Алгоритм расчета фактической потребляемой мощности систем
Перед началом расчетов надо знать, что теплые полы всегда потребляют больше электрической энергии, чем обещают производители. Это объясняется несколькими объективными факторами.
Качеством утеплительного слоя между нагревательными элементами и основанием пола. Производители дают рекомендации по монтажу, но они не могут предвидеть качество самих материалов и соблюдение технологии укладки. Эти параметры зависят от добросовестности и профессионализма строителей. Как показывает практика использования различных систем для обогрева пола, лучше всегда давать запас по толщине утеплителей. Незначительное увеличение стоимости компенсируется через 2–3 года за счет экономии электрической энергии, а при дальнейшей эксплуатации пользователи имеют чистую прибыль. Еще одни плюс очень качественной теплоизоляции – несколько уменьшается температура нагрева токопроводящих элементов и сокращается время их работы. Это дает возможность увеличивать срок пользования системой, все элементы меньше стареют и дольше сохраняют первоначальные свойства.
Физическими параметрами стяжки. Стяжка в некоторых случаях может иметь толщину более пяти сантиметров, система должна нагревать такой большой объем бетона, а для этого требуется время и энергия. Толстая стяжка обладает так называемой инертностью, она долго греется и так же долго остывает
Эту особенность надо принимать во внимание во время выбора времени включения/включения системы подогрева.
Материалами изготовления финишных покрытий. Чем они лучше проводят тепло, тем меньше мощности потребует система
Почему? Все довольно просто. Абсолютное большинство энергии отдается внутрь помещения, плиты перекрытия напрасно не греются.
Если одна поверхность, к примеру, нагрета до +30°С, то и вторая со временем будет иметь такие же параметры. Она не будет всегда холодной, это противоречит фундаментальным законам физики. Раз утеплитель прогревается, то будет греться и бетонная плита перекрытия, потери неизбежны. Вопрос только в их количестве, а это полностью зависит от физических характеристик материалов.
Виды терморегуляторов для теплого пола
Лучше всего использовать программируемые терморегуляторы, с выставлением не только нужной температуры, но и времени отключения-включения теплого пола
Терморегулятор для теплого пола
Номинальный и реальный расход энергии электрического теплого пола
Основные виды электрических полов
Чтобы определиться с электропотреблением теплого пола, следует рассмотреть базовую мощность каждого вида материала, используемого при монтаже. Наиболее распространены следующие виды:
- пленочное инфракрасное покрытие;
- греющий кабель;
- термомат.
Классификация теплых электрических полов
Для тонкого напольного покрытия, например, ламината или линолеума, чаще всего используются пленочные системы обогрева. Для плитки и прочих твердых материалов – кабель или маты. Пленочное покрытие больше всего потребляет электричества, греющий кабель – самый экономичный. Термоматы в основе имеют инфракрасную пеленку, поэтому показатели потребления энергии у них схожи с пленочными.
Базовая мощность нагревательных приборов
Потребление электричества каждой системой нагрева зависит от набора характеристик:
- толщины материала;
- мощности приборов на 1 кв. метр;
- максимальной температуры нагрева.
Таблица теплопотребления теплых полов в помещениях
Эти данные производитель обязан указывать на заводской упаковке материала, как и номинальную величину потребляемой энергии.
Таблица электропотребления некоторых моделей греющих элементов на 1 кв. метр:
Кабель имеет небольшую мощность, но его располагают в несколько витков на 1 кв. метр, таким образом, чтобы суммарная мощность теплого пола составила – 130–150 Вт на квадратный метр – это средний показатель.
Расчет мощности для теплых полов
Факторы, влияющие на электропотребление
Совокупные затраты на системы отопления теплыми полами
Но есть и другие факторы, способные снизить или увеличить потребление электричества, к ним относятся:
- уровень теплоизоляции стен в помещении — чем он выше, тем меньшим будет потребление энергии;
- температура воздуха на улице – в холодное время года электрический пол будет работать намного больше;
Расчет энергопотребления
Для того, чтобы рассчитать какое количество электричества будет потреблять теплый пол, есть несколько подходов:
Расчет номинального потребления: в комнате площадью 14 м 2 нагревательные элементы будут занимать 10 м 2 . Чтобы рассчитать потребление электричества, нужно площадь покрытия умножить на мощность.
