Как увеличить мощность теплых полов

Обновлено: 25.04.2024

Тёплые полы в наших квартирах хорошо прижились, и не считаются роскошью. Они имеют различную мощность, которая зависит от их конструктивных особенностей. Могут выступать как основным, так и дополнительным обогревом.

В статье мы рассмотрим, какой мощности тёплый пол лучше выбрать и почему, определим оптимальную температуру для разных типов помещений и видов покрытий. Объясним — как рассчитывать оптимальную мощность отопительной системы.

Факторы, определяющие мощность теплого пола

На выбор мощности устройства влияет много причин, которые нужно учитывать, чтобы отопительная система работала эффективно.

Климатические условия так же играют важную роль. Если дом находится в регионе с холодным климатом, то производительность отопительной системы следует выбирать с запасом.

Основной обогрев или нет

Один из факторов, оказывающих влияние на мощность — тип обогрева, то есть, система будет основным источником тепла или дополнительным. Если — это основная отопительная система, то требуется устройство более высокой производительностью, необходимый уровень удельной мощности — 200 Вт на м2.

Каждый вид греющего пола имеет свои стандартны по тепловой мощности на квадратный метр:

кабельные — 220 — 230 Вт;
кабельные маты — 100 — 160 Вт;
инфракрасная плёнка — 130 — 230 Вт;
стержневые — 130 — 160 Вт;
водяные — 40 — 150.

Вид помещения и его размер

У каждого помещения в квартире своя функция, в зависимости от которой определяется температурный показатель. Кроме того, на температуру влияет площадь комнаты, и количество оконных проёмов.

К примеру, мощность обогревательной системы уложенной на лоджии должна быть выше, чем предназначенной для кухни.

В большинстве случаев, производители электрических полов прикладывают рекомендации по данным параметрам:

ванная комната — 150 до 180 Ватт/м2;
остеклённый балкон — 150 до 180;
кухня, спальня, коридор — 110 до 150.

При определении мощности тёплых полов в зависимости от размера обогреваемого помещения, не нужно брать в расчёт участки, где будет располагаться тяжёлая мебель, так как под ней установка обогрева не рекомендована. Естественно, чем меньше площадь комнаты, тем потребуется обогреватель меньшей производительности.

Кроме того, на теплопроводность влияет материал, из которого сделан дом — дерево, кирпич, бетон.

Напольное покрытие

Показатель мощности обогрева во многом зависит от финишного покрытия. Ведь материал имеет разную степень теплопроводности.

При использовании тёплого пола под ламинат, затраты на теплоресурс возрастут, так как данный материал является плохим проводником тепла. Если использовать ковролин или линолеум, то нагрев произойдет быстрее, что приведет к экономии тепловой энергии.

Теплоизоляция помещения и тепловые потери здания

Теплоизоляция дома, от которой во многом зависят потери тепла — один из важнейших факторов при определении мощности тёплого пола на метр кв. При плохом утеплении (окон, дверей, перекрытий) система будет дольше работать, и больше потреблять теплоресурса, а это приведёт к увеличению расходов.

В старых панельных домах, толщина стен всего 10 — 15 см. В таких стрениях тепловые потери достигают 50%.

Температура в градусах	Хорошая изоляция (Вт/м2)	Средняя	Плохая
18	40	70	110
20	47	77	117
24	90	120	160

Приблизительную оценку теплоизоляции помещения можно произвести самостоятельно, используя онлайн-калькулятор. Согласно современных СНИПов, уровень теплозащиты должен быть в пределах 100 -130 Вт/м2.

Рекомендовано проводить дополнительную изоляцию перекрытий, на которые будет устанавливаться отопительная система, чтобы тепло не уходило наружу.

Вид монтажа

Способ монтажа тёплого пола, также влияет на выбор его мощности. Ведь от толщины «пирога» зависит его теплоотдача.

Цементная стяжка — один из вариант монтажа. Бетонный раствор заливается минимальным слоем 30 мм. Для прочности конструкции на теплоизоляцию укладывается полипропиленовая фибра, или монтажная сетка, к которой крепится нагревательный элемент. Поверх заливается бетонная стяжка. Чем толще бетонный слой, тем время прогрева дольше, но при этом, тепло аккумулируется, что увеличивает период остывания.
Теплый пол под плитку — часто делается на старое основание. Сначала укладывается кабель с определённым шагом, чем он меньше, тем лучше. Нагреватель заливается плиточным клеем, после затвердевания монтируется плитка. Такой способ обеспечивает хорошую теплоотдачу.
Сухой монтаж под ламинат — если невозможно заливка бетонной стяжки, из-за тяжести конструкции, то осуществляется монтаж в штробы. Чтобы температура была равномерной по всей поверхности, штробы должны иметь глубину 10 мм, в которые укладывается нагревательный элемент. Если кабель высокой мощности — 180 — 200 Вт, то штробы рекомендовано делать глубиной 15 — 20 мм.

Тип терморегулятора

Терморегулятор — устройство фиксирующее сигналы от датчика температуры. Он отвечает за подачу электроэнергии в устройство, и при необходимости включает и выключает нагрев, что приводит к экономии ресурса.

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:

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.

Плотность теплопотока рассчитывается по формуле:

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:

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.

