Как рассчитать теплый пол электрический

Тёплый пол – это очень хорошо, а тёплый пол, сделанный своими руками – ещё лучше. Тот, кто хоть раз ступал босыми ногами на подогретую поверхность, вряд ли сможет позабыть потрясающее ощущение комфорта и рано или поздно обзаведётся такой системой.

Существует несколько разновидностей тёплых полов, и одна из них – водяные полы. Как и следует из названия, нагревательным элементом в них является горячая вода. Такая система является идеальным решением для частного дома. Во-первых, она способна заменить привычное отопление, а во-вторых, даже при немалой стоимости на большой площади помещения она окупает себя за 5-6 лет использования и обойдётся в итоге дешевле, чем электрические полы.

В квартирах ситуация выглядит несколько иначе. Использование водяного тёплого пола разрешено лишь в некоторых новостройках, где уже предусмотрена возможность её установки. Во всех остальных домах применение подобной системы запрещено, так как единственный способ её подключить – врезаться в систему центрально отопления, а это приведёт к снижению давления и температуры во всей системе.

Те, кто полагает, будто водяной пол можно установить своими силами, глубоко ошибаются. Такой пол – это не просто трубы, уложенные в стяжку, а ещё и дополнительное оборудование, например, газовый котёл и циркулярный насос. Монтаж водяного пола сложен и требует точных расчётов, которые могут выполнить лишь специалисты, но кое-что, действительно, можно сделать и самостоятельно, сэкономив на ряде работ. К примеру, залить стяжку получится и собственноручно.

Не помешает и предварительный подсчёт, чтобы хотя бы примерно знать, к чему готовиться в плане денежных затрат. Здесь можно пойти тремя путями.

  1. Первый самый простой и точный – обратиться к специалистам, которые будут устанавливать пол. Обеспечив их необходимой информацией, можно получить наиболее точные сведения.
  2. Второй путь – найти онлайн-калькулятор. Такие программы есть в интернете, и с разной степенью точности они также могут подсчитать, на что придётся рассчитывать при ремонте.
  3. Третий путь самый сложный. Он подразумевает выполнение всех расчётов самостоятельно. Сразу следует сделать оговорку, что подсчёт без обладания специальными знаниями будет лишь приблизительным, но и его достаточно, чтобы примерно рассчитать тёплый водяной пол.

Причём если пол нужен лишь для подогрева, то хватит и примерных данных, а если пол будет обеспечивать теплом все помещения, расчётам следует уделить более пристальное внимание. Без привлечения специалистов тут всё же не обойтись, так как малейшая ошибка на стадии проектирования обойдётся слишком дорого. Для её исправления придётся разбирать пол, вскрывать стяжку, исправлять и укладывать всё заново.

Расчёт теплопотерь

От этого будет зависеть, сколько тепла потребуется помещению для поддержания в нём комфортной температуры и какой мощности должен быть пол, а также котёл с насосом.

Расчёт очень сложный, так как на теплопотери влияют следующие причины:

  • время года и температура на улице;
  • вид помещения;
  • количество и размер окон;
  • напольное покрытие;
  • качество утепления ограждающих конструкций: стен, пола, потолка;
  • отапливаемое или холодное помещение находится снизу или сверху;
  • наличие других источников тепла, например, оргтехники или осветительных приборов.

Для удобства расчёта можно взять усреднённые величины. В хорошо утеплённых домах со стеклопакетами этот показатель составляет примерно 40 Вт/м2, сравнительно тёплые постройки с небольшой теплоизоляцией теряют 70-80 Вт/м2, в старых домах количество теплопотерь увеличивается до 100 Вт/м2 и выше, а новые коттеджи с неутеплёнными стенами и панорамными окнами могут терять до 300 Вт/м2.

Примерно прикинув, на какую цифру ориентироваться, можно приступать к вычислениям, как же восполнить такие потери тепла.

Определение желаемой температуры в комнатах

Тут всё просто. Есть рекомендованные значения, на которые следует ориентироваться, или можно придумать свои. Следует учитывать также и свойства напольного покрытия.

