Потребление теплого пола, сколько нужно электричества

Номинальный и реальный расход энергии электрического теплого пола

Основные виды электрических полов

Чтобы определиться с электропотреблением теплого пола, следует рассмотреть базовую мощность каждого вида материала, используемого при монтаже. Наиболее распространены следующие виды:

• пленочное инфракрасное покрытие;
• греющий кабель;
• термомат.

Классификация теплых электрических полов

Для тонкого напольного покрытия, например, ламината или линолеума, чаще всего используются пленочные системы обогрева. Для плитки и прочих твердых материалов – кабель или маты. Пленочное покрытие больше всего потребляет электричества, греющий кабель – самый экономичный. Термоматы в основе имеют инфракрасную пеленку, поэтому показатели потребления энергии у них схожи с пленочными.

Базовая мощность нагревательных приборов

Потребление электричества каждой системой нагрева зависит от набора характеристик:

• толщины материала;
• мощности приборов на 1 кв. метр;
• максимальной температуры нагрева.

Таблица теплопотребления теплых полов в помещениях

Эти данные производитель обязан указывать на заводской упаковке материала, как и номинальную величину потребляемой энергии.

Таблица электропотребления некоторых моделей греющих элементов на 1 кв. метр:

Кабель имеет небольшую мощность, но его располагают в несколько витков на 1 кв. метр, таким образом, чтобы суммарная мощность теплого пола составила – 130–150 Вт на квадратный метр – это средний показатель.

Расчет мощности для теплых полов

Факторы, влияющие на электропотребление

Совокупные затраты на системы отопления теплыми полами

Но есть и другие факторы, способные снизить или увеличить потребление электричества, к ним относятся:

• уровень теплоизоляции стен в помещении — чем он выше, тем меньшим будет потребление энергии;
• температура воздуха на улице – в холодное время года электрический пол будет работать намного больше;

Расчет энергопотребления

Для того, чтобы рассчитать какое количество электричества будет потреблять теплый пол, есть несколько подходов:

Расчет номинального потребления: в комнате площадью 14 м 2 нагревательные элементы будут занимать 10 м 2 . Чтобы рассчитать потребление электричества, нужно площадь покрытия умножить на мощность.

Потребление электроэнергии инфракрасными теплыми полами

Предположим, что используется термомат мощностью 130 Вт на 1 метр², тогда 10*130 = 1300 Вт или 1,3 кВт/ч – это номинальный расход. Далее, предполагаем, что в сутки пол включен 8 часов, тогда в день получается – 8*1,3 = 10,4, а в месяц – 10,4*30 = 312 кВт.

Средняя стоимость 1 кВт в России – 2,5 рубля, поэтому расходы на эксплуатацию теплого пола составят 780 рублей. Этот метод дает возможность рассчитать максимальную величину энергопотребления, без учета использования терморегулятора и прочих факторов, влияющих на потребление.

Технология расчета затрат с использованием коэффициента.

Для подсчета применяется формула: W=S*P*k, где:

График нагрева и потребления электроэнегрии инфракрасным теплым полом

S – площадь комнаты;

P – мощность нагревательного элемента;

k – коэффициент полезной площади обогрева, по общепринятым стандартам он равен 0,4.

Комната площадью 20 м 2 , используется термомат, мощностью 130 Вт на 1 метр², тогда формула будет иметь следующий вид:

W= 20*130*0,4 = 1040 Вт (1,04 кВт).

Далее, рассчитываем расход электричества в день: 8 часов *1,04 кВт = 8,32, в месяце – 12*30 = 249,60 кВт. Стоимость затрат – 249,60*2,5 = 624 рублей.

Потребление электроэнергии инфракрасной пленки

Насколько отличаются реальные показатели энергопотребления от номинальных?

Конечно, реальный расход будет сильно отличаться от номинальных показателей, поскольку часто бывает, что целый день в доме никого нет и пол включать нет смысла, поэтому реально он будет работать лишь 5 часов. Потребностей в ежедневном нагреве также не возникнет, особенно теплой осенью, поздней весной и летом, поэтому рассчитанные показатели будут примерно в два раза ниже.

Правильная установка электрического теплого пола

Есть еще и способы значительно снизить электропотребление, например, использовать терморегулятор. Хороший прибор будет экономить до 30% номинальной величины энергопотребления. На практике получается так, что электрический пол нагревается до заданной температуры за 5 минут, затем остывает 10 минут и снова включается. В час нагревательный элемент работает лишь 20 минут. Если вся система включена 9 ч. в сутки, из них электричество потребляется только 3 ч., следовательно затраты будут выглядеть следующим образом:

W= 20*130*0,4 = 1040 Вт/ч (1,04 кВт);

1,5*3 = 3,12 – в сутки;

3,12*30 = 93,60 – в месяц;

93,60*2,5 = 234 рубля.

Есть еще несколько способов снизить расход энергопотребления:

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:

1. Для чего делается теплый пол — как основной источник обогрева или как средство дополнительного комфорта?
2. В какой климатической зоне делается отопление.
3. Каков характер помещения: стены и потолки, внешняя теплоизоляция — велика ли теплоотдача в наружную среду.
4. Характер внутренних и отделочных покрытий: деревянный пол, линолеум, ламинат.
5. 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.
6. 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.
7. 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.

Типы нагревательных элементов

 Обогрев системой теплого пола производится:

• греющим кабелем;
• термоматами;
• инфракрасным устройством (пленочным или стержневым).

Кабель монтируется в стяжку или в клеевой слой керамических плиток. Пленочное покрытие применяется для размещения под ламинатом или линолеумом. У каждого типа есть свои особенности.

Виды теплого пола

Прежде всего, стоит отметить характерное свойство теплого пола, которое заключается в том, что обогрев производится снизу. При обогреве помещения радиаторами нижняя часть помещения остается более холодной и для создания комфорта требуется повышение на 15% затрат энергии. Естественно, когда прокладывается теплый пол электрический, такой расход энергии не требуется, в результате будет достигнута экономия тепла.

Греющий кабель

Затраты на теплые полы будут минимальными из-за небольшой стоимости кабеля, который укладывают в стяжке. На ней не стоит экономить, и приобрести рекомендуется сухую смесь, предназначенную для теплых полов. Она обладает лучшей теплопроводностью, что снижает потребление электроэнергии теплым полом. Все это идет в общую статью расходов электроэнергии, ведь учитывать надо каждую мелочь.

Требуется все как следует рассчитать, поскольку толщина стяжки составит около 5 см, что составляет существенную затратную часть, которую придется расходовать на изготовление теплого пола. Качественный раствор можно сделать своими руками, если использовать мелкое зерно и хороший цемент.

Кабели бывают резистивные и саморегулирующиеся. Первый меньше стоит и его следует брать двухжильным, чтобы не напрягаться с обратным заведением конца на терморегулятор. Кроме того, он создает меньшие электрические помехи.

Может быть интересно

Существенным недостатком резистивного кабеля является его перегрев, если тепло по каким-то причинам плохо отводится (сверху поставили мебель или постелили ковер). При заливке стяжки с таким кабелем большое значение имеет отсутствие пустот, ухудшающих отвод тепла.

Несмотря на большую стоимость, многие предпочитают применять саморегулирующийся кабель, который увеличивает сопротивление на участках с повышенной температурой. Ток в нем течет в поперечном направлении – от одного проводника к другому (рис. ниже). Если он уменьшится на определенном участке с повышенной температурой, это никак не повлияет на работу рядом расположенного сегмента.

Как выглядит саморегулирующийся кабель

Электрические кабельные маты

Электрический теплый пол делается из одножильного или двухжильного греющего кабеля, закрепленного на гибкой сетке. Его покупают рулонами. Толщина мата не превышает 3,5 мм, что позволяет размещать его в тонкой стяжке или в слое плиточного клея. Расход наливной стяжки на него небольшой. Отделка может быть любая: керамогранит, плитка, гранит, мрамор. Выбор мощности нагревателей на строительном рынке большой.

Кабельный мат по принципу действия не отличается от греющего кабеля. Проводник также выделяет тепло при прохождении по нему тока. От него способом конвекции нагреваются стяжка с покрытием, и дальше греется воздух.

Кабельный мат

Теплый пол постоянно совершенствуется. Компания «Devi» (Дания) выпускает маты, содержащие теплоизолирующий слой и покрытие, которое повышает прочность кабеля. Их раскладывают на ровном основании и подключают к терморегулятору. Сверху укладывают ламинат или паркетную доску без стяжки.

Инфракрасный обогрев

Для теплого пола применяется пленка толщиной не более 3 мм. Обогрев производится за счет пленочных нагревательных элементов на основе углерода. В отличие от кабеля, нагрев производится за счет инфракрасного излучения, что повышает КПД до 95 %. Для такого теплого пола подходит любое из известных покрытий.

