Расчет теплого пола электрического под плитку

Как рассчитать электрический теплый пол

Подогрев пола становится все более обыденной вещью в наших жилищах. Подогревают пол при помощи водяного отопления, уложив трубы в стяжку, или электричества — различных нагревательных элементов, которые электроэнергию превращают в тепло. Водяной теплый пол сделать можно далеко не всегда — в старых квартирах на него получить разрешение нереально. С электрическим подогревом проще — можно найти вариант даже для старых перекрытий, который нагрузку дает минимальную. Но чтобы в доме было тепло, обязательно предварительно сделать расчет электрического теплого пола. Тогда расход на обустройство будут оптимальны, а мощности достаточно даже для самых холодных периодов.

Подогрев пола значительно повышает уровень комфорта

Методики расчета

В первую очередь надо определиться, теплый пол у вас будет основным отоплением (без радиаторов и других источников тепла) или дополнительным (для повышения комфорта). В зависимости от этого меняется расчет электрического теплого пола. Если подогрев пола — только дополнительное отопление, единственное требование — мощности должно хватить для того чтобы нагреть пол до комфортных 28,5-29°C. Других требований нет. При таком раскладе смело пользуются средними цифрами, которые определены опытным путем (в таблице ниже). При использовании подогрева пола в качестве основного отопления, подход другой: тепла должно быть достаточно для компенсации теплопотерь. Тут все несколько сложнее — нужны расчеты.

Расчет электрического теплого пола по теплопотерям

Есть два способа сделать расчет электрического теплого пола. Первый является именно расчетом. При использовании этой методики сначала определяются теплопотери помещения. При этом учитывается регион, в котором находится здание, материал и толщина стен, толщина и вид утепления, размеры окон и тип остекления, наличие и площадь стен, выходящих на улицу, ориентация помещения (на юг, север, и т.п.). Все эти факторы влияют на количество тепла, которое уходит из помещения и которое придется восполнять.

Теплопотери для каждого вида строительного материала можно найти в специальной литературе, есть отдельные методики. Такой расчет — муторное дело, но он позволяет получить точные данные. Это на случай, если считать хотите сами. Если нет, можно заказать теплотехнический расчет у специалистов. И, если площади под теплы пол планируются большие, лучше все-таки заказать. Порой, самостоятельно определенные теплопотери в разы превышают те, которые вам выдадут спецы. А излишнюю мощность — зря потраченные деньги.

Пример расчета теплопотерь помещений

Полученная цифра и будет мощностью электрического теплого пола, которая необходима для компенсации теплопотерь данного помещения. Весь расчет электрического теплого пола состоит в том, чтобы подобрать нагревательные элементы в таком количестве и такой мощности, чтобы они суммарно выдавали требуемое количество тепла (можно с небольшим запасом). Если это будут нагревательные кабели, придется разработать схему укладки так, чтобы на заданной площади разместился весь необходимый метраж кабеля. Если решено использовать пленочный теплый пол, надо искать пленку требуемой мощности. В любом случае, учтите, что для того чтобы ногами не ощущать холодные и горячие места нагрева, расстояние между соседними нагревательными элементами не должно быть больше 30 см. А для нормального перераспределения тепла (не полосами) минимальная высота стяжки должна быть — 3 см, лучше около 5 см.

Обратите внимание! Электрический теплый пол укладывают только на той площади, которая не занята мебелью и крупной бытовой техникой. Это связано с тем, что в большинстве своем нагревательные элементы теплого пола не переносят перегрева (кроме саморегулирующегося греющегося кабеля). Потому расчет электрического теплого пола начинается с расположения на плане комнаты мебели и техники (в масштабе). Определив площадь не занятую обстановкой, можно приступать к расчету. Еще один важный момент: если теплый пол является основным источником тепла, то обогреваемая поверхность не должна быть меньше 70% от общей площади помещения.

Определение требуемой мощности в зависимости от назначения помещения

Второй способ — считать по среднестатистическим данным. Количество материалов, которое используют при строительстве жилых домов, ограничено. Это дало возможность вывести средние цифры необходимых мощностей теплого пола для отопления помещений разного назначения. (смотрите таблицу).

