтаже обязательно руководствоваться Правилами устройства электроустановок последней редакции.

Видео — Какие расчеты необходимы перед устройством теплого пола

Метод расчета длины нагревательного кабеля и шага укладки теплого пола.

С появлением систем теплых полов задача грамотного обогрева помещений намного упростилась.

Применение таких систем в отоплении не только позволяет свести к минимуму расходы на приобретение и монтаж отопительных приборов, но и значительно расширить возможности авторского дизайна для помещений любого назначения.

Электрический теплый пол имеет несколько неоспоримых преимуществ перед другими системами, именно поэтому он пользуется наибольшей популярностью в отоплении помещений. Причем возможно два способа его применения – как основная система отопления и как элемент общей системы для создания большего комфорта в помещении.

Прежде чем приобретать и монтировать теплый пол, необходимо произвести правильный расчет необходимых параметров системы, чтобы найти компромисс между излишней генерацией тепла в помещении и тратой денег на приобретение расходных материалов. Это поможет сэкономить немалые средства на всех стадиях работы по монтажу.

В процессе расчета станет ясно какими характеристиками должен обладать теплый пол, его мощность, общая площадь и ширина шага укладки термоэлементов для разных помещений.

Внимание! При укладке систем теплого пола, необходимо помнить, что размещение нагревательных элементов под стационарной мебелью без ножек, а, следовательно, хорошей вентиляции, строго запрещено.

Это связано с тем, что без должного отвода тепла от поверхности пола, нагревательные элементы будут постоянно перегреваться и очень скоро выйдут из строя. Этот нюанс также следует учитывать при расчете :

1. Первое что нужно сделать, это вычислить общую площадь в помещении , на которой необходим монтаж теплого пола. Для этого нужно составить примерный план комнаты в масштабе и указать на нем расположение стационарной мебели также в масштабе. Затем из общей площади комнаты отнять площадь поверхности, на которой находится мебель. Например, общая площадь кухни составляет 10 м 2 . Мебель и бытовая техника занимают 4 м 2 площади. Тогда теплый пол необходимо укладывать на оставшихся 6 м 2 .
2. Рассчитывается общая мощность отопительной системы пола . Для каждого помещения существуют свои нормы мощности теплого пола на единицу площади. В таблице ниже можно ознакомиться с основными из них. Видно, что для комфортного обогрева пола на кухне первого этажа рекомендуемая мощность составляет 140-150 Вт/м. Обычным умножением находим, что общая мощность в данном помещении должна быть не ниже: 6 м 2 * 140 Вт/м2 = 840 Вт. Зная этот показатель можно рассчитать необходимую длину нагревательного кабеля или мощность мата при использовании продукции такого типа.

Расчет теплого пола в качестве основного вида отопления

При использовании данных систем как основного источника тепла в доме или квартире, необходимо помнить, что площадь, которую должен занимать пол с подогревом должна быть не менее 70 % от общего пространства любого помещения.

Если данный параметр не будет соблюдаться , велика вероятность что теплый пол не будет справляться со своей функцией.

Вычисляется общая мощность теплопотерь в данном помещении. Теплопотери присутствуют во всех без исключения строениях. Они зависят от:

• Климатических условий, в которых эксплуатируется помещение.
• Наличии и площади окон.
• Степени утепления стен, пола и потолка.
• Ориентация строения по сторонам света и др.

При строительстве зданий с соблюдением всех требований по теплоизоляции конструкций примерная мощность теплопотерь рассчитана и составляет 100-130 Вт/м 2 для различных помещений в новых домах и 150-170 Вт/м 2 в старых обветшалых постройках.

При использовании теплого пола в качестве основного источника тепла , его мощность должна превосходить потери тепла в 1,5 раза. То есть, в случае с вышеописанной кухней, у которой теплопотери составляют, например, 1000 Вт, мощность источника тепла, в нашем случае теплого пола должна составлять: P = 1000 Вт * 1,5 = 1500 Вт.

С учетом того, что нагревательные элементы будут занимать всего 6 м 2 площади, получим: 1500 Вт / 6 м 2 = 250 Вт/м. Именно такой удельной мощностью должен обладать квадратный метр теплого пола. Приобретая материалы необходимо обязательно это учитывать .

Важно: при результате мощности теплого пола свыше 200 Вт/м 2 рекомендуется рассмотреть вариант использования дополнительной системы отопления.

Расчет длины нагревательного кабеля

Производители выпускают большой ассортимент различных нагревательных кабелей, отличающихся длиной, мощностью, поперечным сечением и, конечно, качеством. Для покупки необходимого количества кабеля для конкретного помещения рекомендуется воспользоваться формулой:

где L – это длина кабеля, S – площадь пола, который необходимо утеплить, Pп – мощность одного погонного метра кабеля.

Для описанного примера с кухней, в случае применения нагревательного кабеля мощностью 20 Вт/м , а такой тип кабеля есть у многих производителей, нам понадобится 75 погонных метров: L=1500 Вт/20 Вт/м = 75 м.

Кабель длиной 75 метров теперь необходимо правильно уложить на всю требуемую поверхность, площадью в 6 кв. м. Для этого нужно рассчитать шаг укладки (h) . Расчет производится по следующей формуле:

где Sу – площадь для укладки кабеля, L – длина кабеля. Итоговый результат : h = 6 м 2 *100/75 = 8 см.

То есть необходимо уложить нагревательный кабель таким образом, чтобы между его витками было расстояние в 8 сантиметров . Это вполне нормальная величина, хотя исходные данные о теплопотерях в примере были выдуманы.

В случае выбора теплого пола в качестве основного или вспомогательного источника обогрева, необходимо тщательно произвести расчет необходимой мощности, из нее длины кабеля и шага укладки. Это позволит избежать ненужных затрат , а также не допустить ситуации, когда мощности отопительной системы будет недостаточно, и появится необходимость все переделывать в самый неподходящий момент.

Расчет теплого электрического пола Devi от компании ООО Электроконтроль смотрите на видео:

Устройство электрических систем напольного обогрева отличается некоторыми особенностями. Кабели и маты продаются в виде готовых изделий определенной длины, а инфракрасные пленки либо карбоновые стержни нужно правильно резать и раскладывать. Перед монтажом предлагаем ознакомиться с инструкцией, как самостоятельно рассчитать теплый пол, работающий от электричества. Это поможет закупить количество нагревательных элементов, требуемое для отопления помещения.

Определение тепловой нагрузки

Прежде чем заготавливать материалы для монтажа напольного электрообогрева, нужно посчитать, сколько тепла подать в конкретное помещение. Данный расчет принято вести по удельной характеристике – количеству теплоты, выделяемой на единицу объема или площади комнаты.

Мощность отопительной системы считается через площадь в тех случаях, когда высота потолков жилища не достигает 3 м. Наиболее точный результат методика дает в помещениях с потолками 2,6-2,8 м. Порядок расчета такой:

1. Измерив габариты комнаты, высчитайте площадь в квадратных метрах.
2. Найденную квадратуру умножьте на величину удельной тепловой характеристики (базовая – 100 Вт/м²).
3. К полученной мощности примените региональный поправочный коэффициент.

Удельные показатели расхода тепла для разных помещений

Совет. Поскольку тепло уходит на прогрев наружных стен и внутренних перегородок, рекомендуется прибавлять занимаемую ими площадь к чистым габаритам помещения.

Комнаты, расположенные в различных частях дома, охлаждаются по-разному – угловые теряют больше тепла, нежели средние. Отсюда рекомендация: значение удельной характеристики принимайте в зависимости от типа помещения:

• для комнат, находящихся внутри здания либо имеющих одну внешнюю стену с окном, - базовое значение 0,1 кВт/м²;
• угловые помещения (2 внешних ограждения и один световой проем) – 0,12 кВт/м²;
• те же угловые комнаты, но с двумя окнами – 0,13 кВт/м².

Поправочный коэффициент применяйте в зависимости от региона проживания. Для коттеджа, построенного в южных областях, значение коэффициента составит 0,7-0,8, в северных районах – 1,5-2,0.