Греющая пленка для теплого пола

Аналогичными свойствами обладает термомат с карбоновыми нагревателями, закрепленными на стекловолокнистой сетке. Напряжение подается с двух параллельных проводников на стержни-излучатели полупроводникового типа. Он работает по тому же принципу излучения и укладывается под напольное покрытие. При размещении в стяжке его защищают полиэтиленовой пленкой от щелочной среды. Такой теплый пол энергопотребление также снижает, поскольку принцип действия у него тот же, что и у пленки.

Пленочные нагреватели высокого качества выпускает корейская фирма «Caleo». Можно выбрать теплый пол толщиной всего 0,42 мм, но здесь требуется особая аккуратность при обращении.

Виды обогрева

Прежде чем перейти непосредственно к теме, много ли потребляет теплый пол, рассмотрим основные разновидности отопительных систем. В качестве нагревательного элемента может использоваться:

• кабель;
• пленка;
• маты с карбоновыми стержнями.

Расход электроэнергии теплого пола на 1м2 зависит от потребляемой мощности, типа и толщины покрытия, параметров температуры. Кабель и маты чаще приобретают под плитку, пленку – под ламинат, но в принципе все системы являются универсальными. Главное, чтобы монтаж был произведен аккуратно, а материал уложен в соответствии с технологией.

Мощность пленочного теплого пола на 1 м2 в среднем составляет от 150 до 300 Ватт, стержневых матов – от 120 до 200 Вт, кабеля – от 10 до 60 Вт. Это не означает очевидного преимущества последнего варианта. Для нормального обогрева комнаты мощность теплого пола на 1 м2 должна быть не меньше 120 Вт. Чтобы добиться нужного показателя, кабель укладывают в несколько витков. Определившись с типом системы, необходимо выяснить требуемую производительность оборудования.

Подсчет затрат

Для того, чтобы вычислить, сколько электроэнергии потребляет теплый пол, потребуется произвести некоторые расчеты.

Следует рассчитать отапливаемую площадь — участок комнаты, на котором не располагаются предметы интерьера и мебели. Как правило, ее размер не превышает 15 квадратных метров. Именно на этом участке монтируют кабели либо маты.

Для того, чтобы обогревать 15 кв.м помещения, необходим кабель суммарной мощностью 2100 Ватт. Фактическая его производительность не будет превышать 1930 Вт. Такая потребляемая мощность возможна при достижении максимальной нагрузки. Она позволит производить нагрев до 45°С. При этом в помещении общепринятая комфортная температура — 23 градуса.

Это означает, что потребляемая мощность будет уменьшена до примерно 965 Вт. Чтобы обеспечить поддержания комфортной температуры в помещении, следует нагревать полы с периодичностью один раз в час, на протяжении двадцати минут. В итоге, потребляемая мощность на кв.м поверхности пола не будет превышать 322 Вт/час.

Обратите внимание! При установке двухтарифного счетчика расход электроэнергии при работе теплых полов будет уменьшен

Средняя мощность для разных помещений

Выше отмечено, что невозможно точно подсчитать потребление электроэнергии теплым полом на 1м2. Эта величина меняется, в зависимости от целого ряда обстоятельств — температуры в помещении, разновидности напольного покрытия (плитка, ламинат и т.д.), количества дверей и окон, и даже месяца и сезона (например, зимой при включенном отоплении или в межсезонье при его отсутствии).

Для дополнительного обогрева различных помещений используется следующая закладываемая мощность:

• Жилые помещения (жилые комнаты, кухня, коридор) — от 110 до 140 Вт/кв.м.
• Места, обладающие повышенной влажностью (бассейны, сауны, ванные) — от 150 до 160 Вт/кв.м.
• Лоджии, веранды, зимние сады, балконы — в пределах от 180 до 210 Вт/кв.м.

Если же монтировать теплые полы в качестве основного обогревательного элемента помещения, расчет должен производиться с учетом всех характеристик и факторов. Необходимо также знать уровень теплопотерь всего здания. Мощность конструкции может варьироваться, но в среднем в российском климате она составляет 180 Ватт на квадратный метр и выше.

Если монтаж производится в энергоэффективном здании, тот же уровень теплоты пола можно обеспечить при меньшей мощности. То есть это зависит только от величины теплопотерь помещения. Проще говоря, более мощная система обогреет комнату быстрее, а менее мощная будет делать это дольше, но общий уровень энергопотребления является аналогичным.

