Особенности установки
Важным преимуществом конструкции выступает возможность равномерно распределить теплый воздух по жилой площади. При этом удается сэкономить до 12% энергии на общий обогрев помещения
Важно помнить о необходимости учитывать отдельные факторы во время эксплуатации
Отопительная система должна работать в температурном диапазоне, который не превышает 60 градусов. Если упустить этот момент, возможна порча имущества. Сама поверхность водяного пола должна иметь оптимальную температуру, чтобы удовлетворять потребности. Это не только позволит добиться высокого комфорта эксплуатации, но и будет гарантировать отсутствие возможных заболеваний для ног. Чаще всего это значение достигает 26 градусов.
Чтобы монтаж был правильным, нужно позаботиться о том, чтобы расчет следующих параметров был корректным:
- Потребности пространства в тепле. Этот параметр определяется климатической зоной, качеством изоляции и габаритами помещения.
- Рассчитываемая удельная мощность отопления в перерасчете на каждый квадрат площади, которая будет обогреваться.
- Будет ли покрыта необходимость помещения в тепле посредством теплого водяного пола.
Энергопотребление теплого пола
Количество электропотребления на обогрев помещений таким источником, как теплый пол, зависит от множества факторов. Здесь и конструкция, и электроэнергетические параметры пола, и характер помещения, и качество теплоизоляции:
- Для чего делается теплый пол — как основной источник обогрева или как средство дополнительного комфорта?
- В какой климатической зоне делается отопление.
- Каков характер помещения: стены и потолки, внешняя теплоизоляция — велика ли теплоотдача в наружную среду.
- Характер внутренних и отделочных покрытий: деревянный пол, линолеум, ламинат.
- Человеческий фактор: сколько тепла требуется человеку. Обычно это зависит от возраста. Например, детские комнаты и помещения для пожилых и мало двигающихся людей должны быть обогреты лучше.
- Характер пребывания людей в помещении: если люди большую часть времени проводят на работе, то во время их отсутствия какие-то обогревательные средства могут быть переведены в более экономичный режим работы.
- Специальные конструктивные особенности обогревателей, позволяющие уменьшить или нормировать энергопотребление: фольговые отражатели, теплоемкие балластные покрытия, автоматические и ручные регуляторы.
Электрический теплый пол. Капитальный монтаж с заливкой в цементно-песчаную стяжку
При всей сложности и многомерности в исчислении энергозатрат теплого пола можно, все-таки, грубо оценить общие характеристики расходуемой им энергии.
Комфортный обогрев требует расходовать энергии на мощность теплого пола порядка 100–160 Вт на кв. м обогреваемой поверхности пола.
При использовании теплых полов в качестве основного обогревателя мощность потребления энергии должна составлять до 200 Вт на метр квадратный пола.
Режим работы теплых полов, также как и режим работы любого электрооборудования, бывает стартовый и стационарный. При включении отопления в холодном помещении будет выделено много энергии на первоначальный прогрев. В прогретом отапливаемом помещении затраты энергии гораздо меньше, они нужны только на поддержание тепла на достаточно комфортном уровне.
При этом большую роль может сыграть автоматическая терморегуляция. А также внешняя теплоизоляция, массивные инерционные элементы помещения, способные удерживать тепло. Тогда суточные колебания прогрева будут не так значительны.
Как мы знаем по опыту централизованного отопления, когда осенью оно включается, первые два–три дня уходят на разогрев помещения, застуженного осенними холодами. А вот когда прогреются стены, полы, внутренние переборки, мебель, только тогда и начинает чувствоваться настоящий комфорт. Которому уже не страшны бывают небольшие отключения на несколько часов.
Однако, при централизованном отоплении система очень нечувствительна ко многим важным моментам. Часто бывает, что в помещениях — домах, квартирах — в которых был проведен хороший ремонт и выполнена нормальная подготовка к зиме, отопление после первоначального прогрева приводит к «зашкаливанию» температуры помещений. Тогда как в старых зданиях, квартирах без ремонта то же самое отопление может больше «прогревать улицу», и за всю зиму так и не выведет квартиру на нужный уровень комфорта.
Вот такие проблемы могут быть легко преодолены при использовании автономного электроотопления — полного или дополнительного к общему.
Режим работы в стационарном «прогретом» состоянии может быть либо с плавным понижением электропотребления, либо старт-стопный — с выключением каждый час на 45–50 минут. То есть 10–15 минут включения может вполне хватить на поддержание тепла в помещении в норме.
Монтаж и полезные советы
Поверхность основания выравнивается специализированными составами. Неровности или резкие перепады способны вывести из строя отдельные участки.
Выравнивание поверхности стяжки основания
Если основание из досок, рекомендуется выровнять горизонт при помощи ДВП или клееной фанеры. При сильных перепадах, поверхность простругивается полностью электрическими фуганками, или места наивысших перепадов ручным инструментом.
Стандартный комплект:
- Термопленка;
- Соединительный провод;
- Клеммы подсоединения;
- Изолирующий материал.
Комплектующий набор требуемых материалов
Один из вариантов внешнего исполнения терморегулятора В зависимости от напольного покрытия подбираются остальные комплектующие.
Как протекает процесс нагревания с точки зрения физики
Для понимания вопроса нужно вспомнить школьные уроки. Обогрев помещения выполняется за счет теплопередачи от горячих тел воздуху, он может осуществляться несколькими способами.
-
Теплопроводность. Твердые предметы контактируют с теплым полом. При прямом контакте скорость движения молекул холодного тела возрастает, что увеличивает его температуру. Со временем быстрое движение молекул передается дальше на близлежащие участи и нагревает их, процесс происходит до выравнивания параметров температуры. Именно по этой причине наши ноги чувствуют теплый пол. Чем больше плотность тела – тем ближе располагаются молекулы, тем быстрее передается тепло. К технологии монтажа теплых полов этот процесс имеет прямое отношение. Настоятельно не рекомендуется монтировать их по натуральным деревянным покрытиям, у них невысокая плотность и, соответственно, низкая теплопроводность. Для теплых полов оптимальное финишное покрытие – керамическая плитка, покрытие из натурального или искусственного камня. Таким методом теплые полы передают до 15% своей энергии.
-
Конвекция. Этим способом передается до 80% всей энергии теплого пола. Воздух после соприкосновения с поверхностью нагревается, расширяется, уменьшается его плотность. Он поднимается вверх, его место занимают холодные потоки и процесс повторяется. За счет постоянного движения воздуха происходит нагрев помещения. Именно конвекция увеличивает КПД полов с обогревом, по этому параметру они намного превосходят отопления традиционными батареями. Почему? Батареи нагревают воздух на расстоянии примерно один метр от уровня пола, все, что ниже, увеличивает температуру за счет принудительного движения. В результате воздух под потолком нагревается на 8–10°С выше, чем температура в зоне комфорта (примерно 1,5 м над уровнем пола). Соответственно, это намного увеличивает непродуктивные потери тепловой энергии. Еще один недостаток батарейного отопления – они устанавливаются по периметру помещения, соответственно, там самый теплый воздух. Кроме того, небольшие размеры батарей делают этот обогрев точечным, что еще больше ухудшает эксплуатационные характеристики устройств. Теплый пол греет помещение по всей площади, а наиболее благоприятные температурные параметры располагаются как раз в зоне комфорта. Регулируется температура не около потолка, а только в зоне пребывания людей. За счет этого достигается значительная экономия энергии, в некоторых случаях она может достигать 30–40%.
-
Инфракрасное излучение – энергию переносят инфракрасные лучи. Тепло может передаваться даже в вакууме, но интенсивность его поглощения холодными предметами зависит от их цвета и плотности. Теплые полы таким методом передают не более 2–3% общей энергии, такие незначительные объемы почти не оказывают влияния на температуру в помещении. Наше тело может чувствовать только очень интенсивные лучи, а их продуцируют сильно нагретые тела. К примеру, можно почувствовать тепло от нагретого до красного цвета металла на расстоянии до 10–20 см. Но ладонь ничего не ощущает на удалении нескольких сантиметров от батареи отопления.