Рассчитаем мощность электрического теплого пола

Перед проведением расчёта мощности тёплого электрического пола (греющего кабеля, мат, инфракрасной системы), нужно узнать — выдержит ли дополнительную нагрузку сеть, и сделать проект. Так же решить, будет он:

основной — 150 — 220 Вт/м2;
дополнительный — 110 — 150.

Рекомендовано устанавливать тёплый пол при потерях тепла не более 100 Вт на м2. Если показатель больше, то необходима дополнительная система отопления.

Все электрические полы, кроме саморегулирующегося греющего кабеля, не укладываются под тяжёлой мебелью, так как данные системы боятся перегрева.

Поэтому, как и при водяном обогреве, чтобы вычислить мощность устройства надо сначала составить план расстановки мебели. То есть, надо рассчитать площадь, которая будет обогреваться.

Возьмём комнату площадью 20 м2. От данного значения отнимем площадь, которую будет занимать мебель — 8 м2, получается обогреваемая площадь 12 м2.

Вообще, правильно рассчитывать мощность системы не по площади, а по объёму, так как для обогрева большего количества воздуха требуется больше энергии.

На выбор теплоотдачи электрополов, так же влияют теплопотери. Этот довольно сложные вычисления, поэтому можно воспользоваться таблицами, которые имеются в специализированной литературе или в интернете. Конечно указанные там значения усреднённые.

Мощность электрического тёплого пола на 1 м2 производители указывают на маркировке. Это выглядит так: 220v/50-60hz/50см/55w, то есть работает пол при напряжении 220 Вт, а с каждого квадрата отдаёт 55 Вт тепла. Если используется греющий резистивный кабель, то у него производительность небольшая, и увеличить её до 200 Вт на м2 можно путём сокращения ширины витков.

Произведём расчёт на примере вычисления максимальной мощности инфракрасного тёплого пола. Берём размер обогреваемой площади, которую мы определили выше — 12 м2, и стандартную плёнку с напряжением 220 Вт на 1 м2.

Р = 12 м2 х 220 Вт = 2 640 Вт.

В итоге мы получаем, что для нашей комнаты потребуется плёночный тёплый пол с общей мощностью 2640 Вт.

Какую систему напольного отопления выбрать

Водяной или электрический тёплый пол — каждый имеет свои плюсы, и способен создать комфортную атмосферу в доме.

Водяной монтируется чаще в частных домах, так как обходится дешевле, чем работающий от энергии. Но установка его в квартирах требует подключения к центральному отоплению, а это запрещено без разрешения.

В многоквартирниках предпочтение следует отдавать электрическим видам. Можно брать модели с небольшой мощностью, так как в квартирах уже есть основное радиаторное отопление.

Если позволяет конструкция дома, и планируется наполный обогрев в стяжку, то кабельный вид — лучший вариант. Наиболее простые в укладке маты, их достаточно просто расстелить по полу.

Если не позволяет высота потолков, то подходят инфракрасные ленточные полы. Толщина их всего 3 мм. Нагрев осуществляется путём излучения инфракрасных волн, что повышает КПД на 95%, поэтому расход электроэнергии происходит экономичней. Да и устанавливать такую систему можно под любое покрытие.

Определим температурный режим в помещении

Определить температурный уровень в комнате можно двумя способами — используя стандартные нормативы, или руководствуясь своими предпочтениями.

Температура замеряется в трёх местах — на полу, на высоте 50 см и 150 см. На высоте 150 см должно быть не меньше 18 градусов, максимум следует определять индивидуально. Уровень нагрева поверхности пола не должен превышать 40 градусов. Допустимая температурная разница в разных комнатах — 10 градусов.

Как сократить расходы потребления

Уменьшить потребление электроэнергии можно несколькими способами:

применение теплоизоляционного материала высокого качества;
проведение работ по утеплению окон и дверей;
использование финишного покрытия с хорошей теплопроводностью;
установка терморегулятора.

Кроме того, применение многотарифной системы оплаты за энергию, так же приводит к экономии. Ведь работа тёплых полов в ночное время обойдётся в 2 раза дешевле. А если понизить градус нагрева на 1, то потребление ресурса снизится на 5%.

Задумываясь об обустройстве в доме или квартире тёплого пола, важно серьёзно подойти к выбору его мощности. Ошибка может негативно сказаться на атмосфере в доме, и увеличит затраты на оплату теплоресурса.

Никакая система отопления дома и квартиры не будет эффективной, если не выполнены стандартные приёмы удержания тепла в доме или квартире. Говоря об эффективности отопления, необходимо разделить, эффективность (улучшение работы по теплоотдачи) самой системы отопления и применение приёмов удержания тепла в доме (минимизация теплопередачи между помещением жилья и улицей).

Теплый пол это часть общей системы отопления и эффективность теплого пола в квартире и доме можно повысить, проводя общие мероприятия по утеплению квартиры (дома) и повышая теплоотдачу самой системы теплый пол.

Утепление квартиры (дома)

Утепление квартиры и дома с технологической точки зрения, это минимизация теплопередачи между улицей и помещением. Иначе, нужно закрыть проникновение холода в помещение, или наоборот, увод тепла из помещения в дом.

