Сколько потребляет электрический теплый пол?

Установка электроподогрева пола требует затрат. Но это разовое вложение на много лет. Для владельцев квартир и домов гораздо важнее, сколько электричества расходует теплый пол в процессе эксплуатации. Именно этот параметр определяет ежемесячные затраты на отопление. В статье мы разберем методику расчета энергопотребления для подобных систем.

В чем измеряется расход электроэнергии теплого пола?

Если посмотреть в технические характеристики нагревательного кабеля в стяжку, мата, пленочного теплого пола под ковролин, ламинат или линолеум, можно увидеть один из двух параметров:

• удельную мощность теплого пола на 1м2 в Ваттах;
• полную мощность всей секции, также в Ваттах.

О чем говорит эта величина? Это максимальный паспортный расход электричества теплым полом за единицу времени.

Удельная мощность является неизменной величиной. Для кабельного пола она зависит от параметров греющей жилы и рекомендованного шага укладки. Для инфракрасного теплого пола это базовая характеристика. Наиболее распространенные значения лежат в диапазоне от 150 до 220 Вт/м2.

Полная мощность определяется всей зоной, задействованной под монтаж нагревательного элемента. Например, вы используете готовые маты 150 Вт/м2. Они укладываются на пяти квадратных метрах на кухне. В этом случае имеет теплый пол мощность в кВт 150х5/1000=0,75 кВт.

Однако мощность теплого пола и потребление — не идентичные понятия. Электропотребление измеряется в Ватт·час и показывает, в течение какого времени прибор реально потреблял энергию. Для его измерения предназначены электрические счетчики.

Реальная потребляемая мощность теплого пола всегда меньше паспортной

Чтобы проиллюстрировать этот факт наглядным образом, вернемся к нашей кухне и ее полной мощности установленного теплого пола в 0,75 кВт. Рассмотрим, как в течение суток работает система:

• Процесс включения и отключения регулируется терморегулятором. Он сравнивает реальную температуру посредством датчика с заданными верхней и нижней границами.
• Как только после включения отопления измеренная датчиком температура совпадет с верхней величиной, система отключается.
• Повторное включение произойдет в тот момент, когда реальная температура станет меньше нижнего предела.

При этом коэффициент полезного действия электрических нагревательных систем близок к 98%. То есть почти вся потребленная энергия превращается в тепло — потерями можно пренебречь.

Допустим, суммарное время, когда система включалась, за сутки составило 6 часов. Тогда расход энергии электрического теплого пола будет 6·0,75=4,5 кВт·час.

Цифру в 24·0,75=18 кВт·часов можно получить исключительно в ситуации, когда терморегулятор держит кабель подключенным все время. Но такого не бывает.

Недопонимание этого момента возникает из-за не очень компетентных продавцов, которые не хотят разъяснять покупателям, сколько тянет электрический пол на самом деле. Им проще сказать, что мощность равна потреблению. А это в корне не верно.

Что влияет на расход энергии электрическим теплым полом?

Из предыдущего примера очевидно, что чем реже система включается, тем меньше накрутит счетчик. Длительность активной работы отопления зависит от теплопотерь, которые нужно компенсировать. Они же определяются следующими факторами:

• Климатический регион. Чем холоднее за бортом, тем больше энергии нужно для поддержания оптимальной температуры внутри.
• Качество утепления дома. Чем эффективнее теплоизоляция стен, пола, крыши помещения, тем ниже потери тепла.
• Желаемая температура внутри. На интенсивность теплопереноса влияет перепад температур между двумя средами. Поэтому вам понадобится больше электричества не только для того, чтобы сильнее отопить помещение, но и на то, чтобы поддерживать более высокую температуру.
• Коэффициент остекления. Даже через энергосберегающие окна тепла уходит в разы больше, чем через стены.

Также экономить на счетах за электроэнергию помогают интеллектуальные терморегуляторы. В отличие от обычного реле, они способны использовать разные настройки для тех или иных условий. Например, в будние дни, когда все на работе, поддерживать температуру более низкой

Особенное внимание следует уделить назначению теплого пола. Существует два варианта:

• Это основной источник тепла. Альтернативных обогревателей не предусмотрено, поэтому система должна справиться с любыми возможными нагрузками. Нужно правильно рассчитать мощность электрического теплого пола на 1 м2 и площадь, на которой он будет установлен.
• Цель — комфортная температура пола. При этом в помещении имеются стандартные радиаторы. В такой ситуации расход не так сильно связан с теплопотерями и больше зависит от параметров, выставленных на терморегуляторе. Если пол подогревается до 25°С, потребление составит в среднем 30-40 Вт·час/м2.

Очевидно, что для комфортного обогрева теплый пол расходует меньше энергии.

Сколько мотает теплый пол, если это основной источник обогрева?

Погода в климатическом регионе Украины сильно меняется. Так же пользователь может поменять настройки терморегулятора, чаще или реже проветривать помещение. От этого, в свою очередь, напрямую зависит, сколько Ватт теплый пол потребит в конкретный промежуток времени. Остальные параметры, влияющие на затраты энергии, остаются относительно стабильными, поскольку определены конструкционными особенностями здания.

