Электрический теплый пол принцип работы – Теплый электрический пол: принцип работы, особенности, обогрев

Для человека всегда был важен комфорт в доме. Особенно этот вопрос остро стоит в зимнее время, когда за окном минусовая температура. Потому часто в частных домах и в квартирах стали делать теплый пол. На сайте https://vsesezon.com.ua можно подобрать электрический теплый пол.

 На сегодняшний день существует много разновидностей этого устройства, выполняющие одну функцию – подогревают пол:
Подогрев с помощью кабеля с резистивными жилами. Принцип работы заключается в том, что при прохождении тока по проводам, выделяется тепло (закон Джоуля — Ланца). Как правило, при изготовлении проводки, подирают металл и толщину достаточные, чтобы снизить выделение тепла. Но теплый пол данного вида работает по обратному принципу. Основные требования к конструкции, чтобы во время эксплуатации выделяла много тепловой энергии и не разрушалась. Состав такого пола прост: нить, резистивного типа, способная проводить ток и тефлоновая изоляция, выдерживающая высокие температуры;
Подогрев пола происходит за счет кабеля и жил, способных самостоятельно регулировать выработку тепла. Пол состоит из токопроводящих нитей. Они не способны нагревать, но отопительным элементом служит полупроводниковая матрица. Здесь располагается большое количество элементов, независимых между собой. Обогрев происходит именно в тех местах, где температура грунта требует прогрева. Когда грунт холодный, количество дорожек, пропускающих ток, увеличивается, кабель все больше нагревается, выделяя тепло. Когда температура становится приемлемой, то количество дорожек постепенно сокращается;
Кабельные маты. Первые кабели резистивного типа укладывались змейкой. Для их фиксации использовались крепежные детали. Но это были и остаются кабели с одной или двумя жилами. Современным решением становятся маты, когда кабель уже закреплен и не нужно дополнительных элементов. Простота в монтаже делает указанный вид теплых полов самым используемым. Даже необходимость поворота не создает проблем. Нужно только разрезать сетку и повернуть кабель;
Пленочный, инфракрасный. Лучи исходят от тонких нагревательных элементов, путем пропускания электричества.

pohmelie.net

Устройство электрического теплого пола: технология

Теплый пол является новейшим видом системы обогрева. Данное отопление большими шагами набирает популярность как среди специалистов теплоснабжения, так и среди обычных жителей частных домов и квартир.

Теплые полы являются не простой отопительной системой, они имеют определенные нюансы при монтаже и во время эксплуатации.

Существуют две отличающиеся разновидности нового вида обогрева: водяные и электрические теплые полы. Устройство электрического теплого пола бывает разнообразное, поскольку существует несколько видов настилов, имеющих электропитание.

Электрический теплый пол: принцип действия и устройство

Обратив свой взгляд в сторону электрических теплых полов, как основной или дополнительной системы обогрева в вашем жилом помещении, нужно быть готовым к различным трудностям, связанным с выбором одной из разновидностей нагревательного настила, а также организацией качественного подключения электропитания.

Поскольку теплый пол является электрическим прибором, который может устанавливаться в местах с повышенной влажностью, необходимо досконально изучить все требования к данному оборудованию по электробезопасности и беспрекословно их соблюдать.

Невыполнение требований монтажа может привести к нежелательным последствиям, таким как короткое замыкание проводки, следствием которого бывает пожар и поражение электрическим током жителей помещения.

Чтобы этих событий не происходило, стоит качественно монтировать все контактные соединения и обязательно установить в водном распределительном электрическом щите отдельный автоматический выключатель. Данным «автоматом» будет индивидуально защищаться система теплых электрических полов.

Электрические теплые полы имеют ряд разновидностей напольных настилов для обогрева:

• кабельный теплый пол;
• настил в виде матов;
• инфракрасный теплый подпол.

Выбирая свой тип обогревательной системы, установленной под финишным половым покрытием, необходимо узнать каждый электрический настил подробнее.

Выбирая электрический теплый пол для своей комнаты, необходимо помнить о толщине «пирога» данной конструкции, поскольку получается, что современная система обогрева препятствует ходу дверей или встроенных шкафов.

Не стоит уменьшать и толщину стяжки, это часто приводит к разрушению настила и повреждению конструкции теплого электрического пола.

Разновидности теплых электрических полов

Электрический теплый пол имеет несколько разновидностей, что позволит каждому клиенту выбрать именно свой вариант, подходящий под определенные условия и соответствующий требованиям.

На сегодняшний день существуют следующие типы электрических настилов:

1. Кабельный тепловой покров. В основе системы обогрева данного вида лежит одно или 2 жильный электрический кабель, который имеет несколько слоев изоляции. Преимуществом этого вида обогревательной системы является то, что вы приобретаете все устройства для настила по отдельности и можете самостоятельно планировать длину кабеля, для соединения которого существуют специальные герметичные муфты. Выбирая кабельную продукцию для теплого пола, следует выбирать качественную продукцию, так как вы организовываете отопление для себя.
2. Инфракрасный теплый пол. Инфракрасный покров является наиболее новой подпольной системой обогрева. Для ее установки не требуется организация стяжки, что позволяет уменьшить толщину слоев «пирога» настила. Работа данной системы обогрева основана на инфракрасном излучении, в результате чего нагреваются предметы, а не воздух, за счет чего тепло в помещении задерживается на более продолжительный период и не так быстро выветривается. Само устройство представлено в виде пленки, на которой нанесены специальные линии разрезов, поэтому отдельные куски нагревательных элементов можно располагать произвольно по комнате, как требуется хозяину.

