Розрахунок електричної теплої підлоги

Підігрів підлоги стає все більш повсякденною річчю в наших будинках. Підігрівають підлогу за допомогою водяного опалення, поклавши труби в стяжку, або електрики - різних нагрівальних елементів, які електроенергію перетворюють на тепло. Водяну теплу підлогу зробити можна далеко не завжди - у старих квартирах на неї отримати дозвіл неможливо. З електричним підігрівом простіше можна знайти варіант навіть для старих перекриттів, який навантаження дає мінімальне. Але щоб у будинку було тепло, обов'язково заздалегідь зробити розрахунок електричної теплої підлоги. Тоді витрати на облаштування будуть оптимальними, а потужності достатньо навіть для найхолодніших періодів.

Методики розрахунку

Насамперед треба визначитися, тепла підлога у вас буде основним опаленням (без радіаторів та інших джерел тепла) або додатковим (для підвищення комфорту). Залежно від цього змінюється розрахунок електричної теплої підлоги. Якщо підігрів підлоги – лише додаткове опалення, єдина вимога – потужності має вистачити для того, щоб нагріти підлогу до комфортних 28,5-29°C. Інших вимог немає. За такого розкладу сміливо користуються середніми цифрами, визначеними досвідченим шляхом (у таблиці нижче). При використанні підігріву підлоги як основне опалення, підхід інший: тепла має бути достатньо для компенсації тепловтрат. Тут дещо складніше — потрібні розрахунки.

Розрахунок електричної теплої підлоги за тепловтратами

Є два способи зробити розрахунок електричної теплої підлоги. Перший є саме розрахунком. З використанням цієї методики спочатку визначаються тепловтрати приміщення. При цьому враховується регіон, в якому знаходиться будівля, матеріал і товщина стін, товщина та вид утеплення, розміри вікон та тип скління, наявність та площа стін, що виходять на вулицю, орієнтація приміщення (на південь, північ тощо). Всі ці фактори впливають на кількість тепла, що йде з приміщення і яке доведеться заповнювати.

Тепловтрати кожного виду будівельного матеріалу можна знайти у спеціальній літературі, є окремі методики. Такий розрахунок — нудна справа, але він дозволяє отримати точні дані. Це на випадок, якщо рахувати хочете самі. Якщо ні, то можна замовити теплотехнічний розрахунок у фахівців. І, якщо площі під тепли підлогу плануються великі, краще замовити. Іноді, самостійно певні тепловтрати в рази перевищують ті, які вам видадуть фахівці. А зайву потужність — даремно витрачені гроші.

Отримана цифра буде потужністю електричної теплої підлоги, яка необхідна для компенсації тепловтрат даного приміщення. Весь розрахунок електричної теплої підлоги полягає в тому, щоб підібрати нагрівальні елементи в такій кількості та такій потужності, щоб вони сумарно видавали потрібну кількість тепла (можна з невеликим запасом). Якщо це будуть нагрівальні кабелі, доведеться розробити схему укладання так, щоб на заданій площі розмістився весь необхідний метраж кабелю. Якщо вирішено використовувати плівкову теплу підлогу, треба шукати плівку необхідної потужності. У будь-якому випадку, врахуйте, що для того, щоб ногами не відчувати холодні та гарячі місця нагріву, відстань між сусідніми нагрівальними елементами не повинна бути більшою за 30 см. А для нормального перерозподілу тепла (не смугами) мінімальна висота стяжки має бути — 3 см, краще близько 5 див.

Зверніть увагу!Електричну теплу підлогу укладають тільки на тій площі, яка не зайнята меблями та великою побутовою технікою. Це пов'язано з тим, що здебільшого нагрівальні елементи теплої підлоги не переносять перегріву (крім саморегулюючого кабелю, що гріється). Тому розрахунок електричної теплої підлоги починається з розташування на плані кімнати меблів та техніки (у масштабі). Визначивши площу, не зайняту обстановкою, можна приступати до розрахунку. Ще один важливий момент: якщо тепла підлога є основним джерелом тепла, то поверхня, що обігрівається, не повинна бути менше 70% від загальної площі приміщення.

Визначення необхідної потужності залежно від призначення приміщення

Другий спосіб - рахувати за середньостатистичними даними. Кількість матеріалів, які використовують під час будівництва житлових будинків, обмежена. Це дозволило вивести середні цифри необхідних потужностей теплої підлоги для опалення приміщень різного призначення. (Дивіться таблицю).

При розрахунку електричної теплої підлоги знайдену зайняту площу множать на норму, взяту з таблиці. Отримують цифру, яку може видати електричну теплу підлогу. В принципі, це також буде і максимальна споживана потужність, необхідна для підігріву підлоги.

Наприклад, якщо обігріватися буде 10 квадратів у житловій кімнаті на першому поверсі, то видати/спожити нагрівальний елемент може 140 Вт/м2*10 м2 = 1400 Вт. Це споживана потужність за годину. Не варто лякатися. Реально така витрата може бути тільки після включення і доти, поки підлога не набере задану температуру. У цей час нагрівачі працюють постійно. Потім підігрів включається/вимикається терморегулятором, що підтримує задану температуру з точністю до 1°C. Кількість електрики, що споживається в цей період, залежить від погоди (що холодніше, тим частіше буде включатися) і ступеня утеплення підлоги та приміщення в цілому.

Що може вплинути на тепловіддачу

На те, наскільки добре буде працювати підігрів підлоги, впливає не тільки потужність нагрівальних елементів, а й те, наскільки правильно розроблений та зроблений весь «пиріг», як правильно підібрані матеріали.

