Потребление электроэнергии теплым полом на 1м2

Энергопотребление теплого пола

Расход электроэнергии инфракрасного пленочного теплого пола высчитывается по простейшим формулам. Перед монтажом необходимо определиться, как будет использоваться пленка – как основной источник обогрева или как вспомогательный источник тепла в дополнение к радиаторам, батареям и другим приборам.

Если пленочный теплый пол будет выступать как дополнение, потребуется пленка мощностью 150 Вт/кв. м. Для работы в самостоятельном режиме ее мощность должна составлять 200-220 Вт/кв. м. Если помещение холодное, да еще и сырое, увеличиваем мощность до 300 кв. м. В качестве основы для наших расчетов мы выберем два образца – мощностью 150 и 220 Вт/кв. м. Давайте посмотрим, сколько теплый пол потребляет электроэнергии в месяц, в киловаттах.

Для начала следует посчитать площадь самих пленочных теплых полов. Площадь помещения нас особо не интересует, но расчеты ведутся для комнат с высотой потолков до трех метров. Обычно пленка располагается не под всей площадью помещений – под кроватями, диванами и шкафами она не нужна, так как здесь она может повредиться в результате элементарного перегрева. Поэтому перед расчетами нужно составить план и определиться, где будет лежать ИК-пленка и сколько ее нужно.

Представленные цифры действительны при круглосуточной работе пленочных теплых полов, но на практике они работают в прерывистом режиме, повинуясь системе терморегуляции.

Предположим, что площадь нашего домовладения составляет 100 кв. м. Из этой сотни под мебель отводится около 20% всей площади. Итого площадь ИК-пленки в доме составляет 80 кв. м. Если она используется как основной источник тепла, суточное потребление электроэнергии теплым полом составит 17,6 кВт. Для вспомогательного источника потребление составит 12 кВт.

Основной теплый пол потребляет электроэнергии в месяц максимум 528 кВт, вспомогательный – 360 кВт. Цифры вполне сносные, но они не совсем верные. Необходимо учитывать:

Уровень тепловых потерь в обогреваемом здании;
Наличие терморегуляции и установленной на нем температуры;
Характер использования жилого здания.

Большие тепловые потери способствуют увеличению расхода электроэнергии. Например, отсутствие утепления стен повышает затраты на 10%. Тоже самое делают однослойные стеклопакеты, в то время как тройные стекла уменьшают затраты на те же 10% — аналогичным образом работают некоторые другие ухищрения.

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:

Как протекает процесс нагревания с точки зрения физики

Для понимания вопроса нужно вспомнить школьные уроки. Обогрев помещения выполняется за счет теплопередачи от горячих тел воздуху, он может осуществляться несколькими способами.