   Выбирая кабельный обогрев, следите за качеством приобретаемого провода

3. Электрический пол в виде матов. Электрические маты имеют схожее устройство с кабельным теплым полом, поскольку мат представляет собой тот же кабель, закрепленный на пластиковой решетке, которая служит для фиксации кабеля и армирования поверхностной стяжки. Маты бывают разных размеров и имеют точки подключения, которые выполнены таким образом, чтобы к ним можно подключать как силовой кабель на вывод, так и дополнительные элементы.

Система электрического теплого пола состоит не только из нагревательных элементов.

Важнейшую роль в этом виде обогрева семейного очага играет терморегулятор с присоединенным термодатчиком, который располагается на одном уровне настила с нагревательными элементами.

Терморегулятор для электрического теплого пола

Сегодня тяжело представить любую разновидность системы электрических теплых полов без терморегулятора, поскольку это устройство считается «мозговым центром» нового вида отопления. «На его плечи» ложится контроль температурных показателей в помещении.

Именно термостат помогает своевременно коммутировать систему, не создавая перерасхода электроэнергии и поддерживая комфортную обстановку. Прибор реагирует на данные от термодатчика, который подключается к нему при помощи специального термозащитного кабеля.

Термостат производится с механической и автоматической регулировкой температуры. Автоматический терморегулятор может иметь цифровой дисплей, на котором отображается существующая температура в помещении и другие параметры.

Регулировка и контроль процесса работы отопительной системы можно производить при помощи пульта, что удобно, но значительно повышает стоимость устройства.

Механический термостат имеет регулировочную ручку, при помощи которой вы самостоятельно выставляете (на градуированной шкале) значение температуры, подходящее именно вам, поскольку «комфортная температура» у каждого человека своя.

Терморегулятор находится в работе постоянно и, как только датчик подаст ему сигнал отклонения от установленного значения температуры, коммутирует систему электроснабжения, запуская ток в нагревательные элементы или прекращая питание.

Терморегулятор находится постоянно под напряжением и выполняет коммутационную работу, поэтому не стоит экономить на этом устройстве.

Оно должно быть изготовлено из качественного материала и иметь надежные контактные соединения, так как на них ложится основная нагрузка.

Принцип действия и особенности электрических теплых полов

Как было сказано выше, устройство теплого электрического пола имеет ряд особенностей. Сам принцип действия системы отопления заключается в преобразовании электрической энергии в тепловую. При этом широко используются свойства проводников, а именно их сопротивление.

Для более понятного описания можно привести пример с лампочкой. В сети переменного тока напряжением 220 В лампочку подключают к двум проводникам, которые в простонародье называются «фаза» и «ноль».

В нашем случае лампочкой является нагревательный элемент, а местом подключения – терморегулятор, именно на его выводах происходит стыковка кабеля нагрева и силовой проводки.

Особенности кабельных и матовых настилов

Кабельные и матовые теплые полы имеют похожую конструкцию. В обоих видах устройства нагревательным элементом является кабель.

Выбирая кабель или маты для своего помещения, необходимо заранее просчитать необходимое количество материалов. Так как количество стыков должно быть минимальным, поскольку именно места соединений являются слабыми точками всей системы.

Выбирая теплый пол, стоит учитывать размеры и назначение комнаты, в которой будет применяться настил, а также показатели мощности самого элемента нагрева, в данном случае кабеля.

Зная площадь комнаты, ее тип (кухня, ванная, балкон) и назначение монтируемого теплого пола (основной обогрев или вспомогательный), по приведенной ниже таблице можно определить мощность устройства в целом.

Устройство инфракрасного теплого пола

Технология изготовления инфракрасных теплых полов является самой современной. Данный тепловой настил создается в виде пленки, которая имеет двухслойную структуру. Общая толщина изделия 1-2 мм.

Внутри пленки располагаются нагревательные элементы биметаллические пластины, которые соединяются между собой при помощи тонких медно-серебряных проводников (используются материалы с лучшей проводимостью).

Данное изделие может секционироваться, отделятся по соответствующим линиям, нанесенным на материал. Это позволяет куски располагать в нужных местах, каждый из которых имеет контакты для присоединения проводников.

При нагреве пластины, расположенные в пленке, излучают тепловую энергию, которая передается при помощи инфракрасного излучения с поверхности изделия за счет верхнего карбонового слоя.

При организации подключения любой из разновидностей теплых полов следует сопоставлять суммарную мощность нагревательных элементов с мощностью терморегулятора.

Допустимые параметры, указанные на приборе, не должны быть ниже общей мощности настила, так как результатом может быть возгорание термостата и короткое замыкание.

