Zużycie energii elektrycznej przez ogrzewanie podłogowe: jak prawidłowo obliczyć i obniżyć koszty

Ogrzewanie wykładziny podłogowej to świetny pomysł, pomimo wszystkich trudności i wad.Pierwszą rzeczą, na którą należy zwrócić uwagę przy wyborze modelu, jest zużycie energii elektrycznej przez podgrzewaną podłogę. Od tego zależy, czy takie ogrzewanie będzie jednocześnie komfortowe i ekonomiczne.

Główne rodzaje podłóg podgrzewanych elektrycznie

W domach i pomieszczeniach mieszkalnych stosuje się 4 rodzaje urządzeń grzewczych:

1. Podłogi foliowe grafitowe w postaci gotowych paneli foliowych z powłoką przewodzącą.
2. Podłogi folio-rezystancyjne z powłoką metaliczną.
3. Podłogi ogrzewane kablowo w formie gotowych odcinków wielożyłowych.
4. Podłogi na podczerwień prętowe.

Z punktu widzenia kosztów finansowych ogrzewanie podłogami elektrycznymi jest mniej opłacalne niż w przypadku stosowania wbudowanych instalacji wodnych podłączonych do kotła gazowego. W teorii korzystanie z gazu sieciowego jest korzystne, nawet jeśli korzystasz z elektrycznej podgrzewanej podłogi z programowalnym termostatem. Ale w praktyce nie wszystko jest takie proste:

1. Koszty podłóg podgrzewanych wodą są wyższe niż modele kablowe lub foliowe.
2. Łatwiej jest zarządzać zużyciem energii, co pozwala na optymalizację kosztów.
3. Obliczenia pokazują, że okres zwrotu kosztów ogrzewania podłogowego ogrzewanego wodą z kotłem gazowym wynosi 5-7 lat. Dopiero za 8-9 lat będziemy mogli powiedzieć, że koszty ogrzewania są zminimalizowane w porównaniu z opcją elektryczną.

Analiza porównawcza zużycia podgrzewanych podłóg według rodzaju

Podłogi ogrzewane folią to paski grafitowe natryskiwane na bazę polimerową wykonaną z mieszaniny tereftalanu i polietylenu. Istnieją opcje z solidnym polem grafitowym. Szerokość maty – od 50 cm, 80 cm lub 100 cm.

Na metr kwadratowy przypada 100 W/h, 150 W/h, 220 W/h, 400 W/h. Specjalne modele mogą wytwarzać od 400 do 800 W/h na 1 m². Maksymalna temperatura nagrzewania materiału do 50 ^OC, sprawność – 92%. Żywotność wynosi do 25 lat, gwarancja na markowe podgrzewane podłogi wynosi do 15 lat. Folie południowokoreańskie firmy HEAT PLUS mają gwarantowaną żywotność do 50 lat.

Podłogi z folii rezystancyjnej różnią się od podłóg grafitowych materiałem warstwy wytwarzającej ciepło. Zwykle jest to aluminium uszczelnione pomiędzy dwiema foliami poliestrowymi. Pobór mocy – 140-150 W na metr kwadratowy, maksymalna temperatura nagrzewania folii – 120 ^OC, pracująca – 80 ^OZ.

Folia jest dość kapryśna i nie nadaje się do żadnej wykładziny podłogowej, wydajność wynosi 89-90%.

Kabel do ogrzewania podłogowego charakteryzuje się rozpraszaniem ciepła wynoszącym około 20 W na metr bieżący długości przewodu. Grzejnik sprzedawany jest w osobnych odcinkach 8 m, 12 m, 18 m, 22 m, 25 m, 50 m. Przewód układa się wężowo na podłożu za pomocą zacisków do wlewania w wylewkę o grubości 3-5 cm. moc wytwórcza na metr kwadratowy wynosi 100-150 wt Wydajność – 90%.

Podgrzewana podłoga prętowa – są to pojedyncze pręty (pręty) mocowane do maty polimerowej. Zużywa 60-80 W/m². Podłogi ciepłe sprzedawane są w gotowych pasach, ułożonych z warstwą kleju przed ułożeniem płytek. Wydajność – 91-92%.

Obliczanie kosztów energii elektrycznej według rodzaju

Aby poprawnie ocenić przyszłe zużycie energii, należy wziąć pod uwagę cechy konstrukcyjne części grzewczej ogrzewanej podłogi.

Pierwszym czynnikiem wpływającym na zużycie energii elektrycznej jest temperatura pracy i powierzchnia grzewcza podgrzewanej podłogi.

Im niższy stopień nagrzania kabla lub folii elektrycznej, tym mniejsze straty z grzejnika do otoczenia - do podłoża betonowego, podłoża drewnianego lub warstwy izolacyjnej.