Вид отопления	Название объекта	Требуемая мощность
Дополнительное отопление	Кухня, жилые комнаты на первом этаже	140-150 Вт/м2
Дополнительное отопление	Кухня, жилые комнаты на втором этаже и выше	120-130 Вт/м2
Дополнительное отопление	Ванная комната	140-150 Вт/м2
Дополнительное отопление	Балкон, лоджия	180 Вт/м2
Основное отопление	Все помещения, независимо от назначения	180 Вт/м2

При расчете электрического теплого пола найденную незанятую площадь умножают на норму, взятую из таблицы. Получают цифру, которую может выдать электрический теплый пол. В принципе, это также будет и максимальная потребляемая мощность, необходимая для подогрева пола.

Требуемую мощность нагрева пола можно определить исходя из его назначения

Например, если обогреваться будет 10 квадратов в жилой комнате на первом этаже, то выдать/потребить нагревательный элемент может 140 Вт/м2 * 10 м2 = 1400 Вт. Это потребляемая мощность в час. Не стоит пугаться. Реально такой расход может быть только сразу после включения и до тех пор, пока пол не наберет заданную температуру. В этот промежуток времени нагреватели работают постоянно. Затем подогрев включается/выключается терморегулятором, который поддерживает заданную температуру с точностью до 1°C. Количество потребляемого в этот период электричества зависит от погоды (чем холоднее, тем чаще будет включаться) и степени утепления пола и помещения в целом.

Что может повлиять на теплоотдачу

На то, насколько хорошо будет работать подогрев пола, оказывает влияние не только мощность нагревательных элементов, но и то, насколько правильно разработан и сделан весь «пирог», как верно подобраны материалы.

Покрытие

В первую очередь на теплоотдачу влияет покрытие, которое укладывают поверх нагревательных элементов. Например, если используется для обогрева резистивный или саморегулирующийся кабель, маты из него или стержневой инфракрасный пол, чаще всего их заливают в стяжку. При этом используют специальные смеси для теплого пола. Другой вариант — в стандартный цементно-песчаный раствор добавлять присадки, которые повышают теплопроводность бетона. Второй вариант дешевле, но придется искать информацию о необходимых добавках. Зато можно сэкономить.

Покрытие теплого пола во многом определяет насколько комфортно будет им пользоваться

Затем на стяжку укладывают керамическую плитку — в ванной, коридоре, на кухне. В жилых комнатах чаще используют ламинат, линолеум, ковролин.

Независимо от того, какое напольное покрытие вы планируете приобрести, надо использовать только те материалы, которые предназначены для укладки на теплый пол. Они имеют повышенную теплопроводность, нормально переносят длительный нагрев. Так что повышенная цена обоснована, да и обогрев будет более эффективным.

Самый неудачный выбор финишного покрытия для теплого пола — ковролин. Даже специальный, он хуже всех других проводит тепло. Для того чтобы нагреть его до приемлемых 28-29°C, приходится поднимать температуру нагревательных элементов на 4-5°C больше, чем при других типах отделки.

Самый удачный выбор — керамическая плитка или керамогранит. У них хорошая теплопроводность, но они также отличаются повышенной теплоемкостью — много времени проходит, пока они прогреются. Укладывать плитку а теплый пол надо на специальный клей.

При использовании греющих кабелей (любых) или стержневого теплого пола, технология укладки одинакова. Сначала заливается стяжка, бетон набирает прочность на протяжении 28 дней, потом укладывается плитка. При использовании матов из греющего кабеля процесс изменяется, причем значительно: плитку можно класть сразу поверх матов на требуемый слой клея. Расход клея в этом случае большой (минимальный слой плитка+клей 3 см), но времени требуется значительно меньше.

Под ламинат лучше использовать пленочный теплый пол

Пленочный теплый пол можно делать без стяжки. Его кладут под ламинат. Поверх пленки расстилают только специальную подложку (для теплого пола) и можно укладывать ламинат. Под линолеум или тот же ковролин, делают жесткое основание — кладут листы фанеры, ДСП или ОСП (OSB), а уже на них укладывают финишное покрытие. Такое устройство электрического теплого пола — без стяжки — возможно только в случае, если есть радиаторное отопление. Укладывается все быстро, но отопление неэффективно — большой теплоотдачи не добиться никакими средствами.