Установка электрических теплых полов

После того, как вы окончательно выбрали тип применяемого теплого электрического пола, можно заняться подготовкой основания и непосредственно монтажом. Подробнее о монтаже термоматов смотрите в том видео:

Перед тем, как укладывать электрический кабель, маты или пленку, нужно качественно подготовить основание.

Обязательным требованием при применении различного вида теплых полов является выравнивание чернового перекрытия или его ремонт. Если в начальный момент монтажа не выровнять поверхность, то в дальнейшем при организации «пирога» настила могут возникнуть проблемы, связанные с неравномерным прогревом всей площади пола.

Поверх чернового перекрытия принято делать слой гидроизоляции. Для этого может применяться как специальная пленка, так и рубероид. Следующим слоем «пирога» является утеплитель, в качестве которого применяют пенопласт или пенополистирол толщиной 2-3 мм.

Плиты материала необходимо укладывать плотно друг к другу без просветов и зазоров. Поверх утеплителя можно уже раскладывать нагревательные элементы и подключать их.

Особенности организации электрического настила при помощи кабеля и матов

Первые слоя настила теплого пола для всех вариантов одинаковы. С недавним появлением специализированного утеплителя – пенополистирола, предназначенного для теплого пола, стало удобно монтировать водяные трубы и нагревательный кабель, поскольку на каждом листе есть специальные пазы, куда вставляются элементы нагрева.

Данное изобретение позволяет укладывать электрический кабель как зигзагом, так и спиралью с различным шагом (пазы удалены друг от друга на 5-8 см). Поверх уложенного кабеля можно организовать тонкий слой наливных полов (по верхнему уровню нагревательного элемента) или накрыть конструкцию листовым материалом (влагостойкой фанерой, ОСБ-плитой или ЦСП). Следующим слоем является уже финишный настил.

Электрические маты нельзя укладывать на рассмотренный выше пенополистирол, поскольку они представляют собой кабель, закрепленный на сетке, поэтому для матового пола рекомендуется применять обычный плоский пенополистирол.

Раскатывая маты и укладывая кабель, не забудьте установить термодатчик (чтобы не касался нагревательных элементов) и вывести от него провод, который связывает его с регулятором.

Все муфты и стыкующие части нагревательных элементов должны быть установлены в одном уровне с матами и кабелем.

Вывод делается в одном месте строго под терморегулятором, при этом термостат должен устанавливаться от пола на высоте не менее 1 м.

Установка инфракрасного теплого пола

Одним из преимуществ инфракрасного теплого пола является толщина пирога. Данный настил считается однородным устройством (без выпуклых поверхностей), поверх него сразу монтируются ОСБ-листы или фанера, на которые в дальнейшем укладывают ламинат, ковролин или линолеум. Толщина «пирога» инфракрасного настила бывает от 2 до 4 см. Подробнее о процессе укладки смотрите в этом видео:

В качестве утеплителя принято применять специальную полиуретановую подложку с отражающей поверхностью (толщина 0,4-0,8 см), на которую стелют пленку.

Выше было сказано, что все сегменты инфракрасной пленки имеют контактные выходы, к ним параллельно подсоединяются проводники, которые впоследствии стыкуются в одной муфте, откуда и производится вывод на терморегулятор.

При монтаже инфракрасного настила необходимо заранее учитывать места укладки пленки, поскольку не рекомендуется устанавливать данную систему обогрева под тяжелыми предметами (шкафами, стиральными машинами, тумбами).

Подводя итог статье, нужно сказать, что различные виды теплых электрических полов имеют как схожие черты установки и принцип действия, так и различия. Выбирая «свой вариант» системы обогрева, каждый хозяин может воспользоваться изложенным материалом.

Процесс выбора очень важен, поскольку перед покупкой изделия стоит ознакомиться со всеми достоинствами и недостатками, а также узнать параметры мощности для комнаты, где будет устанавливаться обогревательная система.

gurupola.ru

Как выбрать электрический теплый пол

Системы «теплый пол», предназначенные для основного или вспомогательного отопления жилых помещений в квартирах или частных домах, перестали быть некоей «диковинкой». Они в полной мере доказали свою состоятельность, прочно заняли определенную позицию среди отопительного оборудования, находят все больше сторонников.

Как выбрать электрический теплый пол

Существует две основных категории «теплых полов». Первые из них, водяные, представляют собой контур труб, размещённых в толще пола, по которым циркулирует теплоноситель из системы отопления. Подобная схема достаточно эффективна, но довольно сложна в исполнении, требует масштабных работ, очень точной отладки, приобретения дорогостоящего оборудования, а в ряде случаев – и согласовательных процедур с управляющими компаниями. Поэтому многие хозяева жилья отдают предпочтение электрическому подогреву полов. Хлопот по его монтажу тоже немало, но все же объемы работ и первоначальных затрат — несопоставимы с водяным. Однако, следует помнить, что электрический подогрев может осуществляться по-разному. Поэтому, если есть желание установить дома такой тип отопления, прежде нужно разобраться, как выбрать электрический теплый пол со знанием дела.

В зависимости от типа обогревательного элемента можно подразделить электрические «теплые полы» на два типа – резистивные и инфракрасные. Существует и более предметное разделение, уже по конструктивным особенностям систем – об этом будет сказано несколько ниже.