Уход тепла из дома хорошо виден на тепловом радаре если его расположить на улице. Проникновение холода в дом виден на радаре, если проводить измерения внутри дома. Существуют всем хорошо знакомые приемы по утеплению квартиры и дома:

Установить новые пластиковые окна, с соблюдением всех технологий утепления примыканий рамы к проёму и заделки наружных щелей, между рамой и стеной;
При невозможности заменить, деревянные рамы на новые пластиковые (деревянные) окна в квартире, провести комплекс мероприятий по утеплению старых деревянных окон, лучше с приглашением специалистов;
Утеплить стены квартиры или дома, используя технологии наружного утепления;
При невозможности выполнить наружное утепление квартиры, из-за стоимости, провести внутреннее стен квартиры выходящих на улицу;
Утеплить или заменить входную дверь в квартиру, добившись минимального проникновения воздуха в помещение. Любой сквозняк можно проверить рукой живым огнем зажигалки (свечи).

То есть, предпринять все меры для сохранения тепла в помещении.

Повышаем эффективность теплого пола

Повышение эффективности теплого пола это минимизация отвода тепла от греющих элементов пола не в помещение. То есть, нужно выбрать и устроить конструкцию теплого пола так, чтобы тепло от него не уходило вниз, а максимально поднималось наверх в помещение. Для этого:

Если теплый пол делается в стяжке, под стяжкой выполняется слой теплоизоляции из твердых теплоизоляционных плит;
При ограничении высоты стяжки используются теплоотражающие рулонные материалы, которые укладывают под греющие элементы теплого пола;
Особенно хорошо продумано тепло отражение в деревянной и полистирольной системах теплый пол. Отражатель входит в комплект; , укладывается без стяжки и разумно под инфракрасную пленку проложить специальную отражающую фольгу (фольгированный тепло отражатель), а по возможности комбинировать фольгу и утеплитель, делая «пирог» два слоя утеплителя, слой фольги и теплый пол;

Кстати, фольгированный тепло отражатель используется для улучшения теплоотдачи не только теплого пола, но настенных радиаторов отопления.

Задумывая теплый пол в доме, нужно продумать и отделочный материал пола. Не эффективно делать теплые полы и закрывать их ковровыми покрытиями;
Также неэффективно делать теплый пол под стационарно стоящей мебелью, особенно в электрических теплых полах.

Как видите, нет особых хитростей, чтобы повысить эффективность теплого пола в квартире и доме. Однако их комплексное соблюдение может поднять температуру в помещении на 5-10˚C.

Примечание: За повышением эффективности отопления, не забываем про системы регулирования тепла и теплых полов и радиаторов отопления, а также продумываем систему вентиляции и/или проветривания.

Водяной тёплый пол — современная система обогрева. От эффективности его работы зависит комфорт в квартире.

В нашей статье представлена информация об устройстве тёплого пола, и о существующих температурных стандартах для жилых помещений. Также, вы узнаете рабочую температуру водяного напольного отопления, и как производить регулировку температурного уровня теплоносителя.

Теплый пол в каркасном доме

Строение водяного теплого пола

Тёплый водяной пол — многослойный «пирог», в который входит:

основание;
тепло и водонепроницаемый материал;
нагревательный элемент (трубопровод) — по нему циркулирует теплоноситель;
бетонная стяжка;
напольное покрытие.

Помимо этого, требуется коллекторная группа, которая отвечает за распределение теплоносителя по контурам, и за регулировку температуры.

Существует температурный стандарт или нет?

Разработаны нормативные документы, согласно которым установлены стандартные значения температур для различных помещений.

Жилые комнаты	20° — 22 °	18° — 24 °
Кухня, санузел	19 ° — 21 °	18° — 26 °
Ванна	24 ° — 26 °	18° — 26 °
Коридор	18 ° — 20 °	16° — 22 °

Согласно СНИПу максимальный и минимальный градус нагрева находится в пределах +26 — 36 °С . Определять уровень температуры нужно отталкиваясь от вида помещения.

Температура теплоносителя для теплого пола

Комфортная для людей температура, когда пол нагрет до +22 — 25 градусов, а в области головы показатели около +20. В гидрополах распределение и передача теплоэнергии зависит от диаметра и материала трубопровода, укладочного шага, отделочного материала, и от того, как правильно настроены расходомеры.

Выбирая температуру теплоносителя надо учитывать

тип и толщину стяжки;
условия эксплуатации;
есть ли дополнительная система отопления;
вид финишной отделки;
желаемый уровень обогрева.

В системе «водяной тёплый пол», стандартная температура подающегося теплоносителя является +45 — 50 градусов, предел +60.

Такие значения позволяют обогревать всю площадь на необходимом уровне, и не допускать превышения оптимальных показателей. То есть, не происходит перегрева и повреждения отделочного материала.

Допустимая разница между уровнем нагрева воды на входе и выходе колеблется в диапазоне 5 — 15. Меньше 5 нельзя, так как увеличится потребление теплоносителя контурами, что уменьшит напор. Разница более чем на 15° — тоже не рекомендована. Это может привести к различной степени обогрева пола на разных участках.

Самими оптимальными являются расхождения в пределах 10 — 12 °С.