Какой надо сделать вывод? Расход электрической энергии теплыми полами главным образом зависит от конвекции, именно этим способом происходит обогрев помещения. Инфракрасное излучение по интенсивности нагрева можно игнорировать, а за счет теплопроводности нагревается мебель.
Зачем нужно изолировать теплый пол
Системы подогрева можно было отнести к инфракрасным, если хотя бы 50% тепловой энергии передавалось таким путем. Это нужно понимать и не реагировать на недобросовестную рекламу производителей.
Теплый пол на балконе
1 этап – разработка проекта и расчет
Важная особенность монтажа инфракрасного пленочного пола состоит в том, что он не монтируется под мебель. Таким образом, приступая красчету необходимого количества материала и определяясь с местом укладки пленки нужно вычесть ту площадь, под которую пленка не будет уложена.
Примечание. Чтобы система считалась эффективной, пленка должна покрывать не менее 80% поверхности помещения в случае, если пленочный пол будет основной системой отопления дома/квартиры и не менее 40%, если вспомогательной (альтернативной, дополнительной).
Расчет инфракрасного пленочного теплого пола
Формула:
расчет общей площади помещения: Sп=a*b*2;
расчет площади обогрева Sоб = Sп – (Х, Y, Z)
Где,
Sп – общая площадь помещения м.кв.;
а,b – длина и ширина помещения, м;
Sоб – площадь обогрева, м.кв.;
Х, Y, Z – неподвижные и/или низкостоящие предметы интерьера (мебель, бытовая техника и т.п.).
Примечание. Расчет обогреваемой площади производится с учетом того, что ИК-пленка укладывается не ближе чем на 100 мм к любой вертикальной (смежной) поверхности или объекта.
После расчета отапливаемой площади нужно рассчитать достаточную мощность системы. Следует знать, что диапазон мощности нагревательной пленки составляет 150-220 Вт/м.кв.
Расчет энергопотребления инфракрасного теплого пола
Показатель потребления энергии для пленочного пола можно вычислить по формуле: Э=Sп*k*Т
Где, Э – энергопотребление, Вт/час;
Sп – общая площадь помещения м.кв.;
k – коэффициент пересчета (зависит от установленной температуры, если система включена на 40% – коэффициент составит 0,4);
Т – тепловая мощность пол.
Затраты на отопление инфракрасным полом легко рассчитать, зная тариф на электроэнергию в конкретном регионе.
Расчет мощности инфракрасного теплого пола
Возможна ситуация, когда площадь помещения достаточно большая и для монтажа системы пленочного отопления необходимо использовать несколько комплектов инфракрасной пленки – в этом случае их мощность суммируется. P общ. = Р1 +Р2+…+ Pi,
Если использовалась часть комплекта, расчет производится по формуле:
Р общ.= 110·L
Где,
P общ – общая мощность пленочного пола, Вт;
P1…Pi – мощность отдельно взятого комплекта пленки, Вт.
L – длина инфракрасной пленки, которая используется при монтаже;
110 – коэффициент пересчета мощности пленочного пола.
Расчет количества терморегуляторов и место их установки
Функция терморегулятора для инфракрасного теплого пола – регулировать уровень отопления.
Что касается количества, то следует знать, что приподключении нескольких комплектов пленочного пола необходимо устанавливать несколько терморегуляторов, ведь потребляемая мощность теплого пола суммируется.
Устанавливать терморегулятор желательно на высоте не менее 150-200 мм. над уровнем чистового покрытия, а для комфортного пользования на высоте около метра (высота розеток). Второй вариант возможен, если установка системы теплый пол инфракрасный производится до выполнения ремонтных работ.
Совет. Терморегулятор располагают на стене, которая расположена перпендикулярно направлению укладки полос. Такой прием позволит уменьшить длину провода.
Крепится терморегулятор рядом с электропроводкой скрытым или наружным способом.
При превышении допустимой нагрузки на терморегулятор используется два варианта подключения:
зонирование и подключение каждой зоны к своему терморегулятору;
включение в схему твердотельного реле или магнитного пускателя. В этом случае, система будет управляться одним реле. Такое подключение требует определенных знаний, что требует привлечения электрика.