А для начала нужно разобраться, чем же хороши подобные «теплые полы», и какая мощность будет востребована для электрического подогрева помещений таким способом.

Содержание статьи

Достоинства электрических систем «теплых полов»

Во-первых, почему именно подогрев пола создает наиболее комфортные условия для проживания в квартире?

Все дело в том, что именно при такой передаче энергии происходит самое оптимальное распределение тепла в объеме помещения. Для примера, сравним, как проходит этот процесс в комнате с привычными радиаторами, и с подогреваемой поверхностью пола:

Распределение тепла с конвекционным отоплением и с системой «теплый пол»

Для начала взглянем на левую часть рисунка. Распределение температуры в помещении чрезвычайно неравномерное, причем и по высоте, и по отношению к установленным батареям отопления. Непосредственно у радиаторов – пиковые температуры, достигающие значений в 60 градусов и выше, то есть даже представляющие определенную опасность в план вероятности получения ожога. Далее, температура воздуха снижается за счет конвекционных потоков, но в области потолка всегда остается повышенной, порядка 25 – 30 градусов, тогда как на уровне пола эти значения минимальны – 18 и даже меньше градусов. Если добавить ко всему этому очень неприятные горизонтальные воздушные потоки, которые сродни сквознякам, то становится понятно, что подобная схема распределения тепла очень далека от оптимальной.

Иное дело, когда подогревается поверхность пола (на рисунке справа). Передача тепловой энергии проходит внизу, а затем нагретый воздух поднимается вверх вертикально, постепенно остывая по мере увеличения высоты. Таким образом, у поверхности пола температуры порядка 25 – 27 градусов, а на уровне головы стоящего человека – около 18. Именно такой микроклимат считается самым комфортным для людей – как не вспомнить старую мудрость «держи ноги в тепле, а голову в холоде». Горизонтальных конвекционных потоков или нет вообще, или же они сведены до минимума и не причиняют никаких неудобств.

Мало того, с помощью «теплых полов» можно выполнить зонированный обогрев, акцентировав его на определенных участках, в так называемых зонах повышенного комфорта, например, в традиционных местах отдыха или детских игр. И наоборот, в некоторых областях, где нагрев не столь важен, можно при монтаже системы сделать его гораздо менее интенсивным, создав «разрежение» при укладке обогревательных элементов. Таким образом, система отличается повышенной гибкостью.

Итак, с главным достоинством теплых полов ясность есть. Теперь подробнее о том, почему многие выбирают именно электрические системы.

• Электрические схемы «теплых полов» — универсальны, тогда как установка водяного подогрева пола в многоэтажном доме может быть попросту запрещена.
• Никаких согласительных процедур, составления отдельных проектов, наличия аппаратуры сопряжения с существующими коммуникациями – не требуется. Расчет производится лишь по реально потреблённой электроэнергии, обычным порядком.
• Водяной пол – это всегда массивная бетонная стяжка, которая и увеличивает нагрузки на перекрытия, и заметно уменьшает высоту потолков в помещении. При электрических системах подогрева стяжка будет тоньше, а при некоторых разновидностях «теплых полов» стяжка и вовсе не нужна.
• Монтаж электрического «теплого пола» намного проще, занимает гораздо меньше времени.
• Электрический обогрев полов при правильном монтаже и отладке в – намного безопаснее водяного. Вероятности аварии с прорывом воды и залитием нижних соседей нет в принципе.

При водяном подогреве пола, увы, никто не застрахован от вот таких «трагичных» казусов

• Электрический теплый пол легко поддаётся самым точным, вплоть до одного градуса, регулировкам. Он может быть включен в систему «умного дома», может быть запрограммирован на наиболее экономное использование электроэнергии с учетом льготных ночных или воскресных тарифов, с минимальным потреблением энергии в период ежедневного отсутствия хозяев с выходом на оптимальный режим нагрева ко времени их прихода и т.п.
• Электрические «тёплые полы» критикуют за неэкономичность в плане расхода энергии и дороговизну оплаты коммунальных счетов. С этим можно поспорить – если система рассчитана, смонтирована и отрегулирована правильно, эксплуатируется «с умом», а в самой квартире хозяевами было уделено серьезное внимание проблемам термоизоляции, то платежи за потребленную энергию по самом оптимальном микроклимате дома всегда будут в пределах разумного.

Какая мощность нагрева понадобится

Какой бы тип электрического подогрева поверхности пола ни был избран, перед приобретением комплекта необходимых элементов и расходных материалов производится обязательный расчет создаваемой системы. Алгоритмы расчета по конкретным моделям могут несколько различаться, но все же общий для всех параметр – минимально необходимая мощность нагрева.

Зависит этот показатель от целого ряда критериев:

• На это влияют климатические особенности конкретного региона, то есть средние показатели зимних отрицательных температур.
• Важное значение имеет ориентированность здания и конкретного помещения по сторонам света, а также относительно сложившейся в данной местности «розы ветров».
• Конструкция самого строения – материал, примененный для возведения стен, их толщина, степень термоизолированности, материал кровли, полов и т.п.
• Полнота и качество проведенных утеплительных работ, в том числе на стенах, цоколе здания, полах. Учитывается, какие установлены окна и двери и насколько велики их термоизоляционные качества.
• Важным критерием является конкретное предназначение помещения, в котором планируется установка системы подогрева пола.
• Наконец, учитывается и конечная температура, которую желают видеть хозяева жилья, устанавливая «тёплый пол» в качестве дополнительного или основного типа отопления.

