Тонкости выборы теплого электрического пола

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.

1. 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.

2. 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%.

3. 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

Средние показатели энергопотребления

Ниже приведены основные параметры, в соответствии с которыми можно рассчитать расход энергии:

• если обогрев основной, то производительность «теплого пола» составит в среднем 200 ватт на каждый квадратный метр;
• а если обогрев лишь вспомогательный, то данный показатель будет колебаться между 100 и 160 ваттами на каждый квадратный метр.

Согласно исследованиям, которые проводились с целью определения функциональности «теплых полов», данные системы большую часть энергии тратят исключительно на начальном этапе работы, то есть во время предварительного прогрева.

Обратите внимание! По достижению заданного владельцем показателя энергопотребление системы снижается, а параметры в дальнейшем поддерживаются. По этой причине пол периодически включается/выключается

По сути, за каждый час пол работает примерно 15 минут, следовательно, за 24 часа работы эта цифра составит всего 6 часов. Теперь – непосредственно к расчетам!

Какая требуется мощность

Разумеется, что это условные деления. По факту, если полы выступают как основной источник тепла, то мощность нагревательных элементов должна быть в:

• Комнатах с одной стеной выходящей на улицу – 130 вт/м2;
• Комнатах с двумя стенами выходящими на улицу – 160 вт/м2;
• Внутренних комнатах – 100 вт/м2.

Это весьма общие значения, ибо для Архангельской области необходимо эти цифры увеличить в полтора раза, а для Астраханской можно чуть уменьшить.

Вместе с тем, во время монтажа можно умело варьировать шаг витков, тем самым увеличивая прогрев в проблемных областях. Например, вдоль стен пустить кабель с шагом 8 см, а посреди комнаты увеличить шаг до 15 см. Но данные параметры, определяются со строгой оглядкой на мощность 1 погонного метра кабеля.

Как заземлить?

Заземление электрического пола является важным процессом, поскольку каждый электрический прибор представляет некоторую опасность, от которой нужно избавляться. Кроме того, на полу может часто разливаться вода, поэтому электрические тёплые полы необходимо заземлить. Особенно это касается влажных помещений, таких как лоджия, ванная комната, кухня. Для этого необходимо подбирать нагревательные элементы, которые будут заключены в качественную защитную оболочку. Кроме того, нужно дополнительно подключать заземление для защиты электрического покрытия.

Лучше провести эту процедуру во всех комнатах, поскольку не все нагревательные элементы имеют защитную оболочку из металла. Так, для заземления поверх нагревательных элементов на электрической пол укладывается металлическая сетка. Ее нужно подсоединить с помощью проводов и подключить к специальной защитной шине. Такая сетка, помимо функции защиты, дополнительно сделает пол более жёстким и надёжным, тем более что электрические системы имеют маленькую толщину. Металлическая сетка также позволяет равномерно распределять нагрузку на напольное покрытие.

При установке тёплых полов в частном доме необходимо делать дополнительные контуры. Нужно устанавливать заземление глубиной 1,5 – 2 м. Между ними должны быть перемычки на равном расстоянии примерно в 1 м. Так можно обезопасить себя и своих домочадцев от несчастного случая и сделать обогрев дома более безопасным.

Какой теплый пол выбрать – водяной или электрический!

Теплые полы различаются в зависимости от используемой системы обогрева. На сегодняшний день производятся и устанавливаются две разновидности полов — водяные и электрические.

При этом они отличаются от других систем отопления одной общей особенностью – наличием низкотемпературного нагревателя. Он позволяет равномерно распределять тепло по всей поверхности покрытия, прогревая его до 30 градусов Цельсия.

Такая система домашнего обогрева представляет собой многослойную монтажную (сборную) конструкцию. В первый слой заливается основание из бетона, далее производится укладка гидроизоляции и теплоизоляции. Поверх теплоизоляционного слоя монтируется цементная или бетонная стяжка, которая включает в себя нагревательные элементы.