Максимальная температура водяного теплого пола

Уровень допустимой температуры для потребителей определён CниПом 41-01-2003. Согласно ему, максимальная температура водяных тёплых полов в помещениях, где люди находятся продолжительное время, не должна быть выше + 26 градусов. В комнатах с повышенной влажностью, это значение должно достигать + 31. В детских садах и школах максимум по стандартам является + 24.

Если максимальная температура воды в тёплом полу +55° С, то это обеспечит прогрев поверхности до +28°С , что считается комфортным уровнем обогрева.

Специфика напольного отделочного материала так же влияет на уровень обогрева. Стандартно, вся финишная отделка может выдержать + 27 °С, но при покрытии лаком предел + 21, так как произойдёт его разрушение. Кроме того, если в помещении имеется ковёр, то следует прибавить 5 градусов.

Превышать данные нормы не рекомендовано, это может привести к:

неприятным тактильным ощущениям;
перерасходу теплового ресурса.

Оптимальная температура теплоносителя в зависимости от покрытия

Водяная греющая система чаще монтируется в бетонную стяжку, а у неё высокая степень нагрева. Если стяжка толстая, то поверхность пола будет прогреваться хуже. Кроме того, разный напольный материал имеет различную степень теплопроводности.

Оптимальная температура тёплого пола, при укладке ламината или паркета, нагретая водяным отоплением считается +28 градусов. Превышение может деформировать материал.

Если гидропол находится под плиткой, то допустимое значение + 33. При укладке ковролина максимальный нагрев теплоносителя +27 градусов. При использовании линолеума не рекомендован перегрев, и температура не должна превышать более + 26°С .

В любом случаи необходимо выбирать материал, который предназначен для греющих систем, иначе возможно выделение токсичных веществ.

Как регулировать температуру водяного теплого пола?

Чтобы тёплый пол работал эффективно, и с полной отдачей, требуется правильно его отрегулировать. Есть несколько способов производить регулировку температуры отопительной системы водяного типа.

Сколько тепла способен отдать теплый пол известной площади? Как увеличить эффективность работы низкотемпературного отопления?

В статье мы ответим на эти вопросы, а также разберем максимально простые способы приблизительной оценки потребности в тепле и дадим ряд советов по оптимизации работы теплых полов разных типов.

Теплый пол – прекрасная альтернатива радиаторам отопления.

Факторы

Давайте разобьем задачу на составляющие.

Что именно нам нужно рассчитать?

Потребность помещения в тепле. Она определяется площадью, качеством теплоизоляции и климатической зоной.
Затем нам нужно выяснить, на какую удельную мощность отопления в пересчете на квадрат площади обогреваемой поверхности стоит рассчитывать.

Обратите внимание: в холодном климате нередки ситуации, когда низкотемпературное отопление в принципе не может обеспечить нужный тепловой поток.
В этом случае теплый пол сочетается с радиаторным отоплением.
Среди прочего, при монтаже водяного теплого пола это решает проблему слишком горячей для низкотемпературного отопления подачи: оно получает теплоноситель из обратного трубопровода радиаторного контура.

Чаще, впрочем, используется схема с узлом смешения: она позволяет сделать контуры полностью независимыми.

Наконец, нам предстоит выяснить, можно ли покрыть потребность помещения в тепле за счет возможностей системы теплого пола.

Общие правила

Прежде чем перейти к подсчетам, сформулируем несколько правил общего характера, применимых при монтаже систем теплого пола своими руками.

Все материалы над уровнем нагревательного элемента (трубы, кабеля или пленки) должны иметь максимальную теплопроводность. Инструкция связана с тем, что эффективная теплоотдача прямо пропорциональна тепловой мощности нагревательного элемента и обратно – тепловому сопротивлению покрытия.
Ниже нагревательного элемента необходима, напротив, максимально эффективная теплоизоляция. Мы не заинтересованы в потерях тепла через перекрытие. В идеале теплоизоляционный материал должен не только блокировать передачу тепла за счет прямого контакта или конвекции, но и отражать тепловое излучение.
Чем лучше теплоизоляция дома в целом, тем меньше потребности в тепловой мощности. Рекомендации и нормативы несложно найти в СНиП “Тепловая защита зданий” (23-02-2003); там же в приложении приводятся значения теплопроводности различных материалов, используемых в строительстве.
Теплые полы под мебелью с массивным основанием – пустая трата денег. Поверхность все равно будет надежно теплоизолирована от комнаты. В случае пленочного нагревательного элемента или резистивного греющего кабеля высокая степень теплоизоляции участка пола грозит еще и перегревом с последующим выходом нагревательного элемента из строя.

Практическое следствие: если точное расположение предметов мебели неизвестно, в общем случае по периметру помещения оставляется участок пола без обогрева шириной примерно 30 сантиметров.

Схема укладки для кухни. Пол под мебелью не обогревается.

Расчет потребности в тепле

Предельно грубая оценка для квартиры в многоквартирном доме выполняется по формуле Q=S/10, где Q – потребность в тепле в киловаттах, S – площадь отапливаемого помещения в квадратных метрах. Так, для обогрева комнаты площадью 30 м2 согласно этой формуле требуется 30/10=3 КВт тепловой мощности.