Система расчета – достаточно сложна и громоздка, и это, как правило, удел специалистов теплотехников. Однако, стоят услуги специалистов — достаточно недешево, и поэтому можно попробовать подсчитать параметры «теплого пола» и самостоятельно, воспользовавшись специальными программами, которые доступны в интернете.

Можно для расчета постараться найти специализированное программное обеспечение

У них обычно – достаточно понятный интуитивно интерфейс, и останется лишь по запросам ввести ряд данных о параметрах своего жилища, чтобы программа произвела необходимые расчеты.

Ну а для тех, кто не любит загружать свою голову подробными расчетами, можно привести усредненные значения, которые будут актуальны для средней полосы России, при условии, что в доме или квартире проведены качественные утеплительные работы, установлены двойные стеклопакеты. (К слову, при несоблюдении этих требований нечего и думать об установке электрического теплого пола, так как деньги гарантированно будут улетать в буквальном смысле слова – на ветер).

Следующий важный момент – необходимость термоизоляционного слоя под нагревательными элементами «тёплого пола». Бытует мнение, что такая мера является обязательной только для полов на первых этажах зданий, под которыми нет отапливаемых помещений. В определённой степени — это может показаться справедливым, однако, если разобраться подробнее, то необходимость такой термоизоляции становится очевидной.

Схема утечки тепла через межэтажное перекрытие

На схеме изображены два помещения: под №1 – то, в котором устанавливается система электрического подогрева пола, а под №2 – то, что расположено этажом ниже. Между ними обязательно находится мощное перекрытие №3.

Система электрического подогрева (№4) передает тепловую энергию не только вверх, на лицевое покрытие пола (№5) но и вниз. Если представить, что термоизоляционный слой (№6) не уложен, то огромное количество электроэнергии будет тратиться впустую, на нагрев бетонного перекрытия. Теплоемкость у этой массивной конструкции огромна, и плюс к этому она опирается на капитальные стены, которые также «оттягивают» терло на себя. При этом даже не столь большое значение будет иметь то, какая температура воздуха в нижнем помещении, так как температура самого перекрытия в любом случае будет меньше, и количество тепловых потерь (показаны красными стрелками) будет весьма значительным.

Задача термоизоляционного слоя (№6)– не столько оградить перекрытие от поверхности пола, сколько снизить абсолютно не нужные теплопотери на нагрев бетонного массива вниз. Толщина же может быть различной – вот она зависит и от вида электрического подогрева, и от степени утепленности помещения. Например, для некоторых видов «теплых полов» обязательно потребуется достаточно толстая прослойка из пенополистирола, а для других – достаточно подложки из вспененного полиэтилена с обязательны отражающим фольгированным слоем.

Ниже на диаграмме представлена зависимость количества теплопотерь от толщины утеплительного слоя. По оси ординат в процентах указаны потери от общей тепловой мощности, вырабатываемой системами нагрева. Абсциссы – это толщина утеплительного слоя (в миллиметрах) на основе обычного пенополистирола.

Диаграмма зависимости величины теплопотерь от толщины термоизоляционного слоя

Расчеты проведены для помещения с качественно исполненной термоизоляцией стен, окон, дверей, потолка. Но даже в этом случае отсутствие термоизоляции на полу ведет к потере почти третьей части общего количества тепловой энергии! А вот даже незначительный слой утеплителя сразу же снижает ненужный расход.

Интересная особенность – повышение толщины термоизоляционного слоя позволяет снизить теплопотери практически втрое. Но полностью устранить этот негативный эффект все же не получается. И вот значение толщины пенополистирола или пенополиуретана в 35 — 40 мм становится, по сути, оптимальным – дальнейшее ее наращивание, в принципе, не дает видимого результата (потери стабилизируются на уровне 8 – 9 %). А это означает, что более толстый слой приведет лишь к перестающему быть оправданным уменьшению высоты помещения.

Основные принципы укладки электрических «теплых полов»

При планировании системы электрического «теплого пола» и составлении предварительных схем и чертежей ее монтажа обязательно учитываются несколько важных правил: В частности, укладка нагревательных элементов никогда не приводится «в сплошную».

• Они не должны размещаться под стационарными предметами мебели. Нагрев поверхности пола обязательно предполагает постоянный теплообмен с воздухом в помещении. Если этого эффекта нет, то неминуем перегрев кабельной части с вполне вероятным выходом ее из строя. Кроме того, излишний нагрев вреден и для мебели – деревянные или композитные детали будут рассыхаться и трескаться. Да и с экономической точки зрения – зачем тратить энергию на нагрев участков пола, которые никаким образом не принимают участие в общем теплообмене?

