Если электрический теплый пол планируется использовать в качестве основной системы отопления, необходимо, чтобы установленная мощность Pуст была не ниже мощности теплопотерь в данном помещении Pп, которая определяется при проведении теплотехнических расчетов. Специалисты рекомендуют добавлять запас в 30% к вычисленной мощности для повышения эффективности системы:
Расчет стоимости потребления теплого пола
Теперь рассмотрим, как можно рассчитать стоимость использования пленочного теплого пола мощностью 220 Вт/м², который используется в качестве главного источника обогрева. Для примера возьмем помещение, где термопленка уложена на свободной площади, не занятой корпусной мебелью, и здание утеплено с соблюдением требований СНиП. Расчетная температура воздуха внутри помещения составляет от +22 до +24 °C.
Исходные данные:
- Мощность пленочного теплого пола: 220 Вт/м².
- Стоимость электроэнергии: 3,37 руб/кВт.
Для определения энергопотребления в месяц можно воспользоваться следующей формулой:
Энергопотребление = (мощность теплого пола) * (площадь обогрева) * (время обогрева) / 1000
Рассмотрим два способа использования пленочного теплого пола и рассчитаем стоимость его потребления электроэнергии в каждом случае.
Теплый пол постоянно включен
В данной ситуации, если пленочный теплый пол работает круглосуточно, его потребление составит 0,22 кВт/ч. Примерное ежемесячное энергопотребление при этом за 30 дней составит 158,4 кВт/м² (что эквивалентно 533,8 руб/м²).
Однако стоит отметить, что эти данные актуальны только в том случае, если тепло будет непрерывно потеряться через открытое окно или же если пленочный теплый пол подключен без терморегулятора.
Важно!
Подключать пленочный теплый пол без использования терморегулятора в качестве источника отопления не безопасно. Неконтролируемый нагрев пленки может стать причиной повреждений как самой пленки, так и покрывающего пола.
ПРЕИМУЩЕСТВА ТЕПЛЫХ ПОЛОВ.
Преимущество теплых полов заключается в том, что радиаторы отопления, нагревая воздух, передают тепло лишь на малую зону вокруг своего местоположения. Теплый воздух поднимается вверх и нагревает потолок, затем остывает и, под действием конвекции, опускается вниз, вновь нагреваясь от радиатора. В случае с теплым полом, пол, прогреваясь, равномерно обогревает остывший воздух по всей площади помещения, создавая комфортную температуру. В результате, верхняя часть помещения остается прохладной, тогда как в нижней части создаются теплые и удобные условия для проживания. Кроме этого, это приводит к экономии на отоплении помещения.
Выбор теплых полов требует тщательной подготовки к их установке. Установку можно несколько удешевить, если выполнить все работы своими руками. Для этого необходимо закупить все нужные элементы и материалы, а также подготовить основания полов в каждой комнате с учетом необходимых стандартов. Перед принятием решения о том, будет ли у вас теплый пол, важно определиться с типом напольного покрытия. Наиболее подходящими вариантами являются плитка и ламинат. Хотя возможно применение линолеума, нужно обратить внимание на его качество, так как недорогие варианты зачастую содержат низкокачественные компоненты, которые могут выделять неприятный запах при нагреве. Традиционные покрытия, такие как паркет или ковролин, не подходят для укладки над системами теплого пола ввиду их высокой теплоизолирующей способности, что неминуемо ухудшает теплоотдачу и делает систему теплого пола менее результативной.
Старую стяжку следует полностью демонтировать, вплоть до основания. В отличие от процесса формирования обычной стяжки, при установке теплого пола необходимо на самом начале обеспечить ровное горизонтальное основание, особенно если есть высотные перепады более 10 мм. После этого, на очищенную поверхность укладывается гидроизоляционный слой. По всему периметру закрепляется демпферная лента, которая компенсирует тепловое расширение пола при нагреве. Важное замечание: При использовании водяного теплого пола, состоящего из нескольких контуров, демпферная лента должна укладываться по линии между контурами также. Для минимизации потерь тепла вниз необходимо утеплить основание пола. Выбор утеплителя зависит от расположения помещения, типа пола и назначения системы отопления:
- Если теплый пол является дополнением к главному отоплению, то для утепления подходит вспененный полиэтилен с отражающим фольгированным слоем (например, пенофол или ППИ).