Простой способ, разумеется, дает весьма значительные погрешности:

Он актуален для потолков высотой около 2,5 метров. Однако во многих многоквартирных новостройках, в сталинках и частных домах потолки выше 3 метров – норма.
Утечки тепла через стены сильно зависят от климатической зоны. Один и тот же дом, размещенный в Крыму и в Якутии, придется обогревать весьма по-разному.
Квартиры в середине многоквартирного дома и у его торцевых стен тоже различаются потребностью в тепле.
В частном доме к утечкам через стены добавляется потеря тепла через пол и крышу. То же самое (хоть и в меньшей степени) относится к квартирам на крайних этажах.
Наконец, окна и двери обладают куда большей теплопроводностью по сравнению с капитальными стенами.

Уточненный расчет выглядит так:

На кубометр объема помещения берется 40 ватт тепла.
Для крайних этажей и торцевых квартир используется дополнительный коэффициент 1,2 – 1,3. Для частных домов, у которых тепло теряется через все ограждающие конструкции (теплых квартир за стенкой там, сами понимаете, нет) – 1,5.
На каждое окно среднего размера (150х145 см) добавляется 100 ватт. Для каждой ведущей на улицу или балкон двери – 200 ватт.
Вводится региональный коэффициент: для Сочи, Ялты и Краснодара он равен 0,7 – 0,9, для центра России – 1,2 – 1,3, для Сибири и регионов Крайнего Севера – 1,5 – 2,0.

Давайте снова рассчитаем потребность в тепле для нашей 30-метровой комнаты, уточнив ряд параметров:

При размере 5х6 метров мы сделаем высоту потолка равной 3,2 метра.
Мысленно поместим ее в Верхоянск (средняя температура января – -45,4 С, абсолютный минимум – -67,8 С).
Расположим в частном доме и снабдим двумя стандартного размера окнами и одной дверью.

Объем комнаты равен 5х6х3,2=96 м3.

Базовая потребность в тепле – 40х96=3840 ватт.

Расположение в частном доме увеличивает ее до 3840х1,5=5760Вт.

Добавляем к ней 400 Вт на окна и двери. 5760 + 400 = 6160.

Региональный коэффициент с учетом климата можно смело брать максимальным – 2,0. 6160х2=12320. Не правда ли, разница с упрощенным расчетом более, чем ощутима?

Типичный отопительный прибор в северных регионах имеет теплоотдачу не меньше 2 КВт. В угловых комнатах ставится как минимум два таких прибора.

Уточним: и эта методика представляет собой в некотором роде профанацию.
Более точен расчет, учитывающий теплопроводность каждого из слоев ограждающих конструкций с учетом их толщины.
Для окон и дверей тоже используются точные расчеты с учетом их структуры и материалов.

Расчет теплоотдачи

Пленочный нагреватель

Номинальная мощность пленочного нагревателя, укладываемого под чистовое покрытие, составляет 150 – 220 ватт.

Казалось бы, дальнейший расчет прост; однако стоит учесть еще пару факторов.

Типичная теплоизоляция пленочного теплого пола представляет собой слой фольгоизола – вспененного полиэтилена с фольгированной поверхностью. Поскольку ее эффективность ограничена небольшой (как правило, не более 4 миллиметров) толщиной, часть тепла неизбежно рассеивается в перекрытии.
Если теплоизоляция более эффективна (к примеру, нагреватель уложен по сухой стяжке или деревянному перекрытию с мощным слоем теплоизоляционного материала), фактическая средняя теплоотдача все равно будет ниже номинальной мощности. Она ограничена верхним пределом температуры пола.

Существующие терморегуляторы позволяют задать ее в диапазоне до 40 градусов. После достижения этой температуры нагревательный элемент отключается, и пол какое-то время остывает. Комфортной нормой для жилого помещения и вовсе считается значение не выше 33 С.

На фото – электромеханический терморегулятор для пленочного теплого пола. Максимально допустимая температура ограничена значением в 40 С.

Что в результате? А в результате средняя эффективная теплоотдача поверхности пола равна примерно 70 ваттам на квадратный метр.

Вернемся к нашей 30-метровой комнате. При укладке нагревательной пленке по всей ее поверхности, за исключением 30-сантиметрорвой зоны по периметру, площадь обогрева составит 5,7х4,7=26,79 м2. Теплоотдача будет равна 26,79х70=1875 ватта.

Как легко заметить, для суровой климатической зоны этого количества тепла явно недостаточно. Быть может, его хватит в более теплом регионе?

Мысленно перенесем нашу комнату в Ялту (средняя температура января – +4,4 С), условимся, что она находится в середине многоквартирного дома и имеет высоту потолка 2,5 метра. Потребность в тепле в этом случае можно оценить в (5х6х2,5)х40х0,7=2100 ватт. Как мы видим, даже в этом случае в теории для полноценного обогрева потребуются дополнительные источники тепла.

Однако: фактически в так называемых энергоэффективных домах благодаря наружной теплоизоляции и комплексу прочих мер по экономии тепла реальная потребность в тепле может опускаться до 20 ватт на кубометр воздуха.
Понятно, что с этой оговоркой пленочный теплый пол может быть единственным отопительным прибором.

Греющий кабель

Типичный резистивный греющий кабель имеет удельную теплоотдачу в 20-30 ватт на погонный метр.

Двужильный резистивный греющий кабель.

При расчете его количества и шага укладки стоит учитывать несколько факторов.