Схема укладки инфракрасной пленки для теплого пола включает в себя указание направления размещения полос. Производители и мастера рекомендуют укладывать пленку вдоль более длинной из сторон, это сократит количество разрезаний нагревательной пленки на поворотах.
Правила размещения (укладки) инфракрасной пленки пола:
первый ряд пленки следует размещать не ближе чем 100 мм. к стене (или к другому объекту), но не дальше 400 мм;
шаг линии отреза пленки – 250 мм. Резать пленку в других местах запрещено;
расстояние между соседними полосами пленки – не менее 10 мм.;
предельно допустимая длина полосы пола – 8 000 мм.
Проект инфракрасного пленочного теплого пола должен содержать:
расчет полезной площади;
расчет мощности системы;
место установки терморегулятора (и их количество, при монтаже теплого пола в большом помещении);
направление укладки полос пленки;
количество полос (зависит от ширины пленки).
Итогом проектирования должна стать схема монтажа, которая необходима как для выполнения монтажных работ, так и для дальнейшей эксплуатации и ремонта.
Расход потребляемой электроэнергии
Поскольку теплый пол обладает отличными эксплуатационными характеристиками, имеет мало недостатков, данная система получила широкое распространение среди отечественных потребителей. Наверняка многих, кто планирует оборудовать систему теплый пол, волнует вопрос, сколько потребляет теплый пол в среднем, будет ли рентабельной установка подобной системы
Тут важно помнить, что на расход влияют некоторые факторы
Зависит расход электроэнергии теплого электрического пола от:
- Типа пола. Так, затраты электрической энергии на инфракрасный теплый пол составляют на 20% меньше, нежели на кабельный аналог.
- Монтажа. Качественная установка предполагает укладку гидроизоляции, теплоизолирующих матов, теплоотражающей пленки. Даже, если один из перечисленных элементов будет отсутствовать, обогрев уже станет неэффективным. Поскольку большая часть энергии утечет в квартиру нижнего этажа (в подвал, землю).
- Уровня теплоизоляции помещения. Чем лучше будут утеплены двери, окна и стены, тем расход электричества на теплый пол будет меньшим.
- Климатических особенностей конкретного региона.
- Сезона и погоды на улице. Например, в жаркий сезон установку вообще можно не включать.
- Типа напольного покрытия. Конечно, наилучшим вариантом является плитка. Данный материал отлично проводит тепло. А вот синтетические материалы и дерево считаются хорошими теплоизоляторами. Ламинат лучше не выбирать. Конечно, существуют особые виды ламината, которые отличаются высокой теплопроводностью. Но, несмотря на это, теплоэффективность пола данный материал существенно снижает.
- Толщины напольного покрытия.
- Наличия терморегулятора. Применение программируемого терморегулятора позволяет снизить энергопотребление теплого пола, что наилучшим образом сказывается на бюджете.
Все электрические полы подразделяются на кабельные и пленочные. Максимальный уровень температуры первого типа составляет +65 градусов, а второго — +55 градусов.
Кабельные электрические полы
На первый взгляд, кажется, что кабельный вариант эффективнее обогревает, нежели пленочный. Но это только судя по цифрам. На самом деле оба вида способны прогреть пол до +28 градусов. Этого вполне достаточно для создания комфортного микроклимата в доме.
При круглосуточной работе кабельного пола, расход электроэнергии будет составлять 2 кВт/час на квадратный метр комнаты. Так в месяц расход энергии будет равняться 60 кВт/час. Допустим, цена 1 кВт/час – 2 рубля. В день получается 4 рубля, а в месяц – 120 рублей. Чтобы определить месячную сумму к оплате за энергопотребление всей кабельной установки, нужно площадь теплого пола умножить на 120 рублей.
Пленочные электрические полы
А вот расход электроэнергии на пленочный теплый пол на 15-30% ниже, нежели на кабельный. Так энергопотребление квадратного метра составляет 1,5-1,7 кВт/час. В итоге за месяц установка будет потреблять примерно 45-50 кВт/час. А это около 90-100 рублей.
Рассматривая потребление электроэнергии теплым полом надо отметить, что терморегуляторы (более подробно о которых можно прочитать здесь) неплохо снижают энергозатраты. Это достигается за счет попеременного включения и выключения. Так, если обогреватель отключается на ночь либо на время отсутствия дома хозяев, затраты электроэнергии существенно снижаются.