- Для квартир с отапливаемыми помещениями этажом ниже достаточно использовать листы пенополистирола или экструдированного пенополистирола толщиной от 20 до 50 мм или другой подходящий утеплитель.
- Для первых этажей с неотапливаемыми подвалами или домов, полы которых расположены на земле необходимо более серьезное утепление с использованием керамзита и листов пенополистирола толщиной от 50 до 100 мм.
Совет: возможно использование специализированных утеплителей для теплых полов. Эти материалы обычно имеют встроенные каналы для установки труб систем теплого пола. Электрический теплый пол можно просто закрепить на ровном тонком слое стяжки сверху утеплителя или без него. Крепление электрического кабеля к стяжке лучше осуществлять с использованием термоклея, применяемого в термопистолетах. После утеплителя необходимо установить армирующую сетку для закрепления слоя стяжки, которая покроет всю систему теплого пола. Заметка: Можно прикреплять трубу или кабель теплого пола именно к сетке, вместо использования специальных крепежных полос и клипс. В этом случае предпочтительно использовать обычные пластиковые стяжки.
ВИДЫ ТЕПЛЫХ ПОЛОВ – ПРОЛОГ.
В наши дни выделяются два основных варианта теплых полов:
- Электрические теплые полы
- Водяные теплые полы
По сути оба варианта обладают схожей мощностью обогрева, но различаются по конструкции и типу энергии, используемой для нагрева поверхности. Однако ситуация не так проста, как может показаться на первый взгляд. Давайте рассмотрим их более детально.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТЕПЛЫЙ ПОЛ
На рынке чаще всего предлагается в виде готовых самоклеящихся матов, включая два основных типа: греющая пленка и маты с кабелем, на которых уже установлен нагревательный кабель. Кабели могут быть одножильными или двухжильными, а также экранированными и неэкранированными. Существует еще две разновидности нагрева, такие как равномерный по всей длине кабеля и саморегулирующий нагрев, который зависит от мощности кабеля на 1 метр. Это создает определенные трудности в выборе.
Подробнее о видах:
Одножильный кабель 1 – функционирует как стандартный провод, который, согласно закону Ома, нагревается и выделяет тепло. В большинстве случаев он не имеет защитного экранирования. Такой кабель подключается к сети 220В так же, как обычный ТЭН или лампа накаливания. Этот кабель относится к типу с равномерным нагревом. Двухжильный кабель 2 – преимущественно работает по принципу самообслуживания, где нагревательным элементом служит специальный токопроводящий полимер, который при пропускании тока выделяет тепло. Данный кабель встречается в двух вариантах: с равномерным нагревом (через определенные промежутки установлены специальные перемычки) и саморегулирующий (в местах с более высокой температурой сила тока уменьшается). Саморегулирующий кабель обладает тем преимуществом, что перегреть его достаточно сложно, так как при повышении температуры происходит уменьшение силы тока благодаря уменьшению проводящих цепей в полимере. Как только температура понижается, проводящие цепи восстанавливаются. Двухжильный кабель может быть как экранированным, так и неэкранированным. Греющие маты в виде пленки (инфракрасный теплый пол) 3 – по конструкции выглядят как мат с токопроводящей медной фольгой и элементами в виде лесенки, между которыми расположен токопроводящий полимер. Принцип работы схож с двухжильным греющим кабелем.
Инфракрасный теплый пол может быть просто уложен поверх утеплителя. В соответствии с технологией, предложенной производителем, возможно понадобится закрепить его специальным скотчем или при помощи специальных ушек на полосе.
Мощность греющего кабеля:
- · Греющий кабель или пленка (нагревательный элемент)
- · Соединительные провода
- · Термопистолет с термоклеем или армированный скотч
- · Электронный термостат с выносным термодатчиком
- · Система защиты УЗО (автомат)
- · Медный провод 3х жильный (фаза, ноль, земля)
Факторы, влияющие на мощность теплого пола
К числу множества факторов, влияющих на мощность теплого пола, относятся:
- Климатические условия региона.
- Наличие теплоизоляции в доме.
- Количество окон в помещении.
- Роль теплых полов: основная или дополнительная система обогрева.
- Размеры комнаты и назначение помещений.
- Тип покрытия пола.
С климатом все очевидно — чем севернее расположен регион, тем большую мощность необходимо выбирать для систем теплого пола.
Теплоизоляция помещения
Теплоизоляция является более сложным фактором. Основным показателем, влияющим на выбор необходимой мощности, являются теплопотери здания. Чем они выше, тем мощнее и соответствующей должно быть отопление, что в свою очередь увеличивает расходы на энергоресурсы и, соответственно, счета за электроэнергию. К примеру, теплопотери стен в панельном доме могут достигать 50%, что в современных условиях вполне неприемлемо.
Поэтому рекомендуется изолировать все строительные конструкции здания или увеличить их толщину. Первый вариант проще в реализации и более экономичен. Обязательно также следует установить утепленные входные двери и многокамерные пластиковые или деревянные окна.
Количество окон лишь незначительно влияет на теплопотери, так как этот показатель не высок по сравнению с другими конструкциями дома. Он составляет около 10% от общих теплопотерь.
Если теплые полы — основной источник отопления
Если теплые полы выступают в качестве основной предметной системы отопления, то рекомендованная мощность для жилых помещений должна составлять 160-200 Вт на квадратный метр. Если же теплые полы являются дополнительным обогревом, то необходимый диапазон мощности составит 110-140 Вт. В случаях, когда под полами располагается неотапливаемое пространство, требуемая мощность должна быть увеличена до 130-160 Вт на квадратный метр. Для влажных помещений, таких как ванны, мощность может возрасти до 160-180 Вт.
Существует один нюанс, на который не все обращают внимание, и который прописан в СНиП. Если площадь, на которую планируется укладка теплых полов, составляет менее 70% от общей площади комнаты, такая система отопления может использоваться только как дополнительная.
Примерно, если 35% площади занимает мебель, мощность укладываемого теплого пола должна рассчитываться с учетом вышеуказанного требования. Это означает, что она не должна превышать 110-140 Вт/м².
Влияние вида напольного покрытия
Возникающие трудности с выбором мощности теплого пола могут зависеть от материала, из которого изготовлено покрытие пола. Это связано с теплопроводностью различных материалов. Например, у керамической плитки этот параметр составляет 0,5-0,9 Вт/м К, у линолеума — 0,2, а у ламината — главное значение — 0,1.
Таким образом, чем больше значение теплопроводности, тем интенсивнее материал пропускает тепловую энергию через себя, и тем более эффективным будет отопление. Соответственно, нужно будет выбирать меньшую мощность для помещений с низкой теплопроводностью. В этой связи керамическая плитка будет более эффективной, чем ламинат.
Тип и размеры помещений
Удельная мощность теплого пола в зависимости от типа помещениях на 1 м² площади:
- жилые комнаты и кухни, расположенные на первом этаже – 140-150 Вт;
- жилые комнаты и кухни, расположенные на втором этаже и выше – 120-130 Вт;
- ванные комнаты и туалеты – 140-150 Вт;
- остекленные лоджии и балконы – 180-190 Вт.
Все указанные значения мощности приведены без учета тепловых потерь. Чтобы установить точный параметр, рекомендуется обратиться к профессиональным специалистам с необходимым оборудованием.
Способ монтажа
Вне зависимости от типа теплого пола, его укладка производится исключительно на подготовленное основание. Оно должно быть ровным, отремонтированным и утепленным. К водяным теплым полам добавляется еще один слой — гидроизоляционный, который устанавливается на основание.
Как рассчитать мощность водяного теплого пола
Расчет мощности теплых водяных полов не представляет особой сложности. Для этого необходимо знать четыре ключевых показателя:
- площадь, на которой уложен нагревательный элемент;
- расход теплоносителя;
- шаг укладки нагревательного элемента;
- тепловые потери помещения.
Составление плана
Если в помещении планируется установка системы теплых полов водяного типа или стержневого инфракрасного, необходимость в составлении плана отсутствует. Это связано с тем, что пластиковые трубы и карбоновые стержни способны легко выдерживать нагрузки от тяжелых предметов, таких как мебель, музыкальные инструменты или бытовая техника.
План потребуется только в случаях применения других видов: кабельного, кабельного на матах или пленочного инфракрасного. Для этого на листе бумаги в масштабе рисуется схема комнаты, где указывается точное расположение мебели и других тяжелых предметов. Все свободные от мебели площади должны быть заполнены нагревательным элементом.
Определение площади
С водяным и стержневым вариантами все очевидно, они займут все напольное пространство с отступом от стен в пределах 10-15 см. Однако с другими тремя вариантами потребуется больше усилий. Нанесенный на бумагу план, показывающий свободные от мебели области, необходимо разделить на простые фигуры, например, прямоугольники, площади которых определяются перемножением их сторон. Площади всех фигур затем складываются, чтобы получить полную площадь под обогрев.
Другой способ — сначала рассчитать общую площадь комнаты, затем определить площади мебели и других предметов, и затем полученную сумму вычесть из общего показателя.
Расчет теплопотерь
Существует формула для расчета теплопотерь: Q=ST/R, где:
- S – площадь комнаты;
- T – разница между внутренней температурой воздуха и внешней;
- R – тепловое сопротивление с единицей измерения м² К/Вт.
Обратите внимание, что тепловое сопротивление не является теплопроводностью.
По данной формуле рассчитываются теплопотери всех строительных конструкций: стен, пола, потолка, окон и дверей. После этого все полученные данные суммируются.
- высота потолка – 3 м;
- ширина комнаты – 5 м;
- длина – 10 м;
- окна размерами 1,5 х 1,4 м;
- внутренняя температура +20 ℃, внешний -20 ℃.
Сначала необходимо рассчитать площадь каждой строительной конструкции:
- Площадь стен: (5+10+5+10)х3=90 м²;
- Площадь пола и потолка (каждое по отдельности): 5 х 10=50 м²;
- Площадь окон: 1,5 х 1,4=2,1 м².
Общая площадь строительных конструкций составит 192 м².
Коэффициент теплового сопротивления — табличное значение. Оно зависит от толщины используемых материалов и их теплопроводности. Например, полы из цементной стяжки толщиной 10 см и толщиной утеплителя 5 см:
- R стяжки: 0,1/1,75=0,057 м² К/Вт;
- R минваты: 0,05/0,037=1,35 м² К/Вт.
- Общий R – 1,4 м² К/Вт.
Таким образом, рассчитываем тепловые потери для каждой строительной конструкции по отдельности. Например, для полов:
Q=90х40/1,4=2571 Вт или 2,57 кВт.
Значения тепловых потерь каждой строительной конструкции суммируются в общий показатель.
Стержневой инфракрасный теплый пол
Самой инновационной системой теплого пола являются стержневые инфракрасные полы, где в качестве нагревателей используются гибкие элементы, выполненные из композиции карбона, графита и серебра. Эти стержни обладают уникальными характеристиками — при повышении температуры пола с 20 до 60 °C их пиковая потребляемая мощность снижается в 1,5 раза. Это позволяет устанавливать подогрев пола даже под стационарную мебель, которую можно периодически перемещать.
Греющие стержни подключаются параллельно к продольным медным проводникам, образуя греющий мат. Даже если один из стержней выйдет из строя, остальные продолжат функционировать. Ширина мата составляет 83 см, а шаг между стержнями может быть 9 или 10 см. Основные характеристики ИК стержневого пола:
- Пиковая потребляемая мощность может выражаться в Вт/м² или Вт/м. Она может составлять 130 или 160 Вт/м² при погонной мощности 116 или 138 Вт/м соответственно для систем UNIMAT RAIL или UNIMAT BOOST.
- Минимальная и максимальная длина термомата — от 0,5 до 25 метров.
- Длина волны ИК излучения: 8-14 мкм.
- Напряжение питания 220/230 В.
Стержневой инфракрасный теплый пол предназначен преимущественно для укладки в тонкие стяжки толщиной 2-3 см или в слой плиточного клея. Его современность, технологичность и отличные характеристики определяют высокую цену, поэтому данный тип теплого пола используется пока еще не так часто.
Варианты применения теплых электрических полов
Специалисты и производители систем нагревательных электрических полов предлагают использовать кабельный отопительный метод в двух основных режимах:
- Кабельные системы устанавливаются в бетонную стяжку толщиной не менее 3-5 см, позволяя использовать ее в качестве полного отопительного решения без дополнительных обогревателей. В таких случаях электрическое согревание может компенсировать все теплопотери и поддерживать нужную температуру. В дополняющем варианте применяют кабельное отопление в термоаккумулирующих толстых бетонных полах (10-15 см), когда в часы действия сниженных тарифов нагревается пол, а в остальное время отопление поддерживается за счет высокой тепловой инерции значительной стяжки.
Кабельные системы обогрева также могут использоваться для поддержания комфортной температуры пола. При этом такие полы функционируют совместно с основной отопительной системой, которая покрывает основные теплопотери в квартире или доме. Для этого могут использоваться нагревательные кабели и маты, укладываемые непосредственно в слой плиточного клея или в воздушное пространство между полами, а также инфракрасные пленочные полы, устанавливаемые под финишное покрытие.
Стоимость установки 1 м² теплого пола
Давайте подсчитаем общую стоимость 1 м² различных типов электрического теплого пола: термоматов двух типов, пленочного пола и кабельного пола.
- Если на первом этаже уложены маты под тонкую стяжку, а на втором — маты под ламинат (исключая санузел и ванную), то цена составит от 2 683 до 5 271 руб./м².
- Если на обеих этажах укладываются термоматы под стяжку, стоимость будет немного ниже: от 1 712 до 4 279 руб. за м².
- Пленочные полы располагаются от 2 385 до 4 201 руб. за м².
- Кабельный теплый пол с учетом стяжки и терморегуляторов обойдется от 2 107 до 3 186 руб. за м².
Термоматы на сетчатой основе с тонкой стяжкой и механическими терморегуляторами представляют собой наиболее доступный вариант. Однако цена матов зависит от их мощности и надежности. У недорогих термоматов мощность не превышает 150 Вт, в то время как производители рекомендуют для частных домов использовать мат мощностью не меньше 180 Вт. Маты с меньшей мощностью также можно использовать, однако они потребуют больше времени для прогрева пола и, следовательно, увеличат затраты на электроэнергию.
Нагревательный мат на сетчатой основе
Еще одним важным критерием остается надежность. Маты из верхней ценовой категории служат дольше, производители предоставляют на них более продолжительные гарантии. С учетом этих моментов термоматы становятся самым дорогостоящим вариантом обогрева пола в частных домах. Тем не менее, у них есть свои преимущества: маты из алюминия под ламинат легко укладывать, им не требуется стяжка. Их просто расстилают, подключают, тестируют и можно устанавливать финишное покрытие пола. Еще один плюс: над таким теплым полом можно ставить мебель с ножками.
Маты на сетке с тонкой стяжкой или плиточным клеем — компромиссное решение. Тонкая стяжка или слой клея сохнет быстрее, чем полноценная стяжка. Поверх таких матов можно укладывать любые напольные покрытия: плитку, керамогранит, ламинат, винил или паркет. Термоматы на сетке можно также применять в мокрых зонах.
Пленочные теплые полы по итоговой стоимости близки к термоматам. Подобно алюминиевым матам, пленочным полам также не нужна стяжка, хотя они несколько дешевле. Однако пленочные полы дороже матов на сетке для тонкой стяжки и имеют больше ограничений в использовании. Например, их нельзя укладывать в мокрых зонах, устанавливать сверху плитку, керамогранит или паркет, а также ставить тяжелую мебель на ножках, поскольку графитовые пластины в пленке обладают хрупкостью.
Кабельный теплый пол
Кабельный теплый пол является самым бюджетным решением. При этом половина стоимости его монтажа связана с ценой толстой стяжки. Кабельный пол по умолчанию будет мощнее, чем дешевые маты и пленки, поскольку он предназначен для эксплуатации не только внутри помещений, но и снаружи — на крыльце или террасе. Более того, достоинством является то, что кабель можно использовать для обогрева комнат площадью 20 м² и более, при этом не имея необходимости устанавливать дополнительные терморегуляторы.
Резюме
По совокупным затратам, связанным с монтажом и эксплуатацией, самым экономным вариантом электрического теплого пола является кабельный тип. Он способен обогревать большие комнаты и может эффективно использоваться даже на улице. Однако для его установки необходима толщина стяжки, что добавляет нагрузку на перекрытия здания и требует большего времени на монтаж: толстая стяжка сохнет не быстро.
Термоматы на сетке представляют собой оптимальное решение в большинстве случаев. Их укладывают в тонкую (10 мм) стяжку или слой плиточного клея, их можно использовать в ванных и санузлах, и на них укладываются любые напольные покрытия, такие как керамогранит, кварцвинил или ламинат.
Наиболее простыми в установке являются пленочные полы, их необходимо лишь подстелить под отражающую подложку. Но у этих полов много ограничений в применении: их нельзя укладывать в помещение с высокой влажностью, устанавливать поверх плитки, а также их нельзя накрывать тяжелыми предметами.
