Отделка. Фурнитура. Ремонт. Монтаж. Выбор. Проем
Если было принято решение об обустройстве системы теплого пола в доме, то мало просто купить требуемые материалы – нужно знать еще, сколько их потребуется. И расчеты эти непросты, если учесть, что хочется не прикупить лишнего и вместе с тем убедиться, что приобретенных материалов будет достаточно для достижения требуемого уровня температуры в комнатах. Как рассчитать теплый пол? Попробуем разобраться.
Для начала хотелось бы остановиться на том, каким же должен быть правильный и качественный теплый пол, независимо от того, на каком теплоносителе – электричестве или воде – он будет работать. Итак, система такого подогрева будет работать по-разному в зависимости от толщины основания или качества теплоизолятора , а значит, все эти моменты нужно учитывать. Считается, что толщина теплоизоляционного материала не должна быть более 3 см, при этом материал лучше приобретать с отражающим слоем – так сохранить тепло внутри помещения будет проще.
Совет! В качестве теплоизолятора советуют приобретать пенополистирол плотностью около 35 кг/м 3 .
Толщина бетонной стяжки должна составлять около 4-10 см, особенно если речь идет об укладке кабельного или водяного пола. Внутри она имеет усиление армирующей сеткой, на которую, кстати, и могут закрепляться теплоносители. За счет этого тепло будет перераспределяться лучше. В случае если планируется обустройство водяного пола, рекомендуется приобретать трубы, изготовленные из металлопластика либо из сшитого полиэтилена диаметром 16-20 мм – с ними проще всего наделить систему оптимальной мощностью, достаточной для прогрева комнат.
Какие факторы следует учитывать?
Для того чтобы произвести все необходимые расчеты, которые помогут определиться с количеством материалов для теплого пола, следует учесть следующее:
- суммарная площадь помещения, где будет обустраиваться подогрев пола . Именно от этой цифры и будет зависеть количество контуров в системе;
Важно! Один отопительный контур эффективно греет максимум 40 м 2 . При этом его длина не должна быть более 100 м. А шаг между уложенными трубами – не более 30 см.
- количество коллекторов . Важно помнить, что каждый контур обогрева может быть подключен только к одному коллектору;
- планировка помещений, где обустраивается подогрев ;
- размеры окон и других мест, где тепло будет теряться . Вид остекления. Типы дверей;
- сказаться на показателе мощности может и толщина стен дома;
- влажность воздуха в помещении ;
- расположение мебели и других предметов интерьера в помещении . Под ними теплый пол не укладывается, если он электрический, так как вентиляция будет недостаточной и система может быть повреждена. Да и на сохранности мебели и техники излишний нагрев также может сказаться негативно;
- назначение помещения, где будет производиться монтаж . В зависимости от этого и выбирается мощность подогрева;
- другие источники тепла и их мощность .
Немаловажным может оказаться температурный режим в регионе и необходимость подогрева конкретного помещения, регулировки температуры в нем. На мощность пола значительное влияние может оказать и вид финишного покрытия пола – одни материалы легко пропускают тепловую энергию, другие – хуже.
Определение желаемой температуры в комнатах
Итоговый показатель температуры пола зависит от того, с какой целью используется комната. Например:
- +29-30 градусов – холлы, прихожие;
- +27-29 – кабинеты, комнаты жилые;
- +30-35 – полы возле окон, на верандах;
- +32 – ванные, санузлы;
- +17-19 – спортивные залы.
При этом температура теплоносителя не должна быть менее +40 градусов или превышать +60. Система подогрева должна быть такой, чтобы разница между температурными показателями прямой и обратной труб в случае с водяными полами не превышала 15 градусов. Иначе основание будет прогрето абсолютно неравномерно.
Баланс тепловых/гидравлических нагрузок для водяного пола должен быть также оптимален и выверен. Поэтому нагревательные контуры должны иметь определенную длину в соответствии с диаметром. Оптимальный вариант трубы – 18 мм, так как даже при небольшом количестве воды такой трубопровод будет правильно работать и обогревать основание.
Расчет тепловых потерь
Обычно системы теплого пола оснований не выступают в качестве единственного источника обогрева помещений, однако некоторые именно так и планируют отапливать дом. Но перед принятием этого инженерного решения важно убедиться, можно ли вообще конкретное помещение обогреть только таким образом.
Если в период использования системы потери тепла не превышают 100 Вт/м 2 , то системы подогрева полов будет вполне достаточно для прогрева комнаты. Однако произвести расчеты, чтобы получить нужные данные, самостоятельно довольно сложно, так как используются сложные формулы. Так что рекомендуется воспользоваться онлайн-калькулятором расчета тепловых потерь помещения. В случае если потери тепла выходят больше 100 Вт/м 2 , то теплоизоляцию помещения нужно улучшать либо обустраивать дополнительную систему обогрева.