Мифы маркетологов
Итак, почему же тёплый пол оказывается не экономичнее радиаторов отопления, как о том вещают маркетологи?
Любому дому свойственна потеря тепла, которая измеряется в ваттах. Возьмём условия, при которых у нас установлены тёплые полы или радиаторы отопления. Они являются посредником при передаче тепла, источником выступает котёл. Именно он компенсирует потери тепла. То есть, если теплопотери составляют 10 кВт в час, то и котёл будет выделать 10кВт в час соответственно.
Излюбленная схема маркетологов при показе принципа работы радиаторов и теплых полов
Радиаторы и полы работают по разной схеме обогрева, но это оказывается принципиально не важным
Не важен способ передачи тепла, важно, что оба посредника в конечном счёте должны передать и передают одно и то же значение — эти 10кВт, которые выделил котёл. Тёплый пол просто преобразует энергию тёплой воды в тепло воздуха, в этом нет никакой магии
Оба прибора за час выделят одинаковое количество тепла, произведённое котлом.
Маркетологи обычно приводят следующий пример. Радиаторы сначала обогревают потолок, потом пол, ввиду чего весь эффективный тёплый воздух оказывается вверху, в то время как полы сохраняют наиболее эффективную и комфортную температуру внизу, а к потолку оказывается прохладнее. Именно поэтому радиаторы имеют меньшие размеры (по сравнению с тёплым полом) и работают на более высоких температурах, они компенсируют схему своей работы таким образом, и общая температура помещения оказывается такой же.
Важным показателем для экономии являются сопоставимые затраты в час, которые в обоих случаях будут одинаковые, потому что источник компенсации тепла один и тот же, и теплопотери дома вне зависимости от системы отопления одинаковы.
Другой пример, который любят приводить: тёплыми полами можно согреть помещение, выключить их, и ближайшие сутки будет тепло и комфортно, а радиаторы остывают за два часа, и котёл при их использовании выключить нельзя. Следует учитывать время, которое вы тратите на прогрев дома, и затраченную на это энергию. Чтобы тёплые полы прогрели дом до комфортной температуры, может потребоваться день или два, радиаторы согревают гораздо быстрее и, тем самым, тратят меньше энергии. Радиаторы оказываются менее инерционны. Но в конечном счёте, значения оказываются сопоставимо одинаковыми, а дом всё равно прогревается на одно и то же значение. Совокупная эффективность одинаковая: радиаторы тратят меньше энергии и отдают тепло небольшими порциями, тёплые полы тратят много энергии, согревают большую площадь и после могут сопоставимое время не работать, однако этот процесс через пару суток запускается заново, т.е. снова потребуется много энергии и дня два на прогрев помещения.
Для поддержания одинаковой температуры дома потребуется одинаковое количество энергии при разных временных затратах, если мы не имеем в виду сценарии использования с конденсационным газовым котлом или тепловым насосом. Поэтому не обманывайтесь и устанавливайте ту систему обогрева дома, которая именно для вас оказывается более удобной для эксплуатации.
Подписывайтесь так же на наш Youtube, группу , . Там много полезного и интересного контента!
Расчёт расхода
Сколько электроэнергии потребляет тёплый пол, зависит от нескольких факторов, и если не учесть их, то данные при расчётах будут неверными:
- Определитесь, будет ли отопительная система применяться для комфортного подогрева помещения (в качестве дополнительного источника тепла) или для обогрева всей комнаты (как основной источник).
- Какова теплоизоляция в помещении. Естественно, если комната, а именно окна, стены, двери, хорошо утеплены, то и на обогрев будет уходить меньше электроэнергии.
- На потребление энергии влияют и погодные условия за окном. В зимнее время расход будет больше.
- Многое зависит от напольного покрытия. К примеру, плитку всегда есть желание сделать теплее.
- Количество проживающих тоже играет роль. Когда вас не бывает дома, включать тёплый пол нет смысла. Тем самым вы сэкономите.
