電気床暖房の計算

床暖房は私たちの家にもどんどん普及してきています。床は、水加熱、スクリードにパイプを敷設する、または電気、つまり電気を熱に変換するさまざまな発熱体を使用して加熱されます。温水床を設置することが常に可能であるとは限りません - 古いアパートでは許可を得ることが不可能です。電気暖房を使えば簡単です。古い床でも負荷を最小限に抑えるオプションを見つけることができます。しかし、家を暖かくするには、まず電気床暖房を計算する必要があります。そうすれば、手配のコストは最適になり、電力は最も寒い時期でも十分になります。

計算方法

まず第一に、床暖房をメイン暖房にするか（ラジエーターや他の熱源を使用しない）、それとも追加暖房にするか（快適性を高めるため）を決定する必要があります。これに応じて電気床暖房の計算が変わります。床暖房が追加暖房のみの場合、床を快適な 28.5 ～ 29 ℃に加熱するのに十分な電力が必要なだけです。その他の要件はありません。この状況では、経験的に決定された平均値 (以下の表) を自由に使用してください。床暖房を主暖房として使用する場合、アプローチは異なります。熱損失を補うのに十分な熱が必要です。ここではすべてがやや複雑です - 計算が必要です。

熱損失に基づく電気床暖房の計算

電気床暖房の計算方法は 2 つあります。 1つ目は正確な計算です。この手法を使用する場合、まず部屋の熱損失を決定します。これには、建物が位置する地域、壁の材質と厚さ、断熱材の厚さと種類、窓のサイズとガラスの種類、通りに面した壁の有無と面積、部屋の向き（南、北など）。これらすべての要因が、部屋から排出され、補充する必要がある熱の量に影響します。

建築材料の種類ごとの熱損失は専門文献で確認でき、別の方法があります。この計算は面倒な作業ですが、正確なデータを得ることができます。これは自分で数えたい場合に備えてです。そうでない場合は、専門家に熱工学計算を注文できます。また、床暖房のための広いエリアが計画されている場合は、それを注文することをお勧めします。場合によっては、自己判断による熱損失が、専門家が提示する熱損失の数倍になることがあります。そして、過剰な電力はお金の無駄になります。

得られた数値は、特定の部屋の熱損失を補うために必要な電気床暖房の電力になります。電気床暖房の計算全体は、必要な量の熱を（可能な限りわずかなマージンで）集合的に生成するような量と電力の発熱体を選択することで構成されます。これらが暖房ケーブルの場合は、必要なケーブル全体を所定のエリアに収容できるように敷設計画を開発する必要があります。フィルム床暖房を使用する場合は、必要な電力のフィルムを探す必要があります。いずれの場合も、足元で暖房スポットの寒さや暑さを感じないようにするために、隣接する発熱体間の距離は 30 cm を超えないようにしてください。また、通常の熱再分配 (ストライプ状ではない) のためには、最低高さが必要であることに注意してください。スクリードの長さは 3 cm、できれば約 5 cm にする必要があります。

注記！電気床暖房は、家具や大型家電製品が置かれていないエリアにのみ設置されます。これは、ほとんどの場合、床暖房の発熱体は過熱を許容しないためです (自己調整式加熱ケーブルを除く)。したがって、電気暖房床の計算は、間取り図（縮尺どおり）上の家具や機器の位置から始まります。家具が占有していない領域を決定したら、計算を開始できます。もう1つの重要な点：暖かい床が主な熱源である場合、加熱された表面は部屋の総面積の70％以上である必要があります。

部屋の用途に応じて必要な電力を決める

2 番目の方法は、平均的な統計データに従ってカウントすることです。住宅建築に使用される資材の量には限りがあります。これにより、さまざまな用途の施設暖房に必要な床暖房能力の平均値を導き出すことができました。 (表を参照)。

暖房の種類	物件の名前	必要な電力
追加加熱	1階にキッチン、リビングルーム	140-150W/m2
追加加熱	2階以上のキッチン、リビングルーム	120-130W/m2
追加加熱	バスルーム	140-150W/m2
追加加熱	バルコニー、ロッジア	180W/平方メートル
主暖房	目的を問わず、すべての施設	180W/平方メートル

電気暖房床を計算するときは、求められた空き面積にテーブルから取得したノルムを掛けます。彼らは電気床暖房が生み出すことができる数値を取得します。原則として床暖房に必要な最大消費電力となります。

たとえば、1 階のリビングルームの 10 平方メートルを暖房する場合、発熱体は 140 W/m2 * 10 m2 = 1400 W を出力/消費できます。 1時間あたりの消費電力量です。恐れることはありません。実際には、このような流量は、スイッチを入れた直後から床が設定温度に達するまでのみ発生します。この間、ヒーターは継続的に作動します。その後、サーモスタットによって加熱のオン/オフが行われ、設定温度を 1℃ の精度で維持します。この期間の消費電力量は、天候（寒ければ寒いほど点灯する頻度が高くなります）や床と部屋全体の断熱の程度によって異なります。

熱伝達に影響を与える可能性があるもの

床暖房がどの程度うまく機能するかは、発熱体のパワーだけでなく、「パイ」全体がどのように適切に設計および製造されているか、および材料がどのように適切に選択されているかにも影響されます。

コーティング

まず第一に、熱伝達は発熱体の上部に配置されるコーティングの影響を受けます。たとえば、抵抗ケーブルまたは自己調整ケーブル、それから作られたマット、または赤外線ロッド床が加熱に使用される場合、ほとんどの場合、それらはスクリードに流し込まれます。この場合、床暖房用の特別な混合物が使用されます。別のオプションは、コンクリートの熱伝導率を高める添加剤を標準的なセメント砂モルタルに添加することです。 2番目のオプションは安価ですが、必要な添加剤に関する情報を探す必要があります。しかし、お金を節約することはできます。

次に、バスルーム、廊下、キッチンなどのスクリードの上にセラミックタイルが敷かれます。リビングルームでは、ラミネート、リノリウム、カーペットがより頻繁に使用されます。

どのような種類の床材を購入するかに関係なく、床暖房の上に設置することを目的とした材料のみを使用する必要があります。熱伝導率が向上し、長時間の加熱に耐えることができます。したがって、価格の上昇は正当化され、暖房はより効率的になります。

床暖房の仕上げ材として最悪の選択はカーペットです。たとえ特別なものであっても、他のものよりも熱伝導が悪くなります。許容範囲の28〜29℃に加熱するには、他のタイプの仕上げよりも発熱体の温度を4〜5℃高くする必要があります。

最良の選択はセラミックタイルまたは磁器せっ器です。熱伝導率は良いですが、熱容量も大きいため、温まるまでに時間がかかります。タイルや床暖房を敷くには特殊な接着剤が必要です。

暖房ケーブル（任意）またはロッドベースの床暖房を使用する場合、設置技術は同じです。まず、スクリードが注がれ、コンクリートが28日間かけて強度を増し、その後タイルが敷かれます。加熱ケーブルマットを使用する場合、プロセスが変わり、重要なことは、タイルをマットの上の必要な接着層の上に直接置くことができることです。この場合、接着剤の消費量は多くなりますが（タイル+接着剤の最小層は3cm）、必要な時間ははるかに短くなります。

フィルム暖房床はスクリードなしで作ることができます。それはラミネートの下に配置されます。特別な下敷き（床暖房用）のみをフィルムの上に広げ、ラミネートを置くことができます。リノリウムまたは同じカーペットの下に、合板、チップボード、またはOSBのシートを敷き、その上に仕上げコーティングを敷き、硬いベースを作ります。このような電気暖房床の設置は、スクリードなしで、ラジエーター加熱がある場合にのみ可能です。すべてがすぐに設置されますが、暖房は効果的ではありません。いかなる手段を使っても優れた熱伝達を達成することはできません。

断熱性

電気ヒーターの下の床の断熱性が高ければ高いほど、通常の温度を維持するために必要な電力が少なくなります。施工時にすでに床が十分に断熱されている場合は、断熱材を施工できない場合があります。ただし、ケーブル床を敷設するかフィルム床を敷設するかにかかわらず、どのシステムでも断熱基板を使用する必要があります。これらはシステムによって異なりますが、存在することが望ましいです。次に、平均的な統計データを使用して電気床暖房を計算すると、必要な電力を下端、またはそれより少し低くすることができます。これは、設置中と動作中の両方でコストが節約されることを意味します（目的以外の加熱に費やされる熱が少なくなります）。

床暖房を設置する際におすすめの断熱材について少しご紹介します。最も最適なのは、押出ポリスチレンフォーム (EPS) です。スクリードとその上にあるすべてのものの圧力に耐えるのに十分な密度と強度を備えています。 2番目のオプションは、高密度スプレー断熱材です。この方法はさらに優れていますが、コストもさらに高くなります。スクリードに必要な密度は 60 ～ 80 kg/立方体と高く、そのようなスプレー断熱材のコストは EPS よりもさらに高くなります。確かに、現時点で最高の特性を備えています（熱伝導率はメーカーによって異なりますが、空気の熱伝導率0.2〜0.3に近い）。

電気暖房床を敷設する場合、多くの場合、表面がフォイルの断熱材を使用することが推奨されます。これは、ホイルが熱線を室内に反射するという事実によって論証されます。これがどのように機能するかですが、ヒーターとフォイルの間に空隙（少なくとも 3 cm）があります。床暖房には空気の隙間は存在しません。したがって、この材料を敷設することはお金と時間の無駄です。暖かい床の下にホイルの層を敷くことに反対する別の議論もあります。コンクリートのフォイルは数週間後には粉々に砕け、まったく役に立たなくなります。この状態では、熱をより均一に再分配することさえできません。

サーモスタットとセンサー

電気床暖房回路にはサーモスタットと温度センサーが必要です。それらの存在は必要ありません - ヒーターを手動でオンまたはオフにすることができます。しかし、これらのデバイスを組み合わせた場合にのみ、システムが長期間にわたって正常に動作し、必要なレベルの快適性を提供し、電気を合理的に使用し、過熱を回避することができます。センサー付きサーモスタットの有無は、電気床暖房の計算にはまったく影響しませんが、耐用年数には非常に大きな影響を与えます。すでに述べたように、大部分の発熱体は過熱を恐れており、手動制御で過熱を回避することは非常に困難です。電源を切る時間が間に合わず、ケーブル/フィルム/マットが溶けてしまうことも何度かあります。