Теплоизоляция

Чем лучше теплоизоляция пола под электрическими нагревателями, тем меньше электроэнергии потребуется для поддержания нормальной температуры. Если при строительстве пол уже был достаточно утеплен, можно утепление не укладывать. Хотя любая система — кабельный или пленочный пол вы укладываете — говорит о необходимости использования теплоизолирующей подложки. Они разные в разных системах, но их присутствие желательно. Тогда, делая расчет электрического теплого пола по среднестатистическим данным, можно брать требуемую мощность по нижнему краю или даже еще немного ниже. А это — сэкономленные деньги и при устройстве, и при эксплуатации (меньше тепла уходит на нецелевой обогрев).

Немного о теплоизоляционных материалах, которые рекомендуют использовать при устройстве теплого пола. Самый оптимальный — экструдированный пенополистирол (ЭППС). Он имеет достаточную плотность и прочность, чтобы выдержать давление стяжки и всего, что на ней будет находиться. Второй вариант — напыляемая теплоизоляция высокой плотности. Способ еще лучше, но и еще дороже. Плотность под стяжку требуется высокая 60-80 кг/куб, а стоит такая напыляемая теплоизоляция еще дороже, чем ЭППС. Правда, имеет лучшие на сегодня характеристики (теплопроводность почти как у воздуха 0,2-0,3 в зависимости от производителя).

Стандартная схема устройства электрического теплого пола с греющими кабелями или матами

Часто при укладке электрического теплого пола советуют использовать теплоизоляцию с фольгированной поверхностью. Аргументируют это тем, что фольга отражает тепловые лучи внутрь помещения. Она так и работает, но при наличии воздушного зазора между нагревателем и фольгой (не менее 3 см). В пироге теплого пола нет и не может быть никаких воздушных прослоек. Так что укладка этого материала — просто пустая трата денег и времени. Есть и еще один аргумент против укладки слоя фольги под теплый пол. Фольга в бетоне разрушается в пыль через несколько недель и становится совсем уж бесполезной. Даже перераспределять равномернее тепло в таком состоянии они не может.

Терморегуляторы и датчики

Схема электрического теплого пола предполагает наличие терморегулятора и датчика температуры. Их наличие не обязательно — можно вручную включать и выключать нагреватели. Но только вместе с этими устройствами система будет работать нормально, длительный срок, обеспечит требуемый уровень комфорта, рационально будет использовать электроэнергию, избегать перегрева. На расчет электрического теплого пола наличие или отсутствие терморегулятора с датчиком никак не влияют, а вот на сроке службы сказываются очень сильно. Как уже говорили, подавляющее большинство нагревательных элементов боится перегрева, а его при ручном управлении избежать очень сложно. Пару раз не успеете вовремя выключить, кабели/пленка/маты расплавятся.

Источник

Электрический теплый пол – эффективный обогрев под плитку

Кафельная плитка – чрезвычайно удобный материал для напольного покрытия как с точки зрения эстетичности, так и из соображений долговечности, прочности, гигиеничности.

Однако есть у нее один существенный минус: керамическое покрытие – достаточно холодное, и это существенно ограничивает область его применения.

Многие привыкли обходиться в квартире без домашней обуви, и контакт босых ног с прохладной кафельной поверхностью далеко не всем нравится.

Этот недостаток несложно устранить, разместив в толще пола систему отопления. Одной из ее разновидностей является теплый пол с электрическими нагревательными элементами.

Чем хорош электрический теплый пол

Теплые полы могут использоваться в качестве основной системы отопления помещения, или как дополнительный источник обогрева.

Равномерный прогрев поверхности создаёт особый комфорт, оптимальное распределение температуры в комнате, создает вертикальные восходящие конвекционные потоки, что устраняет возможность появления сквозняков.

Применяют водяные системы теплых полов и различные модификации электрических. По сравнению с водяными контурами, электрический обогрев имеет целый ряд преимуществ:

• В многоэтажных домах оборудовать водяной теплый пол зачастую просто невозможно.
• Электрическая система намного безопасней – во всяком случае, риска залить соседей нет.
• Она не требует согласования с поставщиками тепловой энергии.
• При монтаже водяной системы обязательно укладывается толстый слой стяжки, а это и лишняя нагрузка на перекрытия, и «съедание» высоты помещения. При электрической системе слой заливки значительно меньше.
• Электрическая система намного легче в монтаже.
• В процессе эксплуатации электрический теплый пол значительно проще и чувствительнее поддается регулировке для установки наиболее приемлемых температурных значений, с точностью буквально до градуса.
• Грамотно спланированная и смонтированная система безаварийно прослужит не один десяток лет.