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/м 2 . В ванной или санузле – не менее 140 Вт/м 2 из-за высоких показателей влажности.
На заметку! Мощность системы теплого пола не может быть невысокой, если под обустраиваемой комнатой находятся не отапливаемые помещения.
Что касается электрического пола, в этом случае минимальная мощность должна быть равна 120 Вт/м 2 .
Таблица. Мощность системы подогрева пола в случае использования ее как дополнительного источника тепла.
Как рассчитать теплый пол электрический
В целом, система подогрева пола состоит из нескольких элементов. Это терморегулятор, который помогает управлять уровнем нагрева полов, термодатчик, следящий за тем, насколько нагреты полы, нагревательный элемент, а также силовой кабель для подключения к электросети всего этого оборудования.
Терморегулятор обычно устанавливается на стену, к нему подключаются все провода. Сам теплый пол, а также термодатчик обустраиваются под напольным покрытием (в стяжку или же на ее поверхности в зависимости от типа системы – нагревательный мат, ИК пленка или кабель нагревательный).
На заметку! Проще всего произвести монтаж именно ИК пола или нагревательных матов. Их можно уложить просто под напольное покрытие. А вот электрокабель придется заливать стяжкой. Да и шаг между проводами в этом случае придется считать самостоятельно.
Для обустройства кабельного обогрева используется одно- или двужильный кабель. Первый является самым простым, но при этом сложным в работе, хоть и дешевым. Рассчитать все параметры для него будет довольно сложно, так как оба конца кабеля нужно выводить в одно место. Да и электромагнитное поле от него образуется обширное.
Проще купить двужильный кабель, который, хоть и стоит немного дороже, все же за счет особого расположения проводов прост в установке и работе.
Формулы расчета для электропола
Определить мощность системы теплого электропола просто. Для этого мощность 1 м 2 выбранной системы достаточно умножить на площадь, которую он будет обогревать. Кстати, в приобретаемом комплекте уже отмерено и отмечено количество используемого кабеля. Расстояние между витками проводов должно быть 5-20 см. Точно его вычислить можно по формуле h = Sх100/L , где h – искомое значение ширины шага, L – длина кабеля, а S – площадь комнаты.
Как рассчитать тёплый водяной пол
Посмотрим, сколько материалов потребуется для обустройства в помещении водяной системы подогрева. Расчет количества труб на 1 м 2 в этом случае производится так: необходимо узнать, сколько составят теплопотери в помещении. Их проще всего определить с помощью онлайн-калькулятора, в который вносятся данные о самом строении, а также о погодных условиях на улице. Пусть они будут равны 80 Вт/м 2 . Площадь квартиры, где будет обустраиваться система теплого пола, возьмем равную 80 м 2 . В итоге общие теплопотери можно узнать, перемножив два значения 80х80 = 6400 Вт. Именно это значение придется компенсировать при помощи всех систем обогрева с запасом мощности до 20%.
Таблица. Расчет трубы в зависимости от шага петли.
| Шаг, см | Расход, м п./1 м кв. |
|---|---|
| 10 | 10 |
| 15 | 6,7 |
| 20 | 5 |
| 25 | 4 |
| 30 | 3,4 |
Обычно расстояние между водоводами выдерживается около 15 см при сечении трубы 16 мм. Тогда мощность 1 м 2 пола составит около 100 Вт. Поделив общую площадь помещения на размер шага, получаем: 80/0,15 = 533 м. Именно столько метров трубы и потребуется для обустройства системы водяного подогрева в этой квартире. Примерно так же вычисляется и длина каждого контура.
Внимание! Около стен помещения, примыкающих к улице, шаг будет несколько меньше (10 см). С учетом этого и рассчитывается метраж водовода.
В строительных магазинах в продаже имеются трубы уже определенной длины – от 50 до 240 м. Они смотаны в бухты. А для присоединения к коллектору всей системы придется купить водоводы большего диаметра.
Расчет тепла теплого пола производят с учетом теплопотерь через ограждающие конструкции и полезной площади комнат. Ошибки в расчетах влияют на работу системы, увеличивают энергозатраты и расходы на содержание дома. Погрешности обусловлены применением укрупненных показателей. Эффективность утепления и герметичность конструкций (фундамент, несущие стены, перекрытия, кровля, стеклопакеты, входные двери) гарантирует экономный расход энергоресурсов в системе .
Низконапорный нагревательный контур способен оптимизировать радиаторное отопление или обеспечить равноценный обогрев дома и снизить энергозатраты.
