Moc ogrzewanej podłogi - obliczenia dla typów ogrzewania elektrycznego i wodnego

Nowoczesne systemy ogrzewania podłogowego wkroczyły w życie ludzi nie tak dawno temu, ale natychmiast się zakorzeniły.Zalety tego rodzaju ogrzewania są odczuwalne już w momencie rozpoczęcia ich stosowania. I nie ma znaczenia, czy jest to dodatkowa sieć ciepłownicza, czy główna.

Ale musisz wybrać odpowiednią cechę - moc podgrzewanej podłogi. Określa go producent, biorąc pod uwagę konstrukcję elementu grzejnego.

Średnia temperatura ogrzewania podłogowego

Istnieje kilka dokumentów legislacyjnych, które definiują tzw. dopuszczalne i optymalne wskaźniki mikroklimatu. Jednym z nich jest SanPiN 1.2.3685-21. Stwierdza, że ​​akceptowalnym wskaźnikiem jest taki, przy którym ludzie nie czują się już komfortowo. Ale nie ma szkody dla zdrowia.

Optymalnym wskaźnikiem jest ten, przy którym komfort spada jedynie o 20%. Oznacza to, że osoba nie wydaje żadnych poważnych wydatków na termoregulację.

Optymalny parametr według GOST ma dokładne granice temperatur:

• minimalna – +12 ℃;
• maksymalnie – +28 ℃.

Dokładna wartość temperatury zależy od dwóch czynników: pory roku i rodzaju pomieszczenia. Ta ostatnia to np. sypialnia, pokój dzienny, korytarz, łazienka itp.

Lekarze uczestniczyli w opracowaniu SanPiN, który znając fizjologię człowieka, dokładnie ustalił komfortową temperaturę w pomieszczeniach mieszkalnych zgodnie z czynnikiem sezonowym:

• latem 22-25 ℃;
• zimą 20-22 ℃.

Teraz według rodzaju pokoju:

• sypialnia – 18-20 ℃;
• pokój dzienny – 19-21 ℃;
• pokój dziecięcy w nocy - 18-20 ℃, w ciągu dnia - 20-23 ℃, dla niemowląt nie mniej niż +20 ℃;
• toaleta – 19-21 ℃;
• łazienka – 24-26 ℃;
• kuchnia - 19-21 ℃, jeśli często gotujesz, to 17-18 ℃.

Dlatego temperatura podgrzewanej podłogi może być różna w każdym pomieszczeniu. Ale istnieje średnia wartość określona przez SNiP - +26-27 ℃. W tym przypadku wskaźnik jest niższy niż wartość reżimu temperatury grzejnika. Stąd oszczędności, o których się mówi, jeśli chodzi o podgrzewane podłogi. Nawiasem mówiąc, Europejczycy mają różne standardy - +21-22 ℃.

Co wpływa na moc podgrzewanej podłogi?

Na moc podgrzewanej podłogi wpływa wiele czynników:

1. Warunki klimatyczne regionu.
2. Czy dom jest ocieplony czy nie?
3. Liczba okien w pomieszczeniu.
4. Ciepłe podłogi stanowią system ogrzewania głównego lub dodatkowego.
5. Wymiary pomieszczenia i jego przeznaczenie.
6. Rodzaj podłogi.

Z regionem wszystko jest jasne – im dalej na północ, tym większej mocy potrzebujesz, aby wybrać podgrzewane podłogi.

Izolacja termiczna pomieszczenia

Izolacja termiczna jest trudniejsza. W końcu głównym czynnikiem wpływającym na wybór mocy są straty ciepła w budynku. Im są większe, tym mocniejsze powinno być ogrzewanie. Oznacza to, że wzrosną koszty energii, za którą trzeba będzie więcej zapłacić. Na przykład ściany domu panelowego tracą ciepło w granicach 50%, co jest całkowicie niedopuszczalne we współczesnych realiach.

Dlatego zaleca się zaizolowanie wszystkich konstrukcji budowlanych domu lub zwiększenie ich grubości. Pierwsza opcja jest zarówno prostsza w konstrukcji, jak i tańsza. Obowiązkowe warunki to montaż izolowanych drzwi wejściowych oraz wielokomorowych okien plastikowych lub drewnianych.

Ilość tego ostatniego nie wpływa znacząco na straty ciepła, ponieważ liczba ta jest niska w porównaniu do innych elementów budynku. Stanowi 10% ogółu strat.