Минимальный шаг при укладке в стяжку (кабель предназначен именно для этого способа монтажа) – 10 сантиметров. Максимальный – 30. При большем шаге будет ощущаться неравномерность нагрева покрытия.
Метраж кабеля рассчитывается как L=S/Dх1,1, где S – площадь пола в квадратных метрах, D – шаг укладки, а 1,1 – коэффициент, позволяющий учесть изгибы между витками. Так, при шаге в 15 см для обогрева одного квадрата потребуется 1/0,15х1,1=7,33 метра.

Таким образом, для получения расчетной теплоотдачи в 150 ватт на квадратный метр нам в идеале нужно укладывать 20-ваттный кабель с шагом 15 см (7,33х20=146,6).

На практике, однако, лучше взять кабель с удельным тепловыделением в 30 ватт/м2:

Кабель будет, как и пленка, укладываться не по всей площади помещения.
Даже в идеальном с точки зрения эффективности случае (100 миллиметров экструдированного пенополистирола в качестве теплоизолирующей подушки между стяжкой и перекрытием и кафель в качестве чистового покрытия) фактическая средняя теплоотдача кабеля будет снижаться терморегулятором при достижении пороговой температуры. Теплопроводность стяжки и кафеля довольно велика, но не бесконечна.

Фактический максимум тепла, который можно получить с квадратного метра поверхности пола – что-то около 120 ватт. Увеличить значение можно, но лишь подняв температуру пола выше комфортного значения.

Водяной теплый пол

Если в вашем распоряжении есть источник тепла, при использовании которого цена киловатта существенно ниже, чем киловатта электроэнергии (магистральный газ, дрова и т.д.), единственным разумным выбором становится водяной теплый пол.

Теплообменник представляет собой трубу, уложенную под чистовое покрытие.

От чего зависит теплоотдача водяного теплого пола?

От температуры теплоносителя. Она может быть несколько выше температуры поверхности, но не превышает, как правило, 50 градусов. Типичный перепад температуры на контуре – 45/35 С.
От температуры воздуха. Чем она ниже, тем больше тепловой поток между полом и помещением.
От все того же шага укладки труб теплого пола. Чем он меньше, чем больше тепла передается стяжке.
В гораздо меньшей степени – от диаметра трубы, по которой двигается теплоноситель.

Полезно: в абсолютном большинстве случаев используется труба минимального диаметра – 16 миллиметров.

В изданной в Вене в 2008 году “Настольной книге проектировщика” приводится таблица теплоотдачы теплого пола для следующих условий: температура подачи/обратки – те самые 45/35 С, температура воздуха – 18 С, покрытие пола – кафель.

При шаге между витками трубы 250 миллиметров квадратный метр пола отдает 82 ватта тепла.
При шаге 150 мм – 101 ватт.
При шаге 100 мм – 117 ватт.

Примерно от этих значений и можно отталкиваться при проектировании.

Зависимость теплового потока от шага труб и температуры теплоносителя.

Заключение

Наконец, приведем еще одну универсальную формулу расчета. Тепловой поток с поверхности пола можно рассчитать как 12,6 ватта/(м2хС). Значение прямо пропорционально перепаду температуры между воздухом и полом.

Таким образом, при температуре пола 33 С и воздуха в 18 С теоретическим максимумом для одного квадрата становится количество тепла в 12,6(33-18)=189 ватт.

Если вам надо система выравнивания плитки СВП купить в Москве, позвоните или напишите нам, мы будем рады взаимовыгодному сотрудничеству! Все, что вам нужно – это просто написать в форму обратной связи, или позвонить по указанным на сайте телефонным номерам! после этого, наши вежливые менеджеры свяжутся с вами и обсудят все важные моменты! Свяжитесь с нами и обсудим с вами все интересующие вас моменты (доставку, количество изделий и все остальное)! Будем рады взаимовыгодному сотрудничеству! До связи!

Заблуждение 1. Преимущество шага укладки трубы 150 мм над шагом 200 мм

Существует заблуждение, что в зависимости от теплопотерь помещения следует выбирать различный шаг укладки трубы: 100, 150, 200.

На самом деле, тепловая мощность системы внутрипольного отопления зависит от разницы температур поверхности пола (Тп) и температуры воздуха в помещении (Тв). Эта разница температур, умноженная на площадь плиты теплого пола и на коэффициент теплообмена (α≈10-12 Вт/м2/К) как раз и дает тепловую мощность в Ваттах в пределах одного помещения.

Чем реже шаг укладки, тем горячее должен быть теплоноситель, чтобы достичь необходимой температуры поверхности пола при определенной конструкции пирога пола и напольном покрытии.

ГРАФИК 1. Диаграмма нагрузок для пирога пола с сопротивлением теплопередаче R=0,06 Вт/м2/К (стяжка 6см, клей, керамогранит) Ось абсцисс – температурный напор между температурой теплоносителя (Тт) и температурой воздуха в помещении (Тв).

Увеличение или уменьшение шага укладки трубы приводит к изменению площади поверхности трубы (разделительной стенки) участвующей в процессе теплопередачи от теплоносителя к стяжке. При уменьшении площади (т.е. увеличении шага) можно достичь той же тепловой мощности просто незначительно увеличив температуру теплоносителя: например, для шага 200мм на 1-3 градуса по сравнению с шагом 150мм.

