Швидкість нагріву "Теплої підлоги"

Досить часто споживачі і фахівці ставлять запитання: "Скільки часу буде потрібно на нагрів підлоги при включення системи "Тепла підлога" при настанні холодів?". Або інший подібні питання: "Наскільки швидше нагріється підлога з нагрівальним матом, покладеним відразу під плиткою в порівнянні з кабелем в стяжці? ".

Для відповіді на ці запитання нижче наведені оціночний розрахунок швидкості нагріву конструкції підлоги і приклади обчислення часу нагріву для деяких конструкцій підлоги.

В даному розрахунку приймається наступна конструкція: підлога без теплоізоляції під кабелем, знизу під перекриттям - опалювальне приміщення. До уваги не беруться втрати тепла з поверхні підлоги і з поверхні стелі під бетонним перекриттям. Передбачається, що для оцінки нагрівання задаеться пласт над кабелем / матом і пласт під кабелем / матом з аналогічною товщиною.

Час нагріву підлоги пов'язано з теплоємністю його конструкції і для 1м² може бути розраховане за формулою:

t_{нагріва} = (С/Р) • (Початкова - Кінцева),

де

С - теплоємність 1 м² підлоги,
Р - потужність нагрівальної системи, Вт/м²,
Т - температури підлоги початкова і кінцева.

Теплоємність розраховується за формулою:

C = ρ • c • V,

де

ρ - питома щільність матеріалу (-ів) конструкції підлоги,
с - питома теплоємність матеріалу (-ів) конструкції підлоги,
V - об'єм води, що нагрівається конструкції підлоги.

Для прикладу візьмемо такі характеристики:

встановлена потужність - 135 Вт/м² (при 220 В);
товщина стяжки над кабелем/матом - 15 мм + клей 5 мм + плитка 10 мм = 30 мм;

початкова температура підлоги - 18° C, приймаємо мінімальну комфортну температуру "Тепла підлога" - 27 ° C;
Питома теплоємність цементно-піщаної стяжки c = 840 Дж / (кг • K), питома щільність ρ = 1600 кг/м3 (ДБН В.2.6-31: 2006 Теплова ізоляція будівель). Для простоти розрахунку приблизно такі ж характеристики для клею і плитки.
Для спрощення розрахунку передбачається, що для початкового нагріву оцінюється пласт над кабелем / матом і пласт під кабелем / матом з аналогічною товщиною. Таким чином, теплоємність 1 м2 конструкції підлоги з прогрівається товщиною 30 + 30 = 60 мм = 0,06 м і відповідно з таким же об'ємом для 1 м2 складе:

C = ρ • c • V = 1600 • 840 • 0,06 = 80 640 Дж/(K • м²).

Час нагріву складе:

t_{нагріва} = (80640/135) • (27 - 18) = 5376 c≈ 1,5 години.

Таким чином, оцінне значення швидкості нагріву з 18 до 27° C (на 9° C) для системи "Тепла підлога" з потужністю 135 Вт / м, з глибиною установки кабелю / мату - 3 см, стяжкою під кабелем / матом товщиною мінімум 3 см , теплоізоляція відразу під кабелем / матом відсутня, становить приблизно 1,5 години.

Швидкість нагріву підлоги над кабелем / матом становить приблизно 3 см / 1,5 години ≈ 2 см / год, де 3 см - глибина установки кабелю / мату і немає теплоізоляції відразу під кабелем.

Ця швидкість і дасть відповідь на питання -

"Скільки часу буде потрібно на нагрів підлоги, якщо кабель лежить на такий-то глибині?",

- Тобто глибина установки кабелю ділиться на цю швидкість.

Якщо кабель / мат встановлений безпосередньо на теплоізоляцію, тобто відсутня нагрів стяжки під ним, то при аналогічній глибині його установки швидкість нагріву буде в 2 рази вище - приблизно 4 см/год.

Нижче наведені приклади оціночних розрахунків часу нагріву поверхні "теплої підлоги" до мінімальної комфортної температури при потужності 130 Вт / м2.

Мат під плиткою товщиною 1,5 см (тут конструкція статі зазвичай завжди без теплоізоляції "відразу під матом"): 1,5 см / 2 см / год ≈ 0,75 годину.

Кабель нагрівальний встановлений в стяжку без теплоізоляції на глибині 5 см від поверхні, знизу під перекриттям тепле приміщення: 5 см / 2 см / год ≈ 2,5 годину.