Примерная схема укладки электрического «теплого пола»

• Отступы от стен или стационарных элементов мебели должны планироваться примерно в 50 мм. В местах, где проходят отопительные магистрали (стояки) или же установлены иные нагревательные приборы, этот, интервал должен быть увеличен минимум до 100 мм.
• Обычно считается, что отопление по принципу «теплый пол» будет эффективным в том случае, если площадь покрытия нагревательными контурами составит не менее 70% от общей площади помещения.
• Целесообразно все предварительные расчеты и «прикидки» перенести на графическую схему, сначала в черновом, а затем и в окончательном варианте – это поможет не ошибиться при расчетах необходимого количества оборудования, станет руководящим документом при проведении монтажных работ. Удобнее всего выполнять подобный чертеж на миллиметровой бумаге, с обязательным соблюдением масштаба.
• Обязательно сразу определяется оптимальное место для расположения блока управления (термостата) и термодатчика. Обычно сам блок размещают на высоте примерно 500 мм от пола в том месте, где к нему будет обеспечен беспрепятственный доступ для визуального контроля и мануального управления, и куда удобнее всего будет провести и проводку питания, и контакты самих обогревательных элементов.
• При планировании размещения кабельной части «теплого пола» на поверхности, обязательно учитывается то, что ни при каких обстоятельствах обогревательные провода не могут пересекаться.
• Остальные параметры укладки уже будут являться специфическими особенностями различных схем электрического подогрева.

Теперь, когда с теорией в общих чертах покончено, перейдём к рассмотрению практических вопросов – выбору конкретного вида электрического «теплого пола».

Электрические «тёплые полы» резистивного принципа действия

Резистивный принцип действия означает нагрев металлических проводов при протекании через них электрического тока за счет подобранного сопротивления металлических проводников. Технологически этот принцип исполнен в виде нагревательных кабелей или специальных матов.

Кабели для системы «теплого пола»

Кабели выпускаются тоже в достаточно широком разнообразии. Их можно разделить на резистивные одножильные, двужильные и полупроводниковые с эффектом саморегуляции нагрева.

• Одножильные кабели – самые простые по устройству и самые недорогие по своей стоимости. По большому счету – это обыкновенная длинная «спираль в изоляции», подобно той, что используется во многих обогревательных или бытовых приборах.

Схема строения одножильного нагревательного кабеля

Единственная жила выступает и в качестве проводника, и в качестве нагревательного элемента.

Медная оплетка является лишь экраном, подсоединенным к заземляющему проводнику, для того, чтобы минимизировать возможные электромагнитные излучения от кабеля.

С обеих сторон к такому кабелю через соединительные муфты подсоединены монтажные проводники (их еще называют в обиходе «холодными концами»). Очевидно главное неудобство такого кабеля – оба его конца должны сойтись в одной точке, чтобы быть подключёнными к клеммам блока управления – термостата.

Как правило, подобные кабели реализуются в магазинах комплектами строго определенной длины и, соответственно, мощности нагрева. Эти параметры обязательно должны быть указаны в паспорте изделия.

• Двужильные кабеля с точки зрения планирования и прокладки системы «теплый пол» — намного удобнее.

В одном кабеле заключены два проводника. Один из них может использоваться для нагрева, а второй – лишь для замыкания цепи. Есть модели, у которых и оба провода в равной мере выполняют обе функции.

А так устроен двужильный нагревательный кабель

Кабель всегда завершается оконечной муфтой, в которой организовано контактное соединение обоих проводников. «Холодный конец» у двужильного кабеля один – это намного упрощает составление схемы выкладки «теплого пола», так как появляется больше свободы в размещении витков – нет нужды тянуть к термостату второй конец. Для примера – сравните два варианта, представленных на рисунке:

В укладке, конечно, проще двужильный кабель

При абсолютно равной площади обогрева схема укладки двужильного кабеля (справа) намного проще. На схеме цифрами показаны:

1 – обогревающий кабель;

2 – «холодные концы»;

3 – соединительные муфты:

4 – кабель термодатчика;

5 –термодатчик;

6 – оконечная муфта.

И в том, и в другом случае использование греющего кабеля, как правило, предусматривает его заливку бетонной стяжкой толщиной от 30 до 50 мм – она, помимо функции выравнивания поверхности пола, будет играть роль мощного аккумулятора тепла. Общая схема будет выглядеть примерно так:

Нагревательные кабели практически всегда заливаются стяжкой

1 – плита потолочного перекрытия;

2 – слой гидроизоляции;

3 – слой термоизолятора. Про материалы и необходимую толщину подробнее было рассказано выше.

4 – Выравнивающая стяжка поверх термоизолятора, толщиной до 30 мм. В ряде случаев, например, при использовании плит экструдированного пенополистирола повышенной плотности, обходятся и без нее.

6 – обогревательный кабель, закрепленный на монтажной ленте (5).

7 – финишная стяжка, толщиной от 30 до 50 мм, которая станет основанием для декоративной отделки пола (8) и весьма емким аккумулятором тепла.

Иногда можно встретить рекомендации по возможной укладке кабельного теплого пола и без стяжки – под настеленным деревянным полом. Однако, это, скорее, является исключением из правил. Кроме того, эффективность такого нагрева все же значительно ниже, чем с использованием стяжки.

Как исключение, кабель может использоваться в деревянном полу, но эффективность нагрева резко снижается

1 – термоизоляция (пенополистирол, пенополиуретан или минеральная вата).