Обычно считается, что в жилых комнатах пол должен иметь температуру 29 C°, а на расстоянии 50 см от наружных стен — 35 C°. В комнатах с высокой влажностью потребуется нагреть его до 33 C°. Деревянный паркет, который может покоробиться от перегрева, не допускает нагревания пола выше 27 C°, а ковролин, имеющий свойство задерживать тепло, позволяет поднять температуру на 4-5 градусов.

Устройство пола, влияющее на количество отдаваемого тепла

Делая расчёт, необходимо учесть тип и толщину стяжки, вид изоляции, свойства выбранного декоративного покрытия. Это всё повлияет на качество работы пола.

Стяжка

Обычно принято делать цементную, так как она не только надёжно защитит трубы от повреждений, но имеет и отличную теплопроводность. При этом слой стяжки над трубой должен быть не меньше 3 см, а лучше 5, чтобы бетон равномерно прогревался без эффекта «зебры» и отдавал тепло.

Бывают и такие случаи, когда тяжёлую цементную стяжку сделать нельзя и приходится устанавливать пол на лагах. Для таких ситуаций были придуманы специальные металлические пластины-отражатели, которые фиксируются в ячейках обрешётки. Поверх пластин монтируется труба, а сверху укладывается деревянное покрытие. Вот только его толщина ограничена из-за низкой теплопроводности и составляет 1,5 см.

Теплоизоляция

Надёжная теплоизоляция необходима, чтобы тепло не уходило вниз. Рекомендуется не экономить на этом шаге, особенно если речь идёт о полах первого этажа, под которым неотапливаемое подполье. Материалов для теплоизоляции сейчас достаточно, а для водяных полов даже существует специальные маты с направляющими узорами, в который можно укладывать трубы.

Покрытие

Самыми лучшими покрытиями считаются по праву плитка и керамогранит, так как они обладают хорошей теплопроводностью, быстро нагреваются и отдают тепло помещению. Ламинат или линолеум лучше брать без специальных теплоизолирующих слоёв, а вот дерево используется лишь в самых крайних случаях, так как оно практически не нагревается.

Теперь, когда учтены разные факторы, влияющие на передачу тепла от труб, можно задуматься о проектировании трубопровода. Для этого нужно знать некоторые особенности.

  1. Максимальная длина контура зависит от диаметра трубы и не должна превышать определённых значений. Для трубы Ø16 мм оно составит 100 м, а для Ø20 мм – 120 м. Чем короче трубы, тем экономичней вся система, так как, во-первых, вода за прохождение всего контура остынет лишь незначительно, а во-вторых, не будет существенных потерь давления, так что не потребуется мощный насос.
  2. Все контуры должны иметь примерно одинаковую длину, отличаясь не более чем на 15%.
  3. Первый виток контура укладывается возле самой холодной стены с окнами, на расстоянии 20-25 см. Здесь можно уложить витки трубы чаще, чем в остальной комнате, но это расстояние не должно превышать 10 см.
  4. Оптимальное расстояние между трубами зависит от их диаметра и находится в пределах 15-35 см. Плотность укладки варьируется: у окон и дверей можно уложить витки ближе друг к другу, чем в других местах комнаты.
  5. Если площадь пола больше 40 м2, то потребуется сделать ещё один контур.
  6. Разница температур на выходе из коллектора и при входе должна быть минимальной, ориентировочно – 5 C°.

Монтаж теплого водяного пола

Начиная чертить схему примерного размещения труб, стоит задуматься: а нужно ли греть пол там, где стоит мебель? Если перестановка в ближайшие годы не планируется, то смысла в этом нет. Те же, кто любит постоянно что-то менять и переставлять, могут расположить трубы по всей комнате. Водяной пол это позволяет.

Итак, для схемы потребуется бумага-миллиметровка, линейка с карандашом и точные замеры комнаты. Очертив на листе контур помещения с учётом масштаба и мебели, нужно примерно наметить места расположения труб. Когда схема будет готова, по ней удастся узнать длину всего трубопровода. К этому значению нужно прибавить ещё два метра на стояк и возможные погрешности. Зная диаметр трубы и её длину, можно посчитать и объём воды, необходимой для заполнения контура. Эта информация понадобится при выборе котла и насоса.

Выбор труб

Чаще всего встречаются диаметры 16, 20 и 25 мм. Разумеется, чем шире труба, тем больше её теплоотдача и тем лучше она справляется с задачей обогрева помещения, однако следует учитывать и мощность насоса, а также максимальную высоту будущей стяжки.