ГРАФИК 2. Зависимость плотности теплового потока системы теплый пол от температуры поверхности пола Tп, [°С] при различном шаге укладки труб B, [мм] и температуре воздуха в помещении Tв=20 °С

Приняв тепло от теплоносителя, стяжка передает тепло напольному покрытию, устанавливая определенную температуру поверхности пола. Далее это тепло, за счёт разности температур, передается воздуху.

Зачем применяют различные шаги труб?

1. Для коррекции температуры поверхности пола в выбранном помещении относительно других помещений в доме. Например, если во всех помещениях принят шаг 200мм, это позволяет поддерживать температуру пола 28 градусов (при текущей температуре теплоносителя), но в ванной комнате теплый пол, смонтированный с шагом 150мм, нагревает поверхность пола до 30 градусов, соответственно выдает и бóльшую тепловую мощность (при той же температуре теплоносителя в системе).

2. Для поддержания одинаковой температуры поверхности пола при использовании различных напольных покрытий в разных помещениях в пределах одной системы.

Сопротивление теплопередаче R (или коэффициент теплопередачи k=1/R) пирога теплого пола напрямую влияет на установившуюся температуру поверхности пола при текущей температуре теплоносителя.

3. Для сохранения низких параметров теплоносителя при использовании напольных покрытий с низким коэффициентом теплопередачи. Шаг укладки трубы подбирается в зависимости от типа используемого покрытия для достижения необходимой проектной температуры поверхности пола при выбранном температурном графике системы отопления.

Для стяжки с плиткой в качестве напольного покрытия оптимальным является шаг 200мм. Для напольных покрытий с низким коэффициентом теплопроводности (например паркет, ламинат) используется 150мм или 100мм.

4. Для «сухого» метода укладки пола характерно высокое сопротивление теплопередаче слоев над трубами. Например при использовании пирога над трубами — два листа ГВЛВ + плитка — рекомендуем использовать шаг 100мм – по мощности такая система будет близка к классической плите с шагом 200 мм при одинаковой температуре теплоносителя в подающем трубопроводе.

Забегая вперед: чем выше сопротивление теплопередаче, тем меньше теплосъем с 1 м.п. трубы, соответственно, тем меньше расчётный расход теплоносителя и, вывод, контур можно делать длиннее. Контур с шагом 100мм и длиной 100м в «сухом» пироге по гидравлическому сопротивлению и мощности равен контуру «стяжка + плитка» с шагом 200 мм и длиной 65м.

Заблуждение 2. Максимальная длина контура строго ограничена определенным значением

Рекомендованные максимальные длины контуров:

Для 16х2,0 – до 80м, для 20х2,0 – до 120м –для разных диаметров труб при одном и том же располагаемом напоре на коллекторе и одинаковой удельной тепловой мощностью Вт/м2.

Это шаблон, при использовании которого проблем, как правило, не бывает. При использовании шаблона, чтобы гарантировать работоспособность системы, достаточно произвести гидравлический расчёт главного циркуляционного кольца (наиболее длинного, наиболее нагруженного), что занимает около одной минуты времени. Для подбора оборудования этого достаточно, а более глубокие знания могут потребоваться только на этапе пуско-наладки системы.

Всё что написано ниже — подробное объяснение — для скептически настроенных заказчиков, которые начинают спорить, увидев в своём проекте длину, не соответствующую шаблону, в который они верят.

Задачей проектировщика является обеспечить контур теплого пола требуемой мощностью. Для этого выбирается температурный график (температура подачи и температура обратки) и рассчитывается требуемый расход для каждого контура и системы в целом (сумма расходов всех контуров-потребителей). Далее, при расчетном расходе теплоносителя по графикам или таблицам производителя используемой трубы находят удельные линейные потери давления на 1м трубы. При умножении на длину трубопровода получают линейные потери давления в контуре. Учитываются также все потери давления до коллектора — циркуляционное кольцо включает в себя весь путь от источника до потребителя и обратно (гидравлическому расчёту будет посвящена отдельная статья). Сумму потерь давлений должен компенсировать подобранный циркуляционный насос, создавая в коллекторе теплого пола необходимую разность давлений или так называемый располагаемый напор на коллекторе (ΔPc, Па).

Просчет главного циркуляционного кольца для подбора насоса

Располагаемый напор ΔPc является основным ограничивающим фактором максимальной длины контура теплого пола. Потери давления в контуре теплого пола всегда равны располагаемому напору на коллекторе. При этом в контуре устанавливается определенный гидравлический режим с неким расходом теплоносителя. Настройкой балансировочных вентилей либо расходомеров на коллекторе можно создавать местные потери давления в контуре с целью уменьшения расхода теплоносителя до расчётного значения.

Ошибкой проектирования является ситуация, при которой фактический расход теплоносителя через контур меньше расчётного при полностью открытом балансировочном вентиле (расходомере). Именно для исключения подобных ситуаций существуют рекомендации по ограничению максимальной длины контура, для объектов, где не выполняется гидравлический расчёт.

На практике значение располагаемого напора ΔPc, Па, находится в пределах от 5000 до 50000 Па. Низкие значения ΔPc встречаются при заужении диаметров магистральных трубопроводов между насосно-смесительном узлом в котельной и коллектором теплого пола, а также при неправильном подборе насоса и трехходового смесительного клапана. Высокий располагаемый перепад давлений достигается, например, при установке насосно-смесительного узла в непосредственной близости к коллектору.

