Расчет энергопотребления инфракрасной пленки

При расчетах потребления электричества инфракрасной пленки необходимо четко разделять 2 понятия:

1. Необходимая выделенная мощность, или максимальное электропотребление 1 м² (пусковые токи) Потребление инфракрасной пленки на 1 м² в час равно 150, или 220 Вт/м2 +/- 10% (в зависимости от модели ИК пленки). При отоплении больших площадей, для снижения общей выделенной мощности применяется ИК пленка с максимальным потреблением 150 Вт/м2. При включении инфракрасная пленка за 15 — 20 минут нагревается до температуры 50 — 55 °C и будет держать ее постоянно — данный параметр обязательно принимать в расчет для расчета выделенной мощности для всей системы инфракрасного отопления. Если вам нужна температура пола 50 градусов — то пленка будет потреблять 150 или 220 Вт/м2.

График времени нагрева и расхода электроэнергии инфракрасного теплого пола с потреблением 240 Вт/час при температуре пленки 55 °C представлен на рисунке 11.

Рис. 11.

То есть, при включении 10 м² пленки — будет максимально потреблять 2400 Вт или 2,4 кВт/час; 50 м² ИК пленки — максимальное потребление 12 кВт — при этом с помощью специальных программируемых автоматов управления нагрузкой вы можете сократить максимальную потребляемую мощность разделив помещения на зоны отопления которые будут нагреваться по очереди (зал, спальня, кухня) 4 + 4 + 3 кВт. Таким образом можно уменьшить максимальную необходимую мощность для отопления 50 м² ИК пленки с 12 до 4 кВт.

2. Потребление электроэнергии инфракрасной пленки (10 — 60 Вт/м2 в час) — это реальное ежедневное потребление инфракрасного теплого пола (за которое предстоит платить) (рис. 12).

Инфракрасная пленка занимает большую площадь обогрева в помещении (от 40 — 70% всего помещения). Все тепло подымается снизу вверх прогревая все помещение.

Происходит очень быстрый нагрев — инфракрасная пленка очень быстро нагревается и при достижении заданной температуры и автоматически отключается.

Помещение имеет теплые стены (температура опускается медленно).

С помощью автоматического терморегулятора производится оптимальная настройка обогрева комнат (некоторые помещения (нежилые и хозяйственные (ванная, коридоры)) нет необходимости постоянно отапливать днем, или ночью.

За счет этого экономия от максимальной мощности инфракрасной пленки составляет 60 — 90%, если перевести данный параметр во время, то обогрев пленки включается на 6 — 25 минут в час. Точные цифры зависят от множества параметров (предназначение и объем помещения, материал и теплопроводность стен, количество окон, их размеры и модель (энергосберегающие стеклопакеты или нет) количество дверей и как часто их будут открывать, объем мебели, высота потолков, типа напольного покрытия и т. п.).

Для определения экономической рациональности использования ИП для отопления, произведём расчет энергопотребления инфракрасной пленки на загородный дом жилой площадью 167 м² (рис. 13).

Рис. 13.

Методика расчета:[6].

Считаем площадь каждого отапливаемого помещения (Длина Ч Ширина = S м2) и всех помещений в целом;

Считаем площадь застилаемой поверхности каждого помещения;

для дополнительного отопления 40 — 50% от всего помещения;

для основного отопления 60 — 70% от всего помещения;

Разделяем все помещения на зоны обогрева (где будет стоять терморегулятор) и считаем общую площадь и площадь застила для каждой зоны отопления.

Для достоверности расчетов применяем максимальные параметры потребления (с запасом) инфракрасной пленки 1 м² = 160 Вт/час (0,7 Ампер) U = 220 Вольт.

Правила для расчета зон отопления: [6].

Расстилается инфракрасная пленка в помещении полосами (рис. 14), минимальная ширина рулона пленки 50 см, или 1 метр.

Рис. 14.

Инфракрасную пленку не застилают под массивную мебель (имеющее большое и плотное соприкосновение с полом (шкафы, кровати, тумбы и т. п.)) и электрооборудование (стиральную машинку). Исключение: можно застилать пленку под мебель, если на мебели имеются высокие ножки от 10 см (диван) — есть свободное пространство для прохождения ИК лучей и тепла, это позволит избежать местного перегрева мебели и напольного покрытия.

В нежилых/хозяйственных помещениях возможно застилать пленку до 40 — 50% (в зоне контакта ног).

Для каждой зоны отопления необходимо будет установить отдельный терморегулятор, либо приобрести терморегулятор способный контролировать температуру пола одновременно в нескольких зонах. Количество зон обогрева можно изменять в зависимости от предназначения помещений, частоты его посещения, на усмотрение пользователя.

В среднем обычный терморегулятор рассчитан на максимальную нагрузку 3,6 кВт что составляет площади застила инфракрасной пленки 15 м² (при потреблении 240 Вт/м2) и 24 м² (при потреблении 150 Вт/м2). При составлении зон отопления необходимо обращать внимание на площадь застила пленки и максимальную мощность терморегулятора. К примеру потребление инфракрасной пленки площадью 20 м² будет максимально 4,8 кВт — для этого необходимо будет выбрать более мощный терморегулятор.

В таблице 4 представлены результаты расчета энергопотребления ИП для указанного загородного дома.

Таблица 4.

Из таблицы 4 определяем, что для отопления дома площадью жилых и хозяйственных помещений 167 м² необходимо примерно 106 м² инфракрасной пленки.

Максимальная потребляемая мощность при этом 17 кВт (при одновременном включении обогрева всех помещений) что является недопустимо высоким показателем при условии что в среднем на весь дом выделяется максимум от 5 до 15 кВт.

Решить эту проблему помогает блок управления отоплением. Специальный автомат настраивают на поочередную работу каждой зоны отопления, таким образом автомат включает каждую зону по отдельности через определенный интервал времени, или по необходимости не давая помещениям остыть и не допуская одновременного включения всех зон отопления.

К примеру при выделенной мощности в 15 кВт на весь дом, автомат можно настроить:

• 6 кВт — освещение и электроприборы в доме;
• 9 кВт — на инфракрасное отопление загородного дома.

С помощью программируемого автомата мы можем объединить зоны отопления на 2 контура, к примеру:

Контур 1 — первый этаж (Зона отопления 1 + Зона отопления 2 + Зона 3 = 8,3 кВт) будет включатся в первую очередь только на 5 минут, затем отключается и включается отопление загородного дома на втором этаже.

Контур 2 (Зона отопления 4 +5 + 6 = 8,6 кВт) так же на 5 минут.

Таким образом каждая зона отопления будет питаться каждые 5 минут. При нагретом доме и теплых стенах падение температуры за 5 минут очень незначительно. В результате мы получаем эффективную систему по снижению общей нагрузки (вместо необходимых 17 кВт используем 9 кВт на отопление) и экономию на расходах электричества. Блок управления отоплением позволяет разбить зоны отопления до четырёх контуров.

Расчет потребление электричества инфракрасного пола на 1 м2:

Реальное потребление электричества составляет от 10 до 60 Вт/м2 в среднем на отопление загородного дома где инфракрасная пленка применяется как основной источник отопления 30 — 40 Вт/м2. В Жилых многоквартирных домах где инфракрасное отопление используется в качестве дополнительного источника отопления 10 — 30 Вт/м2.

Расходы на отопление в вашем доме зависят от:

общей площади обогреваемого помещения, общей площади застилаемой пленки, тип напольного материала (кафель, ламинат, паркет, ковролин, линолиум),.

высота стен и потолков (объем помещения),.

материал и теплопроводность стен, количество и площадь окон, теплопроводность стеклопакетов и рам, количество дверей и как часто вы их будете открывать, объем мебели в помещении, теплопроводности межэтажного перекрытия, наличие дополнительных источников отопления.

Расчеты расходов на энергопотребление инфракрасной пленки:

Для максимальной уверенности и достоверности расчетов возьмем в среднем высокое энергопотребление инфракрасной пленки равное 40 Вт/м2 в час (¼/12 на одну минуту пленка включается, происходит нагрев пола до 25 градусов — отключается на 4 минуты — температура пола/помещения за 4 минуты должна остыть на 3 — 5 градусов, итого: 12 включений в течении часа).

Результаты вычислений представлены в таблице 5.

Таблица 5.

Если стены хорошо утеплены и теплопотери минимальны, то на отопление загородного дома будет уходить 10 — 30 Вт/м2.

Для нашего дома:

При расчете 30 Вт/м2 оплата в месяц будет составлять 5 724 руб/месяц.

При расчете 20 Вт/м2 оплата в месяц будет составлять 3 816 руб/месяц.