Поэтому спрогнозировать потребление электричества можно приблизительно. Обычно это делается для среднестатистических и пиковых нагрузок. Украина условно разделена на два географических региона:

• Большая часть территорий — это 1-я зона с более холодным климатом. Здесь пиковые морозы достигают -20°С. Длительность экстремальных холодов составляет приблизительно две недели в сезон. Это важно не только для оценки расходов. Мощность электроподогрева пола должна рассчитываться таким образом, чтобы справиться с дополнительной нагрузкой в этот период.
• Южные регионы и Закарпатье — это 2-я, более теплая зона. Здесь усредненное потребление энергии на обогрев за сезон будет ниже приблизительно на 10-15%.

Любая отопительная система сначала выходит на заданный режим, а в дальнейшем компенсирует потери. Поэтому точкой отсчета для определения затрат электроэнергии служит оценка теплопотерь здания. Для этого существует две методики:

• Тепловой аудит. Это платная услуга, которую предоставляют специализированные организации на основе замеров с помощью специального тепловизионного оборудования. Все полученные данные сводятся в отдельный документ — тепловой паспорт помещения. Вы получите самые точные результаты. Но это не дешево. Обследование возможно провести в холодное время года и для уже построенных зданий. А что делать, если у вас пока есть только проект нового дома?
• Сумма расчетных потерь тепла. Учитываются все ограждающие конструкции — пол, потолок, стены, окна. Также следует подумать о системе вентиляции. Она является стабильным источником теплопотерь. Основа для расчетов — ДБН В.2.6-31:2021 и ДСТУ Б А.2.2-12:2015.

Для предварительного расчета необходимой мощности теплого пола в моменты пиковой нагрузки специалисты оперируют следующими параметрами удельных потерь тепловой энергии:

• 150 Вт/м2, если теплоизоляция помещения слабая;
• 100 Вт/м2, если помещение хорошо утеплено.

Дальше выбранную величину следует умножить на всю площадь помещения и разделить на ту ее часть, которая отведена под установку греющих элементов. После этого добавьте еще 30% — и вы получите мощность электрического теплого пола на 1м2, необходимую для поддержания комфортной температуры внутри помещения, если на улице держится -20°С.

При этом потепление вызывает снижение расхода электричества на обогрев.

Как рассчитать реальное потребление электричества теплым полом за сезон?

Этот процесс разбивается на два шага.

Этап 1. Сначала нужно рассчитать теплопотери помещения

Для этого используется коэффициент теплопроводности строительных материалов. Он показывает, какое количество тепла пройдет через слой материала в 1 м площадью 1 м2 за 1 час, если разница температур составит 1°С. Измеряется в [Вт/(ч·°С)].

Например, если мы сравним разные материалы, то для получения одинаковой теплопроводности нам понадобится толщина 20мм пенополиуретана, 40мм пенопласта, 120мм полистиролбетона, 180 мм бруса из древесины, 560мм красного кирпича или 1300мм бетона. Чтобы добиться приемлемых показателей прочности и теплосбережения, в современном строительстве применяются многослойные технологии.

Также в расчетах может использоваться коэффициент сопротивления теплопередаче, который измеряется в [(м2·°С)/Вт] и показывает, насколько материал способен препятствовать переносу тепла.

Это справочные величины, которые были определены для большинства существующих строительных конструкций. Они используются в расчетных формулах и онлайн-калькуляторах теплопотерь.

Для упрощенного подхода вам понадобится следующая формула:

Q=(S*ΔT)/R,

где:

Q — искомые теплопотери, Вт;

S — площадь поверхности, м2;

ΔT — разность между комфортной температурой внутри помещения и фактической снаружи, градус Цельсия или Кельвина;

R — сопротивление теплопередаче конструкции, [м2*градус/Вт].

Чтобы использовать формулу, вам следует подсчитать площадь всех поверхностей одного типа и определить для них тепловое сопротивление.

Для сложных конструкций это будет сумма сопротивлений теплопереносу всех материалов, составляющих конструкционный пирог в разрезе. Например, у вас есть кирпичная стена 500мм, утепленная пенопластом толщиной 100мм. В этом случае сопротивление теплопередаче кирпича составляет порядка 0,9 м2*градус/Вт, пенопласта — 2,5 м2*град/Вт. В сумме — 3,4 м2*градус/Вт.

Дальше для каждого типа поверхности — стен, окон, крыши, пола — отдельно считаются потери тепла и суммируются.

Расчет проводится для минимальной температуры окружающей среды. Полученная величина позволит выбрать мощность теплого пола и покажет максимальное потребление.

Этап 2. Определяем, сколько энергии расходует теплый пол за сезон

Для этого расчет из предыдущего раздела повторяется для средней температуры региона в холодный сезон -1°С.

Дальше полученный расход нужно умножить на приблизительно 4300 часов отопительного сезона.

Что еще может повлиять на расход электричества теплым полом?