Потребление электроэнергии инфракрасными теплыми полами
Предположим, что используется термомат мощностью 130 Вт на 1 метр², тогда 10*130 = 1300 Вт или 1,3 кВт/ч – это номинальный расход. Далее, предполагаем, что в сутки пол включен 8 часов, тогда в день получается – 8*1,3 = 10,4, а в месяц – 10,4*30 = 312 кВт.
Средняя стоимость 1 кВт в России – 2,5 рубля, поэтому расходы на эксплуатацию теплого пола составят 780 рублей. Этот метод дает возможность рассчитать максимальную величину энергопотребления, без учета использования терморегулятора и прочих факторов, влияющих на потребление.
Технология расчета затрат с использованием коэффициента.
Для подсчета применяется формула: W=S*P*k, где:
График нагрева и потребления электроэнегрии инфракрасным теплым полом
S – площадь комнаты;
P – мощность нагревательного элемента;
k – коэффициент полезной площади обогрева, по общепринятым стандартам он равен 0,4.
Комната площадью 20 м 2 , используется термомат, мощностью 130 Вт на 1 метр², тогда формула будет иметь следующий вид:
W= 20*130*0,4 = 1040 Вт (1,04 кВт).
Далее, рассчитываем расход электричества в день: 8 часов *1,04 кВт = 8,32, в месяце – 12*30 = 249,60 кВт. Стоимость затрат – 249,60*2,5 = 624 рублей.
Потребление электроэнергии инфракрасной пленки
Насколько отличаются реальные показатели энергопотребления от номинальных?
Конечно, реальный расход будет сильно отличаться от номинальных показателей, поскольку часто бывает, что целый день в доме никого нет и пол включать нет смысла, поэтому реально он будет работать лишь 5 часов. Потребностей в ежедневном нагреве также не возникнет, особенно теплой осенью, поздней весной и летом, поэтому рассчитанные показатели будут примерно в два раза ниже.
Правильная установка электрического теплого пола
Есть еще и способы значительно снизить электропотребление, например, использовать терморегулятор. Хороший прибор будет экономить до 30% номинальной величины энергопотребления. На практике получается так, что электрический пол нагревается до заданной температуры за 5 минут, затем остывает 10 минут и снова включается. В час нагревательный элемент работает лишь 20 минут. Если вся система включена 9 ч. в сутки, из них электричество потребляется только 3 ч., следовательно затраты будут выглядеть следующим образом:
W= 20*130*0,4 = 1040 Вт/ч (1,04 кВт);
1,5*3 = 3,12 – в сутки;
3,12*30 = 93,60 – в месяц;
93,60*2,5 = 234 рубля.
Есть еще несколько способов снизить расход энергопотребления:
Укладка пленки для экономии энергии
Сверху хорошо проложить слой светоотражающей пленки. Существует специальная фольгированная пленка с удобной метрической разметкой, позволяющая правильно уложить шнур отопления. Без разметки укладывать шнур не следует, а наносить разметку вручную довольно утомительно.
Укладка фольгированной пленки
Хитрые приспособления разметок из веревочек быстро рвутся и путаются. Для нормальной укладки шнура нужно пользоваться фабричной разметкой.
Отапливать дом только при помощи устройства теплых полов нерентабельно, поскольку это получается электрическое отопление в чистом виде.
Теплые полы необходимо разумно сочетать с установкой радиаторов отопления.
Расчет мощности
Чтобы увидеть, какой должна быть минимальная потребляемая мощность теплого пола в ваттах, прибегают к формуле: обогреваемая площадь, умноженная на мощность, требуемую для обогрева конкретного помещения. Если планируется использовать систему в качестве дополнительного отопления, последний показатель может составить от 120 до 140 Вт/м². На «безальтернативный» теплый пол расход электроэнергии возрастает на 40 Вт/м².