Теплопроводность. Твердые предметы контактируют с теплым полом. При прямом контакте скорость движения молекул холодного тела возрастает, что увеличивает его температуру. Со временем быстрое движение молекул передается дальше на близлежащие участи и нагревает их, процесс происходит до выравнивания параметров температуры. Именно по этой причине наши ноги чувствуют теплый пол. Чем больше плотность тела – тем ближе располагаются молекулы, тем быстрее передается тепло. К технологии монтажа теплых полов этот процесс имеет прямое отношение. Настоятельно не рекомендуется монтировать их по натуральным деревянным покрытиям, у них невысокая плотность и, соответственно, низкая теплопроводность. Для теплых полов оптимальное финишное покрытие – керамическая плитка, покрытие из натурального или искусственного камня. Таким методом теплые полы передают до 15% своей энергии.
Конвекция. Этим способом передается до 80% всей энергии теплого пола. Воздух после соприкосновения с поверхностью нагревается, расширяется, уменьшается его плотность. Он поднимается вверх, его место занимают холодные потоки и процесс повторяется. За счет постоянного движения воздуха происходит нагрев помещения. Именно конвекция увеличивает КПД полов с обогревом, по этому параметру они намного превосходят отопления традиционными батареями. Почему? Батареи нагревают воздух на расстоянии примерно один метр от уровня пола, все, что ниже, увеличивает температуру за счет принудительного движения. В результате воздух под потолком нагревается на 8–10°С выше, чем температура в зоне комфорта (примерно 1,5 м над уровнем пола). Соответственно, это намного увеличивает непродуктивные потери тепловой энергии. Еще один недостаток батарейного отопления – они устанавливаются по периметру помещения, соответственно, там самый теплый воздух. Кроме того, небольшие размеры батарей делают этот обогрев точечным, что еще больше ухудшает эксплуатационные характеристики устройств. Теплый пол греет помещение по всей площади, а наиболее благоприятные температурные параметры располагаются как раз в зоне комфорта. Регулируется температура не около потолка, а только в зоне пребывания людей. За счет этого достигается значительная экономия энергии, в некоторых случаях она может достигать 30–40%.
Инфракрасное излучение – энергию переносят инфракрасные лучи. Тепло может передаваться даже в вакууме, но интенсивность его поглощения холодными предметами зависит от их цвета и плотности. Теплые полы таким методом передают не более 2–3% общей энергии, такие незначительные объемы почти не оказывают влияния на температуру в помещении. Наше тело может чувствовать только очень интенсивные лучи, а их продуцируют сильно нагретые тела. К примеру, можно почувствовать тепло от нагретого до красного цвета металла на расстоянии до 10–20 см. Но ладонь ничего не ощущает на удалении нескольких сантиметров от батареи отопления.

Какой надо сделать вывод? Расход электрической энергии теплыми полами главным образом зависит от конвекции, именно этим способом происходит обогрев помещения. Инфракрасное излучение по интенсивности нагрева можно игнорировать, а за счет теплопроводности нагревается мебель.

Зачем нужно изолировать теплый пол

Системы подогрева можно было отнести к инфракрасным, если хотя бы 50% тепловой энергии передавалось таким путем. Это нужно понимать и не реагировать на недобросовестную рекламу производителей.

Теплый пол на балконе

Как сократить затраты на ресурсы

Снизить расходы на оплату электричества можно, если учесть все нюансы работы теплого пола. При недостаточной теплоизоляции дома никакие ухищрения не помогут.

Правильная установка терморегулятора

Датчик и терморегулятор необходимо ставить в каждую комнату и настраивать отдельно

Сколько энергии потребляет теплый пол, зависит от типа и способа установки регулирующего устройства. Рекомендации следующие:

Настройки электронного устройства точны: температуру можно установить до 1 градуса. Это более экономичный режим работы.
Программируемый термодатчик снижает температуру в период, когда обитателей жилища нет дома. Таким образом можно сэкономить до 30% энергии.
Монтируют прибор в самом прохладном месте.
Терморегулятор ставят в каждую комнату, поскольку комфортная температура в ванной и спальне разные. Если обогрев в разных помещениях будет контролировать только один прибор, все помещения будут нагреваться одинаково, а это ведет к перерасходу.

Обогрев полезной площади

Обогревать пол под мебелью или оборудованием нет нужды. Кабели или ИК-пленку укладывают только на открытые участки пола, где человек соприкасается с покрытием. Эту площадь называют полезной или активной.

Монтируют нагревательные элементы на расстоянии не менее 20 см от стены – размеры полезной площади уменьшаются и за счет соблюдения ограничения.

Многотарифный счетчик

Трехтарифный счетчик для снижения затрат в ночное и рабочее время

Двух- и трехтарифный счетчик учитывает количество потребленного электричества в зависимости от времени суток: днем, ночью, в период утреннего пика. Стоимость электричества в разное время суток отличается. 1 кВт ночной энергии стоит на 50–70% ниже, чем дневной. Утром и вечером цена самая высокая.

Многотарифный счетчик в сочетании с запрограммированной работой термодатчика снижает стоимость ночного обогрева за счет учета по другом тарифу и за счет снижения температуры.