Покриття

Насамперед на тепловіддачу впливає покриття, яке укладають поверх нагрівальних елементів. Наприклад, якщо використовується для обігріву резистивний або саморегулюючий кабель, мати з нього або стрижневу інфрачервону підлогу, найчастіше їх заливають у стяжку. При цьому використовують спеціальні суміші для теплої статі. Інший варіант — до стандартного цементно-піщаного розчину додавати присадки, які підвищують теплопровідність бетону. Другий варіант дешевший, але доведеться шукати інформацію про необхідні добавки. Натомість можна заощадити.

Потім на стяжку укладають керамічну плитку - у ванній, коридорі, кухні. У житлових кімнатах найчастіше використовують ламінат, лінолеум, ковролін.

Незалежно від того, яке покриття для підлоги ви плануєте придбати, треба використовувати тільки ті матеріали, які призначені для укладання на теплу підлогу. Вони мають підвищену теплопровідність, нормально переносять тривале нагрівання. Отже, підвищена ціна обґрунтована, та й обігрів буде більш ефективним.

Найневдаліший вибір фінішного покриття для теплої підлоги – ковролін. Навіть спеціальний, він гірше за всіх інших проводить тепло. Щоб нагріти його до прийнятних 28-29°C, доводиться піднімати температуру нагрівальних елементів на 4-5°C більше, ніж за інших типах обробки.

Найкращий вибір - керамічна плитка або керамограніт. Вони мають хорошу теплопровідність, але вони також відрізняються підвищеною теплоємністю — багато часу минає, поки вони прогріються. Укладати плитку а теплу підлогу треба на спеціальний клей.

При використанні гріючих кабелів (будь-яких) або стрижневої теплої підлоги, технологія укладання однакова. Спочатку заливається стяжка, бетон набирає міцність протягом 28 днів, потім укладається плитка. При використанні матів з кабелю, що гріє, процес змінюється, причому значно: плитку можна класти відразу поверх матів на необхідний шар клею. Витрата клею у разі великий (мінімальний шар плитка+клей 3 див), але часу потрібно значно менше.

Плівкову теплу підлогу можна робити без стяжки. Його кладуть під ламінат. Поверх плівки розстеляють лише спеціальну підкладку (для теплої підлоги) і можна укладати ламінат. Під лінолеум або той же ковролін роблять жорстку основу - кладуть листи фанери, ДСП або ОСП, а вже на них укладають фінішне покриття. Такий пристрій електричної теплої підлоги без стяжки можливий тільки у випадку, якщо є радіаторне опалення. Укладається все швидко, але опалення неефективне - великої тепловіддачі не досягти жодних засобів.

Теплоізоляція

Чим краще теплоізоляція підлоги під електричними нагрівачами, тим менше електроенергії потрібно для підтримання нормальної температури. Якщо під час будівництва підлога вже була досить утеплена, можна утеплення не укладати. Хоча будь-яка система - кабельну або плівкову підлогу ви укладаєте - говорить про необхідність використання теплоізолюючої підкладки. Вони різні в різних системах, але їхня присутність бажана. Тоді, роблячи розрахунок електричної теплої підлоги за середньостатистичними даними, можна брати потрібну потужність по нижньому краю або навіть трохи нижче. А це - заощаджені гроші і при влаштуванні, і при експлуатації (менше тепла йде на нецільове обігрів).

Трохи про теплоізоляційні матеріали, які рекомендують використовувати при влаштуванні теплої підлоги. Найоптимальніший - екструдований пінополістирол (ЕППС). Він має достатню щільність і міцність, щоб витримати тиск стяжки та все, що на ній перебуватиме. Другий варіант - теплоізоляція, що напилюється, високої щільності. Спосіб ще краще, але ще дорожче. Щільність під стяжку потрібна висока 60-80 кг/куб, а коштує така теплоізоляція, що напилюється, ще дорожче, ніж ЕППС. Щоправда, має найкращі на сьогодні характеристики (теплопровідність майже як повітря 0,2-0,3 залежно від виробника).

Часто при укладанні електричної теплої підлоги рекомендують використовувати теплоізоляцію з фольгованою поверхнею. Аргументують це тим, що фольга відбиває теплові промені усередину приміщення. Вона так і працює, але за наявності повітряного зазору між нагрівачем та фольгою (не менше 3 см). У пирозі теплої підлоги немає і не може бути ніяких повітряних прошарків. Так що укладання цього матеріалу — просто марнування грошей і часу. Є ще один аргумент проти укладання шару фольги під теплу підлогу. Фольга в бетоні руйнується в пил через кілька тижнів і стає зовсім марною. Навіть перерозподіляти рівномірніше тепло в такому стані вони не можуть.

Терморегулятори та датчики

Схема електричної теплої підлоги передбачає наявність терморегулятора та датчика температури. Їх наявність не обов'язково – можна вручну включати та вимикати нагрівачі. Але тільки разом із цими пристроями система працюватиме нормально, тривалий термін, забезпечить необхідний рівень комфорту, раціонально використовуватиме електроенергію, уникатиме перегріву. На розрахунок електричної теплої підлоги наявність або відсутність терморегулятора з датчиком ніяк не впливають, а ось на термін служби позначаються дуже сильно. Як уже говорили, переважна більшість нагрівальних елементів боїться перегріву, а його при ручному управлінні уникнути дуже складно. Пару разів не встигнете вчасно вимкнути, кабелі/плівка/мати розплавляться.