Основной обогрев требует не только повышенной мощности, а и большего охвата площади. Над пленкой или кабелем должно находиться не менее 70% поверхности. Потребление электрического теплого пола, как приложения к системе центрального отопления, значительно скромнее. Для нормальной работы достаточно охватить 40% комнаты. В формуле учитывается только полезная площадь, то есть без участков с мебелью. Рекомендуемая потребляемая мощность теплого пола на 1 м2 зависит от типа помещения:
- кухня, ванная, жилые комнаты, прихожая на первом этаже – 140 Вт/м² (для дополнительного отопления);
- эти же помещения, начиная со второго этажа – 120 Вт/м²;
- балконы, лоджии – 180 Вт/м².
Напоминаем, что при основном обогреве мощность электрического теплого пола на 1 м2 возрастает на 40 Вт. Теперь посмотрим, как определяют нужный показатель на практике.
Пример
Допустим, нам нужно выяснить, какой расход электроэнергии на теплый пол потребуется для гостиной в квартире, расположенной на третьем этаже. Общая площадь комнаты составляет 20 м² (4х5 м). Потребляемая мощность инфракрасного теплого пола должна обеспечивать нормальный дополнительный обогрев. Прежде всего, необходимо определить полезную площадь. Предположим, что 5 м² занимает различная мебель и тяжелое оборудование. Еще один «квадрат» убираем в связи с тем, что от каждой стены требуется отступ не менее 10 см. Таким образом, нам нужно узнать, сколько потребляет пленочный теплый пол, занявший 14 м² комнаты. Применяем формулу, указанную в начале раздела. Для подобных помещений базовая потребляемая мощность теплого пола вт за м2 составляет 120 Вт. Умножаем 14 на 120 – получаем 1680 Вт. Это показатель и должен стать вашим ориентиром при выборе подходящей системы.
Если вы хотите, чтобы оборудование было способно периодически выполнять и функции основного отопления, потребуется более производительный теплый пол. Расход электричества в такие моменты потребует мощности 160 Вт/м². Площади под кабель или пленку у нас достаточно – как раз требуемые 70%. Произведя нехитрые расчеты, мы получим 2240 Вт (2,24 кВт). Напоминаем, что это не энергопотребление теплого пола на 1м2, а требуемый показатель производительности системы. Аналогичным образом рассчитываются параметры для любого помещения.
Балкон/лоджия
Отдельно стоит рассказать о балконах и лоджиях. Многих потенциальных пользователей интересует, сколько потребляют теплые полы в месяц, когда располагаются в этих помещениях. Сразу скажем, что установка отопительной конструкции будет оправдана только при условии качественного утепления балкона. Нетрудно представить, какой расход электроэнергии у теплого пола, когда часть выделяемого им тепла постоянно уходит на улицу. Даже при условии, что стоит качественный стеклопакет.
Правильно подобранные изоляционные материалы помогут существенно снизить потребление теплого пола вт м2, но в любом случае потребуется мощность 160-180 Вт/м². Если вы живете в холодном климате и решили обогревать лоджию таким образом, рекомендуем подумать о приобретении дополнительного оборудования, например, радиатора.
Сколько электричества потребляет теплый пол, зависит от режима эксплуатации, который определяете вы. Выбирая систему, помните, что не угадать с производительностью в сторону понижения намного хуже, чем приобрести более мощное оборудование. Если вы хотите точно знать, сколько ест теплый пол электричества в периоды максимального обогрева, лучше обратитесь за расчетом к профессионалам. Мы указали ориентировочные мощности, а они определят оптимальные показатели, учитывая все параметры комнаты и ваши требования к уровню обогрева.