Нагревательный элемент и теплоноситель являются конструктивными особенностями, по которым различают водяной и электрический теплые полы. Рассчитать мощность электрического теплого пола можно с помощью онлайн-калькуляторов, которые размещаются на профильных сервисах в интернете. В этой статье мы более подробно рассмотрим назначение и расчет мощности водяных теплых полов.
| Конструктивные особенности жилого дома | Мощность теплого пола, Вт/м² (мин/макс) | |
| Дополнительное (комфортное) отопление | ||
| Год постройки здания - до 1996, климатический регион - европейская часть России | 80/120 | |
| Год постройки здания - после 1996 (улучшенное наружное утепление, теплоизоляция подвала и кровли, стеклопакет), климатический регион - европейская часть России | 50/80 | |
| В помещениях с деревянными полами (черновой пол и чистовой настил) | 80/80 | |
| Лоджии (балконы), в которых предусмотрено двойное остекление и утепление | 140/180 | |
| Основной обогрев дома | ||
| Кухни, жилые комнаты первого и второго этажа (не менее 3/4 отапливаемой площади) | 150/∞ | |
Тепло Q (Вт), которое вырабатывает 1 квадратный метр низконапорного водяного контура, составляет суммарный поток лучистой (≈ 4,9 Вт/м²) и конвективной (≈ 6,1 Вт/м²) энергии:
[ α л ×(t пола − t ок) + α к ×(t пола − t воздуха) ]× S, (Вт), где
α л и α к - лучистый и конвективный потоки энергии, Вт/м²;
t пола - температура напольного покрытия, °C;
t ок - температура стен и потолка, °C;
t воздуха - температура в помещении, °C;
S - полезная площадь контура, м².
Пояснение к схемам 1 и 2 расчета теплого пола:
|
|
Расчет отопления теплых полов определяет теплопотребление жилого дома согласно нормативным документам о тепловой защите зданий и строительной теплотехнике:
Q = (α л + α к) × S ×(t пола − t воздуха), (Вт);
t пола = Q/[(α л + α к) × S] + t воздуха, (°C);
при S = 1м², t пола = Q/(α л + α к) + t воздуха, (°C).
При нагреве температуры помещения на 1 градус, тепло от поверхности пола передается воздуху:
∆t = t пола − t воздуха =1°C;
Q =(α л + α к) × S×∆t = (4,9 + 6,1) × 1× 1 = 11 (Вт).
Идеальные условия, при которых теплоотдача водяного контура на одном квадратном метре теплого пола, для нагрева воздуха в комнате на 1°C составляет 11 Вт/м². Чем выше температура в помещении, тем быстрее прогреется комната и меньше расход энергии теплоносителя. Система теплых полов предпочтительна для того, чтобы отапливать жилые утепленные дома, с постоянным проживанием. Среднее допустимое значение теплопотерь 65 Вт/м².
Для расчета теплоотдачи теплого пола существуют специальные программы, которые можно найти на ресурсах в сети. Для прояснения вопроса предлагаем ознакомится с видео «Расчет теплоотдачи теплого пола».
Температура теплоносителя
Температура теплоносителя в контуре зависит от тепловой нагрузки, шага укладки, диаметра труб, толщины стяжки и материала напольного покрытия. Минимальные температурные значения в контуре принимают для паркетной доски и мелкоштучных изделий из дерева. Кафельная, метлахская, керамическая плитка, керамогранит, мрамор выдерживают максимально разрешенную температуру теплоносителя (55°C). Низконапорные схемы отопления, которые применяют на практике, имеют рабочий диапазон - 45/35°C.
Санитарные нормы определяют комфортный (26°C) и допустимый предел температур для ступни человека:
- 28°C в жилых комнатах для постоянного пребывания;
- 35°C по периметру несущих стен жилого дома;
- 33°C для кухонных помещений, ванн и санитарных комнат.
Основания теплого пола
Тип перекрытия влияет на материалы и выбор толщины слоев над и под трубой. Основа для теплых полов - цементные стяжки и настильные системы из полистирола или деревянных межтрубных досок. Алюминиевый профиль в реечных модулях служит как изоляция дерева от прямого контакта с нагревательным элементом и для крепежа труб.
Статья по теме:
Описание процесса монтажа водяного теплого пола. Его достоинства и недостатки в отличии от других видов напольных отопительных систем. Выбор материалов. Видео-уроки.
Разводку труб контура на бетонных устраивают в теле бетонной стяжки. Объем материала и монтажные расчеты теплых полов определяют после предварительной разметки поверхности (гидравлическим или ). План раскладки выполняют на бумаге (масштаб 1:50). От точности, с которой проводится вычисление, зависит расход материала и скорость выполнения работ.