В качестве средства обогрева может использоваться электрический кабель, который преобразует ток в тепло, или медные водопроводные трубы, по которым циркулирует вода.

Поэтому для загородного дома, где площадь отопления большая, водяные полы будут наиболее выгодными.

Но не стоит забывать, что техническое обслуживание такой системы довольно затратное мероприятие. Поскольку в случае протечки, ее сложно быстро обнаружить.

Какой теплый пол лучше

На вопрос какой теплый пол лучше, несомненно, большее предпочтение отдают системам обогрева с электрическим кабелем, которые уже зарекомендовали себя как практичные и безопасные системы отопления современного жилища по всему миру.

Они удобны и просты в монтировке. Установка электрических полов значительно дешевле. Они могут быть проложены в любой части дома и под любое напольное покрытие (кафель, дерево, ламинат, линолеум).

Благодаря экономичному потреблению электроэнергии, теплые полы с кабелем привлекают к себе все больше покупателей. При таком отоплении все пространство обогревается равномерно и непрерывно.

Поскольку нагретый воздушный поток распространяется снизу вверх и охватывает все помещение, независимо от расположения предметов мебели. Как известно, при обогреве с помощью привычного радиатора или конвектора горячий воздух не попадает в закрытые места.

Кроме того, теплый пол дает ощущение постоянного тепла и комфорта, даже при снижении комнатной температуры. В помещении никогда не возникнут сквозняки, и воздушные вихри с микрочастицами пыли.

Прежде всего, это связано с тем, что теплый пол имеет небольшую рабочую температуру. В то время как поверхность радиаторной батареи нагревается до 70 градусов Цельсия.

Система теплых полов состоит не только из нагревательных элементов, но она также оснащена аппаратурой терморегуляции (термодатчики и терморегуляторы).

Датчики температуры и воздуха позволяют поддерживать необходимую комфортную температуру в помещении на разной высоте. На уровне головы температура держится в диапазоне 18-24 градусов Цельсия, на уровне пола – от 24 до 27. Такая умная организация обогрева с вертикальным распределением тепла также снижает расход электричества.

Использование теплого пола в качестве отопления оправдано не только экономически, но и эстетически. Поскольку стандартные и привычные всем настенные обогреватели (радиаторные батареи) занимают много пространства и зачастую просто портят интерьерный вид.

Необходимо также отметить, что пол с электрическим обогревом функционирует в 2-х режимах: комфортный пол и полное отопление. При этом существует возможность организовать обогрев не всей поверхности, а только необходимой ее части. Стандартная потребляемая мощность теплого пола на 1м2 составляет 90-150Вт. Но она зависит от различных факторов, поэтому рассчитать оптимальную мощность для помещения практически невозможно.

Теперь, имея общее представление о теплом поле-батарее, становится очевидным, что в условиях современной жизни такая система отопления – просто необходимый элемент обустройства жилища.

При правильной эксплуатации, она будет служить своему хозяину в течение многих лет, создавая уютную, комфортную атмосферу в доме. Стоит помнить о том, что выбирая домашнее отопление необходимо заботиться не только о тепле, но и о здоровье близких.

Похожие материалы на сайте:

Лучшие электрические полы под плитку

Холодный пол особенно сильно вызывает дискомфорт, если в качестве финишного покрытия используется керамическая плитка. Это практичный материал, который применяют при отделке санузлов, ванных комнат, кухни, холла, гостиных. Более 75% теплых полов уложены под керамическую плитку и керамогранит. Основанием для этих материалов является стяжка, поэтому оптимальным решением будет использование для обогрева нагревательные маты и кабельные системы, предназначенные для мокрого монтажа.

Такой теплый пол под плитку будет потреблять небольшое количество энергии, а за счет высокой теплопроводности керамики обеспечивать равномерный нагрев и хорошую теплоотдачу. Проект VyborExperta.ru проанализировал 7 видов продукции известных производителей и выбрали 3 самых лучших.