2 – плотная алюминиевая фольга, играющая роль отражателя тепла.

3 – металлическая сетка, к которой подвязаны петли нагревательного кабеля (4).

5 – термодатчик, размещенный в гофрированной трубке и подключенные к блоку терморегуляции (8)

6 – прорези в лагах для пропуска кабеля

7 – финишное напольное покрытие (как правило, деревянный массив).

• Теперь надо разобраться с вопросом, сколько же потребуется обогревательного кабеля для комнаты, и с каких шагом его укладывать на полу.

Исходными данными для расчета являются площадь комнаты, на которой будет проводиться выкладка (общая, за вычетом участков, где размещение кабеля запрещено), и необходимая мощность обогрева на квадратный метр площади (указана в таблице, приведенной выше).

Первым шагом определяется требуемая длина кабеля:

L = S × Рs/Рk

— S – площадь, на которой будет производиться раскладка кабеля. Ее несложно вычислить на вычерченной графической схеме.

— Рs– удельная мощность электрического нагрева на единицу площади (м²), требуемая для эффективного отопления помещения (см. таблицу).

— Рk– удельная мощность конкретной модели нагревательного кабеля – она обязательно указывается в его технической документации.

Теперь несложно определиться с тем, какое межвитковое расстояние должно соблюдаться при укладке кабеля:

Н = S × 100/L

— Н – интервал между соседними проводниками (межвитковое расстояние) в сантиметрах.

— S– площадь, то же самое значение что и в первой формуле.

— L– определенная ранее длина обогревательного кабеля.

Калькуляторы для расчета длина нагревательного кабеля и шага укладки

Упомянутые формулы введены в предлагаемый читателю калькулятор. Введите значения, и сразу получите требуемую длину обогревательного кабеля:

Перейти к расчётам

Рассчитанная величина послужит ориентиром для подборки комплекта теплого пола с кабелем, длина которого наиболее близка к полученному значению. Теперь несложно найти и шаг укладки:

Перейти к расчётам

После того как параметры полностью рассчитаны, можно переносить рисунок укладки на масштабированный чертеж – это значительно облегчит впоследствии процесс монтажа «теплого пола».

• Еще одна разновидность обогревательного кабеля для системы «теплый пол» двужильный саморегулирующийся с полупроводниковой матрицей.

Используется он не так часто, то ли в силу своей дороговизны, то ли из-за не слишком распространенной информации о нем. А между тем – такой кабель очень удобен и экономичен в эксплуатации.

Строение полупроводникового греющего кабеля

Оба его проводника выполняют только токопроводящую роль, а нагрев осуществляется за счет полупроводниковой матрицы, расположенной по всей длине кабеля. Особый ее состав вызывает нагрев в любой точке кабеля. Причем, интенсивность нагрева меняется под действием температуры.

На более холодных участках (А) количество токопроводящих частиц (белые точки) максимально, и нагрев здесь ведется наиболее интенсивно. По мере нагрева проводимость матрицы резко снижается (область В), а при достижении оптимальной температуры – практически полностью прекращается (С). Таким образом, кабель сам по себе, без стороннего вмешательства, выравнивает температуру по всей площади комнаты. – остаётся лишь задать ее максимальное значение на терморегуляторе.

Кстати, подобному кабелю не особо страшны и перекрытия нагреваемых поверхностей какими-либо тяжеловесными предметами мебели – после нагрева проводимость матрицы на таком участке попросту снизится до абсолютно безопасных значений.

Саморегулирующиеся кабели пока еще не пользуются широкой популярностью, но, несомненно, у них все еще впереди

В остальном же процесс расчета и укладки такого кабеля мало отличается от резистивных его «собратьев».

Удобство нагревательных кабелей – полная универсальность создаваемого «теплого пола» — он может быть застелен любым, без исключения, финишным покрытием.

Нагревательные резистивные маты

Чтобы «облегчить жизнь» монтажникам полов с подогревом, были изобретены специальные маты, которые существенно упрощают и процессы расчета, и процедуру укладки.

Очень удобны в работе нагревательные маты с сетчатой основой

Если говорить более корректно, то это – тот же самый обогревательный двужильный резистивный кабель, но только уже фигурно выложенный с определенным шагом на стекловолоконном сетчатом основании. Нередко такая сетка имеет еще и самоклеящиеся свойства, что делает укладку еще проще.

Ширина таких матов, как правило, около полуметра, а длина может достигать и 20 —24 метров, то есть одним комплектом можно закрыть площадь до 12 м².

Понятно, что рассчитывать шаг укладки кабеля здесь ни к чему. Кроме того, такие маты имеют установленные производителем показатели мощности, приведенные уже к нужной величине – к единице площади. Так, большинство подобных изделий выпускается с удельной мощностью от 100 до 150 Вт/м². Очень редко, но все же встречаются модели, которые обеспечивают нагрев до 200 Вт/м².

Если «набить руку, то укладка таких матов не должна представить особой сложности. Сетку можно свободно резать, не трогая, естественно самого кабеля. А с подрезанной основой не составит труда изменить направление укладки или даже придать мату на полу достаточно сложную, криволинейную форму.