Очищенную и обработанную полимерной грунтовкой поверхность, заблаговременно выравнивают, по грунтам и первым этажам делают гидроизоляцию. Оклеивают стены по периметру демпферной лентой на высоту, которая уйдет под стяжку (с небольшим запасом). Теплоизоляционный материал с фольгированным основанием экранирует удельный тепловой поток вверх в заданном направлении. Теплопотеря через фольгу не превышает 5%.
Арматуру укладывают поверх утеплителя, каркас придает жесткость стяжке и позволяет достигнуть правильной фиксации шага. Трубный контур выкладывают, крепят, испытывают контур под давлением и заливают раствором стяжки.
Облегченные модульные системы применяют для деревянных конструкций (черновой пол или лаги), которые не обладают способностью к высоким статическим нагрузкам.
Расчеты труб для водяного теплого пола (длина, диаметр, шаг и способы укладки и трубы)
Ограниченная длина низконапорного отопительного контура связана эффектом «замкнутой петли», при котором потеря давления превышает 20 кПа (0,2 бара). Увеличение мощности насоса, в данном случае не выход - сопротивление будет возрастать пропорционально увеличению давления.
Расчетная длина труб для теплого пола определяется по формуле:
L = (S/a×1,1) + 2c , (м), где
L - длина контура, м;
S - площадь, контура, м²;
a - шаг укладки, м;
1,1 - увеличение размера шага на изгиб (запас);
2c - длина подводящих труб от коллектора до контура, м.
Важно! Полезная площадь помещения учитывает площадь контура с добавлением половины шага трубы.
Обогревательный контур прокладывают, отступив 0,3 м от стен. Учитывают открытую площадь пола, которая передает равномерный поток излучения. Специалисты не рекомендуют монтировать отопительный контур в местах расстановки мебели. Длительная статическая нагрузка может стать причиной деформации труб.
При большой площади помещения отопительный контур разбивают на сектора. Основные правила зонирования - соотношение длин сторон 1/2, обогрев площади одного сектора не более 30 м² и соблюдение одинаковых длины и диаметра для цепей одного коллектора.
Таблица 2. Соотношение длин и диаметров труб контура:
| Диаметр, мм | Материал трубы | Рекомендованная длина контура, м |
| 16 | металлопластик | 80 ÷ 100 |
| 18 | сшитый полиэтилен | 80 ÷ 120 |
| 20 | металлопластик | 120 ÷ 150 |
Диаметр и шаг трубной раскладки зависит от тепловой нагрузки, назначения, размера и геометрии комнаты. Зона распространения тепла пропорциональна радиусу трубы. Труба обогревает участок пола в каждую сторону от центра трубы. Сбалансированный шаг труб: Dy 16 мм - 0,16 м; 20 мм - 0,2 м; 26 мм - 0,26 м; 32 мм - 0,32 м.
В паспортных данных изделий указывают максимальную пропускную способность труб, на основании которой вычисляют линейное изменение давления. Оптимальное значение скорости теплоносителя в трубах 0,15 ÷ 1 м/с.
Таблица 3. Зависимость шага от площади и нагрузки сектора:
| Диаметр, мм | Расстояние по осям (шаг труб), м | Оптимальная нагрузка, Вт/м² | Общая (или разбитая на участки) полезная площадь помещения, м² |
| 16 | 0,15 | 80 ÷ 180 | 12 |
| 20 | 0,20 | 50 ÷ 80 | 16 |
| 26 | 0,25 | 20 | |
| 32 | 0,30 | меньше 50 | 24 |
Варианты укладки труб: простые, угловые или двойные петли (змейки), спирали (улитки). Для узких коридоров и помещений неправильной формы используют укладку змейкой. Большие площади разбивают на сектора. Допускается комбинированная укладка: в краевой зоне труба выкладывается змейкой, в основной части - улиткой.
По периметру, ближе к наружной стене и возле оконных проемов, проходит подача контура. Шаг укладки в краевых зонах может быть меньше расстояний между трубами в центральной части комнаты. Подключение усилений краевой зоны необходимо для повышения мощности теплового потока.
Важно! Загиб труб на 90° в спиральной схеме подключения водяного теплого пола, снижает гидравлическое сопротивление меньше, в сравнении с укладкой петлями (змейкой).
В расчетах труб для водяного теплого пола используют диаметры 16, 20, 26, 32 мм.
Для систем теплых водяных полов применяют гофрированный, нержавеющий стальной, медный, металлопластиковый, сшитый полиэтиленовый трубопровод. Гофрировать трубу для теплых полов стали относительно недавно для того, чтобы облегчить монтаж конструкции и сократить расход на поворотные увеличения длины.
Полипропиленовый трубопровод обладает большим радиусом изгиба, поэтому в системах теплых полов применяется редко.
