Сколько потребляет теплый пол: формулы расчета и оценки

Сколько электроэнергии потребляет электрический теплый пол?

Такой вопрос неизбежно возникает при использовании электрических теплых полов в качестве системы отопления.

Потребление электроэнергии зависит от вида используемого теплого пола, характеристик помещения и времени работы системы отопления.

Электрические теплые полы

Электрические теплые полы – это система отопления помещений при помощи электрической энергии, в которой нагревательные элементы располагаются равномерно по площади пола.

В электрических теплых полах могут использоваться следующие нагревательные элементы.

Нагревательный кабель. Пол с нагревательным кабелем наиболее распространенный вид электрических теплых полов. Нагревательный элемент представляет собой резистивный или саморегулирующийся электрический кабель, который равномерно укладывается под стяжку или напольный материал.
Термоматы. Маты представляют собой модули из нагревательного резистивного кабеля. Термоматы более удобны в монтаже, чем кабель. Кабель и термоматы используются в стяжке пола или под керамическую плитку.
Инфракрасная пленка. ИК-пленка является источником инфракрасного излучения и обогревает помещение за счет нагрева окружающих предметов и поверхностей под воздействием инфракрасных волн. Инфракрасная пленка используется обычно под линолеум или ламинат и укладывается под напольное покрытие.

При выборе вида нагревательных элементов учитываются размеры помещения, его назначение и индивидуальные предпочтения потребителя!

Сколько потребляет теплый пол

Электрический теплый пол преобразует электрическую энергию в тепловую.

Поскольку электрическая энергия является достаточно дорогим ресурсом, до принятия решения об использовании теплого пола для отопления стоит рассчитать, сколько электроэнергии потребляет электрический теплый пол.

Расчет примерного потребления электроэнергии позволит не только принять решение о целесообразности использования электрического теплого пола для отопления, но и предусмотреть меры по снижению затрат!

Потребление электроэнергии теплым полом зависит от мощности нагревательных элементов и времени их работы.

Потребляемая мощность теплого пола определяется видом нагревательных элементов и их количеством (длиной, площадью), которое соответствует площади отапливаемого помещения, а также уровню теплового комфорта.

Время работы нагревательных элементов также определяется потребностями и привычками пользователей.

Практически отопление электрическими теплыми полами работает в течение нескольких часов в день, например, в утренние и вечерние часы, когда в помещении находятся люди!

Для расчета потребления электроэнергии используют формулу:

Потребление энергии (кВт*ч) = Мощность (кВт) * Время работы (ч)

Таким образом, ответ на вопрос о том, сколько электроэнергии потребляет электрический теплый пол зависит от мощности и времени работы теплого пола, а также площади помещения.

Энергопотребление теплого пола зависит от способа его использования для отопления помещения, типа помещения и климатических условий в месте расположения помещения.

Нормативы энергопотребления

Нормативы потребления электричества для теплых полов устанавливаются в зависимости от используемых способов отопления и типа помещения.

Отопление теплыми полами может использоваться в качестве основной или дополнительной системы отопления помещения.

Если помещение отапливается только системой теплый пол, то такой способ использования теплых полов называется основным!

Если теплый пол используется для создания комфортных условий пребывания в помещении, а само помещение имеет иные способы отопления, то это вспомогательный способ отопления.

Для оценки характеристик теплого пола используются значения температуры поверхности пола!

Температура нагрева поверхности пола варьируется от 19 до 29 градусов Цельсия.

Максимальная температура поверхности пола составляет:

Для помещений с постоянным пребыванием людей 26 градусов Цельсия.
Для помещений с временным пребыванием людей 31 градус Цельсия.
В общественных помещениях 35 градусов Цельсия.

В зависимости от типа помещения и способа отопления устанавливаются следующие нормативы мощности на один квадратный метр площади помещения при площади обогрева 70% от площади помещения:

Мощность теплого пола

Мощность нагревательных элементов теплого пола выбирается в зависимости от типа помещения, площади и требуемой температуры.

Для жилых помещений обычно используются нагревательные элементы мощностью от 100 до 200 Вт/м², а для общественных – от 150 до 250 Вт/м²!

Каждый из видов нагревательных элементов системы теплый пол имеет свои характеристики мощности:

Электрический кабель имеет мощность от 10 до 60 Вт/м, в среднем 30 Вт/м. На один квадратный метр укладывается 4 – 5 петель кабеля. Мощность нагревательного кабеля на квадратный метр составляет 100 – 150 Вт.
Мощность нагревательных матов может составлять от 100 до 200 Вт/кв.м.
Инфракрасная пленка имеет мощность, которая может составлять от 60 до 400 Вт/кв.м.

Важно помнить, что при выборе электрических теплых полов учитывается не только мощность нагревательных элементов, но и способ их укладки, теплоизоляции и защиты системы от повреждений.

Расчет потребления электроэнергии

На потребление электроэнергии теплыми полами влияют характеристики отапливаемого помещения, тип нагревательных элементов теплого пола и время работы системы отопления.

Учитываемые факторы

Чтобы подсчитать расходы на отопление электрическими теплыми полами, необходимо учитывать все факторы, влияющие на потребление электроэнергии!