Утепление строения

Теплоизоляция – главное условие меньшего расхода. Утеплению подлежат все элементы строения:

плохо сконструированные стены пропускают до 30%;
через неутепленный фундамент теряется 20% тепла;
холодная крыша, даже с учетом чердака пропускает до 25%;
окно в старой деревянной раме теряет до 25%;
через места входа внешних коммуникаций исчезает еще 5%;
вентиляция обеспечивает 15% потерь.

Снижение температуры помещения

Максимально допустимая температура нагрева пола высока – на выходе датчик воздуха может показать 30 С. Это очень много. По статистике температуру чаще выставляют в диапазоне от 23–25 С. На деле комфортная обстановка сохраняется и при более низких показателях – 21–22 С. Снижение нагрева всего на 1 градус уменьшает расходы на 5%.

Расчет мощности греющих элементов

Перед приобретением и установкой пола с подогревом требуется правильно подсчитать мощность его нагревательных элементов. От данного параметра зависит комфорт в помещении и эффективность подогрева. Для проведения правильного расчета следует учесть разновидность напольного покрытия, объемы вероятных теплопотерь, а также функции, которые ожидаются от подогреваемого пола.

Важно! Полы с подогревом могут быть установлены только на такие площади помещения, где не устанавливаются предметы мебели и интерьера

Нагревательная пленка

Инфракрасное излучение совсем недавно стало применяться в быту, в частности, в конструкции полов с подогревом. Принцип их работы заключается в следующем: ток проходит сквозь углеродное напыление, присутствующее на пленке, испытывая при этом сопротивление. В результате температура углерода повышается, и происходит выделение тепла.

Системы пленочных полов имеют длину до 15 метров при ширине в 50, 80 либо 100 сантиметров. Проводник из углеродного напыления обычно встречается в виде сот либо полосок. Такое инфракрасное покрытие обладает потребляемой мощностью 20-200 Вт/кв.м, но на практике данное значение не информативно. Расход электроэнергии пленочного пола зависит от многих факторов:

мощности обогревающей пленки;
разновидности обогрева (вспомогательная либо основная);
температура воздуха снаружи;
утепленность пола либо перекрытия;
присутствие утеплительной подложки;
толщина стен и их утепленность;
установка терморегулятора либо его отсутствие;
правильность установки конструкции;
теплопроводные характеристики окон в помещении, материал их изготовления (пластиковые, деревянные) и количество.

Это означает, что энергопотребление можно рассчитать только приблизительно. Для такого подсчета потребуются следующие данные:

площадь помещения, в котором планируется установить полы с подогревом;
желаемая температура в этом помещении;
коэффициент потерь теплоэнергии.

Последнее значение можно получить из специальных таблиц, учитывая материалы, из которых построен дом.

Электрический нагревательный кабель

Кабельные обогревающие системы также применяются часто. Такая каркасная конструкция позволяет эффективно нагревать некоторые отдельные участки дома.

Кабель, используемый в системе теплых полов, отличается высокой гибкостью. Его преимуществами являются:

надежная работа (при правильном монтаже);
универсальность;
экологичность.

Его конструкция состоит из:

Одной либо нескольких жил, произведенных из сплава, обладающего сопротивлением току, в котором выделение тепла напрямую связано с сопротивлением.
Защитной оболочки, произведенной из полимерного материала и оснащенной по всей поверхности алюминиевым либо медным экраном (в форме проволочной сетки).
Внешней оболочки из ПВХ, конструкция которой не имеет швов.

Потребляемая мощность таких кабелей составляет 100-140 Киловатт на квадратный метр. Чтобы установить приблизительное фактическое энергопотребление, следует произвести расчет по формуле M/N*S. Значения переменных следующие:

M — потребляемая мощность кабеля на кв.м;
N — мощность собственно кабеля (как правило, ее значение составляет 17-22 Ватт на метр);
S — площадь поверхности планируемого теплого пола (в квадратных метрах).

Термомат

Основой данной конструкции являются полосы из поликарбоната, к поверхности которых прикреплены витки кабеля. Данное устройство отличается небольшим потреблением электроэнергии, поскольку его потребляемая мощность составляет 100-160 Ватт на кв.м площади.