Напольные покрытия
Виды финишного напольного покрытия для теплых полов: , линолеум, кафель, керамическая и метлахская плитка, мрамор, гранит, базальт и керамогранит.
Деревянному напольному покрытию противопоказана постоянная влажность в помещении, поэтому его не используют в ванных комнатах с теплыми полами.
Таблица 4. Теплопроводность напольных покрытий:
| Тип материала | Толщина слоя δ, м | Плотность γ, кг/м³ | Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м °∁) |
| Линолеум утепленный | 0,007 | 1600 | 0,29 |
| Плитка кафельная, метлахская, керамическая | 0,015 | 1800 ÷ 2400 | 1,05 |
| Ламинат | 0,008 | 850 | 0,1 |
| Паркетная доска | 0,015 ÷ 0,025 | 680 | 0,15 |
| Утеплитель (урса) | 0,18 | 200 | 0,041 |
| Цементно-песчаная стяжка | 0,02 | 1800 | 0,76 |
| Железобетонная плита | 0,2 | 2500 | 1,92 |
Устройство водяного в бетонной стяжке с финальным покрытием кафельной плиткой
Насосное оборудование в расчетах теплого пола
Снижение температуры теплоносителя позволяет достигнуть эффективной работы циркуляционных насосов.
Нагревательный контур теплых полов расположен горизонтальной плоскости и охватывает большую площадь. Сила, которую циркуляционный насос придает потоку, расходуется на преодоление линейных и местных сопротивлений. Расчет насоса для теплых полов зависит от диаметра, шероховатости трубы, фитингов и длины контура.
Основной параметр расчета - производительность насоса в низконапорном контуре:
Н = (П×L + ΣК)/1000 , (м), где
Н - напор циркуляционного насоса, м;
П - гидравлическая потеря на погонном метре длины (паспортные данные от производителя), паскаль/метр;
L - максимальная протяженность труб в контуре, м;
K - коэффициент запаса мощности на местные сопротивления.
К = К1 + К2 +К3 , где
К1 - сопротивление на переходниках и тройниках, соединениях (1,2);
К2 - сопротивление на запорной арматуре (1,2);
К3 - сопротивление на смесительном узле в системе отопления (1,3).
Степень производительности, которой обладает циркуляционный насос, определяют по формуле:
G= Q/(1,16 ×∆t) , (м³/час), где
1,16 - удельная теплоемкость воды (Втч/кгС);
∆t - теплосъем в системе (для низконапорных контуров 5 ÷ 10°С).
Таблица 5. Зависимость мощности агрегата от площади отапливаемых помещений (для гидравлического расчета теплого пола):
| Площадь пола, м² | Производительность циркуляционного насоса для теплого пола, м³/ч | |
| 80 ÷ 120 | 1,5 | |
| 120 ÷ 160 | 2,0 | |
| 160 ÷ 200 | 2,5 | |
| 200 ÷ 240 | 3,0 | |
| 240 ÷ 280 | 4,0 | |
Полезный совет! Мощность агрегата состоит из суммы расходов всех контуров. На случай аномальных холодов необходимо предусмотреть запас производительности насоса 15 ÷ 20%.
Расчет стоимости теплых полов
И напольный гидравлический контур соединяет коллектор. Равномерный поток теплоносителя обеспечивает автоматическая регулировка, с помощью балансировочных и термостатических вентилей. Обратный клапан предохраняет насосно-смесительный блок.
Таблица 6. Элементы комплектации теплого пола:
| Название позиции | Размер и единица измерения | Цена за единицу товара (руб.) |
| Гидроизоляция | рулон (1,5×50 м) | от 2000 |
| Демпферная лента | 25 м | от 500 |
| Экранирующая теплоизоляция (пенополистирол) | 1100×800×38 мм | 769 |
| Труба | 16 ÷ 20 мм | 50 ÷ 80 |
| Бетонная стяжка: цемент сухие смеси | 50 кг 25 кг | 125 200 |
| Коллекторная группа в сборе | 2 выхода | 4600 |
| Насосно-смесительный узел: термостатическая головка балансировочный и термостатический клапаны, циркуляционный насос | комплект | от 20000 |
Общую стоимость теплого пола определяет площадь помещения, комплектация оборудования, качество материала и способ производства работ. Пакетное формирование теплого пола обеспечивает совместимость элементов и эффективный прогрев в диапазонах температурного режима. Заводская комплектация снижает стоимость материалов в 1,5-2 раза.
Хозяин дома может сделать расчет водяных теплых полов, своими руками смонтировать систему, если обладает достаточным запасом знаний в теплотехнике, гидравлике, материаловедении и опытом выполнения сантехнических работ. Масса положительных примеров из жизни вдохновляет. Однако, каждый должен носить «свой портфель», собственный дом - не плацдарм для экспериментов.
