Расчёт мощности электрических нагревателей применяемых для тёплых полов, а также рекомендации по выбору оборудования для тёплых полов, расчёт расхода электрической энергии при электрическом обогреве помещения. Возможности и способы уменьшения расхода электрической энергии используемой на электрический обогрев пола.

Для примера расчёта электронагревателей пола возьмём схему подогрева прихожей, изображенную на рисунке в статье «Экономичный электрический обогрев пола». Электрическая схема подключения тёплых полов состоит из двух последовательно соединенных участков нагревателей. Схема включения нагревателей обеспечивает включение только одного меньшего участка для сушки обуви в прихожей или двух последовательного соединенных участков, меньшего и большего на входе в прихожей. При покупке нам известна мощность нагревателей пола, а также их геометрические размеры. Для примера предположим, что мощность нагревателей пола равна 150 Вт на квадратный метр обогреваемой площади. Ширина рулона плёнки равна 0,8 м, а общая длина плёночных нагревателей пола равна 1,5 м., причём они разделены на два последовательно соединённых участка. Длина меньшего участка равна 0,5м., а большего 1,0 м.

Произведём подробные расчёты режимов работы нагревателей:

Площадь меньшего участка длиной 0,5 м при ширине 0,8 м составляет 0,4 квадратных метра.

Значит, мощность нагрева составит 60 Вт.

Зная мощность и напряжение находим ток в цепи по формуле:

I = P / U = 60 Вт / 220В = 0,27 А

Сопротивление этого нагревателя составит:

R = U / I = 220 B / 0,27 A = 815 Ом

Аналогично можно найти сопротивление  и второго участка. Поскольку мы знаем, что длинна большего нагревателя в два раза больше, то и без подробных расчётов можно считать, что его мощность будет в два раза больше, а сопротивление в два раза меньше и составит 407,5 Ом.

В конкретной схеме нагреватели при включении выключателя СА2 будут соединены последовательно. Рассчитаем ток и мощности каждого из нагревателей при их последовательном соединении :

Общее сопротивление двух нагревателей будет равно их сумме и составит 1222,5 Ом.

Тогда общий ток составит:

I = U / R = 220 B / 1222,5 = 0,18 А.

Мощность двух последовательно соединённых нагревателей пола составит всего:

Р = U * I = 220 B * 0,18 А = 39,6 Вт.

Ещё можно найти падение напряжения на каждом из нагревателей при их последовательном соединении.

Падение напряжения на большем нагревателе составит:

Uб = I * Rб = 0,18 А * 407,5 Ом = 73,3 В.

Падение напряжения на меньшем нагревателе составит:

Uм = I * Rм = 0,18 А* 1222,5 Ом = 146,7 В

Тепловая мощность, выделяемая на большем нагревателе при последовательном их соединении составит:

P = U * I = 73,3 B * 0,18 B = 13,2 Вт

Мощность на меньшем нагревателе будет равна:

P = U * I = 146,7 В * 0,18 А = 26,4 Вт

Количество электрической энергии, расходуемое при последовательном включении двух нагревателей тёплого пола за сутки составит:

39,6 Вт * 24 ч = 0,95 кВт.ч

Количество энергии при непрерывной работе одного нагревателя пола площадью 0,4 м2 за сутки составит:

60 Вт * 24ч = 1,44 кВт.ч

При непрерывной работе электрических нагревателей тёплого пола с площадью нагревателей 10 М2, мощностью 150 Вт на квадратный метр, потребляемая мощность составит 1,5 кВт, а расход электроэнергии за сутки составит 36 кВт.ч.

Реальный расход энергии на электрический обогрев при использовании терморегуляторов зависит от наличия других источников тепла, общей обогреваемой площади, теплоизоляции помещения, наружной температуры воздуха и других факторов и при правильном использовании нагрева тёплых полов будет в разы меньше.

Однако, при выборе терморегулятора, выключателей и защиты необходимо ориентироваться на максимальную мощность. При максимальной мощности нагревателей 1,5 кВт, одного регулятора мощности, скорее всего, будет недостаточно. Необходимо разбивать нагреватели пола на зоны нагрева и на каждую зону ставить свой регулятор мощности или соединять зоны последовательно или ставить более мощный терморегулятор.

Остаётся только определить максимальный ток потребляемый нагревателями, который при больших мощностях надо учитывать для выбора проводов и защиты.

I = P / U = 1500 Вт / 220 В = 6,8 А

Большинство используемых проводов и выключателей подходит для использования при этой мощности нагревателей.

Использование только электронагревателей для обогрева помещения дело довольно дорогое. Если электронагреватели, например, общей мощностью 15 кВт будут включены постоянно в течение 30 дней, то расход электроэнергии на обогрев составит 10800 кВт.ч. Поэтому необходимо знать, как правильно сделать   и использовать теплые полы с электрическими нагревателями и использовать экономичный электрический обогрев пола.