Теплый пол №1 ТСП-150-1.0

Нагревательный мат российского производства, изготовленный на основе двухжильного провода. Греющий кабель имеет небольшой диаметр – сечение 3 мм позволяет укладывать не только в стяжку, но и в плиточный клей. Провод крепится на полимерной сетке, которая отличается хорошей адгезией к клеевым составам на основе цемента. Это увеличивает надежность и срок эксплуатации, интервалы между плановым ремонтом напольного покрытия.

Поставляется теплый пол лентами формата 2х0,5 м. Шаг очень удобный, он делает укладку нагревательных матов максимально простой в помещениях со сложной планировкой. Мощность комплекта 150 Вт, что помогает снизить расходы на отопление. Максимальная температура нагрева 80 градусов делает возможной укладку на открытом воздухе.

Достоинства:

• Высокая скорость нагрева;
• Гарантия производителя 20 лет;
• Срок эксплуатации не менее 50 лет;
• Низкая цена;
• Гофрированная трубка для температурного датчика в комплекте.

Недостатки:

Не найдены.

Производитель выпускает широкий спектр саморегулирующегося и резистивного кабеля, что положительно влияет на снижение цены. Для теплого пола выбрана жила во фторопластовой изоляции, которая выдерживает температуру до 200 градусов и обеспечивает безаварийную работу нагревательного мата.

Warmstad WSM-300-2.0

В основе нагревательного мата двухжильный провод, уложенный на сетке из прочного и долговечного полимерного материала. Общая толщина всего 4 мм, что позволяет укладывать теплый пол в клеевой раствор перед монтажом плитки. Это положительно влияет на параметры «пирога» и не поднимает уровень пола.

Поставляется в виде матов формата 4х0,5 м, использовать теплый пол можно для систем основного и дополнительного отопления. Рулон легко раскладывает, позволяя быстро завершить укладку в помещениях со сложной планировкой. Удельная мощность в 150 Вт/кв.м. делает теплый пол экономичным, комфортным для эксплуатации в качестве дополнительного обогрева. Маты предназначены для помещений с нормальной и повышенной влажностью.

Достоинства:

• Хорошее качество изоляции;
• Гарантия производителя 25 лет;
• Хорошее экранирование;
• Монтажная трубка в комплекте;
• Низкая цена.

Недостатки:

Низкое качество муфт.

SpyHeat Классик SHD-15-600

Греющий кабель предназначен для укладки в стяжку или в клеевой слой при монтаже плитки. Двужильный резистивный провод с мощностью 15 Вт/м можно использовать в качестве основного и дополнительного отопления под финишное покрытие с высокой теплопроводностью. Особенностью кабеля является овальное сечение, провод имеет небольшую толщину и не влияет на уровень пола в доме.

Комплект рассчитан на обогрев 5 кв.м. пола, при использовании для основного отопления – на 3 кв.м. Укладка кабеля позволит избежать эффекта «зебры», обеспечит равномерное распределение тепла по всей площади. Для защиты жил от негативного влияния цементного раствора производитель использовал оболочку из фторопласта.

Достоинства:

• Устойчив к локальным перегревам;
• Быстрый нагрев помещения;
• Гарантия производителя 50 лет;
• Шаг укладки можно менять в диапазоне от 5 до 15 см;
• Удобно работать в комнатах со сложной планировкой.

Недостатки:

Сложный монтаж.

Виды полов

Всего существует три вида теплых полов:

• Водяные.
• Электрические кабельные.
• Электрические пленочные инфракрасные.

Мы рассмотрим только два вида электрических полов, поскольку водяные обычно греются газовым или твердотопливным котлом. В системе электрический теплый пол роль нагревательного элемента играет специальный кабель.

В кабельных электрических системах нагревательный элемент представляет собой специальный провод, который под нагрузкой разогревается до температуры в 60-65 градусов. Обычно его монтируют в стяжку, которой он эффективно передает тепло.

Низкая температура нагрева кабеля полностью исключает возгорание поверхности. Обычно температура стяжки редко превышает 35 градусов, при этом в помещении будет около 26-28 градусов.