Jest głównym źródłem ogrzewania

Jeżeli głównym systemem ogrzewania są podgrzewane podłogi, zalecana moc dla pomieszczeń mieszkalnych wynosi 160-200 W na m². Jeśli jest to system dodatkowy, to 110-140 W. Jeśli poniżej znajduje się nieogrzewana objętość, liczba ta wzrasta do 130-160 W na metr kwadratowy. W wilgotnych pomieszczeniach moc wzrasta do 160-180 W.

Jest jeden punkt, na który nie wszyscy zwracają uwagę. Jest oznaczony w SNiP. Jeśli powierzchnia, na której zdecydowano się ułożyć podgrzewaną podłogę, stanowi mniej niż 70% całkowitej powierzchni pomieszczenia, wówczas system grzewczy tego typu można zastosować tylko jako dodatkowy.

Przykładowo, jeżeli powierzchnia zajmowana przez meble wynosi 35%, to moc zainstalowanej podgrzewanej podłogi należy obliczyć uwzględniając powyższy wymóg. W liczbach nie powinna przekraczać 110-140 W/m².

Rodzaj podłogi

Występują trudności w doborze mocy ogrzewanej podłogi w zależności od materiału wykończeniowego podłoża podłogowego. Zależy to od przewodności cieplnej okładziny. Przykładowo dla płytek ceramicznych parametr ten wynosi 0,5-0,9 W/m K. Dla linoleum – 0,2, dla laminatu – 0,1.

Oznacza to, że im wyższa wartość, tym intensywniej materiał przepuszcza przez siebie energię cieplną, a ogrzewanie działa wydajniej.W związku z tym moc powinna być mniejsza. Pod tym względem płytki ceramiczne wygrywają i przegrywają laminat.

Rodzaj i wielkość pokoju

Moc właściwa z uwzględnieniem rodzaju lokalu na 1 m² powierzchni:

• pokoje dzienne i kuchnia zlokalizowane na pierwszym piętrze domu – 140-150;
• pokoje dzienne i kuchnia zlokalizowane na 2. piętrze i wyżej – 120-130;
• łazienki i toalety – 140-150;
• przeszklone loggie i balkony – 180-190.

Wszystkie powyższe wartości mocy podane są bez uwzględnienia strat ciepła. Aby ustalić dokładny parametr, zaproszeni są specjaliści ze specjalnym sprzętem.

Rodzaj instalacji

Niezależnie od rodzaju ogrzewanej podłogi, układa się ją na przygotowanym podłożu. Musi być gładka, naprawiona i izolowana. Do rodzaju wody dodaje się kolejną warstwę - hydroizolacyjną w postaci membrany ułożonej na podłożu.

Sama instalacja sieci ciepłowniczej odbywa się przy użyciu trzech technologii:

1. Płytki ceramiczne montuje się na górze elementu grzejnego za pomocą kompozycji klejowej.
2. Na element grzejny wylewa się jastrych cementowo-piaskowy. Im grubszy ten ostatni, tym dłużej trwa rozgrzewanie. W związku z tym przez pewien czas będzie występowało nadmierne zużycie energii.
3. Technologia sucha. Stosuje się go przy wykańczaniu podłoża podłogowego laminatem. W tym miejscu należy zrozumieć, że laminat jest układany bezpośrednio na systemie grzewczym tylko wtedy, gdy ten ostatni jest podłogą z folii na podczerwień. W innych przypadkach instalowana jest płaska, solidna warstwa sklejki, płyty OSB lub płyty wiórowej. Istnieje inna tańsza opcja - ułożenie elementu grzejnego w przygotowanych wcześniej rowkach wykonanych w podłodze.

Typ termostatu

Główną cechą termostatu jest moc przełączania, która waha się w zakresie od 3 do 3,5 kW.Dokładną wartość można znaleźć w karcie katalogowej produktu.

Ten parametr termostatu zależy od zużycia energii przez ogrzewaną podłogę. Tutaj nie jest to konkretne, ale ogólne. To znaczy ten, który jest zużywany przez wszystkie metry kwadratowe.

Na przykład całkowita powierzchnia zajmowana przez element grzejny wynosi 20 m². Moc właściwa na ogrzewanych podłogach, zwana także mocą znamionową, wynosi 120 W dla dodatkowego ogrzewania, 180 W dla głównego źródła ciepła.