W tym sensie folie grafitowe będą bardziej efektywne pod względem kosztów energii niż podłogi ogrzewane kablem. Największe koszty będą dotyczyć modeli rezystancyjnych, ponieważ są one najgorętsze ze wszystkich.

Z drugiej strony na zużycie energii wpływa równomierność ogrzewania podłogowego. W tym przypadku podłogi z kabli i prętów wyglądają atrakcyjniej, ponieważ podczas pracy tworzą się na nich lokalne obszary przegrzania.

Przenikanie ciepła z ciepłej podłogi kablowej jest większe, powietrze nad „gorącymi liniami” nagrzewa się intensywniej. Oprócz przenoszenia ciepła w podczerwieni, konwekcja powietrzna jest skuteczniejsza niż promieniowanie. W rezultacie powietrze w pomieszczeniu nagrzewa się szybciej, przy mniejszych stratach przy takim samym zużyciu energii.

Bardziej wydajne pod względem zużycia mogłyby być jedynie podłogi ogrzewane prętami, ale ich konstrukcja wymaga montażu pod płytkami lub w jastrychu betonowym. Zużycie energii ogrzewanej podłogi wzrasta z powodu strat na powierzchniach końcowych (bocznych) i przez szorstkie podłoże.

Koszty energii w zależności od powłoki wykończeniowej

Najbardziej nieudane z punktu widzenia minimalizacji zużycia energii można uznać za drewniane podłogi z bali i laminat. W przypadku konwencjonalnych desek podłogowych elektryczne ogrzewanie podstawy praktycznie nie jest stosowane ze względu na dużą grubość desek podłogowych i obecność szczeliny powietrznej pomiędzy wykończoną podłogą a szorstkim opiłowaniem.

Dodatkowo należy ułożyć wysokiej jakości laminat na amortyzującym podłożu wykonanym z prasowanych igieł sosnowych lub pianki polietylenowej. W przeciwnym razie zamki końcowe listew szybko się zepsują.

Zaleca się układanie mat foliowych do ogrzewania podłogowego pod podłożem wyrównującym. Ale z tego powodu wydajność ogrzewania spada, a zużycie energii wzrasta.

Jeśli pokryjesz ciepłą podłogę dywanem lub położysz dywan, zużycie energii tylko wzrośnie. Dlatego warto porzucić tradycyjne produkty dywanowe i zastosować specjalne podkłady pod podłogi laminowane, które eliminują hałas. Nie tylko przedłużają „żywotność” folii grzewczych, ale także zmniejszają zużycie energii elektrycznej dzięki dobremu współczynnikowi odbicia.

Teoretycznie wydajność systemów ogrzewania kablowego pod jastrychem powinna być większa, chociażby dlatego, że ułożone na nich płytki mają około 2,5 razy większą przewodność cieplną niż panele z papieru prasowanego.

Ale najniższe zużycie energii w przypadku podłóg ogrzewanych kablami wykazuje zwykłe bezpodstawowe linoleum przyklejone do jastrychu cementowo-piaskowego. W takim przypadku oszczędności wyniosą 15-20%. Gdy tylko wymienisz instalację centralnego ogrzewania na samopoziomującą podłogę samopoziomującą, zużycie energii gwałtownie wzrasta do poziomu grzejników foliowych.

Obliczanie kosztów energii dla podłóg elektrycznych w zależności od rodzaju pomieszczenia

Na ilość energii elektrycznej zużywanej przez podgrzewaną podłogę wpływa również rodzaj pomieszczenia, a także charakterystyka jego użytkowania. Największym pomieszczeniem w każdym domu lub mieszkaniu jest salon. W zależności od warunków pracy można ogrzewać powierzchnię podłogi niezajętą ​​przez meble. Na przykład w salonie o powierzchni 20 m² około 40% zajmują meble, w tym meble tapicerowane. Pozostałe 60% (12 mln²) jest zajęty przez laminat.

Do ich ogrzewania wykorzystane zostaną podłogi podgrzewane folią produkowane w Korei Południowej. Moc podłogi na 1 m² – 220 W/godz. Do ogrzania salonu w trybie normalnym wystarczy 80 W/h przy całkowitym zużyciu 1600 W/h. W trybie ogrzewania wczesnym rankiem lub w chłodne dni - 150-200 W/h, przy całkowitym zużyciu 1,8-2 kW/h. Trudno dokładnie policzyć, ale miesięcznie – do 360 kW/h na mieszkanie 60 m².

Grzejnik kablowy stosowany jest w kuchni i przedpokoju i montowany jest pod płytkami na całej powierzchni. Oprócz zużycia (wystarczy 80-100 W/h) ważna jest maksymalna temperatura nagrzewania kabla. Musi być co najmniej 80^OC dla skutecznego osuszania powierzchni i wentylacji pomieszczeń.

Stosowane jest to samo podejście łazienka i toaleta. Jedyną różnicą jest to, że ogrzewanie kablowe instaluje się pod płytkami w wolnej przestrzeni pomieszczenia. Na przykład możesz zrobić ścieżkę o szerokości jednej maty (50 cm) od drzwi do umywalki. Zużycie prądu wyniesie tylko 120-150 W/h, ale w przeciwieństwie do innych pomieszczeń, w tym przypadku podgrzewana podłoga będzie działać stale.

Podobny schemat stosuje się w sypialniach i pokojach dziecięcych, ale oparty na podłogach z folii grafitowej. Zużycie energii elektrycznej w tych pomieszczeniach zwykle nie przekracza 600-800 W/h.

Jak zmniejszyć zużycie energii

Podłogi podgrzewane elektrycznie mają jedną wadę w porównaniu do podłóg wodnych. Stosując ogrzewanie foliowe i kablowe, trudno jest oszczędzać energię.

Dzięki wodzie łatwiej jest np. podgrzać płyn chłodzący w bojlerze elektrycznym, aby opłacić taryfę nocną, a przez resztę czasu wykorzystać go do ogrzewania, a tym samym obniżyć koszty prądu.

W przypadku podłóg podgrzewanych elektrycznie istnieje kilka sposobów oszczędzania:

1. Programowalny termostat.
2. Akumulator termiczny.
3. Strefowanie systemu grzewczego.

Właściwe zagospodarowanie przestrzenne miejsc instalacji instalacji grzewczej pozwala na zmniejszenie zużycia energii. Przede wszystkim należy unikać układania podgrzewanych elementów podłogi w przeciągach i pod otworami wentylacji wyciągowej.

Termostat i dodatkowe czujniki sterujące

Daje najlepszy efekt termostat z kontrolą programu. Nowoczesne modele termostatów (system inteligentnego domu) sterowane są bardziej złożonymi programami, które mogą monitorować temperaturę powietrza na zewnątrz i stopień nagrzania ogrzewanej podłogi w pomieszczeniu za pomocą bezdotykowego termometru na podczerwień. Ogólnie rzecz biorąc, w mieszkaniu lub domu „inteligentny” termostat może zmniejszyć zużycie o kolejne 15%.

Uważa się, że obiecujące modele regulatorów ciepła z AI, które mogą pobierać i analizować prognozę pogody, będą w stanie z wyprzedzeniem dostosować pracę podgrzewanej podłogi. Ile dokładnie, trudno powiedzieć. Możliwe jest zmniejszenie go o kolejne 10%. Chociaż sam system podgrzewanej podłogi będzie kosztowny w utrzymaniu i konfiguracji.

Magazynowanie termiczne

Łatwiejszym sposobem na zmniejszenie zużycia energii jest zastosowanie wylewki betonowej (płyty) jako akumulatora ciepła. Aby jednak uzyskać pozytywny efekt, podstawa płyty i końce muszą być odpowiednio zaizolowane pianką o dużej gęstości lub penoplexem o grubości co najmniej 100 mm.

Ciepło gromadzi się podczas pracy kabla lub częściej grzejnika oporowego w nocy, gdy zużycie energii elektrycznej jest rozliczane według obniżonej lub preferencyjnej stawki. Ze względu na dużą masę betonu ciepło oddawane jest równomiernie w ciągu 5-6 godzin, bezpośrednio po wyłączeniu ogrzewania kablowego.Oszczędności zużycia przy odpowiedniej konfiguracji mogą sięgać 15-18%.

Nowa zasada podziału na strefy grzewcze

Jednym ze sposobów oszczędzania ciepła jest układanie grzejników foliowych nie w postaci paneli na całej długości pomieszczenia, ale w kwadratach (odcinkach) o długości 25-50 cm. Każdy taki odcinek ogrzewanej podłogi jest połączony z własnym parę przewodów do programowalnego przełącznika.

Dzięki temu możesz skonfigurować kilkanaście różnych schematów ogrzewania podłogowego, w których ogrzewana jest tylko niewielka część pomieszczenia. Ogólnie system okazuje się dość uciążliwy, ale nie skomplikowany. Zużycie energii elektrycznej można zmniejszyć o 10-12%.

Zmniejszenie zużycia podgrzewanych podłóg jest całkiem możliwe, wymaga jednak żmudnych prac przygotowawczych na etapie projektowania podłoża i układania wykładziny podłogowej. Jeśli połączysz kilka metod, będziesz w stanie zmniejszyć straty ciepła nawet o 20%.

Podziel się swoimi doświadczeniami, najprostszymi sposobami na oszczędzanie energii i zmniejszenie zużycia prądu w komentarzach. Zapisz artykuł w swoich zakładkach, aby przydatne informacje były zawsze dostępne.