Какой вид электрического пола выбрать?

Существует несколько систем электрического обогрева пола, различающихся по виду и компоновке нагревательных элементов.

Нагревательные кабели

Это решение – самое недорогое в плане приобретения материала, но наиболее сложное и трудозатраное по монтажу.

Выпускается два вида нагревательных кабелей – одно- и двужильные.

Неудобство одножильных – обязательное условие «закольцованности» контура, когда оба конца кабеля должны быть выведены в одну точку – распределительную коробку. С точки зрения монтажа это далеко не всегда удобно.

Еще один существенный минус – они работают по резистивной схеме, подобно обычной нагревательной спирали, одинаково греясь по всей своей длине. Это значительно снижает экономичность системы, усложняет ее регулировку.

Большим технологическим шагом вперед стало производство двужильный кабелей.

Они также могут быть собраны по обычной резистивной схеме – один проводник выполняет роль «спирали», а второй – через концевую муфту обеспечивает замкнутость цепи. Однако намного удобнее использовать специальные нагревательные саморегулирующиеся кабели.

Нагрев в них осуществляется за счет прохождения тока через полупроводниковую матрицу, в которую заключены оба проводника.

Причем подобная регуляция происходит на каждом конкретном участке кабеля. Таким образом, «проблемные» холодные места помещения будут прогреваться лучше.

И еще одно значимое преимущество – такой кабель легко режется в нужную длину (предусмотрен шаг 25 или 50 см).

Главный недостаток нагревательных кабелей – они сами по себе имеют диаметр порядка 8 мм, и требуют заливки стяжки, что значительно усложняет монтаж системы обогрева и уменьшает высоту помещения.

Обогревательные маты

Наибольшей популярностью у строителей пользуются обогревательные маты. По своей сути, это тоже обогревательный кабель, но уже зигзагообразно уложенный и закрепленный на поликарбонатной сетке.

Дорогим, но очень эффективным решением является использование стержневых инфракрасных матов UNIMAT.

Нагревательные элементы – стержни, независимо друг от друга подключены к двум параллельным проводникам, и работают по принципу резистивной саморегуляции, сокращая общее энергопотребление.

Использование такой системы теплого пола под плитку также не потребует заливки стяжки – кафельное покрытие укладывается на слой плиточного клея непосредственно на нагревательные элементы.

Существует и еще одна разновидность электрических теплых полов – пленочный с инфракрасным излучением. Они хорошо себя показывают при укладке под ламинат, пакет, ковролин, линолеум, но вот для кафеля их использовать не рекомендуется.

Дело в том, что пленка не даст нужной адгезии с плиточным клеем, и кафель рано или поздно начнет «плясать» и вываливаться.

Технологические отверстия, которые, по замыслу производителей, должны обеспечивать надежное сцепление бетонного основания пола со слоем клея, проблемы не решают.

Что еще потребуется для работы

Как правило, любая система электрического теплого пола комплектуется специальным температурным датчиком и устройством управления – терморегулятором.

Автоматика обеспечит нагрев пола до температуры, выставленной владельцем, и прекратит подачу электропитания при достижении заданных значений.

Они бывают разного уровня сложности – от простейших механических, до компьютеризированных систем, встраивающихся в систему «умного дома».

Чтобы не греть зря бетонные перекрытия, используют систему теплоизоляции.

Для этого лучше всего подходят специальные фольгированные маты с термоотражающей подложкой типа «пенофол» или «изолон».

При использовании электрических матов под кафель такую подложку не делают.

Укладка кабельной системы потребует наличия армирующей металлической или поликарбонатной сетки или монтажных реек, к которым будет петлеобразно крепиться кабель.

Для обеспечения компенсационного зазора вдоль стен необходимо приобрести специальную демпферную ленту.

Расчет и монтаж

Как рассчитать теплый пол

Начало работы по обустройству теплого пола – это тщательный расчет требуемой мощности системы и составление подробной схемы укладки обогревательных элементов.

Здесь следует учитывать несколько проверенных практикой нюансов:

1. Если система теплый пол планируется как основной, единственный источник отопления в помещении, то требуемая мощность обогревателей принимается за 150 Вт/кв.м, а для первых этажей может достигать и 180 Вт.

При этом укладка нагревательных элементов должна занимать не менее 70% площади помещения.

При составлении схемы учитывается стационарное расположение мебели – в этих местах нагревательные элементы не укладываются. Дело не столько в том, что это «пустой» расход энергии, сколько в нарушении нормального теплообмена поверхности пола с воздухом. Может случиться перегрев кабеля и выход его их строя.

1. Расстояние между стенами, предметами мебели и ближайшими витками кабеля должно быть не менее 50 мм, а отступ от стояков центрального отопления – не менее 100 мм.

Межвитковое расстояние при укладке рассчитывается в зависимости от требуемой мощности системы и, соответственно, длине применяемого кабеля, и отапливаемой площади комнаты .

• Н – межвитковое расстояние в сантиметрах;
• S– отапливаемая площадь
• L– длина кабеля.

Требуемую длину кабеля можно рассчитать следующим образом:

• S– отапливаемая площадь
• Рs– требуемая удельная мощность на кв. метр площади;
• Pk– паспортная удельная мощность кабеля на погонный метр.

1. При укладке кабеля сразу учитывается место его подключения к распределительной коробке и терморегулятору.

Заранее следует предусмотреть на схеме и расположение термодатчика.

Он должен быть уложен ровно по центру петли, на расстоянии 40-50 см от ее края.

После проведения расчетов и составления схемы можно переходить приобретать необходимый материал и приступать к работе.

Монтаж системы с обогревательным кабелем

1. Укладку обогревательных элементов необходимо проводить только на тщательно подготовленное основание.

Если это бетонная стяжка, то она должна быть цельной, без поврежденных участков, здесь хорошо подойдет выравнивание пола самовыравнивающейся смесью. Заранее проводятся необходимые работы по гидроизоляции пола в ванной. Поверхность тщательно очищается от мусора и пыли.

1. На стене, где будет установлен распределительный щиток с терморегулятором, делается вертикальная штраба, сечением 20×20 мм, в которой будут размещены кабеля питания и термодатчика.

Он стыкуется с аналогичной штрабой в полу, где в гофрированной заглушенной трубке (16 мм) укладывается сам термодатчик.

Это делается для того, чтобы при возможном выходе датчика из строя была возможность его замены без вскрытия поверхности пола.

1. После укладки датчика поверхность застилается термоотражающими матами. Поверх них укладывается и крепятся армирующая сетка или монтажные рейки.

В соответствии со схемой производится укладка кабеля – от штрабы в стене и по всей обогреваемой поверхности. Петли кабеля фиксируются (подвязываются) на сетке или рейках.

1. После полной укладки кабеля обязательно проверяется работоспособность системы.

В первую очередь, проводится замер сопротивления изоляции кабеля, для чего используется специальный прибор – мегомметр. Для безопасной эксплуатации системы это значение должно быть не ниже 20 МΩ.

1. Проверяется замкнутость цепи и сопротивление жил кабеля.

Значение должно соответствовать паспортному ± 10%.

После этой проверки можно подключить кабель к источнику питания и произвести кратковременный нагрев, чтобы убедиться в работоспособности системы.

Если все функционирует нормально, можно переходить к заливке стяжки.

Перед заливкой стяжки кабель обязательно отключается от электросети.

Стяжка на нагревательный кабель под плитку должна иметь толщину не менее 30 мм. Для того, чтобы поверхность получилась ровной, а сама стяжка – монолитной, без пустот, настоятельно рекомендуется добавлять в раствор специальные пластификаторы для стяжки теплого пола.

После того, как стяжка наберет необходимую прочность, можно приступать к укладке кафельной плитки.

Особенности монтажа обогревательных матов

Несколько иначе выглядит укладка обогревательных сетчатых матов.

Они раскладываются по полу в соответствии со схемой. Их для монтажа можно подрезать, не затрагивая самого кабеля. К полу сетка крепится с помощью специального скотча или термоклея (силиконового пистолета).

Электрический контакт между соседними матами обеспечивается соединительными муфтами.

После укладки матов, проверки их электрических параметров и работоспособности, можно переходить непосредственно к укладке кафельной плитки.

При этом лишь незначительно, до 8 -10 мм увеличивают толщину клеевого слоя, что немного увеличит расход плиточного клея, но, в отличии от применения обогревательного кабеля, вы сэкономите на стяжке.

При использовании стержневых инфракрасных матов можно также сразу поверх них укладывать кафельную плитку.

Однако, есть нюанс – для корректного функционирования системы саморегуляции температуры, требуется обязательное наличие отражающей термоподложки, а толщина клеевого слоя не должна быть меньше 2 см.

Укладка плитки требует применения специального плиточного клея для теплого пола, способного выдерживать многократные температурные перепады.

В его состав вводятся дополнительные компоненты, способствующие повышению эластичности и прочности материала. Примером могут послужить составы «Sopro FF455» или «Сеresit СМ12».

Только после полной полимеризации клея, в зависимости от марки это может составить от 20 до 30 дней, и после еще одной проверки электрических параметров системы, можно проводить ее окончательное подключение к электропитанию, системе автоматического контроля, и запускать на проектную мощность.

Монтаж в видеоформате

Подробная инструкция в видео формате по устройству электрического теплого пола на основе тонких нагревательных матов. Рассмотрены нюансы монтажа – от подготовки места и установки терморегулятора, до укладки напольной плитки.

Подводные камни

Главными ошибками неопытных установщиков системы электрообогрева:

• неправильный расчет требуемой мощности,
• укладка кабелей или матов на закрытых участках пола,
• наличие воздушных пустот при заливке стяжки или укладке кафеля,

всё это приводит к резкому снижению эффективности или даже к выходу ее из строя.

Если рассматривать с точки зрения экономичности, то недостатком подобной системы будет достаточно высокая плата за потребленную энергию, по сравнению с газовым отоплением.

Можно встретить претензии к электрическому теплому полу, как к источнику повышенного электромагнитного излучения. Это больше свойственно одножильным кабелям.

Стоимость систем обогрева

Чтобы дать представление о цене электрического теплого пола, в таблице приведено несколько моделей систем:

Модель	Краткое описание	Удельная мощность Вт/пог.м	Ширина мата	Цена
«Национальный комфорт» НК-250	Одножильный обогревательный кабель, 10 м	25	–	1920
Arnold Rak PHS-CT	Двухжильный обогревательный кабель, 9 м	20	–	2100
«Теплолюкс» ECO 5-100	Двухжильный обогревательный кабель, 5 м	20	–	1600
DEVI DTIR-150 69 / 75	Сетчатый двужильный мат	75	0,5 м	3900 за пог. м.
Veria Quickmat-150	Сетчатый одножильный мат	75	0,5	2835 за кв.м

Опыт использования

И, для полноты картины, несколько отзывов о системе электрических теплых полов под плитку от тех, кто уже попробовал ее на практике:

“…Долго решал, какой бренд выбрать. В конце концов не решился на мат, а остановился на кабеле «Нацкомфорте». По моему личному мнению кабель все же надежнее «ковриков», тем более – индонезийской сборки, хотя в магазине продавцы настойчиво предлагали именно их. Два года эксплуатации – без проблем…”

Евгений, г. Сызрань

“…Уже не раз приходилось делать теплый пол с помощью матов «Devi» поверх старой плитки. Очень удобно – никакого демонтажа старого покрытия. Специально веду контроль за своими выполненными заказами – нареканий со стороны хозяев нет.

Единственный совет – не выключайте пол, уходя из дому – терморегулятор сработает сам и обеспечит нормальный расход энергии. А вот прогреть полностью остывший – в копеечку влетит…”

Сергей Николаевич, г. Пермь, мастер со стажем

“…Эффективно любой пол работать будет только в том случае, если позаботитесь о надежной теплоизоляции помещения. Никогда не доверяйте расчёт и установку непроверенным «специалистам», да и самому, если нет опыта, лучше не браться. Это дело недешевое, а вот запороть безграмотными действиями – ничего не стоит…”

Петр, г. Пенза, инженер

Итак, отзывы об электрических теплых полах, скорее, положительные. Однако, наверное, следует прислушаться к советам мастеров, и подходить к процессу самостоятельной установки с большой долей осторожности.

Но если пол рассчитан и смонтирован правильно, то он придаст особый уют помещению, при этом не требуя никаких усилий по регулярному обслуживанию системы.

Источник