Калькулятор расчета мощности на практическом примере выглядит так. Например, требуется определить, сколько энергии расходуется в помещении с жилой площадью 60 кв.м (общей 80 кв. м), расположенном в типовой пятиэтажке. Высота потолков составляет 2,7 м, а дом расположен в средней климатической полосе. Вычисления производятся в следующем порядке:

1. Размер жилой площади равен 60 кв.м. От нее следует отнять площадь, на которой располагается вся бытовая техника, предметы мебели и т.д. Также следует учитывать отступ от каждой стены. В результате получится поверхность площадью 40 кв.м.
2. Далее рассчитывается объем теплопотерь. Типовые котельцовые дома имеют стены толщиной 60 см, коэффициент потери тепла для них составляет 30 Вт/кв.м, что равно 0,03 кВт. Общий объем теплопотерь с 60 кв.м жилой площади за один час равен: 0,03*60, то есть 1,8 кВ/ч.
3. Чтобы компенсировать указанные потери и обеспечить комфортную температуру, потребуется большее количество энергии на 0,2 кВт. Это значит, что необходимая величина мощности электрического теплого пола на 1 м2 составляет 2 кВт. Однако потребуется его непрерывная работа.

Расчёт затрат электричества по видам

Чтобы определить, сколько электрический тёплый пол потребляет тока, рассмотрим ряд следующих факторов: тепловые потери, толщина основания и степень теплоизоляции помещения.

Вычислить размер потребляемой электроэнергии поможет формула:

• S — площадь в м2;
• P — мощность;
• 0,4 — коэффициент обогреваемой полезной площади.

Электрический кабель и маты

Для определения размера потребляемой электроэнергии и расходов на её оплату при эксплуатации кабельной системы, необходимо учитывать ряд моментов:

1. Размер отапливаемой площади — свободная часть комнаты без мебели. Обычно это 12 — 15 кв. м., именно там будет стелиться кабель или маты.
2. Чтобы обогревать 15 м² пола, в среднем требуется провод, общая мощность которого 2100 Вт/ч. Чаще, потребители приобретают иностранные изделия, рассчитанные на напряжение в 230Вт. В наших условиях такой кабель не может функционировать во всю силу. Он способен потреблять не больше 1930 Вт.
3. 1930 Вт — мощность, которую потребляет теплый кабельный пол при максимальной нагрузке. При этом температура нагрева может достигать +45°С. Комфортной, считается температура до + 23°С. Пол в таких условиях, может расходовать около 965 Вт.
4. Согласно вычислениям, для поддержания комфортной атмосферы, необходимо нагревать кабель на протяжении 20 мин каждый час. В итоге, потребляемая мощность для обогрева 1 м2 пола составляет не более 322 Вт/час.

Платить за энергию, потребляемую кабельным теплым электрополом можно меньше, если использовать двухтарифный счётчик.

Кроме того, при использовании кабеля, для определения количества потребляемой электроэнергии, нужно рассчитать его длину. Это легко сделать по формуле:

где:

• l — длина провода:
• а — шаг между петлями кабеля.

Умножив данное значение на мощность провода (120−200 Ватт), вы получите величину потребления тёплым полом электроэнергии на 1 м2.

Инфракрасный теплый пол

Если применяются инфракрасные тёплые полы, то на расход электроэнергии у них, как и при функционировании любой отопительной системы, влияет степень подготовки помещения. Кроме того, важным фактором считается мощность плёнки. При использовании устройства как основное отопление — 220 Вт/м2, если дополнительное — 150 Вт/м2.

Сколько потребляют энергии тёплые плёночные полы в месяц, рассмотрим на примере комнаты 50 квадратных метров, при мощности плёнки 150 Вт. Для этого:

W=50*150*0,4=3000 Вт или 3 киловатта за 60 минут.

Чтобы высчитать месячное потребление, необходимо:

Полученный показатель умножается на тариф вашего региона — столько вы будите тратить на оплату света в деньгах. Естественно, эта цифра приблизительная, и при использовании счётчика «день — ночь».

При правильно проведённом расчёте и планировании, затраты возможно значительно понизить.

Как рассчитать мощность водяного теплого пола

Теплоотдача водяных полов напрямую зависит от протяжённости магистрали.