Расчет мощности теплого пола зависит от нескольких факторов:

Площадь помещения. Для расчета мощности необходимо определить площадь помещения, в котором будет установлен теплый пол.
Коэффициент покрытия площади отапливаемого пола. Обычно принимается, что значение коэффициента покрытия площади пола помещения системой теплый пол находится в диапазоне 0,4 до 0,7. Значение коэффициента зависит от конфигурации помещения и расположения в нем мебели.
Тип помещения. В зависимости от типа помещения (жилой дом, офис, склад и т.д.) необходимо учитывать различные параметры, такие как утепление стен и потолка, количество людей и оборудования в помещении и т.д.
Климатические условия.

Для теплых полов, работающих как основная система отопления, необходимо учитывать климатические условия региона, где находится помещение!

Тепловые потери, которые зависят от типа помещения и климатических условий. Значение теплопотерь составляет от 60 до 120 Вт/кв.м. СНиП определяет максимальные тепловые потери 130 Вт/кв.м. При теплопотерях более 100 Вт/кв.м требуется обязательное утепление помещения.
Коэффициент запаса. Коэффициент запаса учитывает потери тепла вследствие неэффективности теплоизоляции и обычно составляет от 1,2 до 1,5.
Тип нагревательных элементов теплого пола. Нагревательные элементы теплого пола имеют свою удельную мощность, которую необходимо учитывать при расчете мощности системы.
Среднее время работы электрического пола в месяц. Для примерных расчетов среднее время работы принимается равным 9 часам в сутки или 270 часам в месяц.

Формула подбора мощности

Для подбора необходимой мощности нагревательных элементов теплого пола как основной системы отопления обычно используется следующая формула:

Мощность (Вт) = Площадь помещения (кв.м)*Теплопотери (Вт/кв.м)*Коэффициент запаса

Например, для помещения площадью 50 кв.м в климатических условиях средней полосы России и типом помещения «жилой дом» (теплопотери 80 Вт/кв.м) мощность теплого пола как основной системы отопления рассчитывается следующим образом:

Мощность = 50*80*1,2 = 4800 Вт.

Для помещения необходим теплый пол мощностью до 5 кВт.

Формула расчета потребления

Теперь рассчитаем потребление электроэнергии за месяц по следующей формуле расчета:

Потребление электроэнергии (кВт*ч) = Мощность теплого пола (кВт)*Коэффициент покрытия площади*Среднее время работы (ч)

Для нашего примера предположим коэффициентом покрытия площади 0,4:

Коэффициент покрытия определяется как доля площади, отапливаемой теплыми полами, к площади помещения!

Потребление электроэнергии = 5,0 кВт*0,4*270 = 540 кВт*ч.

Просчитаем потребление электроэнергии в зависимости от типа теплого пола:

Потребление электроэнергии (кВт*ч) = Мощность нагревательных элементов (кВт/ кв.м)*Площадь помещения (кв.м)*Коэффициент покрытия площади*Среднее время работы (ч)

Для нашего примера при выборе нагревательного кабеля в качестве нагревательного элемента:

Потребление электроэнергии = 100*50*0,4*270 = 540 кВт*ч.

Фактическое потребление электроэнергии составит на 10-40% ниже расчетного.

Для расчета стоимости электроэнергии умножьте потребленную электроэнергию на стоимость тарифа в Вашем регионе!

Для точного расчета мощности необходимо учесть все факторы, влияющие на энергопотребление системы отопления.

Как снизить энергопотребление

Существует несколько способов снижения энергопотребления системы отопления теплыми полами:

Использование терморегуляторов. Терморегулятор исключает постоянную работу теплого пола при постоянной оптимальной температуре пола. Программируемые терморегуляторы позволяют настроить расписание режима работы теплого пола в то время, когда это необходимо.

Использование теплоизоляции пола. Слой теплоизоляции снижает потери тепла через пол.
Правильный выбор мощности нагревательных элементов. Правильно подобранная мощность нагревательных элементов позволяет избежать излишнего нагрева пола.
Выбор напольного покрытия. Применение напольных покрытий с высокой теплопроводностью позволяет снизить потребление энергии на нагрев напольного покрытия.

Влияние напольного покрытия

Напольное покрытие оказывает влияние на мощность электрического теплого пола, так как различные материалы имеют разную теплопроводность и теплоемкость.

Например, керамическая плитка имеет высокую теплопроводность и быстро нагревается, поэтому для такого напольного покрытия необходима меньшая мощность теплого пола!

В то же время, для напольных покрытий с низкой теплопроводностью, таких как ламинат или паркет, необходима большая мощность теплого пола.

Например, для ковровых покрытий и ламината потребуется больше тепла, а значит больше энергии, чем для керамической плитки или паркета.

Для учета влияния напольного покрытия на мощность теплого пола необходимо использовать коэффициент теплопроводности (λ) и коэффициент теплоемкости (С) материала напольного покрытия.

Коэффициент теплопроводности показывает, насколько быстро материал нагревается и отдает тепло, а коэффициент теплоемкости — сколько тепла необходимо для нагрева единицы массы материала на 1 градус Цельсия!

Для расчета мощности теплого пола с учетом напольного покрытия используется следующая формула:

Мощность (кВт) = Площадь помещения (кв.м)*Коэффициент теплопотерь (Вт/кв.м)*Коэффициент запаса*Коэффициент теплопроводности (λ)*Коэффициент теплоемкости (С)

Коэффициент теплопроводности и коэффициент теплоемкости для различных материалов напольных покрытий можно найти в справочных таблицах.

Например, для помещения площадью 50 кв.м с керамической плиткой на полу и климатическими условиями средней полосы России можно рассчитать мощность теплого пола следующим образом: