Jak správně vypočítat elektrickou vyhřívanou podlahu?

Konstrukce elektrických systémů podlahového vytápění má některé jedinečné vlastnosti. Kabely a rohože se prodávají jako hotové výrobky určité délky a infračervené fólie nebo uhlíkové tyče musí být správně řezány a rozloženy. Před instalací vám doporučujeme, abyste si přečetli pokyny, jak samostatně vypočítat vyhřívanou podlahu poháněnou elektřinou. To pomůže zakoupit počet topných prvků potřebných k vytápění místnosti.

Obsah

1. Stanovení tepelného zatížení
2. Výběr způsobu vytápění
3. Výpočet metráže kabelu a rozteče pokládky
4. O ohřívačích filmu
5. Na závěr – užitečné tipy
6. Metody výpočtu
7. Výpočet elektrických vytápěných podlah na základě tepelných ztrát
8. Určení potřebného výkonu v závislosti na účelu místnosti
9. Co může ovlivnit přenos tepla
10. Pokrytí
11. Tepelná izolace
12. Termostaty a senzory

Stanovení tepelného zatížení

Před přípravou materiálů pro instalaci podlahového vytápění je třeba vypočítat, kolik tepla dodávat do konkrétní místnosti. Tento výpočet se obvykle provádí podle specifické charakteristiky – množství tepla uvolněného na jednotku objemu nebo plochu místnosti.

Výkon otopné soustavy se počítá přes plochu v případech, kdy výška stropů domu nedosahuje 3 m. Metoda dává nejpřesnější výsledek v místnostech se stropy 2,6-2,8 m. Postup výpočtu je jako následuje:

1. Po změření rozměrů místnosti vypočítejte plochu v metrech čtverečních.
2. Zjištěnou kvadraturu vynásobte hodnotou měrné tepelné charakteristiky (základní – 100 W/m²).
3. Na výsledný výkon použijte regionální korekční faktor.

Měrné ukazatele spotřeby tepla pro různé místnosti

Rada. Vzhledem k tomu, že teplo se používá k ohřevu vnějších stěn a vnitřních příček, doporučuje se přidat plochu, kterou zabírají, k čistým rozměrům místnosti.

Místnosti umístěné v různých částech domu jsou chlazeny odlišně – rohové místnosti ztrácí více tepla než střední místnosti. Proto doporučení: vezměte hodnotu specifické charakteristiky v závislosti na typu místnosti:

• pro místnosti umístěné uvnitř budovy nebo s jednou vnější stěnou s oknem – základní hodnota je 0,1 kW/m²;
• rohové místnosti (2 venkovní ploty a jeden světelný otvor) – 0,12 kW/m²;
• stejné rohové místnosti, ale se dvěma okny – 0,13 kW/m².

Použijte opravný faktor v závislosti na oblasti vašeho bydliště. U chaty postavené v jižních oblastech bude hodnota koeficientu 0,7-0,8, v severních oblastech – 1,5-2,0.

Příklad. K vytápění rohové ložnice s jedním světelným otvorem o ploše 18 m² budete potřebovat 18 x 0,12 = 2,16 kW tepelné energie. Pokud je dům umístěn na jihu, údaj se sníží na 2,16 x 0,7 = 1,51 kW, na severu se zdvojnásobí: 2,16 x 2 = 4,32 kW.

Výpočet spotřeby tepla podle objemu bytu se provádí podobným způsobem: kubatura místnosti je určena měřením, vynásobená specifickou charakteristikou. Základní hodnota pro vnitřní prostory je 35 W/m3, rohové místnosti 40 a 45 W/m3.

Výběr způsobu vytápění

Než budete pokračovat v dalších výpočtech, je nutné objasnit několik bodů:

1. Plánuje se použití elektrických vytápěných podlah jako nezávislého zdroje tepla nebo jsou určeny pro spolupráci se systémem ohřevu vody?
2. Jaký typ ohřívačů plánujete použít – odporové kabely, rohože, filmové prvky nebo uhlíkové tyče?
3. Je limit spotřeby elektřiny přidělený pro budovu dostatečný?