Teraz możesz obliczyć całkowitą moc:

• 20x120=2400 W lub 2,4 kW;
• 20x180=360 W lub 3,6 kW.

Jeżeli wybrany termostat ma wskaźnik załączenia np. 3,35 kW, to można go zamontować w systemie ogrzewania podłogowego, który będzie pełnił wyłącznie funkcję dodatkowej sieci grzewczej.

Jak obliczyć moc podłogi ogrzewanej wodą

Obliczenie mocy dla podłóg z ciepłą wodą nie jest trudne. Aby to zrobić, musisz znać cztery wskaźniki:

• obszar, na którym układany jest element grzejny;
• przepływ chłodziwa;
• z jakim krokiem układany jest element grzejny;
• straty ciepła w pomieszczeniu.

Planowanie

Jeśli w pomieszczeniach zostanie zainstalowany system ogrzewania podłogowego wodnego lub prętowego na podczerwień, nie ma potrzeby sporządzania planu. Powodem jest to, że plastikowe rury i pręty węglowe z łatwością przenoszą obciążenia z ciężkich mebli, instrumentów muzycznych i sprzętów podłogowych gospodarstwa domowego.

Plan jest potrzebny, jeśli stosowane są inne typy: kabel, kabel na matach, folia na podczerwień. Dlatego pokój jest rysowany w skali na kartce papieru z dokładnym położeniem mebli i innych ciężkich przedmiotów. Wszystko, co pozostaje wolne od nich, musi zostać przykryte elementem grzejnym.

Wyznaczanie powierzchni

Wszystko jest jasne, jeśli chodzi o opcje wody i wędki.Pokryją całą podstawę podłogi w odległości 10-15 cm od ścian, przy pozostałych trzech opcjach będziesz musiał majstrować. Aby to zrobić, narysowany na papierze plan, a właściwie powierzchnię wolną od mebli, należy podzielić na regularne kształty. Najłatwiej jest, jeśli są to prostokąty, których powierzchnia jest równa pomnożeniu ich boków. Pola wszystkich figur sumuje się, aby utworzyć powierzchnię do ogrzewania.

Możesz zrobić odwrotnie. Oblicz całkowitą powierzchnię pokoju. Następnie oddzielnie oblicz powierzchnię mebli i innych przedmiotów. Podsumuj to drugie i odejmij wynikowy wynik od całkowitego wskaźnika.

Obliczanie strat ciepła

Istnieje wzór, według którego oblicza się straty ciepła - Q=ST/R, gdzie:

• S – powierzchnia pokoju;
• T – różnica temperatur powietrza wewnętrznego i zewnętrznego;
• R – opór cieplny w jednostce miary m² K/W.

Ostatnią cechą nie jest przewodność cieplna.

Wzór ten służy do obliczania strat ciepła konstrukcji budowlanych: ścian, podłóg, sufitów, okien i drzwi. Następnie uzyskane wartości sumuje się.

Np:

• wysokość sufitu – 3 m;
• szerokość pomieszczenia – 5 m;
• jego długość wynosi 10 m;
• okna o wymiarach 1,5x1,4 m;
• temperatura wewnątrz pomieszczenia wynosi +20 ℃, na zewnątrz -20 ℃.

Najpierw musisz obliczyć powierzchnię każdej konstrukcji budynku:

• ściany: (5+10+5+10)x3=90 m²;
• podłoga i sufit oddzielnie: 5x10=50 m²;
• okno: 1,5x1,4=2,1 m².

Całkowita powierzchnia obiektów budowlanych: 192 m².

Współczynnik rozszerzalności cieplnej jest wartością tabelaryczną. Zależy od grubości zastosowanych materiałów i ich przewodności cieplnej. Przykładowo podłogi wykonane z wylewki cementowej o grubości 10 cm i grubości izolacji - wełna mineralna - 5 cm:

• Jastrychy R: 0,1/1,75=0,057 m² K/W;
• R wełna mineralna: 0,05/0,037=1,35.
• łącznie R – 1,4 m² K/W.

I w ten sposób obliczane są wszystkie konstrukcje budowlane, których wartości są sumowane.

Straty ciepła każdej konstrukcji możesz obliczyć osobno. Te same piętra:

Q=90x40/1,4=2571 W lub 2,57 kW.

Uzyskane wartości strat ciepła dla każdej konstrukcji budynku podsumowuje się w jednym wskaźniku.

Przepływ chłodziwa

Obliczenia te przeprowadza się wyłącznie dla wodnego systemu ogrzewania podłogowego. Ma to na celu prawidłowy dobór pompy obiegowej, która tłoczy gorącą wodę przez puste rury systemu.

W tym celu wykorzystuje się wzór: G=0,86Q/∆t, gdzie:

• 0,86 – pojemność cieplna wody;
• Q – moc cieplna w W;
• ∆t – różnica temperatur na powrocie i zasilaniu.

Skok układania i długość konturu

Tutaj musimy mówić tylko o polach cieplnych wody i kabli elektrycznych. Ten ostatni ma szerszy wybór, który zależy od mocy ogrzewanej podłogi na 1 m².

Np:

• etap układania wynosi 7,5 cm pod jastrychem, do którego używany jest kabel o mocy 130 W;
• krok 12 cm – 150-160 W;
• krok 15 cm – 180-200 W.

Jeżeli jako dodatkowy obieg grzewczy stosowane jest ogrzewanie podłogowe, moc może zostać zmniejszona. Taka sama redukcja może wystąpić, jeśli element grzejny zostanie umieszczony pod płytką ceramiczną bezpośrednio na kleju.

Z rurą jest trochę inaczej. Tutaj zależność nie dotyczy mocy, ale średnicy rury. Na przykład 16 mm:

• Rurę o średnicy 16 mm układa się w odstępach co 15 cm;
• jeśli utrata ciepła w pomieszczeniu jest duża, stopień zmniejsza się do 10 cm;
• Stopień można zwiększyć do 20 cm, jeśli ogrzewanie podłogowe nie jest głównym źródłem ciepła.

Większą parcelę można zastosować, ale nie w domach i mieszkaniach. Stosuje się go w obiektach przemysłowych przy układaniu rur o dużej średnicy.

Do obliczenia długości obwodu wodnego stosuje się wzór F=S/h, gdzie:

• S – powierzchnia grzewcza;
• h – etap układania elementu grzejnego.

Jeżeli długość obwodu rurowego przekracza 100 m, należy go podzielić na kilka odcinków, do których podłączony jest termostat, czujnik temperatury i pompa obiegowa.

Moc podłogowa

Wartość ta w podłogach ogrzewanych wodą nie jest zbyt duża. Waha się od 40 do 150 W na metr kwadratowy powierzchni. Należy jednak wziąć pod uwagę, że rozkład chłodziwa, a tym samym ciepła, musi odbywać się równomiernie w całym obwodzie.

Istnieje taki wskaźnik - gęstość przepływu wody termalnej. To właśnie bierze się pod uwagę przy wyborze pompy obiegowej. Aby obliczyć jego wartość, należy skorzystać ze wzoru Q=q/S, gdzie:

• q – straty ciepła;
• S – powierzchnia ogrzewana.

Wydajność kotła

Rzadko zdarza się, aby w domu zainstalowano więcej niż jeden kocioł grzewczy. Dlatego jego moc określa się, biorąc pod uwagę moc wszystkich systemów grzewczych, w tym podgrzewanych podłóg. Oznacza to, że do obliczeń pobierane i sumowane są wartości mocy każdego pomieszczenia.

Do otrzymanej wartości dodaje się dodatkowe 15%. Jest to rezerwa, która rekompensuje koszty zasobów samego kotła, jeśli pracuje on przy maksymalnym obciążeniu znamionowym.

Nie musisz przeprowadzać skomplikowanych obliczeń, ale jako podstawę weź stosunek: 10 W energii cieplnej zużywa się na 1 m2 powierzchni. Na przykład, jeśli całkowita powierzchnia domu wynosi 100 m², do jego ogrzewania wykorzystuje się kocioł o mocy 10 kW.

Pompa obiegowa

Im dłuższy obwód podgrzewanej podłogi, tym mocniejszą pompę musisz kupić. Można skorzystać ze specjalnego wzoru Q=0,86 P/∆t, gdzie:

• 0,86 – przewodność cieplna wody;
• P – moc kotła w kW;
• ∆t – różnica temperatur na zasilaniu i powrocie.