Если дом не очень теплый, то электрический пол целесообразнее всего использовать в качестве дублирующей системы.

Пленочный инфракрасный пол является более продуктивным и экономичным. Его не обязательно заделывать в стяжку — маты можно просто разложить по поверхности и накрыть их сверху выбранным напольным покрытием.

Пленка прогревается примерно до 55 градусов, при этом эффективно передавая тепло стоящим рядом предметам, которые, в свою очередь, также начинают прогревать воздух. При помощи теплорегулятора можно менять температуру в комнате в заданном диапазоне и программировать ее как в примере выше.

КПД такой системы почти 95%, причем электричество она потребляет не постоянно, а только по мере надобности.

Кабельный пол обычно заделывают в стяжку толщиной в 3-4 см

Расчет мощности

Чтобы увидеть, какой должна быть минимальная потребляемая мощность теплого пола в ваттах, прибегают к формуле: обогреваемая площадь, умноженная на мощность, требуемую для обогрева конкретного помещения. Если планируется использовать систему в качестве дополнительного отопления, последний показатель может составить от 120 до 140 Вт/м². На «безальтернативный» теплый пол расход электроэнергии возрастает на 40 Вт/м².

Основной обогрев требует не только повышенной мощности, а и большего охвата площади. Над пленкой или кабелем должно находиться не менее 70% поверхности. Потребление электрического теплого пола, как приложения к системе центрального отопления, значительно скромнее. Для нормальной работы достаточно охватить 40% комнаты. В формуле учитывается только полезная площадь, то есть без участков с мебелью. Рекомендуемая потребляемая мощность теплого пола на 1 м2 зависит от типа помещения:

• кухня, ванная, жилые комнаты, прихожая на первом этаже – 140 Вт/м² (для дополнительного отопления);
• эти же помещения, начиная со второго этажа – 120 Вт/м²;
• балконы, лоджии – 180 Вт/м².

Напоминаем, что при основном обогреве мощность электрического теплого пола на 1 м2 возрастает на 40 Вт. Теперь посмотрим, как определяют нужный показатель на практике.

Пример

Допустим, нам нужно выяснить, какой расход электроэнергии на теплый пол потребуется для гостиной в квартире, расположенной на третьем этаже. Общая площадь комнаты составляет 20 м² (4х5 м). Потребляемая мощность инфракрасного теплого пола должна обеспечивать нормальный дополнительный обогрев. Прежде всего, необходимо определить полезную площадь. Предположим, что 5 м² занимает различная мебель и тяжелое оборудование. Еще один «квадрат» убираем в связи с тем, что от каждой стены требуется отступ не менее 10 см. Таким образом, нам нужно узнать, сколько потребляет пленочный теплый пол, занявший 14 м² комнаты. Применяем формулу, указанную в начале раздела. Для подобных помещений базовая потребляемая мощность теплого пола вт за м2 составляет 120 Вт. Умножаем 14 на 120 – получаем 1680 Вт. Это показатель и должен стать вашим ориентиром при выборе подходящей системы.

Если вы хотите, чтобы оборудование было способно периодически выполнять и функции основного отопления, потребуется более производительный теплый пол. Расход электричества в такие моменты потребует мощности 160 Вт/м². Площади под кабель или пленку у нас достаточно – как раз требуемые 70%. Произведя нехитрые расчеты, мы получим 2240 Вт (2,24 кВт). Напоминаем, что это не энергопотребление теплого пола на 1м2, а требуемый показатель производительности системы. Аналогичным образом рассчитываются параметры для любого помещения.

Балкон/лоджия

Отдельно стоит рассказать о балконах и лоджиях. Многих потенциальных пользователей интересует, сколько потребляют теплые полы в месяц, когда располагаются в этих помещениях. Сразу скажем, что установка отопительной конструкции будет оправдана только при условии качественного утепления балкона. Нетрудно представить, какой расход электроэнергии у теплого пола, когда часть выделяемого им тепла постоянно уходит на улицу. Даже при условии, что стоит качественный стеклопакет.