Odkaz. Při výpočtu se 1 kW instalovaného elektrického výkonu rovná jednomu kilowattu tepelné energie. Moderní topidla přeměňují elektřinu na teplo s účinností 99 %.

Systém topných kabelů

Navrhování vytápění pouze elektrickými vyhřívanými podlahami se nedoporučuje z následujících důvodů:

• náklady na elektřinu jsou poměrně vysoké, stálé vytápění bude stát pěkný cent;
• abyste mohli vytápět svůj domov, budete muset zvýšit výkon ohřívačů podlahového vytápění;
• teplota podlahové krytiny stoupne na 30 °C, místnost bude dusná a nepohodlná.

Doporučuje se používat okruhy podlahového vytápění ve spojení s radiátorovým vodním systémem, rozdělujícím zatížení přibližně 50/50.Při instalaci vytápěných podlah je snadné skrýt přívodní potrubí s chladicí kapalinou pod nátěr.

Rohože – stejný kabel připojený k polymerové síti s hadem

Z uvedených typů topidel jsou nejspolehlivější odporové kabely a z nich vyrobené rohože. Známý výrobce kabelových systémů Devi poskytuje 50letou záruku na provoz svých výrobků při dodržení technologie instalace. Topné vodiče lze použít přímo pod podlahovou krytinu, zazdít do potěru nebo do vrstvy lepidla na obklady.

Filmové ohřívače budou stát více než kabelové ohřívače. Nedoporučuje se monolitovat prvky do potěru – existuje možnost slabého ohřevu. Samoregulační uhlíkové tyče nejsou spolehlivé – soudě podle uživatelských recenzí některé ohřívače rychle vyhoří a topný výkon klesá.

Výpočet metráže kabelu a rozteče pokládky

Pro určení délky topného vodiče je nutné vzít v úvahu některé vlastnosti:

• Výrobci nabízejí kabely pevné délky s různými výkony (od 9 do 20 W na 1 lineární metr);
• aby ohřívač mohl vydávat teplo a nevyhořel v podlaze, nelze okruh položit pod stacionární nábytek a spotřebiče bez nohou;
• pro instalaci v koupelně nebo na balkoně se kabelový vodič odebírá s rezervou 15-20%.

Poznámka. Vlastnosti instalace a provozu odporových kabelů platí stejně pro topné rohože. Ty se liší pouze pletivem, ke kterému je připojen identický dvoužilový vodič, položený do hada.

Schéma instalace odporového kabelu v koupelně

Po určení potřeby tepelné energie k vytápění konkrétní místnosti proveďte výpočet elektrické vyhřívané podlahy podle pokynů:

1. Vyberte kabel z katalogu se zaměřením na dříve získaný tepelný výkon a přidejte marži 15%. Zaznamenejte celkovou délku vodiče.
2. Nakreslete plán místnosti v měřítku na papír.
3. Umístěte do náčrtu nábytek a domácí spotřebiče, které jsou blízko podlahy a narušují normální výměnu tepla. Dodržujte skutečné rozměry skříní, praček a dalšího vybavení.
4. Odečtěte plochu obsazenou nábytkem od celkové plochy. Úkolem je umístit topný vodič vybraný z katalogu na volnou plochu.
5. Vydělte zbývající plochu délkou kabelového ohřívače – získejte krok pokládky v metrech.

Odkaz. V technických specifikacích výrobce Devi uvádí minimální interval pokládky 0,075 m (7,5 cm). V praxi řemeslníci většinou pokládají kabely ve vzdálenosti 10±1 cm za předpokladu, že podlahové okruhy vytápí místnost bez pomoci radiátorů.

Pravidla uspořádání v obytných a pomocných prostorách se liší. Například v obývacím pokoji nebo ložnici je první topná linka odsunuta od nábytku na vzdálenost 10 cm.V koupelně nebo na balkoně je kabel položen blízko skříní a vodovodního potrubí, aby se vaše nohy nedostaly cítit teplotní rozdíl na podlaze. Při plánování nezapomeňte vzít tuto nuanci v úvahu. Více vám prozradí specialista ve videu:

Vzhledem k tomu, že topné rohože se prodávají v pásech síťoviny (rolích), nemusí se počítat krok pokládky. Mějte však na paměti další bod: přenos tepla 1 m² rohože je omezený a výkon nelze zvýšit. Pro jeho zmenšení ale není žádný problém, stačí přestřihnout pletivo mezi vodiči a oddálit kabely.

Příklad výpočtu teplé elektrické podlahy v ložnici 18 m² se spotřebou tepla 2,16 kW:

1. Vzhledem k tomu, že kabelové vytápění je plánováno na kombinaci s radiátorovým systémem, je tepelný výkon rozdělen na polovinu – 2,16 / 2 = 1,08 kW na podlahový okruh.
2. Vybíráme dvoužilový kabel DEVIsafe 20T s výkonovou hustotou 20 W/m. S přihlédnutím k rezervě bereme hotový vodič o délce 60 m s přenosem tepla 1,2 kW.
3. Stacionární nábytek zabírá 3 m² plochy ložnice. Zbývá 15 m², pak bude krok pokládky 15 / 60 = 0,25 m.

Možné rozložení kabelů

O ohřívačích filmu

Výpočet množství infračerveného filmu je mnohem jednodušší a spočívá ve výběru topného materiálu na základě velikosti a specifického přenosu tepla:

1. Vypočítejte potřebu místnosti na tepelnou energii (část jedna této publikace).
2. Načrtněte uspořádání místnosti se stacionárním nábytkem. Vypočítejte velikost a čtvereční plochu volné plochy.
3. Filmové vyhřívané podlahy jsou položeny ve vzdálenosti 15-20 cm od stěn.Nakreslete tyto pruhy na náčrt a odečtěte jejich rozměry od volné plochy.
4. Posledním úkolem je umístit na zbývající plochu infračervenou fólii požadovaného celkového výkonu. Vyberte role požadované šířky a přenosu tepla z katalogu výrobce.

Odkaz. Fólie slavné značky Caleo je schopna dodat od 130 do 230 W na 1 m² topného tělesa. Šířka – 50, 80 a 100 cm.

Mějte na paměti, že tepelnou fólii lze řezat pouze napříč, vedené speciálními čarami (interval – 250 mm). Sousední plátna mohou být položena od konce ke konci nebo s vypočítaným intervalem, ale nesmí se překrývat. Pro ložnici z našeho příkladu se množství filmu vypočítá takto:

1. Potřebný přenos tepla podlahového okruhu je 1,08 kW. Pokud vezmete produkt s tepelným výkonem 130 W/m², budete potřebovat 1080 / 130 = 8,3 m² ohřívače fólie. S ohledem na rezervu – 9 m².
2. Šířka role je 0,5 m. Chcete-li nasbírat 9 čtverců, musíte vzít film o délce 18 m.
3. Vzhledem k tomu, že v ložnici je 15 m² volného prostoru, je tento typ ohřívače docela vhodný.

Na závěr – užitečné tipy

Při nákupu materiálů pro instalaci elektrických vyhřívaných podlah vezměte v úvahu následující doporučení:

1. Naprostá většina topných těles vyžaduje externí regulaci. V každé místnosti je třeba nainstalovat termostat a čidlo přehřátí, připevněné přímo na kabel nebo fólii.
2. Pokud nechcete zemi, strop nebo sousední byt vytápět drahou elektřinou, nezapomeňte položit vrstvu izolace pod obrysy podlahy.
3. Tloušťka vrstvy tepelné izolace na zemi je minimálně 10 cm pěnového polystyrenu nebo minerální vlny. Mezipodlahový strop stačí pokrýt fóliovou polyetylenovou pěnou o tloušťce 8-12 mm.
4. Pokud jsou na podlaze použity silné krytiny – parkety, desky 25 mm nebo více, plstěné linoleum, bude muset být výkon topných prvků zvýšen o 30-40% ve srovnání s vypočteným.
5. Připravte si měděné vodiče o průřezu 2,5 mm² pro připojení obvodů k elektrické síti. Kabely by měly být dostatečně dlouhé, aby prodloužily vedení k hlavnímu rozvaděči.

Vedení připojené k elektrickému panelu musí být chráněno jističem příslušného výkonu. Je lepší vzít dvoupólový stroj, který přeruší oba obvody – fázi a nulu.

Podlahové vytápění je v našich domácnostech čím dál tím běžnější. Podlaha se vytápí pomocí ohřevu vody, uložením potrubí do mazaniny, nebo elektřinou – různými topnými tělesy, které přeměňují elektřinu na teplo. Ne vždy je možné nainstalovat vodou vyhřívanou podlahu – ve starých bytech není možné získat povolení. S elektrickým vytápěním je to jednodušší – i pro staré podlahy najdete variantu, která poskytuje minimální zatížení. Ale aby byl dům teplý, je nutné nejprve vypočítat elektrickou vyhřívanou podlahu. Pak budou náklady na uspořádání optimální a výkon bude dostatečný i pro nejchladnější období.

Podlahové vytápění výrazně zvyšuje úroveň komfortu

Metody výpočtu

Nejprve se musíte rozhodnout, zda bude vaše vytápěná podlaha vaším hlavním vytápěním (bez radiátorů či jiných zdrojů tepla) nebo doplňkovým (pro zvýšení komfortu). V závislosti na tom se mění výpočet elektrické vyhřívané podlahy. Pokud je podlahové vytápění pouze přitápěním, jediným požadavkem je, aby výkon stačil k vyhřátí podlahy na příjemných 28,5-29°C. Nejsou žádné další požadavky. V této situaci klidně použijte průměrná čísla, která jsou určena empiricky (v tabulce níže). Při použití podlahového vytápění jako hlavního vytápění je přístup odlišný: mělo by být dostatek tepla pro kompenzaci tepelných ztrát. Zde je vše poněkud komplikovanější – jsou potřeba výpočty.

Výpočet elektrických vytápěných podlah na základě tepelných ztrát

Existují dva způsoby, jak vypočítat elektrickou vyhřívanou podlahu. První je přesný výpočet. Při použití této techniky se nejprve určí tepelné ztráty místnosti. To bere v úvahu region, ve kterém se budova nachází, materiál a tloušťku stěn, tloušťku a typ izolace, velikost oken a typ zasklení, přítomnost a plochu stěn směřujících do ulice, orientace místnosti (jih, sever atd.). Všechny tyto faktory ovlivňují množství tepla, které opouští místnost a které bude nutné doplnit.

Tepelné ztráty pro každý typ stavebního materiálu lze nalézt v odborné literatuře, existují samostatné metody. Tento výpočet je zdlouhavý úkol, ale umožňuje získat přesná data. To je v případě, že chcete počítat sami. Pokud ne, můžete si tepelně technický výpočet objednat u specialistů. A pokud se plánují velké plochy pro podlahové vytápění, je lepší jej objednat. Někdy jsou samourčené tepelné ztráty několikanásobně vyšší než ty, které vám poskytnou odborníci. A přebytek energie jsou vyhozené peníze.

Příklad výpočtu tepelných ztrát v prostorách

Výsledným údajem bude výkon elektrické vyhřívané podlahy, který je nezbytný pro kompenzaci tepelných ztrát dané místnosti. Celý výpočet elektrické vytápěné podlahy spočívá ve výběru topných těles v takovém množství a v takovém výkonu, aby společně produkovaly (s malou rezervou) potřebné množství tepla. Pokud se jedná o topné kabely, budete muset vypracovat schéma pokládky tak, aby se celá požadovaná metráž kabelu vešla do dané oblasti. Pokud se rozhodnete použít fóliovou vyhřívanou podlahu, musíte se poohlédnout po fólii požadovaného výkonu. V každém případě mějte na paměti, že abyste nohama nepociťovali studená a horká topná místa, neměla by být vzdálenost mezi sousedními topnými tělesy větší než 30 cm.A pro normální redistribuci tepla (ne v pruzích) je minimální výška potěru by měla být 3 cm, lépe asi 5 cm.

Dávejte pozor! Elektrické vyhřívané podlahy jsou instalovány pouze v oblasti, která není obsazena nábytkem a velkými domácími spotřebiči. Je to dáno tím, že topná tělesa vytápěné podlahy většinou nesnášejí přehřívání (kromě samoregulačního topného kabelu). Proto výpočet elektrické vyhřívané podlahy začíná umístěním nábytku a vybavení na plánu místnosti (v měřítku). Po určení plochy, která není obsazena nábytkem, můžete zahájit výpočet. Další důležitý bod: pokud je hlavním zdrojem tepla teplá podlaha, pak by vyhřívaný povrch neměl být menší než 70% celkové plochy místnosti.

Nejprve musíte určit oblast, kde nebude nábytek.

Určení potřebného výkonu v závislosti na účelu místnosti

Druhý způsob je počítat podle průměrných statistických údajů. Množství materiálů používaných při výstavbě obytných budov je omezené. To umožnilo odvodit průměrné hodnoty požadovaného výkonu podlahového vytápění pro vytápění prostor pro různé účely. (viz tabulka).

Při výpočtu elektrické vyhřívané podlahy se nalezená neobsazená plocha vynásobí normou převzatou z tabulky. Dostanou číslo, které dokáže vyrobit elektrická vyhřívaná podlaha. V zásadě se také bude jednat o maximální příkon potřebný pro podlahové vytápění.

Požadovaný výkon podlahového vytápění lze určit na základě jeho účelu

Pokud je například vytápěno 10 metrů čtverečních v obývacím pokoji v prvním patře, pak topné těleso může mít výkon/spotřebu 140 W/m2 * 10 m2 = 1400 W. Jedná se o spotřebu energie za hodinu. neboj se. Ve skutečnosti může k takovému průtoku dojít pouze bezprostředně po zapnutí a dokud podlaha nedosáhne nastavené teploty. Během této doby jsou ohřívače v provozu nepřetržitě. Poté je topení zapnuto/vypnuto termostatem, který udržuje nastavenou teplotu s přesností na 1°C. Množství elektřiny spotřebované během tohoto období závisí na počasí (čím je chladněji, tím častěji se zapíná) a na stupni izolace podlahy a místnosti jako celku.

Co může ovlivnit přenos tepla

To, jak dobře bude podlahové vytápění fungovat, je ovlivněno nejen výkonem topných těles, ale také tím, jak dobře je celý „koláč“ navržen a vyroben a jak dobře jsou vybrány materiály.

Pokrytí

Za prvé, přenos tepla je ovlivněn povlakem, který je umístěn na topných tělesech. Pokud se například k vytápění používá odporový nebo samoregulační kabel, rohože z něj vyrobené nebo infračervená tyčová podlaha, nejčastěji se zalévají do potěru. V tomto případě se používají speciální směsi pro vyhřívané podlahy. Další možností je přidat do standardní cementově-pískové malty přísady, které zvyšují tepelnou vodivost betonu. Druhá možnost je levnější, ale budete muset hledat informace o potřebných přísadách. Ale můžete ušetřit peníze.

Pokrytí vyhřívané podlahy do značné míry určuje, jak pohodlné bude její používání.

Poté se položí keramická dlažba na potěr – v koupelně, chodbě, kuchyni. V obytných místnostech se častěji používá laminát, linoleum a koberec.

Bez ohledu na to, jaký druh podlahy plánujete koupit, měli byste používat pouze materiály, které jsou určeny pro instalaci na vyhřívané podlahy. Mají zvýšenou tepelnou vodivost a vydrží dlouhodobé zahřívání. Zvýšená cena je tedy oprávněná a vytápění bude efektivnější.

Nejhorší volbou dokončovací krytiny na vytápěnou podlahu je koberec. I speciální, vede teplo hůř než všechny ostatní. Abyste jej zahřáli na přijatelných 28-29°C, musíte zvýšit teplotu topných těles o 4-5°C více než u jiných typů povrchové úpravy.

Nejlepší volbou je keramická dlažba nebo porcelánová kamenina. Mají dobrou tepelnou vodivost, ale také vysokou tepelnou kapacitu – dlouho trvá, než se zahřejí. Pokládka dlaždic a vytápěných podlah vyžaduje speciální lepidlo.

Při použití topných kabelů (libovolných) nebo tyčového podlahového vytápění je technologie instalace stejná. Nejprve se nalije potěr, beton získá pevnost během 28 dnů, poté se položí dlaždice. Při použití topných kabelových rohoží se proces mění, a to výrazně: dlaždice lze pokládat přímo na rohože na požadovanou vrstvu lepidla. V tomto případě je spotřeba lepidla velká (minimální vrstva dlaždic + lepidlo je 3 cm), ale časová náročnost je mnohem kratší.

Pod laminátové podlahy je lepší použít vyhřívané podlahy.

Filmové vyhřívané podlahy lze vyrobit bez potěru. Je umístěn pod laminátem. Na fólii se nanese pouze speciální podložka (pro vytápěné podlahy) a lze položit laminát. Pod linoleem nebo stejným kobercem vytvářejí pevnou základnu – pokládají listy překližky, dřevotřísky nebo OSB a na ně je položena povrchová úprava. Taková instalace elektrické vyhřívané podlahy – bez potěru – je možná pouze v případě radiátorového vytápění. Vše se instaluje rychle, ale vytápění je neúčinné – velkého přenosu tepla nelze dosáhnout žádnými prostředky.

Tepelná izolace

Čím lepší je izolace podlahy pod elektrickými ohřívači, tím méně elektřiny bude potřeba k udržení normální teploty. Pokud byla podlaha již při stavbě dostatečně izolována, izolace se nemusí instalovat. Ačkoli jakýkoli systém – ať už pokládáte kabelovou nebo filmovou podlahu – naznačuje nutnost použití tepelně izolačního podkladu. V různých systémech se liší, ale jejich přítomnost je žádoucí. Potom při výpočtu elektrické vyhřívané podlahy pomocí průměrných statistických údajů můžete odebírat požadovaný výkon na spodní hraně nebo dokonce o něco níže. A to znamená ušetřené peníze jak při instalaci, tak během provozu (méně tepla se spotřebuje na necílové vytápění).

Trochu o tepelně izolačních materiálech, které se doporučují používat při instalaci vyhřívaných podlah. Nejoptimálnější je extrudovaná polystyrenová pěna (EPS). Má dostatečnou hustotu a pevnost, aby vydržela tlak potěru a všeho, co na něm bude. Druhou možností je stříkaná tepelná izolace o vysoké hustotě. Metoda je ještě lepší, ale také ještě dražší. Hustota potřebná na potěr je vysoká 60-80 kg/krychle a taková stříkaná tepelná izolace stojí ještě více než EPS. Je pravda, že má na dnešní dobu nejlepší vlastnosti (tepelná vodivost je téměř jako vzduch 0,2-0,3 v závislosti na výrobci).

Standardní schéma elektrické vyhřívané podlahy s topnými kabely nebo rohožemi

Při pokládce elektrických vytápěných podlah se často doporučuje použít tepelnou izolaci s fóliovým povrchem. Argumentuje to tím, že fólie odráží tepelné paprsky do místnosti. Takto to funguje, ale se vzduchovou mezerou mezi topením a folií (alespoň 3 cm). Ve vytápěné podlaze nejsou a nemohou být žádné vzduchové mezery. Takže pokládka tohoto materiálu je jen ztráta peněz a času. Existuje další argument proti položení vrstvy fólie pod teplou podlahu. Fólie v betonu se po pár týdnech rozpadne na prach a stane se zcela nepoužitelnou. Nemohou v tomto stavu ani rovnoměrněji přerozdělovat teplo.

Termostaty a senzory

Okruh elektrického podlahového vytápění vyžaduje přítomnost termostatu a teplotního čidla. Jejich přítomnost není nutná – ohřívače můžete ručně zapnout a vypnout. Ale pouze spolu s těmito zařízeními bude systém fungovat normálně, po dlouhou dobu, poskytovat požadovanou úroveň pohodlí, racionálně využívat elektřinu a vyhýbat se přehřívání. Přítomnost či nepřítomnost termostatu s čidlem nijak neovlivňuje výpočet elektrické vyhřívané podlahy, má však velmi silný vliv na životnost. Jak již bylo řečeno, naprostá většina topných těles se přehřátí bojí a ručním ovládáním se mu jen velmi těžko vyhnete. Několikrát se stane, že nestihnete vypnout včas, kabely/fólie/rohože se roztaví.