Potência do piso aquecido - cálculos para tipos de aquecimento elétrico e de água

Os modernos sistemas de piso radiante entraram na vida das pessoas não há muito tempo, mas criaram raízes imediatamente.As vantagens deste tipo de aquecimento fazem-se sentir assim que se começa a utilizá-los. E não importa se é uma rede de aquecimento adicional ou a principal.

Mas você precisa escolher a característica certa - a potência do piso aquecido. É determinado pelo fabricante levando em consideração o design do elemento de aquecimento.

Temperatura média do piso radiante

Existem vários documentos legislativos que definem os chamados indicadores microclimáticos permitidos e ótimos. Um deles é SanPiN 1.2.3685-21. Afirma que um indicador aceitável é aquele em que as pessoas já não se sentem confortáveis. Mas não há nenhum dano à saúde.

O indicador ideal é aquele em que o conforto é reduzido em apenas 20%. Ou seja, uma pessoa não gasta nenhum gasto sério com termorregulação.

O parâmetro ideal de acordo com GOST tem limites exatos de temperatura:

• mínimo – +12 ℃;
• máximo – +28 ℃.

O valor exato da temperatura depende de dois fatores: estação do ano e tipo de ambiente. Este último é, por exemplo, um quarto, sala, corredor, banheiro, etc.

No desenvolvimento do SanPiN participaram médicos que, conhecendo a fisiologia humana, estabeleceram com precisão uma temperatura confortável nos alojamentos de acordo com o fator sazonal:

• no verão 22-25℃;
• no inverno 20-22 ℃.

Agora por tipo de quarto:

• quarto – 18-20 ℃;
• sala de estar – 19-21 ℃;
• quarto infantil à noite - 18-20 ℃, durante o dia - 20-23 ℃, para bebês não inferior a +20 ℃;
• banheiro – 19-21 ℃;
• banheiro – 24-26 ℃;
• cozinha - 19-21 ℃, se você cozinha com frequência, então 17-18 ℃.

Portanto, a temperatura do piso aquecido pode ser diferente em cada ambiente. Mas existe um valor médio, que é determinado pelo SNiP - +26-27 ℃. Neste caso, o indicador é inferior ao valor do regime de temperatura do radiador. Daí a poupança de que se fala quando se trata de pisos aquecidos. A propósito, os europeus têm padrões diferentes - +21-22 ℃.

O que afeta a potência de um piso aquecido?

Existem muitos fatores que influenciam a potência de um piso aquecido:

1. Condições climáticas da região.
2. A casa está isolada ou não?
3. Número de janelas na sala.
4. Pisos aquecidos são o sistema de aquecimento principal ou adicional.
5. Dimensões da sala e sua finalidade.
6. Tipo de piso.

Tudo fica claro com a região - quanto mais ao norte você vai, mais potência você precisa para escolher pisos aquecidos.

Isolamento térmico da sala

O isolamento térmico é mais difícil. Afinal, o principal fator que influencia a escolha da energia é a perda de calor do edifício. Quanto maiores forem, mais potente deve ser o aquecimento. Isso significa que os custos de energia aumentarão, pelos quais você terá que pagar mais. Por exemplo, as paredes de uma casa de painéis apresentam perda de calor na faixa de 50%, o que é totalmente inaceitável na realidade moderna.

Portanto, recomenda-se isolar todas as estruturas construtivas da casa ou aumentar sua espessura. A primeira opção é mais simples em termos de construção e mais barata. As condições obrigatórias são a instalação de portas de entrada isoladas e janelas multicâmaras de plástico ou madeira.

A quantidade deste último não afeta muito a perda de calor, pois este valor é baixo em comparação com outros elementos do edifício. É responsável por 10% das perdas totais.

É a principal fonte de aquecimento

Se o piso aquecido for o principal sistema de aquecimento, a potência recomendada para instalações residenciais é de 160-200 W por m². Se este for um sistema adicional, então 110-140 W. Se houver um volume não aquecido abaixo, o número aumenta para 130-160 W por metro quadrado. Em salas úmidas, a potência aumenta para 160-180 W.

Há um ponto ao qual nem todos prestam atenção. É designado em SNiPs. Se a área onde se decide colocar pavimentos aquecidos for inferior a 70% da área total da divisão, então um sistema de aquecimento deste tipo só pode ser utilizado como adicional.

Por exemplo, se a área ocupada por móveis for de 35%, então a potência do piso aquecido instalado deverá ser calculada levando em consideração o requisito acima. Em números, não deve ultrapassar 110-140 W/m².

Tipo de piso

Existem dificuldades na escolha da potência de um piso aquecido em função do material de acabamento da base do piso. Depende da condutividade térmica do revestimento. Por exemplo, para revestimentos cerâmicos este parâmetro é 0,5-0,9 W/m K. Para linóleo - 0,2, para laminado - 0,1.

Ou seja, quanto maior o valor, mais intensamente o material transmite energia térmica através de si e o aquecimento funciona com mais eficiência.Conseqüentemente, a potência deve ser menor. Nesse sentido, os revestimentos cerâmicos ganham e perdem laminado.

Tipo e tamanho do quarto

Potência específica tendo em conta os tipos de instalações por 1 m² de área:

• salas e cozinha localizadas no 1º andar da casa – 140-150;
• salas e cozinha localizadas no 2º andar e superiores – 120-130;
• banheiros e lavabos – 140-150;
• galerias e varandas envidraçadas – 180-190.

Todos os valores de potência acima são fornecidos sem levar em conta as perdas de calor. Para estabelecer o parâmetro exato, são convidados profissionais com equipamentos especiais.

Tipo de instalação

Independentemente do tipo de piso aquecido, ele é colocado sobre uma base preparada. Deve ser liso, reparado e isolado. Ao tipo água é adicionada outra camada - uma impermeabilizante em forma de membrana colocada na base.

A instalação da rede de aquecimento propriamente dita é efectuada através de três tecnologias:

1. As telhas cerâmicas são montadas no topo do elemento de aquecimento usando uma composição adesiva.
2. Uma betonilha de cimento e areia é colocada sobre o elemento de aquecimento. Quanto mais espesso este último, mais tempo leva para aquecer. Conseqüentemente, haverá um consumo excessivo de energia por algum tempo.
3. Tecnologia seca. É utilizado no acabamento da base do piso com laminado. Aqui é necessário entender que o laminado é colocado diretamente no sistema de aquecimento somente se este for um piso de filme infravermelho. Em outros casos, é instalada uma camada plana e sólida de compensado, OSB ou aglomerado. Existe outra opção mais barata - colocar o elemento de aquecimento em ranhuras pré-preparadas feitas no chão.

Tipo de termostato

A principal característica do termostato é a potência de comutação, que varia na faixa de 3 a 3,5 kW.O valor exato pode ser encontrado na ficha técnica do produto.

Este parâmetro do termostato depende do consumo de energia do piso aquecido. Aqui não é específico, mas geral. Ou seja, aquele que é consumido por todos os metros quadrados.

Por exemplo, a área total coberta pelo elemento de aquecimento é de 20 m². A potência específica em pisos aquecidos, também conhecida como potência nominal, é de 120 W para aquecimento adicional e 180 W para a fonte de calor principal.

Agora você pode calcular a potência total:

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

Se o termóstato seleccionado tiver um indicador de comutação de, por exemplo, 3,35 kW, então pode ser instalado num sistema de piso radiante que funciona apenas como rede de aquecimento adicional.

Como calcular a potência de um piso aquecido a água

Não é difícil calcular a potência de pisos de água quente. Para fazer isso você precisa conhecer quatro indicadores:

• a área onde o elemento de aquecimento é colocado;
• fluxo de refrigerante;
• com que passo o elemento de aquecimento é colocado;
• perdas de calor da sala.

Planejamento

Se for instalado nos quartos um sistema de piso radiante tipo água ou infravermelho, não há necessidade de traçar um plano. A razão é que tubos de plástico e hastes de carbono transportam facilmente cargas de móveis pesados, instrumentos musicais e eletrodomésticos.

É necessário um plano se outros tipos forem usados: cabo, cabo em esteiras, filme infravermelho. Portanto, uma sala é desenhada em escala em uma folha de papel com a localização exata dos móveis e outros objetos pesados. Tudo o que ficar livre deles deve ser coberto pela resistência.

Determinação da área

Tudo fica claro com as opções de água e vara.Eles vão cobrir toda a base do piso a uma distância de 10-15 cm das paredes, você terá que mexer nas outras três opções. Para isso, a planta desenhada no papel, ou melhor, a superfície livre de móveis, deve ser dividida em formas regulares. A maneira mais fácil é se forem retângulos cuja área seja igual à multiplicação de seus lados. As áreas de todas as figuras são somadas para criar uma área de aquecimento.

Você pode fazer o oposto. Calcule a área total da sala. Em seguida, calcule separadamente a área dos móveis e demais itens. Some este último e subtraia o resultado resultante do indicador total.

Cálculo de perda de calor

Existe uma fórmula pela qual a perda de calor é calculada - Q=ST/R, onde:

• S – área do quarto;
• T – diferença entre as temperaturas do ar interna e externa;
• R – resistência térmica com unidade de medida m² K/W.

A última característica não é a condutividade térmica.

Esta fórmula é usada para calcular a perda de calor das estruturas dos edifícios: paredes, pisos, tetos, janelas e portas. Em seguida, os valores obtidos são somados.

Por exemplo:

• altura do teto – 3 m;
• largura da sala – 5 m;
• seu comprimento é de 10 m;
• janelas medindo 1,5x1,4 m;
• a temperatura dentro da sala é de +20 ℃, fora de -20 ℃.

Primeiro você precisa calcular a área de cada estrutura do edifício:

• paredes: (5+10+5+10)x3=90 m²;
• piso e teto separadamente: 5x10=50 m²;
• janela: 1,5x1,4=2,1 m².

Área total de estruturas prediais: 192 m².

O coeficiente de expansão térmica é um valor tabular. Depende da espessura dos materiais utilizados e da sua condutividade térmica. Por exemplo, pisos em betonilha de cimento com espessura de 10 cm e espessura de isolamento - lã mineral - 5 cm:

• Betonilhas R: 0,1/1,75=0,057 m² K/W;
• Lã mineral R: 0,05/0,037=1,35.
• total R – 1,4 m² K/W.

E desta forma são calculadas todas as estruturas do edifício, cujos valores são somados.

Você pode calcular as perdas de calor de cada estrutura separadamente. Mesmos andares:

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

Os valores obtidos de perdas de calor para cada estrutura do edifício são resumidos em um indicador.

Fluxo de refrigerante

Este cálculo é realizado apenas para um sistema de piso radiante à base de água. É feito para selecionar corretamente a bomba de circulação que conduz a água quente pelas tubulações ocas do sistema.

Para isso, utiliza-se a fórmula: G=0,86Q/∆t, onde:

• 0,86 – capacidade calorífica da água;
• Q – potência térmica em W;
• ∆t – diferença de temperatura nos circuitos de retorno e alimentação.

Colocação do passo e comprimento do contorno

Aqui precisamos falar apenas sobre campos de calor de água e cabos elétricos. Este último tem uma seleção mais ampla, que depende da potência do piso aquecido por 1 m².

Por exemplo:

• o degrau de assentamento é de 7,5 cm sob a betonilha, para a qual é utilizado um cabo de 130 W;
• passo 12 cm – 150-160 W;
• passo 15 cm – 180-200 W.

Se o piso radiante for utilizado como circuito de aquecimento adicional, a potência pode ser reduzida. A mesma redução pode ocorrer se o elemento de aquecimento for colocado sob a placa cerâmica diretamente sobre o adesivo.

Com um cachimbo é um pouco diferente. Aqui a dependência não está na potência, mas no diâmetro do tubo. Por exemplo, 16 mm:

• O tubo com diâmetro de 16 mm é colocado em incrementos de 15 cm;
• se a perda de calor na sala for grande, o degrau é reduzido para 10 cm;
• O degrau pode ser aumentado para 20 cm se o piso radiante não for a principal fonte de calor.

Pode ser utilizado um campo maior, mas não em casas e apartamentos. É utilizado em instalações industriais na colocação de tubos de grande diâmetro.

Para calcular o comprimento do circuito de água utiliza-se a fórmula F=S/h, onde:

• S – área de aquecimento;
• h – etapa de assentamento do elemento de aquecimento.

Se o comprimento do circuito da tubulação ultrapassar 100 m, ele deverá ser dividido em várias seções com termostato, sensor de temperatura e bomba de circulação conectados a cada seção.

Potência de piso

Este valor em pisos aquecidos a água não é muito grande. Varia de 40 a 150 W por metro quadrado de superfície. Mas é preciso levar em consideração que a distribuição do refrigerante e, portanto, do calor, deve ocorrer de maneira uniforme em todo o circuito.

Existe tal indicador - a densidade do fluxo de água termal. Isto é o que se leva em conta na escolha de uma bomba de circulação. Para calcular seu valor, use esta fórmula Q=q/S, onde:

• q – perda de calor;
• S – área aquecida.

Desempenho da caldeira

É raro que mais de uma caldeira de aquecimento esteja instalada em uma casa. Portanto, a sua potência é determinada tendo em conta a potência de todos os sistemas de aquecimento, incluindo pisos aquecidos. Ou seja, para o cálculo são tomados e somados os valores de potência de cada cômodo.

Um adicional de 15% é adicionado ao valor resultante. Esta é uma reserva que compensa os custos de recursos da própria caldeira caso ela funcione na carga nominal máxima.

Não é necessário fazer cálculos complexos, mas tome como base a proporção: são consumidos 10 W de energia térmica por 1 m² de área. Por exemplo, se a área total da casa for de 100 m², é utilizada uma caldeira de 10 kW para aquecê-la.

Bomba de circulação

Quanto mais longo for o circuito de piso aquecido, mais potente será a bomba que você precisa comprar. Você pode usar a fórmula especial Q=0,86 P/∆t, onde:

• 0,86 – condutividade térmica da água;
• P – potência da caldeira em kW;
• ∆t – diferença de temperatura nos circuitos de alimentação e retorno.

Vamos calcular a potência de um piso aquecido elétrico

Antes de começar a calcular um piso aquecido elétrico, você precisa determinar com precisão vários parâmetros do sistema de aquecimento:

1. Piso quente será utilizado como fonte principal de calor ou como fonte adicional. Ou seja, sua potência será de 150-200 W/m² ou 110-150 W/m².
2. Quais são as perdas de calor? Se forem superiores a 100 W/m², não poderá ser utilizado como principal.
3. Pisos elétricos aquecidos são instalados apenas em áreas livres de móveis.

Fórmula de cálculo da potência P=PnS, onde:

• Pн – potência do elemento de aquecimento;
• S é a área da sala livre de móveis, eletrodomésticos de chão e instrumentos musicais de chão.

A primeira característica é indicada pelo fabricante na rotulagem do produto. Por exemplo, na foto abaixo você pode ver que a potência do cabo é de 24 W/m. É o que diz lá – 24W/M.

Conhecendo o passo de colocação do cabo, você pode determinar quanto calor ele produzirá por 1 m². Por exemplo, se o passo de assentamento for de 15 cm, serão colocados 6 contornos em um metro quadrado. Isto significa que a potência total é 24x6 = 144 W/m².

Conhecendo o último parâmetro e a área aquecida, você pode calcular com precisão a potência total necessária de um piso aquecido elétrico. Ou seja, multiplicando duas características entre si.

Qual sistema de piso radiante escolher

Se falamos de apartamentos, só existem pisos aquecidos eléctricos. É proibido ligar a rede de água ao aquecimento da casa. Você pode instalar uma caldeira separada ou montar uma unidade complexa de distribuição de água. Mas tudo isso é difícil, não lucrativo e trabalhoso. Portanto, apenas do tipo elétrico.

Qualquer um dos itens acima pode ser instalado em uma residência particular.É preferível dar preferência ao de água, pois é simplesmente ligado à caldeira de aquecimento através de um distribuidor de refrigerante.

Determinando a temperatura na sala

Pelas normas, a temperatura ambiente deve ser medida em seis pontos. Altura 20 cm e 150 cm do chão. Horizontalmente - em dois cantos opostos e no meio da sala. As medições são realizadas por 10 minutos em cada ponto.

O valor médio de três medições é determinado ao nível de 20 cm, e exatamente o mesmo ao nível de 150 cm.No primeiro caso a temperatura deve estar dentro de +27 ℃, no segundo não inferior a +18 ℃.

Como reduzir custos de consumo

Reduza o consumo de energia Pode. Para fazer isso, você terá que fazer várias coisas importantes:

1. Efetue o isolamento de todas as estruturas do edifício, selecionando com precisão o material de isolamento térmico tendo em conta a sua espessura ou condutividade térmica.
2. Instale janelas e portas que pertençam à categoria isolada.
3. Utilize materiais com alta condutividade térmica para o acabamento da base do piso.
4. Defina corretamente a temperatura nos termostatos levando em consideração a hora do dia.
5. Ligue à sua casa uma tarifa dupla, que lhe permite utilizar a electricidade à noite com metade do pagamento.

Se decidir instalar pisos aquecidos numa casa ou apartamento, deve primeiro calcular a sua potência. Se isso não for feito ou a escolha for feita “a olho nu”, existe uma grande probabilidade de ocorrer uso excessivo de energia. Além disso, o microclima nos quartos não será confortável.

Quanto consome um piso aquecido? Consumo de energia elétrica em piso aquecido: vídeo.

Se alguém já teve experiência na escolha de um piso aquecido com base na potência, conte-nos nos comentários. Salve o material nos favoritos para não perder fórmulas de cálculo úteis.