Прежде чем выбрать ту или иную систему электрического встроенного обогрева, необходимо выполнить расчет теплого пола. Это позволит получить предварительную информацию о расходах на его обустройство. Можно поручить проектирование теплого пола профессионалам, обратившись в строительную фирму, специализирующуюся на подобных работах. В этом случае вам не только посчитают затраты, но и предложат оптимальный вариант, учитывающий ваш бюджет, пожелания и особенности квартиры.
Чтобы выполнить расчет теплого пола самостоятельно, воспользуйтесь онлайн калькуляторами. Многие компании, предлагающие услуги по монтажу обогревательных систем, помещают на своих сайтах подобные калькуляторы. Программа расчета теплого пола позволяет довольно легко сделать нужные вычисления, если следовать приведенным в ней инструкциям.
Кроме того, в сети можно найти не один пример сметы на теплый пол с указанием цен на материалы и работу. Используя подобный образец, но подставив в расчеты свои цифры, вы сможете произвести расчеты для вашего помещения.
Необходимые данные для расчетов теплого пола
Выполняя расчеты теплых полов, необходимо определить размеры помещения, где их будут обустраивать. Но помните, что считается только площадь, свободная от крупных предметов – мебели, бытовой техники. Поэтому, планируя оборудование электрических полов, необходимо заранее решить, как элементы интерьера будут располагаться в комнате. Менять их местоположение после монтажа системы не рекомендуется.
Перед тем как рассчитать теплый пол, выберите желаемый тип обогрева. Этот показатель имеет ключевое значение. Мощность системы, которая используется в качестве главного источника тепла, должна быть значительно больше, чем у пола для дополнительного обогрева.
Если проект теплого пола предполагает, что система будет служить заменой централизованному отоплению, то обогреваемая поверхность должна быть не менее 70% от всей площади.
Если комната плотно заставлена мебелью, то соблюсти это условие будет невозможно. В данном случае нет смысла монтировать электрический пол, и придется искать другой вариант отопления помещения.
При расчете теплого пола, как основного источника тепла, следует исходить из того, что его удельная мощность должна быть не менее 150 Вт/м2. Для дополнительного обогрева хватит мощности 110–140 Вт. Такой пол позволит поддерживать комфортную температуру в период межсезонья, когда централизованное отопление еще не работает.
Комфортный (дополнительный) тип обогрева выручит также в том случае, если помещение расположено на первом этаже, а под ним находится холодный подвал. Расчет мощности теплого пола производится с учетом этого фактора. Для сухих помещений первого этажа, таких, как кухня или коридор, нужно выбирать максимальную мощность, т. е. 140 Вт.
Расчет для разных типов помещений
Каждое помещение имеет свои функциональные особенности и, соответственно, особые требования к удельной мощности системы отопления. Перед тем как рассчитать мощность теплого пола, выберите тип помещения. Наиболее требовательными являются застекленные лоджии и балконы: для комфортного обогрева требуется заложить мощность не менее 180 Вт/м2. Для влажных помещений типа ванной комнаты понадобится 140 Вт/м2. То же касается всех комнат, если под ними находится неотапливаемое пространство.
А в расчет теплого пола электрического для спален, коридоров и гостиных, которые расположены на верхних этажах, закладывается минимальная мощность – 120 Вт/м2.
После того как вычислена отапливаемая площадь и необходимая мощность, можно выбрать наиболее подходящий для ваших целей тип электрического обогревателя: кабель, теплый мат, пленочный или стержневой инфракрасный пол.
Особенности монтажа различных видов теплых полов и их цена оказывают самое значительное влияние на итоговую стоимость.
Теплоизоляция для полов
Чтобы понять, как правильно рассчитать теплый пол, нужно знать следующее: вычисления на сайтах даются для типовых помещений, в которых выполнена теплоизоляция и установлены двойные стеклопакеты. Поэтому в расчет стоимости теплого пола обязательно должны включаться расходы на термоизоляцию.
Использование изоляционных материалов не только уменьшить потери тепла в комнатах, под которыми находится холодный фундамент или земля, но и позволит сэкономить энергию в более защищенных помещениях.
Для некоторых электрических обогревательных систем, например инфракрасных пленочных и стержневых полов, использование специальной отражающей подложки является гарантией эффективной работы. Учтите этот момент перед тем, как рассчитать электрический теплый пол.
Терморегуляторы
Терморегулятор – один из важных элементов в комплекте электрического пола. С его помощью осуществляется питание системы от сети, а также управление обогревом. Использование этого прибора способствует экономии электрической энергии. Если вы выбираете теплые полы, как рассчитать затраты на приобретение терморегулятора? Прежде чем приобрести ту или иную модель, определитесь, какими функциями вы будете пользоваться регулярно. Выбор широк – от простейших механических устройств до интеллектуальных систем, способных эффективно управлять отоплением дома в отсутствие хозяев.
Любой пример расчета теплого пола даст вам приблизительную информацию о стоимости оборудования системы обогрева. Для получения более точного результата нужно учесть все особенности конкретного помещения и условий, в которых будет функционировать данная система. Такое под силу только специалистам, поэтому если вы заинтересованы в точных данных, обратитесь за помощью к профессионалам.
Первым этапом следует составить тепловую карту дома. Для этого можно пригласить специалиста или воспользоваться калькулятором в интернете.
Если по итогам составления карты получается, что теплопотери на один квадрат площади больше 100 ватт, то сначала нужно утеплить дом (потолок, стены), и уже потом рассчитывать систему отопления.
Можно осуществить расчет водяного теплого пола своими руками. При проектировании учитывают следующее: под громоздкую мебель и стационарное оборудование теплые полы не кладут.
При этом система должна покрывать не меньше 70 процентов всей обогреваемой площади, иначе обогрев будет неэффективным ().
Расчет мощности теплого пола водяного зависит от вида помещения:
- жилые комнаты, кухни – 110-150 ватт на квадрат;
- ванная – 140-150;
- остекленная лоджия или веранда – 140-180.
Рассчитываем трубы
- металлопластик – экономичный, экологически безопасный вариант. В конструкции теплых полов используется чаще всего;
- полипропилен . Трубы дешевые, хорошие эксплуатационные качества. Минус: большой радиус изгиба. При укладке змейкой трубы сечением 2 см расстояние между соседними витками превысит требуемый максимум 30 см;
- сшитый полиэтилен . Эксплуатационные свойства хорошие. Минусы: цена выше чем у двух предыдущих материалов; трубы слишком мягкие и гибкие, укладывать сложнее и дольше;
- медь . Прочный, стойкий к коррозии вариант. Труба хорошо гнется, можно уложить весь контур цельным куском, нет необходимости в сваривании участков. Минусы – дорого; медный пол сложно уложить дилетанту.
Сечение трубы обычно выбирают 16 миллиметров. При этом труба прогревает около 10 сантиметров с обеих сторон.
При расчете труб для водяного теплого пола следует учитывать: это не электрический кабель, который по всей протяженности греет одинаково. По мере удаления от котла теплоноситель остывает.
На эффективность контура влияет и гидравлическое сопротивление. Этим определяется максимально допустимая длина контура (100 метров).
Предпочтительная схема укладки – спираль. При укладке змейкой учитывайте, что дальняя от коллектора часть контура будет греться хуже, чем ближняя. Компромиссный вариант – змейка угловая: труба поворачивает в обратном направлении после прохождения не одной стены, а двух, включая угол. При этой схеме первый виток следует располагать в самом холодном углу.
Независимо от размера комнат в каждой выполняют собственный контур. В первую очередь это касается помещений с различным температурным режимом (например, жилая комната и веранда будут отапливаться по-разному).
Требования к водяному контуру
- трубу кладут на расстоянии от стены до 25 сантиметров (не меньше 8).
- разница между длинами соседних витков – не больше 15 метров;
- длина контура – до 100 метров, обогреваемая площадь – до 20 квадратов. Если комната больше, укладывают 2, 3 и т.д. контуров;
- минимальное давление в коллекторе – 20 килопаскалей;
- расход воды в контуре – от 0,03 до 0,07 литров в секунду.
Расчет шага укладки водяного теплого пола осуществляется в зависимости от климата в районе и особенностей помещения. В любом случае шаг между витками должен быть не больше 30 сантиметров. Около 15 см, если температура зимой до -22, 10 сантиметров – если ниже. В местах наибольших теплопотерь шаг меньше.
Шаг укладки и расчет контуров водяного теплого пола – взаимозависимые характеристики. При шаге в 15 см максимальная площадь, которую обогревает контур – 12 метров, при 20 – 16, при 25 – 20, при 30 – 24.
Расчет длины теплого водяного пола выполняется по формуле:
где S – обогреваемая площадь в кв. м, a – шаг укладки, 1,1 – десятипроцентный запас на повороты. К полученной цифре следует добавить 4 метра (по два на подключение прямой трубы и обратки к коллектору).
Для каждого контура эта цифра считается отдельно. Контур желательно выполнить единой трубой. Суммарная длина труб – это сумма длин контуров.
Характеристики насоса
Расчет насоса для теплого водяного пола выполняется по формуле:
Q = 0,86P/(t1 - t2),
где Р – необходимая мощность контура в киловаттах, а (t1 - t2) – дельта температур подающей и обратной труб.
Для каждого контура выводится своя цифра. Их сумма – необходимая производительность насоса. Для дома в переделах 120 метров получается 1,5, если площадь вдвое больше – 3 и т.д.
Примечание: данная формула подходит для воды. Если теплоноситель – антифриз, поправочный коэффициент будет другой.
Напор рассчитывают по формуле:
Н = (R х L + K)/1000,
где Н – напор, R – гидравлическое сопротивление, L – длина самого большого контура, К – коэффициент запаса мощности.
Насос выбирают с определенным запасом мощности. Например, если вы берете трехскоростную модель, ориентируйтесь на показатели средней скорости.
Остальные материалы
Кроме труб и силовых агрегатов для монтажа пола потребуются гидроизолирующая пленка и утеплитель (). Рекомендуется фольгированный ЭППС, можно купить готовые маты. Нежелательно использование минваты из-за ее гигроскопичности.
Толщина теплоизоляции варьируется от 2 сантиметров (на перекрытии второго этажа) до 25 (монтаж пола по грунту или над холодным подвалом).
Расчет материалов для теплого водяного пола производится с учетом толщины слоя пирога (на эту величину сократится высота помещения).
Вот примерные цифры, в зависимости от слоя утеплителя:
- утеплитель 3 сантиметра: общая толщина пирога – 9,5;
- 8 – 14,5;
- 9 – 15,5 и т.д.
Видео о расчете водяного теплого пола и монтаже.
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:
- Измерив габариты комнаты, высчитайте площадь в квадратных метрах.
- Найденную квадратуру умножьте на величину удельной тепловой характеристики (базовая – 100 Вт/м²).
- 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:
- Электрические теплые полы планируется использовать в качестве самостоятельного источника тепла или предполагается совместная работа с системой водяного отопления?
- Какой тип нагревателей планируется применять – резистивные кабели, маты, пленочные элементы либо углеродные стержни?
- 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:
- Подберите по каталогу кабель, ориентируясь на полученную ранее тепловую мощность и добавляя запас 15%. Запишите общую длину проводника.
- Нарисуйте на бумаге план комнаты в масштабе.
- Расположите на эскизе мебель и бытовую технику, вплотную прилегающую к полу и мешающую нормальному теплообмену. Соблюдайте реальные габариты шкафов, стиральных машин и прочего оборудования.
- Отнимите от общей квадратуры площадь, занимаемую мебелью. Задача – разместить на свободном участке выбранный по каталогу греющий проводник.
- 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:
- Поскольку кабельный нагрев планируется совместить с радиаторной системой, тепловая мощность делится пополам – 2,16 / 2 = 1,08 кВт приходится на половой контур.
- Подбираем двухжильный кабель DEVIsafe 20T удельной мощностью 20 Вт/м. С учетом запаса берем готовый проводник длиной 60 м с теплоотдачей 1,2 кВт.
- 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:
- Рассчитайте потребность помещения в тепловой энергии (раздел первый данной публикации).
- Набросайте планировку комнаты со стационарной мебелью. Вычислите размер и квадратуру свободного участка.
- Пленочные теплые полы раскладываются с отступом от стен 15-20 см. Нарисуйте эти полосы на эскизе и отнимите их размеры от свободной площади.
- Последняя задача – расположить на оставшемся участке инфракрасную пленку требуемой суммарной мощности. Выберите в каталоге производителя рулоны нужной ширины и теплоотдачи.
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:
- Потребная теплоотдача напольного контура – 1,08 кВт. Если брать изделие с теплоотдачей 130 Вт/м², понадобится 1080 / 130 = 8,3 м² пленочного нагревателя. С учетом запаса – 9 м².
- Ширина рулона – 0,5 м. Чтобы набрать 9 квадратов, нужно взять пленку длиной 18 м.
- Поскольку в спальне остается свободным пространство 15 м², данный тип нагревателя вполне подойдет.
При закупке материалов для монтажа электрического теплого пола примите во внимание следующие рекомендации:
- Подавляющее большинство греющих элементов нуждается в регулировании извне. В каждое помещение нужно установить терморегулятор и датчик перегрева, закрепляемый непосредственно на кабеле или пленке.
- Обязательно укладывайте под напольные контуры слой утеплителя, если не хотите греть дорогим электричеством землю, перекрытие либо соседнюю квартиру.
- Толщина теплоизоляционного слоя на грунте – не менее 10 см пенопласта или минеральной ваты. Межэтажное перекрытие достаточно застелить фольгированным пенополиэтиленом 8-12 мм в толщину.
- 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.
- 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.