Оптимальное значение ΔPc, которое необходимо обеспечить на коллекторе, можно принять 20000 Па. Под это значение легко спроектировать систему на самом популярном бытовом насосе UPS 25-60. Все контуры теплого пола, подключенные к коллектору, рассчитывают исходя из принятого располагаемого напора. Соблюдение условия равенства между располагаемым напором и потерей давления в контуре достигается либо изменением расчетного расхода теплоносителя (это приводит к увеличению/уменьшению разности температур подающей и обратной линии), либо снижением общей длины контура (для сохранения необходимого расхода теплоносителя), либо изменением внутреннего диаметра трубопровода.

Примеры параметров контура теплого пола:

Располагаемый перепад давлений ΔPc между подающим и обратным коллектором равен 20000 Па, пирог пола с сопротивлением теплопередаче R=0,06 [Вт/(м2*К)] (стяжка 6см, клей, керамогранит)

При температуре теплоносителя на подающем коллекторе в 45 градусов для трубы из сшитого полиэтилена d=16×2,0мм оптимальная длина трубы будет составлять 65м. Расход теплоносителя будет составлять 3 литра в минуту, мощность контура будет составлять 1150 Вт, что примерно равно 90Вт/м2 при шаге укладки 200мм. Температура обратной магистрали будет на 5 градусов ниже.

Если при прочих равных условиях контур будет иметь длину 80м, расход теплоносителя составит 2,7 литра в минуту, разница температур подачи/обратки будет уже 7 градусов, мощность контура 1300Вт (81Вт/м2). Разница температур в 7 градусов является оптимальной, поэтому дальнейшее увеличение длины контура нежелательно без увеличения располагаемого перепада давлений на коллекторном блоке.

При длине контура 100м расход теплоносителя будет 2,4 литра в минуту, разница температур подачи/обратки 10 градусов, мощность контура 1500Вт (75Вт/м2).

При температуре теплоносителя на подающем коллекторе в 45 градусов для трубы из сшитого полиэтилена d=20×2,0мм оптимальная длина трубы будет составлять 95м. Расход теплоносителя будет составлять 5,5 литров в минуту, мощность контура будет составлять 1800 Вт, это примерно 95Вт/м2 при шаге укладки 200мм. Максимальная рекомендуемая длина контура для трубы d=20×2,0мм находится в диапазоне 120-140 м.

Заблуждение 3. Смесительный узел необходим всегда

Насосно-смесительный узел (НСУ) применяется для подключения низкотемпературной системы внутрипольного отопления к высокотемпературной системе отопления.

Коллектор внутрипольного отопления подключен к системе радиаторного отопления через НСУ

Если система отопления состоит только из системы теплый пол, или будет работать на графике теплого пола, то и НСУ не нужен. Ограничение температуры теплоносителя в таком случае происходит на панели управления котла. Это верно для электрокотлов и газовых настенных котлов, а также для всех теплогенераторов, способных поддерживать заданную температуру теплоносителя и не имеющих требований по минимальной температуре обратной магистрали.

Котел и система внутрипольного отопления в качестве единственного источника тепла

Если источник тепла необходимо защищать от низкой температуры обратной магистрали (например, твердотопливный котел, дизельный или газовый напольный с чугунным теплообменником), подключение к единственному низкотемпературному потребителю возможно только через буферную емкость. После буферной емкости НСУ необходим.

Твердотопливный котел с защитой от низкой температуры обратной магистрали и низкотемпературная система отопления могут работать только через буферную емкость.

Заблуждение 4. Коллектор из нержавеющей стали лучше латунного

С точки зрения коррозионной стойкости коллекторы из нержавеющей стали нет смысла применять в системах отопления. Латунь успешно используется как в системах отопления, где риск коррозии по определению минимален, так и в системах водоснабжения. Латунные коллекторы, как и другие изделия из латуни дополнительно никелируют для исключения риска возникновения коррозии.

Европейские производители отказались от латуни из-за её высокой стоимости — в производстве коллектор из нержавейки дешевле латунного.

В случае с нержавеющими коллекторами важна марка стали, толщина стенки и качество шва. Европейские производители для систем отопления используют сталь AISI304, а научная база их производств и качество изделий не вызывает сомнений — в том числе и для этого они проводят ежегодные экскурсии на своих предприятиях. Коллекторы европейского производства на сегодняшний день на рынке представлены только нержавеющей сталью.

Бюджетные коллекторы из нержавеющей стали китайского производства потенциально менее надежны, чем бюджетные китайские коллекторы из латуни. Качество шва, марка стали, толщина листа – это доступные факторы для оптимизации себестоимости изделия. Коллектор из латуни в производстве невозможно ради экономии сделать тонким, а качество слоя никеля или его полное отсутствие можно легко определить на глаз.

В дискуссии о качестве коллекторного блока на первом месте должен стоять вопрос о качестве комплектующих – расходомеры, термостатические вентили, воздухоотводчики и сливные краны. Комплектующие составляют более половины себестоимости коллекторного блока. В 99% случаев проблемы возникают именно из-за некачественных комплектующих.

Читайте также: