Методика расчета электрического теплого пола

В современном строительстве создание обогреваемого пола становится нормой. Многие застройщики в период возведения здания озадачены расчетами электрического теплого пола.  Они особенно нужны для загородных домов индивидуальной постройки и таунхаусов. Комфорт от теплового потока, исходящего снизу, ощущается почти сразу при включении.

В 2012-2015 гг. Министерством здравоохранения РФ в ряде регионов проводились при обращении в поликлинику опросы. По ним была выявлена корреляционная зависимость между уровнем заболеваемости детей ОРЗ в домах с разными способами обогрева. Установлено, что в помещениях дошкольного образования с теплым обогреваемым полом дети в возрасте от трех до шести лет были подвержены простудным заболеваниям в пять раз меньше, чем дети, находившиеся в местах с традиционным отоплением.

Следовательно, нахождение детей на теплом полу комфортнее. Инфекция присутствует в любых помещениях. Только организм в теплой среде менее подвержен ее воздействию.

В настоящее время ряд районных больниц через подчиненные им поликлиники собирают информацию о населении. Среди множества вопросов о состоянии здоровья населения имеется и вопрос о влиянии условий жизни на подверженность различным заболеваниям, в частности, зависимость температурных характеристик здания и частотой обращения к врачам общей практики обязательно фиксируются.

Тепловые потери помещения

Задача отопления – это компенсация тепловых потерь через ограждения наружу при условии поддержания оптимального температурного и влажностного режимов внутри. Ограждениями являются:

• стены с окнами и дверями;
• потолки и перекрытия;
• полы.

Условные доли теплопотерь здания в зимний период

Кроме прямых теплопотерь имеются еще и косвенные, связанные с влиянием ветра, функциональным назначением здания (периодичностью открывания и закрывания входных дверей). Наличие регулируемой приточной и вытяжной вентиляции (например, в крупных торговых точках необходима приточная вентиляция, а в палатах, где лежат больные – вытяжная) также сказывается на тепловых потоках, используемых для подогрева воздушных потоков.

В зависимости от конструкции дома, использованных конструкционных и утепляющих материалов, величина тепловых потерь меняется в довольно заметных пределах. Расчет тепловых потерь через отдельный тип ограждения выполняется по стандартной формуле:

Q = k S (t_вн – t_нар), Вт,

где Q – тепловой поток через определенный вид ограждения, Вт;

k – коэффициент теплопередачи, Вт/(м² °С);

S – площадь ограждающей поверхности, м²;

t_вн, t_нар – соответственно, температура внутри и снаружи, °С.

Этот расчет обычно выполняется на стадии проектирования здания при привязке готового проекта к определенным условиям эксплуатации. Для каждого помещения в доме определяют теплопотери, а затем и мощность нагревательных приборов.

На основании анализа многочисленных расчетов, выполненных для самых разных зданий, принято считать, что в среднем комната в доме в зимний период теряет от 85 до 200 Вт на каждый квадратный метр площади. Поэтому нагревательные приборы устанавливаются с условием теплоотдачи для самого холодного периода и критического использования. Можно принять в расчет удельную потребную мощность отопительной системы равной q = 200 Вт/м².

Рассчитать и подобрать нагревательные приборы необходимо, учитывая площадь комнаты:

Q = q S, Вт,

здесь S – площадь комнаты, м².

Как обогреть помещение

В зависимости от принятой схемы отопления греть каждую комнату можно двумя способами:

• только через систему «теплый пол»;
• комбинированный нагрев – «теплый пол» + нагревательные приборы, расставленные вдоль наружных стен и под окнами.

Второй вариант может быть интереснее, так как в течение теплого времени года в условиях Российской Федерации бывают дни, когда включать полное отопление нерационально, нужно только слегка подогреть отдельные комнаты в доме. Такая ситуация может возникнуть даже летом: льют бесконечные дожди, и сырость проникает внутрь здания.

Зимой комбинированное отопление также позволит в период пиковых нагрузок создать дополнительный подогрев, чтобы компенсировать плохо отапливаемые зоны дома.

Газификация населенных пунктов идет, но еще много территорий не охвачены газопроводами. Поэтому люди греют свои дома по-разному: дровами, углем, мазутом, дизельным топливом, электричеством. В зависимости от наличия конкретного топлива и выбирается конструкция отопительной системы. Конечно, в домах с печным отоплением тоже можно выполнить монтаж теплого пола. Но насколько эффективно будет эксплуатироваться эта система, прослеживается плохо. Вероятно, сначала нужно создать пункт центрального отопления здания и разветвлённую отопительную систему, а потом приспосабливать к нему устройство нагрева полов.