Для расчёта мощности системы потребуется знать:

• площадь и конфигурацию помещения;
• расход теплоносителя;
• теплопотери;
• укладочный шаг.

Составление плана

Любой подсчёт нужно начинать с составления плана помещения. Удобнее делать это на миллиметровой бумаге, но можно и на тетрадных листках в клетку. На чертеже отображаются все окна и двери помещения, с указанием их размеров.

Сразу замеряется высота комнаты, и прописываются показатели полезного объёма. На плане отмечаются участки, где будет стоять мебель. Затем нужно отобразить схему размещения труб.

Определение площади

При расчёте мощности водяного пола нужно помнить, что площадь, находящаяся под стационарной мебелью и техникой не учитывается.

Рассчитывается площадь комнаты по стандартной формуле (площадь квадрата, прямоугольника и т.д.), и от результата отнимаются участки, где будет стоять мебель.

Расчёт теплопотерь

Теплопотери — тепло в количественном обозначении, которое теряется помещением за единицу времени. Чтобы снизить теплопотери, используются отопительные приборы, а так же делается хорошая теплоизоляция.

При расчёте тепловых потерь учитывается:

• площадь комнаты;
• размер окон и дверей;
• высота потолка;
• число наружных стен;
• температура за окном;
• теплоизоляция стен;
• тип комнаты, которая находится выше.

Чтобы произвести подсчёт теплопотерь можно воспользоваться онлайн-калькулятором.

Расход теплоносителя

Для расчёта расхода воды потребуется знать — какое количество теплоносителя проходит через трубопровод за 1 час. Это нам нужно для того, чтобы грамотно произвести настройку ротаметров, и сделать правильный выбор производительности насоса.

Расход воды рассчитывается по формуле:

• G – расход воды в кг/ч;
• Q – тепловая мощность в Вт;
• Δt – температурная разница теплоносителя в подающем и обратном контуре, для тёплых полов она равна 10 °С;
• 0.86 — коэффициент теплоёмкости воды.

Шаг укладки и длина контура

Для напольного отопления, в частном жилье, чаще укладываются металлопластиковые или полиэтиленовые профили, имеющие диаметр 16 мм. Есть несколько способов укладки трубопровода — змейка или улитка, при этом укладочный шаг не должен быть слишком маленький.

Длину каждого контура рекомендовано ограничивать 80 метрами. От его размера зависит выбор мощности насоса.

Рассчитать длину контура можно по формуле:

где:

• F — площадь помещения;
• b — укладочный шаг.

Если длина трубопровода получается больше 100 м, то её надо разбить на несколько петель.

Мощность пола

Мощность водяного тёплого пола на 1 м2 небольшая, и составляет всего 40 — 150 Вт. Чтобы система работала эффективно, распределение тепла по поверхности должно быть равномерным, без образования холодных зон. Для увеличения теплоотдачи, рекомендовано уменьшать укладочный шаг труб.

Хватит ли теплого пола для обогрева дома. Лайфхак от Cпроектируй.рф

Плотность теплопотока рассчитывается по формуле:

где:

• q — показатель теплопотерь;
• F — площадь.

Производительность котла

Как рассчитать мощность котла для теплых полов — делается это с учётом мощности тёплых полов всего дома. Следует сложить все значения, которые были рассчитаны для каждой комнаты.

К полученному результату нужно добавить 15% – это и будет требуемая производительность котла. Если котёл купить без запаса, то при 100% нагрузке, ресурс агрегата будет расходоваться максимально быстро.

Производительность современных котлов – 24 киловатт, этого хватит для обогрева среднего помещения площадью до 240 м2. Есть электрокотлы, и с встроенным насосом — что является очень удобным.

Циркуляционный насос

Без насоса, гидрополы будут функционировать не эффективно. Как рассчитать мощность насоса для теплых полов? Она зависит от гидравлического сопротивления в магистрали, чем трубопровод длиннее, тем требуется более сильный насос.

Чтобы определить производительность насоса можно воспользоваться формулой:

где:

• Pн — мощность отопительного устройства в кВт;
• tобр.т — температурный показатель теплоносителя в обратке;
• tпр.т — уровень температуры в подаче.

Рекомендовано выбирать схемы полов, позволяющие регулировать мощность в больших пределах. При включении она должна быть максимальная, за счет этого прогрев полов будет быстрее.

После достижения заданных параметров в системе должно происходить автоматическое понижение температуры обогрева.