Пример. На обогрев угловой спальни с одним световым проемом площадью 18 м² понадобится 18 х 0,12 = 2,16 кВт тепловой энергии. Если дом расположен на юге, цифра уменьшится до 2,16 х 0,7 = 1,51 кВт, на севере – вырастет вдвое: 2,16 х 2 = 4,32 кВт.

Расчет расхода теплоты по объему жилища ведется аналогично: путем замеров определяется кубатура комнаты, умножаемая на удельную характеристику. Базовое значение для внутренних помещений – 35 Вт/м3, угловых – 40 и 45 Вт/м3 соответственно.

Выбор способа обогрева

Прежде чем приступить к дальнейшим вычислениям, нужно прояснить ряд моментов:

1. Электрические теплые полы планируется использовать в качестве самостоятельного источника тепла или предполагается совместная работа с системой водяного отопления?
2. Какой тип нагревателей планируется применять – резистивные кабели, маты, пленочные элементы либо углеродные стержни?
3. Хватает ли выделенного на здание лимита потребления электроэнергии.

Справка. При расчетах 1 кВт установленной электрической мощности приравнивается к одному киловатту тепловой энергии. Современные нагреватели преобразуют электричество в теплоту с эффективностью (КПД) 99%.

Греющая кабельная система

Проектировать отопление только электрическими теплыми полами не рекомендуется по следующим причинам:

• стоимость электроэнергии довольно высокая, постоянный обогрев выльется в кругленькую сумму;
• чтобы отопить жилище, придется увеличить нагреватели теплого пола по мощности;
• температура напольного покрытия повысится до 30 °С, в комнате станет душно и некомфортно.

Маты — тот же кабель, закрепленный на полимерной сетке змейкой

Из перечисленных разновидностей нагревателей самые надежные – резистивные кабели и сделанные из них маты. Известный производитель кабельных систем Devi дает гарантию на работу изделий 50 лет при условии, что соблюдена технология монтажа. Греющие проводники допускается использовать непосредственно под напольным покрытием, муровать в стяжке либо в слое плиточного клея.

Пленочные нагреватели обойдутся дороже кабельных. Монолитить элементы в стяжку не рекомендуется – существует вероятность слабого прогрева. Саморегулирующиеся карбоновые стержни не отличаются надежностью – судя по отзывам пользователей, часть нагревателей быстро перегорает и мощность обогрева снижается.

Расчет метража кабеля и шага укладки

Чтобы определить длину греющего проводника, необходимо учесть некоторые особенности:

• производители предлагают кабели фиксированного метража, обладающие разной мощностью (от 9 до 20 Вт на 1 погонный метр);
• чтобы нагреватель мог отдавать тепло и не перегорел в полу, контур нельзя прокладывать под стационарной мебелью и техникой без ножек;
• для укладки в ванной или на балконе кабельный проводник берется с запасом 15-20%.

Примечание. Особенности монтажа и эксплуатации резистивных кабелей в равной степени распространяются на греющие маты. Последние отличаются лишь сеткой, куда прикреплен идентичный двухжильный проводник, уложенный змейкой.

Схема укладки резистивного кабеля в ванной

Выяснив потребность в тепловой энергии на обогрев конкретного помещения, сделайте расчет электрического теплого пола согласно инструкции:

1. Подберите по каталогу кабель, ориентируясь на полученную ранее тепловую мощность и добавляя запас 15%. Запишите общую длину проводника.
2. Нарисуйте на бумаге план комнаты в масштабе.
3. Расположите на эскизе мебель и бытовую технику, вплотную прилегающую к полу и мешающую нормальному теплообмену. Соблюдайте реальные габариты шкафов, стиральных машин и прочего оборудования.
4. Отнимите от общей квадратуры площадь, занимаемую мебелью. Задача – разместить на свободном участке выбранный по каталогу греющий проводник.
5. Разделите остаток площади на длину кабельного нагревателя – получите шаг укладки в метрах.

Справка. В технических характеристиках производитель Devi указывает минимальный интервал укладки 0,075 м (7,5 см). На практике мастера обычно кладут кабели на расстоянии 10±1 см при условии, что напольные контуры обогревают комнату без помощи радиаторов.

Правила раскладки в жилых и вспомогательных помещениях отличаются. Например, в гостиной или спальне первая греющая линия отодвигается от мебели на расстояние 10 см. В ванной либо на балконе кабель укладывается вплотную к шкафам и сантехнике, чтобы ноги не ощущали перепада температур на полу. Указанный нюанс обязательно учитывайте при планировании. Подробнее расскажет специалист на видео:

Поскольку нагревательные маты продаются полосами сетки (рулонами), шаг прокладки считать не придется. Но учтите другой момент: теплоотдача 1 м² мата ограничена, увеличить мощность нельзя. А вот снизить – без проблем, достаточно разрезать сетку между проводниками и раздвинуть кабели.

Пример расчета теплого электрического пола в спальне 18 м² с потреблением тепла 2,16 кВт:

1. Поскольку кабельный нагрев планируется совместить с радиаторной системой, тепловая мощность делится пополам – 2,16 / 2 = 1,08 кВт приходится на половой контур.
2. Подбираем двухжильный кабель DEVIsafe 20T удельной мощностью 20 Вт/м. С учетом запаса берем готовый проводник длиной 60 м с теплоотдачей 1,2 кВт.
3. Стационарная мебель занимает 3 м² площади спальни. Остается 15 м², тогда шаг укладки составит 15 / 60 = 0,25 м.

Возможные схемы раскладки кабельных контуров

О пленочных нагревателях

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

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

Справка. Пленка известного бренда Caleo способна отдавать от 130 до 230 Вт на 1 м² нагревательного элемента. Ширина – 50, 80 и 100 см.

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:

1. 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.
2. Ширина рулона – 0,5 м. Чтобы набрать 9 квадратов, нужно взять пленку длиной 18 м.
3. Поскольку в спальне остается свободным пространство 15 м², данный тип нагревателя вполне подойдет.

При закупке материалов для монтажа электрического теплого пола примите во внимание следующие рекомендации:

1. Подавляющее большинство греющих элементов нуждается в регулировании извне. В каждое помещение нужно установить терморегулятор и датчик перегрева, закрепляемый непосредственно на кабеле или пленке.
2. Обязательно укладывайте под напольные контуры слой утеплителя, если не хотите греть дорогим электричеством землю, перекрытие либо соседнюю квартиру.
3. Толщина теплоизоляционного слоя на грунте – не менее 10 см пенопласта или минеральной ваты. Межэтажное перекрытие достаточно застелить фольгированным пенополиэтиленом 8-12 мм в толщину.
4. Если на полах используются толстые покрытия – паркет, доска 25 мм и более, войлочный линолеум, то мощность греющих элементов придется увеличить на 30-40% против расчетной.
5. Заготовьте медные провода сечением 2,5 мм² для подсоединения контуров к электросети. Длины кабелей должно хватить, чтобы протянуть линию до главного щита.

Подведенную к электрощиту линию необходимо защитить автоматическим выключателем соответствующего номинала. Автомат лучше брать двухполюсный, разрывающий обе цепи – фазу и ноль.

Без предварительных расчетов неосуществима. Чтобы получить длину труб, мощность всей отопительной системы и других нужных значений, потребуется в онлайн-калькулятор вводить только точные данные. О правилах и нюансах расчета можно узнать далее.

Общие данные для расчета

Первым параметром, который нужно учесть перед расчетами, является выбор варианта отопительной системы: будет ли она основной или вспомогательной. В первом случае она должна обладать большей мощностью, чтобы самостоятельно обогреть весь дом. Второй вариант применим для комнат с малой теплоотдачей радиаторов.

Температурный режим пола выбирается согласно строительным нормам:

• Поверхность пола жилого помещения должна нагреваться до 29 градусов.
• По краям комнаты пол может нагреваться до 35 градусов, чтобы компенсировать потери тепла сквозь холодные стены и от сквозняка, исходившего сквозь открывающиеся двери.
• В ванных комнатах и зонах с высокой влажностью оптимальная температура – 33 градуса.

Если обустройство теплого пола осуществляется под низом паркетной доски, то нужно учесть, что температура не должна превышать 27 градусов, иначе напольное покрытие быстро испортиться.

В качестве вспомогательных параметров используется:

• Общая длина труб и их шаг (монтажное расстояние между трубами) . Рассчитывается благодаря вспомогательному параметру в виде конфигурации и площади комнаты.
• Тепловые потери . Такой параметр учитывает теплопроводность материала, из которого построен дом, а также его степень изношенности.
• Напольное покрытие . Выбор напольного покрытия влияет на теплопроводящую способность пола. Оптимальным является использование кафеля и керамогранита, поскольку они имеют высокую теплопроводность и быстро прогреваются. При выборе линолеума или ламината стоит приобрести материал, не имеющий теплоизоляционной прослойки. От деревянного покрытия стоит отказаться, поскольку такой пол практически не будет нагреваться.
• Климат местности , в котором стоит постройка с системой теплого пола. Нужно учесть сезонную смену температур в этом крае и самую низкую температуру в зимний период.

Большая часть тепла жилья уходит через его тонкие стены и некачественные материалы оконной конструкции. Перед тем как выполнить рассматриваемую систему отопления, есть смысл утеплить сам дом, а затем уже рассчитывать его теплопотери. Это существенно снизит энергозатраты его владельца.

Расчет трубы для теплого пола

Водяной теплый пол – соединение труб, которые подключаются к коллектору. Он может быть выполнен из металлопластиковых, медных или гофрированных труб. В любом случае, необходимо правильно определить его протяжность. Для этого предлагается использовать графический метод.

На миллиметровой бумаге в масштабе или в натуральную величину прочерчивают будущий контур «нагревательного элемента», предварительно выбрав тип укладки труб. Как правило, выбор делается в пользу одного из двух вариантов:

• Змейка . Выбирается для небольших жилых помещений, имеющих низкие тепловые потери. Труба располагается как вытянутая синусоида и вытягивается вдоль стены к коллектору. Минус такой укладки в том, что теплоноситель в трубе постепенно остывает, поэтому температура в начале и конце комнаты может сильно отличаться. Например, если длина трубы составляет 70 м, то разница может составить 10 градусов.
• Улитка . Такая схема предполагает, что труба изначально укладывается вдоль стенок, а затем изгибается на 90 градусов и закручивается. Благодаря такой укладке удается чередовать холодные и горячие трубы, получая равномерно прогревающуюся поверхность.

Выбрав тип укладки, при реализации схемы на бумаге учитываются следующие показатели:

• Шаг труб, допустимый в спирали, варьируется от 10 до 15 см.
• Длина труб в контуре не превышает 120 м. Чтобы определить точную длину (L), можно использовать формулу:
  

  L = S/N * 1,1 , где

  
  S – площадь, покрываемая контуром (м?);
  N – шаг (м);
  1,1 – коэффициент запаса на изгибы.

  Стоит понимать, что труба должна располагаться цельным отрезком от выхода напорного коллектора и до «обратки».

• Диаметр прокладываемых труб – 16 мм, а толщина стяжки не превышает 6 см. Встречаются также диаметры 20 и 25. В идеале, чем больше этот параметр, тем выше теплоотдача системы.

Температура теплоносителя и его скорость определяется исходя из усредненных значений:

• Расход воды в час при пропускном диаметре труб в 16 см может достигать от 27 до 30 л в час.
• Чтобы прогреть помещение до температуры от 25 до 37 градусов, нужно чтобы система сама нагревалась до 40-55 °С.
• Снизить температуру в контуре до 15 градусов поможет потеря давления в корпусе 13-15 кПа.

В результате применения графического метода будет известен вход и выход отопительной системы.

Расчет мощности водяного теплого пола

Его начинают так же, как и в предыдущей методике – с подготовки миллиметровой бумаги, только в этом случае на нее необходимо нанести не только контуры, но и расположение окон и дверей. Масштабирование прорисовки: 0,5 метра = 1 см.

Для этого стоит учесть несколько условий:

• Трубы должны обязательно располагаться вдоль окон, чтобы предупредить существенные теплопотери сквозь них.
• Максимальная площадь для обустройства теплого пола не должна превышать 20 м2. Если помещение больше, тогда его разбивают на 2 и более частей, и для каждой из них рассчитывают отдельный контур.
• Необходимо выдержать обязательную величину от стен к первой ветке контура в 25 см.

На выбор диметра труб будет влиять их расположение друг относительно друга, причем оно не должно превышать 50 см. Величина теплоотдачи на 1 м2 равная 50 Вт достигается при шаге труб в 30 см, если при расчете она получается больше, то необходимо уменьшать шаг труб.

Определить количество труб достаточно просто: предварительно измерить их протяженность, а затем умножить ее на масштабный коэффициент, к полученной длине добавить 2 м для подвода контура к стояку. Учитывая, что допустимая длина труб находится в пределах от 100 до 120 м, нужно общую длину разделить на выбранную протяженность одной трубы.

Параметр подложки под теплый пол определяется исходя из площади комнаты, которая получается после умножения длины и ширины помещения. В случае если комната имеет сложную конфигурацию для получения точного результата, его необходимо разбить на сегменты и рассчитать площадь каждого из них.

Примеры расчета водяного теплого пола

Далее вы сможете ознакомиться с двумя примерами расчета водяного теплого пола:

Пример 1

В комнате с длиной стен 4?6 м, мебель в которой занимает практически четвертую ее часть, теплый пол должен занимать не менее 17 м2. Для его выполнения применяются трубы диаметром 20 мм, которые укладываются как змейка. Между ними выдерживается шаг в 30 см. Укладка выполняется вдоль короткой стены.

Перед прокладкой труб необходимо прочертить схему их расположения на полу в наиболее подходящем масштабе. Всего в такой комнате поместиться 11 рядов труб, каждая из которых будет длиной в 5 м, всего получиться 55 м трубопровода. К полученной длине труб добавляется еще 2 м. Именно такое расстояние нужно выдержать до подсоединения к стояку. Общая длина труб будет составлять 57 м.

Если помещение очень холодное, то может потребоваться проложить двухконтурное отопление. Тогда следует запастись не менее 140 м труб, такая протяженность трубопровода поможет компенсировать сильное падение давления на выходе и на входе системы. Можно делать каждый контур разной длины, но отличие между ними не должно быть больше 15 метров. К примеру, один контур выполняется протяженностью 76 м, а второй – 64 м.

Расчет теплого пола можно проводить двумя методами:

• Для первого способа применяется формула:

  L = S ? 1,1 / B , где

  
  L – длина трубопровода;
  B – шаг укладки, измеряемый в метрах;
  S – площадь отопления, в м2.
• Во втором варианте применяются табличные данные, приведенные ниже. Их умножают на площадь контура.

Пример 2

Требуется провести теплый пол в комнате с длиной стен 5х6 м, общая площадь которой составляет 30 м2. Чтобы система эффективно работала, она должна отапливать не менее 70% пространства, что составляет 21 м2. Будем считать, что средние теплопотери – около 80 Вт/м2. Так, удельными будут теплопотери 1680 Вт/м2 (21х80). Желательная температура в комнате – 20 градусов, при этом будут использоваться трубы с диаметром 20 мм. На них ложится 7 см стяжка и плитка. Зависимость между шагом, теплотой теплоносителя, плотностью теплового потока и диаметром труб представлена на схеме:

Так, если имеется 20 мм труба, для компенсации теплопотери 80 Вт/м2 потребуется 31,5 градусов при шаге 10 см и 33,5 градусов при шаге в 15 см.

Температура на поверхности пола на 6 градусов меньше, нежели температура воды в трубах, что обусловлено наличием стяжки и покрытия.

Видео: Расчет теплого водяного пола

Из видео можно будет узнать теорию гидравлики, связанную с обустройством теплых полов, ее применение к вычислениям, пример расчета водяного теплого пола в специальной программе онлайн. Вначале будут рассмотрены простые цепи подключения труб для такого пола, а затем более сложные их варианты, при которых будет производиться расчет всех узлов системы отопления теплого пола:

При самостоятельном вычислении могут возникнуть погрешности. Чтобы избежать их и проверить правильность расчетов, следует воспользоваться компьютерными программами, в которых заложены поправочные коэффициенты. Для вычисления теплого пола нужно выбрать интервал прокладки труб, их диаметр, а также материал. Погрешность вычислений онлайн-программой не превышает 15%.