При наличии дешевой электроэнергии весь обогрев можно выполнить с ее помощью. Например, имеется ветрогенератор, установленный в зоне стабильного ветра. Вот в этом случае «теплый пол» может стать основным источником поступления теплоты в помещение. Таких территорий достаточно – ветрогенераторов пока маловато. В Канаде, например, до 30 % электроэнергии вырабатывается за счет ветра.

Расчет системы «теплый пол»

Сегодня в интернете можно найти много программ-калькуляторов, которые предлагают рассчитать и выбрать необходимое оборудование для напольного обогрева. При детальной проверке расчетов оказывается, что эти программы, работающие в он-лайн режиме, не дают нужного результата. Они плохо ориентируют покупателя в реальном результате, так как выдают определенные комбинации товаров, имеющиеся на складах конкретного продавца.

Как же быть в этом случае? Методика расчета совсем несложная. Тем более, что уже установлены потребности в теплоте, которую нужно подать в помещение. Известно, что система «теплый пол» решается применением разных устройств.

Расчет кабельного теплого пола

При расчете кабельного теплого пола в первом варианте предполагается, что система должна обеспечивать только 30 % теплопритока. Основное отопление решается другими нагревательными приборами. Следовательно, на каждый квадратный метр пола нужно подать 60 Вт. Это сравнительно немного. Полагая, что в большинстве комнат отдельные элементы мебели практически не перемещаются. Они всегда или почти всегда находятся в одном месте.

Практика показывает, что из всей площади пола греть нужно не более 70 %. Поэтому в расчете и будут использоваться эти предположения, адекватные истине. Тогда нужно уложить резистивные кабели (выдающие постоянный тепловой поток) только в местах, где не будет располагаться мебель.

Здесь раскатывают маты с размещенными на них кабелями. Мощность уже определена, поэтому на плане комнаты потребуется вычертить только обогреваемый размер. Он и должен греть эту комнату. Реально не нужен и расчет. Главное определиться с комнатами и мебелью в них.

Во втором варианте отопления кабельного пола, когда он является единственным и главным греющим элементом, желательно использовать саморегулируемые кабели. Они греют помещение с учетом теплопотерь. При увеличении потерь, теплоотдача возрастает. Эти кабели продаются в рулонах. С одного погонного метра можно получить до 60 Вт теплового потока. Следовательно, этот тип кабеля нужно уложить змейкой с шагом укладки около 0,27…0,28 м. Тогда средняя теплоотдача с квадратного метра составит около 200 Вт.

Расчет пленочного теплового пола

Пленочные полы монтируются только «сухим» способом. Их обычно применяют только в качестве дополнительного источника теплоты. Мощность одного квадратного обычно указывается на маркировке. Например, надпись на пленке имеет вид 220v/50-60hz/50см/55w. Она означает, что данный пленочный нагреватель работает при напряжении 220 В, с частотой тока 50…60Гц, имеет ширину 50 см. С каждого квадратного метра можно получить 55 Вт теплового потока. 60 Вт/м² определялся для критических условий. Разница между 60 и 55 менее 10 %. Поэтому подобный нагревательный элемент может быть использован в комнате. Можно приобрести подобные товары и иной мощности. Выбор довольно большой. Предложение легко откликается на любой запрос.

Сколько потребуется пленки? Вся комната разбивается на полосы шириной 50 см. Определяется суммарная длина полос. Остается купить нужное количество погонных метров. Рассчитать совсем просто.

Расчет стержневого нагревателя теплого пола

Стержневые инфракрасные полы – один из самых интересных подпольных нагревателей. Они эффективно работают по всему полу, даже там, где установлена мебель. В этих местах их теплоотдача заметно снижается.

Реализуются эти устройства в виде рулонов. После их раскладки по полу они представляют собой маты. Удельная теплоотдача с одного квадратного метра зависит от марки. Она может быть 130 Вт/м², в продаже имеются и более мощные стержневые маты (160 Вт/м²). С погонного метра (ширина матов 830 мм) может быть получено 116 или 138 Вт.

Рассчитывать нужно суммарную длину полос в комнате шириной 830 мм. Вот и весь расчет.

Устройство электрического теплого пола

Как выбрать теплоизоляцию для электрического теплого пола

Какая стоимость укладки электрического теплого пола