- Разные термостаты, позволяющие сэкономить до 30 % тепла. Применение теплоизоляции.
Тёплый пол достаточно монтировать на площади в 70 % от общей для того, чтобы помещение обогревалось полностью.
Существуют основные цифры, по которым можно определить расход электрической энергии:
- Например, при уютном обогреве мощность установленного тёплого пола колеблется от 110 до 160 Вт на 1 м².
- А если такой пол является основным источником обогрева, то мощность составит до 200 Вт на 1 м².
Энергосберегающий тёплый пол тратит много электроэнергии только на период прогрева, то есть выхода на рабочий режим. Когда заданная владельцем температура достигнута, то потребление энергии снижается и наступает период поддержания указанного значения.
Тёплые полы выпускаются многими производителями. Подробнее об этом тут.
Пример расчёта
Рассмотрим подробнее, сколько энергии потребляет тёплый пол, и сделаем более точный расчёт. Посчитаем максимальное потребление системы в комнате площадью 14 м² в стандартном доме типа «хрущёвка».
Площадь участка, который будет обогреваться, составляет 10 м².
Мощность нашей отопительной системы 150 Вт на 1 м², поэтому общая номинальная мощность будет вычисляться следующим образом: 150 Вт х 10 м² = 1,5 киловатта.
Если взять, что пол включён постоянно, то в сутки он функционирует в среднем 8 часов. Это время умножаем на 1,5 киловатт и вычисляем максимальное потребление энергии в день: 1,5 кВт х 8 ч = 12 кВт/ч.
Вычислим расходы в месяц: 12 кВт/ч х 30=360 кВт/ч. На территории России цена на 1 кВт/ч будет разниться, например, в Москве составляет 5,38 рублей за 1 кВт при одноставочном тарифе. В итоге получается, что потребление электроэнергии тёплым полом обойдётся вам: 360 кВт/ч х 5,38 рублей = 1936,8 рублей.
Помните, что это максимальная цифра, а реальный расход энергии будет меньше за счёт выключения системы летом, установки термостата, следящего за температурой, и т.д.
Расчет затрат энергии
На электропотребление основное влияние оказывают следующие условия: теплопотери материала, толщина основы для напольного покрытия, теплоизоляция. Затраты электроэнергии вычисляются по формуле: W=S*P*0,4, где S — это площадь помещения в метрах, P — мощность всех элементов пола в ваттах или киловаттах, и 0,4 — расчетный коэффициент полезной площади обогрева.
Следует учитывать, что суммарное потребление W будет рассчитано в Вт/час или кВт/час в зависимости от того, в чем выражается мощность Р: ваттах или киловаттах.
Перед расчетом необходимо оценить максимальные теплопотери, если дом не очень хорошо утеплен. Если у здания хорошая изоляция, сохраняющая нагретый воздух, как термос — горячий чай, то достаточно взять среднее значение мощности — 0,1−0,15 кВт/м². Есть условные мощности, которые можно использовать для разных помещений:
- комнаты для проживания, кухня, коридор — до 120 Вт/м²;
- ванная комната — 150 Вт/м²;
- балкон, лоджия — 200 Вт/м²;
Подставив эти значения в виде Р в формулу, можно легко вычислить требуемую мощность электрического пола в выбранном помещении. Далее следует оценить суточный расход электроэнергии, умножив W на количество рабочих часов за сутки. А затем полученный результат вновь умножается — на число дней в месяце. Итог — сколько потребляет теплый пол электроэнергии в месяц. Остается только пересчитать кВт/часы в рубли по действующим тарифам.
В заводских настройках точно прописано, сколько должен работать электрический пол.
Следует отметить, что вычисленное значение — сколько киловатт потребляет теплый пол — будет больше реального, поскольку встроенные терморегуляторы существенно экономят потребление энергии.
В случае использования электронагревающего кабеля нужно рассчитать его количество. Делается это по следующей формуле: L=l/а, где l обозначает длину провода, а — расстояние между витками кабеля. Умножая эту величину на показатель потребления (120−200 Вт), получается величина потребления на 1 м². В свою очередь размер (шаг) укладки кабеля рассчитывается умножением площади помещения на отношение 100 к длине кабеля.