Если нет желания, чтобы калькулятор расхода электроэнергии инфракрасного теплого пола удивлял вас неожиданным ростом цифр, не стесняйтесь обращаться за консультацией перед покупкой. Некоторые клиенты любят продемонстрировать свою «продвинутость», сходу называя понравившийся товар, характеристики которого подходят под их вычисления. Примерно определить, сколько киловатт потребляет теплый пол, способен каждый. Сделать это с высокой точностью значительно сложнее.
Факторы, снижающие расход электроэнергии
Как уже говорилось, при установке электрических тёплых полов во всех комнатах квартиры, затраты на оплату будут внушительные, что отразится на вашем семейном бюджете.
Однако есть способы, позволяющие понизить расход электроэнергии:
- Проведение качественного утепления — хорошая теплоизоляция уменьшает расход на 35 — 40 %.
- Установка многофункционального счётчика — стоимость электричества используемого ночью, где-то в 2 раза ниже. Тем более что обогрев в основном работает, когда в доме люди, а это обычно вечер и ночь.
- Монтаж пола с обогревом осуществлять на свободной площади. Стелить его под мебелью не только не выгодно, но и запрещено производителя систем.
- Использование отделочных покрытий с хорошей степенью теплопроводности.
- Установка программированного терморегулятора — особенно в жилых помещениях, позволит в треть экономить на энергии.
- В редко обитаемых комнатах не поддерживать высокий градус нагрева — это лишнее наматывание энергии.
Большое значение оказывают и климатические условия. Чем больше разница между температурой в помещении и за окном, тем мощность потребления электричества увеличивается.
Терморегулятор — незаменимый прибор для снижения затрат
Отдельно следует сказать о терморегуляторе — его применение позволяет снизить расход электроэнергии до 40%. Прибор рекомендовано устанавливать в наиболее холодном месте комнаты. При понижении температуры ниже заданного значения, он будет включать обогрев, а при достижении нужного показателя — выключать.
Во многом, на расход электричества влияет тип терморегулятора, они бывают:
- механические — конструкция простая и стоят недорого, суточное рабочее время около 12 часов;
- программируемые — оснащены несколькими режимами, позволяющими контролировать работу, такой прибор функционирует всего 6 часов в день.
На примере рассмотрим, какой вид терморегулятора будет экономичней. Для этого воспользуемся формулой:
Рд = t * Pобщ;
t — время работы устройства;
Pобщ— мощность.
При установке мат с напряжением 900 Вт, и использовании регулятора механического типа:
Pд = t * Pобщ= 12 ч * 900 Вт = 10 800 Вт = 10,8 кВт
Если установлен программный регулятор, то:
Pд= t * Pобщ = 6 ч * 900 Вт = 5 400 Вт = 5,4 кВт
Из данного расчёта видно, что применение программированного регулятора значительно уменьшит ваши расходы.
Если тёплый пол выступает как основной обогрев во всех комнатах, то потребуется установка нескольких регуляторов, которые подключены к одной централизованной системе.
Задумываясь монтировать электрический пол в доме или квартире, следует провести все требуемые подсчёты, с учётом максимальной нагрузки зимой. Только взвесив все плюсы и минусы, нужно принимать решение об установке такой конструкции.
Насколько отличаются реальные показатели энергопотребления от номинальных?
Конечно, реальный расход будет сильно отличаться от номинальных показателей, поскольку часто бывает, что целый день в доме никого нет и пол включать нет смысла, поэтому реально он будет работать лишь 5 часов. Потребностей в ежедневном нагреве также не возникнет, особенно теплой осенью, поздней весной и летом, поэтому рассчитанные показатели будут примерно в два раза ниже.
Правильная установка электрического теплого пола
Есть еще и способы значительно снизить электропотребление, например, использовать терморегулятор. Хороший прибор будет экономить до 30% номинальной величины энергопотребления. На практике получается так, что электрический пол нагревается до заданной температуры за 5 минут, затем остывает 10 минут и снова включается. В час нагревательный элемент работает лишь 20 минут. Если вся система включена 9 ч. в сутки, из них электричество потребляется только 3 ч., следовательно затраты будут выглядеть следующим образом:
W= 20*130*0,4 = 1040 Вт/ч (1,04 кВт);
1,5*3 = 3,12 – в сутки;
3,12*30 = 93,60 – в месяц;
93,60*2,5 = 234 рубля.
Есть еще несколько способов снизить расход энергопотребления:
Сравнение теплоизоляции
- утеплите стены и окна, исключите сквозняки в помещении;
- используйте более «теплое» напольное покрытие, избегайте керамической плитки;
- нагревательные элементы не нужно укладывать на всю площадь комнаты, достаточно будет занять 70%;
- если снизить температуру воздуха на 1оС, расход потребления сократится на 5%, комфортная температура в комнате – 20–22оС.
Чтобы точно вычислить, сколько электроэнергии потребляет теплый пол, нужно замерить показания счетчика до включения и после выключения, естественно, все прочие электрические приборы должны быть отключены.
От чего зависит количество потребления энергии теплым полом ?
Начнем несколько с другой стороны. Для определения энергопотребления следует разобраться с тепловыми потерями. Ведь чем они выше, тем больше тепла должна производить отопительная система и, следовательно, тем больше энергии понадобится для этого. Данный момент зависит от ряда факторов, ознакомимся с каждым из них.
- Использование термоизоляции.
- Тот факт, будет ли «теплый пол» использоваться для дополнительного подогрева помещения или же для полноценного отопления комнаты.
- Тип терморегулятора (он, если кто не знает, позволит сэкономить до 1/3 тепловой энергии).
- Качества термоизоляции здания. От того, насколько качественно будут утеплены стены, окна и проч., будет зависеть количество энергии, затрачиваемое на обогрев.
- Индивидуальные особенности организма, личного восприятия тепловой энергии.
- Климат в конкретном регионе. Чем он (климат) холоднее, тем больше электроэнергии потребуется.
- Число людей, проживающих в помещении. Если владелец бывает в доме нечасто, то особой необходимости во включении «теплого пола» нет, а значит, энергию можно сэкономить.
- Тип напольного покрытия. Керамическую плитку, к примеру, всегда хочется сделать чуточку теплее.
Мобильный теплый пол под ковер
Советуем вам ознакомиться с нашим обзором, мобильных теплых полов, в нем мы рассматриваем их технические характеристики, модельный ряд и цены
Как подсчитать расход электроэнергии
Чтобы самостоятельно определить, сколько энергии потребляет электрический теплый пол, необходимо воспользоваться следующей формулой:
W=S*P*0,4, где
S – площадь помещения;
Р — мощность системы;
0,4 — коэффициент, учитывающий, сколько поверхности пола в комнате застелено кабелем/пленкой. Другими словами, 0,4*S — полезная площадь обогрева.
Допустим, к примеру, нам нужно рассчитать расход электроэнергии электрического теплого пола мощностью 150 Вт/м2 в гостиной, площадью 25 м2.
Тогда, наша формула примет следующий вид:
W=25*150*0,4=1500 Вт, что означает потребление 1,5 кВт в час.
Значит, нам известно почасовое потребление известно, но это еще, далеко, не все.
Как правило, система подогрева работает 8-9 часов в сутки, когда все жители находятся дома. Итого, в день затраты электроэнергии будут примерно 12-13,5 киловатт. Получается, что месячный расход электроэнергии «теплого пола» составит около 360-400 кВт.
Примем, во внимание, что приведенные расчеты – очень грубые, и фактический расход в 2 раза меньше. Связано это с тем, что следует установить терморегуляторы, которые экономят электроэнергию, примерно, на 40 %. Далее, умножаем мощность, которую расходует система в месяц на стоимость одного киловатта энергии на момент расчета
. Далее, умножаем мощность, которую расходует система в месяц на стоимость одного киловатта энергии на момент расчета
Итого, получиться готовое энергопотребление системы, на основании которого можно делать анализ, выгодно такое отопление или нет
Далее, умножаем мощность, которую расходует система в месяц на стоимость одного киловатта энергии на момент расчета. Итого, получиться готовое энергопотребление системы, на основании которого можно делать анализ, выгодно такое отопление или нет.
Формула расчета довольно простая. По данной технологии можно запросто подсчитать энергопотребление теплого пола в любой комнате: спальне, кухне, ванной и даже на балконе, главное — иметь под рукой калькулятор!
Мы увидели, сколько электроэнергии потребляет теплый пол. Если произвести расчет для всех комнат, то выйдет приличная сумма «за свет». Конечно же, при оплате первой же квитанции, вы задумаетесь, как можно сократить затраты и сделать систему отопления экономичной.
Однако, мы приведем несколько советов, которые позволят заметно снизить потребление электричества теплым полом в доме:
1. Позаботьтесь о качественном утеплении дома. Экспериментальным путем было определено, что хорошая теплоизоляция сокращает расход электроэнергии на 35-40%.
2. Обязательно установите терморегулятор на стену в самой холодной точке комнаты. Таким образом, отопление будет включаться при понижении температуры ниже установленной, и, наоборот, выключаться при достаточном нагреве помещения. Регуляторы температуры, как мы уже говорили, позволяют сократить до 40% потребляемого электричества.
3. Установите в доме многотарифный счетчик электроэнергии, при котором тариф на электричество в ночное время меньше в 1,5-2 раза (в зависимости от региона). Все равно, электрический теплый пол будет работать при Вашем присутствии, а это как раз в вечернее время, когда Вы приходите с работы. Так зачем платить больше?
4. Осуществляйте укладку материала только по полезной площади. Не стоит производить монтаж под мебелью и бытовой техникой, это не целесообразно с точки зрения сокращения расхода и к тому же запрещается самими производителями нагревательных материалов.
5. Можете немного пожертвовать отоплением, понизив температуру в помещении всего лишь на 1 градус. Незначительное пожертвование позволяет сократить расход электроэнергии электрического теплого пола на целых 5%!
Смотрим видео-ролик на эту тему:
Виды электрических тёплых полов
Сегодня на рынке огромный ассортимент напольных систем электрического типа. Все они делятся на несколько видов.
Ниже мы подробно разберем технические характеристики каждого вида, рассчитаем потребление электроэнергии в зависимости от типа помещения на 1 м2 в час, в месяц. Так же узнаем, как влияет финишное покрытие на энергопотребление.
Электрический кабель
Электрический кабель — провод, который укладывается произвольно, но чаще по схеме «улитка» или «змейка». Сверху конструкция заливается бетонной стяжкой, что уменьшает высоту помещения в среднем на 5 см. Удельная мощность такого кабеля от 0,01 до 0,06 квт/м2, выбор её зависит от частоты витков.
Энергоёмкость одного метра кабеля составляет от 10 до 60 Вт. Чтобы покрыть 1 м2 поверхности, требуется около 5 метров провода, тем самым для обогрева в среднем нужно 120 — 200 Вт электроэнергии.
Термоматы
Нагревательные маты — конструкция из кабеля, который уложен по определённой схеме на специальной сетке. Монтируется чаще под стяжку, и прекрасно подходит для укладки в помещениях с повышенной влажностью.
Эта модель предназначена для комнат с невысокими потолками, так как толщина «пирога» всего 3 см. Мощность мат — до 0,2 квт/м2.
Средняя потребляемость квадратного метра нагревательного мата составляет 120 — 200 Вт.
Инфракрасная плёнка
Инфракрасный тёплый пол — тонкая плёнка из полимера с нанесённым карбоновым слоем. При нагревании карбон излучает тепло.
ИК-плёнка не влияет на высоту потолков. В среднем наматывается около 150 — 400 Вт электроэнергии для прогрева 1 м2 плёнки.
Стержневой пол
Стержневой пол — относится к инфракрасному виду, только вместо карбоновых пластин содержит стержни. Его энергопотребление составляет 120 — 200 Вт на квадратный метр.