Правильно подобранные изоляционные материалы помогут существенно снизить потребление теплого пола вт м2, но в любом случае потребуется мощность 160-180 Вт/м². Если вы живете в холодном климате и решили обогревать лоджию таким образом, рекомендуем подумать о приобретении дополнительного оборудования, например, радиатора.

Сколько электричества потребляет теплый пол, зависит от режима эксплуатации, который определяете вы. Выбирая систему, помните, что не угадать с производительностью в сторону понижения намного хуже, чем приобрести более мощное оборудование. Если вы хотите точно знать, сколько ест теплый пол электричества в периоды максимального обогрева, лучше обратитесь за расчетом к профессионалам. Мы указали ориентировочные мощности, а они определят оптимальные показатели, учитывая все параметры комнаты и ваши требования к уровню обогрева.

Если нет желания, чтобы калькулятор расхода электроэнергии инфракрасного теплого пола удивлял вас неожиданным ростом цифр, не стесняйтесь обращаться за консультацией перед покупкой. Некоторые клиенты любят продемонстрировать свою «продвинутость», сходу называя понравившийся товар, характеристики которого подходят под их вычисления. Примерно определить, сколько киловатт потребляет теплый пол, способен каждый. Сделать это с высокой точностью значительно сложнее.

Рассчитаем потребление электроэнергии для одной комнаты

Чтобы вычислить, сколько потребляет электроэнергии инфракрасный тёплый пол, нужно отталкиваться от его модификации и назначения — устройство будет основным или дополнительным источником обогрева.

Средний расход колеблется от 150 до 220 Вт, если плёнка — это основной источник тепла, то 150 — 200 Вт/м2, если дополнительный — от 100 до 160. При этом расчётное потребление составляет 2,5 Вт в час, но фактическое значение намного меньше. Снижать этот показатель позволяет установленный специальный аппарат управления. При помощи его, отдельные зоны помещения нагреваются по очереди, тем самым мощность плёночного пола можно снизить в 3 раза.

Показатель затрат на электроэнергию меняется от:

• вида системы — основная или дополнительная;
• мощности пола;
• температуры воздуха снаружи;
• степени утепления помещения;
• наличия терморегулятора;
• правильности монтажа;
• количества окон.

Поэтому, 100% точно рассчитать, сколько потребляет плёночный тёплый пол электроэнергии не возможно.

Пример расчёта потребляемой энергии

Расчет мощности для теплых полов

Watch this video on YouTube

Прежде чем приступить к расчёту, нужно вычислить площадь помещения, определиться с желаемой температурой, и рассчитать коэффициент теплопотерь, который умножается на мощность метра квадратного.

Произведём расчёт потребляемой электроэнергии на примере помещения, общая площадь которой составляет 60 м2. За вычетом мебели, размер помещения будет 40 м2.

Теплопотери с 60 м2 будут равны 30 Ватт на м2, или 0,03 кВт.

0,03 x 60 = 1,8 кВт в час — столько происходит потерь энергии за час.

Чтобы компенсировать данные потери и создать комфортную атмосферу в комнате, потребуется больше энергии на 0,2 кВт, то есть 2 кВт. Такая мощность должна быть у плёночного пола без терморегулятора.

Если планируется пол с терморегулятором, то мощность 1 метра квадратного должна равняться 2000/40 = 50 Вт/м2.

При установке программируемого терморегулятора требуется более мощная плёнка — 80 Вт/м2. При наличии данного устройства пол будет работать в 2 раза меньше. Несмотря на это, в квартире будет комфортная температура, а потребление электроэнергии небольшое. Вместо 1,8, всего 0,8 кВт/час.

То есть, 0,8 x 24 = 19 кВт, а в месяц расход энергии плёночного тёплого пола составит около 600 кВт. Это в том случаи, если инфракрасный пол выступает основным источником обогрева.

Чтобы определить затраты в денежном эквиваленте, необходимо воспользоваться простой формулой — умножить 600 кВт на стоимость 1 кВт.