Способы укладки

Всего существует четыре схемы укладки труб: змейка, двойная змейка, угловая змейка и улитка.

Змейка и угловая змейка укладываются последовательно, так что в одной стороне комнаты пол будет теплей, чем в другой. Такой способ укладки используется только в небольших помещениях.

Улитка и двойная змейка располагаются иначе: часть контура с тёплой водой соседствует с другой частью, где вода уже начала остывать. Это позволяет распределять тепло более равномерно. Улитка, не имеющая резких поворотов, характеризуется ещё и меньшими потерями давления.

Пример приблизительного расчёта

Предположим, необходимо сделать тёплый пол в комнате размером 5х6 м, общей площадью 30 м2. Часть пола заставлена мебелью и техникой. Считается, что обогреваемая площадь для эффективной работы системы не может быть меньше 70%, так что примем за активную площадь это значение. Оно составит 21 м2.

Дом имеет небольшие теплопотери, среднее значение которых 80 Вт/ м2, следовательно, удельные теплопотери комнаты составят 21х80=1680 Вт/ м2. Желаемая температура в комнате – 20 C°. Планируется использовать трубы диаметром 20 мм, на которые будет уложена стяжка толщиной 7 см и плитка. Если стяжка толще, то нужно знать, что каждый её сантиметр уменьшает плотность теплового потока на 5-8%.

На графике показана зависимость между температурой теплоносителя, плотностью теплопотока, шагом и диаметром труб.

Как следует из данных графика, труба 20 мм ,чтобы компенсировать теплопотери 80 Вт/ м2, требует при шаге 10 см температуры воды 31,5 C°, с шагом в 15 см она становится уже 33,5 C°, а шагу 20 см нужна вода 36,5 C°. Стяжка и покрытие приведут к тому, что температура на поверхности пола будет на 6-7 градусов ниже, чем вода в трубах, а эти значения укладываются в норму для жилого помещения.

Предположим, было принято решение укладывать трубы с шагом в 15 см. При этом на 1 м2 требуется 6,7 м.п. трубы, следовательно, площади в 21 м2 нужно 140,7 метра труб. Так как для трубы с диаметром 20 мм максимальная длина контура ограничена и составляет 120 м, придётся делать два контура длиной 71 м, чтобы образовался ещё и запас для подводки к коллектору и погрешностей.

Помимо труб и коллектора для этой комнаты нужно будет вычислить:

  • цену гидроизоляции под стяжку. Её должно быть столько, чтобы она покрыла всю комнату с нахлёстом на стыках и запасом на стены;
  • стоимость утеплителя. Это может быть пеноплекс, полистирол или специальные маты для водяного пола. К счастью, их количество вычислить легко: на упаковке обычно указывается, какую площадь можно покрыть её содержимым.
  • стоимость демпферной ленты, длина которой буде равна периметру комнаты;
  • цену армирующей сетки на всю площадь пола;
  • стоимость материалов для стяжки. Это может быть как готовая смесь, так и песок и цемент отдельно. Иногда к ним добавляют пластификатор;
  • стоимость фитингов и крепежа для труб.

Как правило, одной комнатой при установке водяного тёплого пола не ограничиваются, так что придётся выполнить такие расчёты для всех комнат, и уже исходя из этих данных подбирать газовый котёл и насос.

Любые самостоятельные расчёты носят приблизительный характер, если, конечно, организатор ремонта не обладает глубокими познаниями в физике. Но даже несмотря на это лучше выполнить эти вычисления. Во-первых, это даст хотя бы поверхностное представление о грядущих расходах. Они будут довольно ощутимыми, так что желательно заранее определиться, по карману ли в данный момент такой ремонт. Во-вторых, расчёты позволят лучше понять суть предстоящих работ, что поможет на чём-то сэкономить и проконтролировать нерадивых рабочих.

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.

как рассчитать теплый пол
Один из вариантов установки теплого пола на кухне

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.

расчет теплого пола электрического
Пример расчета теплого электрического пола

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

программа расчета теплого пола
Мощность теплого пола для разных 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.

расчет мощности теплого пола
Фольгированый утеплитель, который используется при монтаже теплых полов

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.

проект теплого пола
Программируемый терморегулятор

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.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.