Obliczmy moc podgrzewanej podłogi elektrycznej

Zanim zaczniesz obliczać elektryczną podgrzewaną podłogę, musisz dokładnie określić kilka parametrów systemu grzewczego:

1. Ciepła podłoga będzie wykorzystywane jako główne źródło ciepła lub jako dodatkowe. Oznacza to, że jego moc będzie wynosić 150-200 W/m² lub 110-150 W/m².
2. Jakie są straty ciepła? Jeśli są one większe niż 100 W/m², nie można ich używać jako głównego.
3. Ciepłe podłogi elektryczne instaluje się tylko na powierzchni wolnej od mebli.

Wzór na obliczenie mocy P=PnS, gdzie:

• Pн – moc elementu grzejnego;
• S to powierzchnia pokoju wolna od mebli, stojących na podłodze sprzętu AGD i podłogowych instrumentów muzycznych.

Pierwszą cechę podaje producent na etykiecie produktu. Przykładowo na poniższym zdjęciu widać, że moc kabla wynosi 24 W/m. Tak jest tam napisane – 24W/M.

Znając skok ułożenia kabla, możesz określić, ile ciepła wytworzy on na 1 m². Na przykład, jeśli krok układania wynosi 15 cm, wówczas na jeden metr kwadratowy zostanie ułożonych 6 konturów. Oznacza to, że całkowita moc wynosi 24x6 = 144 W/m².

Znając ostatni parametr i ogrzewaną powierzchnię, możesz dokładnie obliczyć całkowitą wymaganą moc elektrycznej podgrzewanej podłogi. Oznacza to pomnożenie między sobą dwóch cech.

Jaki system ogrzewania podłogowego wybrać

Jeśli mówimy o mieszkaniach, to są tylko podgrzewane podłogi elektryczne. Zabrania się podłączania instalacji wodnej do ogrzewania domu. Możesz zainstalować oddzielny kocioł lub zamontować złożony moduł dystrybucji wody. Ale to wszystko jest trudne, nieopłacalne i pracochłonne. Dlatego tylko typ elektryczny.

Każde z powyższych można zainstalować w prywatnym domu.Lepiej jest preferować wodny, ponieważ jest on po prostu podłączony do kotła grzewczego przez dystrybutor płynu chłodzącego.

Określanie temperatury w pomieszczeniu

Zgodnie ze standardami temperaturę w pomieszczeniu należy mierzyć w sześciu punktach. Wysokość 20 cm i 150 cm od podłogi. Poziomo - w dwóch przeciwległych rogach i na środku pomieszczenia. Pomiary przeprowadza się w każdym punkcie przez 10 minut.

Wartość średnią z trzech pomiarów określa się na poziomie 20 cm, a dokładnie taką samą na poziomie 150 cm. W pierwszym przypadku temperatura powinna mieścić się w granicach +27℃, w drugim nie mniej niż +18℃.

Jak obniżyć koszty konsumpcji

Zmniejsz zużycie energii Móc. Aby to zrobić, będziesz musiał zrobić kilka ważnych rzeczy:

1. Wykonujemy izolację wszelkich konstrukcji budowlanych, dokładnie dobierając materiał termoizolacyjny uwzględniając jego grubość czy przewodność cieplną.
2. Zainstaluj okna i drzwi należące do kategorii izolowanej.
3. Do wykończenia podstawy podłogi używaj materiałów o wysokiej przewodności cieplnej.
4. Prawidłowo ustaw temperaturę na termostatach, biorąc pod uwagę porę dnia.
5. Podłącz do swojego domu podwójną taryfę, która pozwala na korzystanie z prądu w nocy przy opłacie zmniejszonej o połowę.

Jeśli zdecydujesz się na montaż podgrzewanych podłóg w domu lub mieszkaniu, musisz najpierw obliczyć ich moc. Jeśli nie zostanie to zrobione lub wybór zostanie dokonany „na oko”, istnieje duże prawdopodobieństwo, że nastąpi nadmierne zużycie energii. Plus – mikroklimat w pokojach nie będzie komfortowy.

Ile zużywa podgrzewana podłoga? Zużycie energii elektrycznej przez podgrzewaną podłogę: wideo.

Jeśli ktoś miał już doświadczenie w wyborze podgrzewanej podłogi opartej na mocy, opowiedz nam o tym w komentarzach. Zapisz materiał w zakładkach, aby nie stracić przydatnych wzorów obliczeniowych.