Калькуляторы и формулы не учитывают следующие факторы:

• Некоторые стены могут быть внутренними, поэтому потери через них снижаются.
• Бытовые электрические приборы, такие как компьютер, телевизор, холодильник, духовка и другие, также нагревают воздух во время своей работы.
• Люди в процессе жизнедеятельности являются своего рода обогревателями. В спокойном состоянии человек за час выделяет порядка 100 Вт. Если занимается спортом — 1000Вт.
• Принудительная вентиляция, даже оснащенная рекуператорами, приводит к увеличению потерь.
• Нестабильное напряжение также влияет на теплопродукцию.
• Возможный технологический разброс параметров оборудования, декларируемый производителем, составляет ±10%.

Поэтому любые расчеты — это ориентировочные показатели. Точные данные покажет только измерительный прибор. Например, современные терморегуляторы могут подсчитывать расход электроэнергии и хранить статистику в облаке.

Как снизить потребление электроэнергии теплым полом?

Такие кейсы разрабатываются уже достаточно долгое время. Их можно разделить на проектные и эксплуатационные.

На этапе проектирования важно обратить внимание вот на что:

• Обеспечьте оптимальную теплоизоляцию. Для 1-й климатической зоны тепловое сопротивление внешних стен должно составлять 3,3 м2*К/Вт, для 1й — 2,8 м2*К/Вт. Для кровли или перекрытий холодного чердака величины равны 4,95 и 4,5 соответственно.
• Выбирайте наиболее энергоэффективное оборудование. Если посмотреть, сколько электроэнергии расходует инфракрасный теплый пол, то он окажется на первом месте по эффективности. Причина — расположения максимально близко к поверхности. Второе место — у греющего кабеля при условии создания хорошей термоподушки под стяжкой. Маты, укладываемые в плиточный клей, дают наихудшие результаты, поскольку попросту невозможно утеплить подложку.
• Программируемые терморегуляторы способны уменьшить счета на отопление на 20-30% только тем, что понижают температуру теплого пола на 5-10 градусов во время вашего отсутствия.

Теперь перейдем к оптимизации эксплуатационных трат:

• Поставьте двухтарифный счетчик электроэнергии. В ночное время каждый киловатт обойдется вам в два раза дешевле. Вы сможете перенести основной прогрев помещения на ночь, когда внешняя температура обычно падает.
• С 2015-го года украинцы могут оформить льготный тариф на электрическое отопление. Он составляет 50% от стандартного в отопительный период, если вы не выходите из лимита в 3000 кВт*часов в месяц. Единственная причина, по которой мало желающих перейти на него — слишком сложная и длительная бюрократическая процедура.

В совокупности все эти методы делают потребляемую мощность теплого пола значительно меньше, чем вы ожидаете.

Может ли теплый пол работать на полную постоянно?

Иногда от клиентов поступают такие жалобы. При детальном рассмотрении ситуации обычно обнаруживаются неполадки в системе. Наиболее частые:

• Теплый пол подключен без терморегулятора. Регулировать его работу нечему, он включен на полную мощность. Подобный режим считается аварийным и может привести к быстрому выходу кабеля или пленки из строя. Нагрев поверхности напольного покрытия иногда достигает 40-60 градусов, что очень не комфортно. К счастью, для установки контроллера не нужно демонтировать сам пол. Обязательно позаботьтесь об этом.
• В терморегуляторе залипли контакты силового реле. По сути, ситуация аналогична предыдущей. Разве что понадобится не установка, а замена.
• Используются неправильные настройки. Современные терморегуляторы часто оснащаются двумя датчиками температуры — выносным непосредственно для контроля пола, встроенным для оценки параметров воздуха. В большинстве случаев с завода прибор настроен на датчик температуры воздуха. Если в такой ситуации выставить 27 градусов Цельсия, то достичь этого будет практически невозможно. Ваш теплый пол выйдет на максимальную мощность и останется на ней, пока вы не подкорректируете настройки.
• Неправильная мощность теплого электрического пола. Если она ниже, чем требуется, оборудование оказывается неспособным обеспечить требуемые параметры. Но оно будет стараться без перерывов. Отсюда — постоянное максимальное потребление. Такая же ситуация, если снизу под нагревательными секциями нет достаточного утепления. Большая доля тепла уйдет вовне помещения. К сожалению, устранить эту проблему сможет только полная переделка. Поэтому так важно выбрать достаточную мощность теплого пола с запасом в 30% до установки.

Вот длительная работа теплого пола на максимуме потребления во время стартового запуска в сезоне — нормальное явление. Особенно, если слой бетонной стяжки достаточно толстый. Системе нужно прогреть сначала ее, а потом и помещение. Только после этого произойдет выход на режим поддержания тепла. Обычно переходный этап длится от 3 до 48 часов. Запаситесь терпением. Дальше отопление заработает циклически и начнет потреблять гораздо меньше.

Если вы уже воодушевлены настолько, что даже готовы сделать все самостоятельно, вам поможет наша следующая статья «Теплый пол под линолеум — монтаж своими руками». Чтобы купить комплект оборудования, обращайтесь к нашим специалистам или переходите в каталог.