Различные приемы укладки сетчатых матов

В итоге можно эффективно покрыть нагревательными элементами любую площадь – от правильных прямоугольников до узких проходов, например, в ванной комнате.

Ими можно застелить помещение любой степени сложности

Как правило, подобные маты используются при создании системы дополнительного отопления, для повышения комфортности. Они не слишком мощные, но зато и не требуют толстой стяжки – достаточно тонкого выравнивающего слоя. А если «теплый пол» монтируется под покрытие из керамической плитки, то процесс еще больше облегчается – укладку кафеля можно вести непосредственно на маты, лишь немного, до 7 ÷ 8 мм, увеличив толщину наносимого плиточного клея.

Особое преимущество — прямо на них можно укладывать керамическую плитку

Подобные маты, конечно, по стоимости – выше, чем обогревательные кабели, но это в полной мере компенсируется и простотой, и скоростью их укладки.

«Теплые полы» инфракрасного принципа действия

В подобных системах принцип передачи тепловой энергии совершенно другой. Проходящий через специальные элементы электрический ток вызывает, при относительно небольшом их нагреве, жесткое направленное инфракрасное излучение, невидимое глазу, но хорошо передающее энергию на значительные расстояния (прямая аналогия с солнечным светом, только, конечно, в несопоставимо меньших масштабах).

Инфракрасные излучения с длиной волны от 4 до 20 нанометров распространяются прямолинейно, вызывая нагрев находящихся на их пути поверхностей. Такое распространение тепла является наиболее комфортным для человека.

Инфракрасные системы подогрева полов могут быть двух видов – это пленочные обогреватели или стержневые маты.

Плёночные инфракрасные обогреватели

Между двумя плотными полиэстеровыми пленками конструктивно размещены две параллельные медные токопроводящие шины, а между ними – излучающие при прохождении электричества тепловую энергию черные полосы из особой карбоновой пасты.

Рулон пленочного инфракрасного нагревателя

Общая толщина такой пленочной сборки очень невелика – как правило, не более 0.4 мм. Тем не менее, она становится очень эффективным обогревателем помещения.

При расчетах такого «теплого пола» исходят из того, что отступ от стен или стационарных предметов мебели должен быть не менее 200 мм. Далее, после составления примерной схемы необходимо высчитать процентное соотношение площади, на которой будут размещаться полотна обогревателя, к общей площади помещения. Это необходимо для того, чтобы определиться с требуемой мощностью покрытия.

Так, если это соотношение составляет 60% и менее, то потребуются пленочные элементы с удельной мощностью порядка 220 Вт/м². Если же площадь покрытия превышает 60%, то, соответственно, уменьшается и мощность нагревательного элемента. Ступени мощности, с которыми выпускаются подобные пленочные излучатели –  от 130 до 230 Вт/м², с шагом через 20Вт, то есть существует возможность подбора наиболее оптимального уровня нагрева.

При расчётах и составлении схемы укладки необходимо учитывать форму выпуска пленочных обогревателей. Они бывают в ширину 500, 800 или 1000 мм, а длина в рулоне может достигать 50 метров. Однако, есть предельные значения длины полос, превышать которые не рекомендуется из-за возможного ухудшения теплотехнических характеристик. Предельные значения указаны в таблице:

Обычно через каждые 250 мм нанесена линия, по которой можно проводить раскрой пленки – это никак не повлияет на ее работоспособность при правильно монтаже системы. Резать ее в иных местах категорически запрещено.

Пленочные теплые полы, как правило, применяются только «сухим» методом, без использования стяжки. В основном они служат для дополнительного подогрева паркетных, ламинированных или линолеумных полов.

При пленочных технологиях обогрева стяжка вообще не нужна

Использовать их для других целей, например, для установки под керамическую плитку, тоже, в принципе, можно, но технология становится очень сложной, с применением особым методов и материалов гидроизоляции и укладки кафеля, и поэтому проще и намного дешевле будет в таком случае уложить обычный нагревательный кабель или мат.

Видео: одна из разновидностей пленочного «теплого пола»

Стержневые инфракрасные нагреватели

Не так давно появившиеся стержневые нагревательные инфракрасные маты сразу же завоевали популярность. Они представляют собой два параллельных проводника в надежной полимерной изоляции, между которыми размещены излучатели-стержни.

Одно из самых инновационных решений — стержневые инфракрасные маты

Стержни достаточно гибкие и прочные, представляют собой сложную конструкцию из карбона, серебра и графита. При подаче напряжения каждый такой стержень становится источником инфракрасного излучения в волновом диапазоне от 8 до 14 нанометров.

Стандартная ширина таких матов – 830 мм, излучающие стержни расположены с интервалом 90 или 100 мм. Длина мата может составлять до 20 м.

При укладке один проводник можно обрезать по центру между стержнями

При укладке таких обогревателей на полу разрешается проводить резы проводника по центру между стержнями, с последующим замыканием цепи с помощью дополнительных монтажных проводов. Пример подобного соединения приведён на рисунке ниже.

Примерная схема электрической коммутации стержневых матов

Обычно такие нагревательные инфракрасные маты, в зависимости от частоты расположения стержней, имеют два варианта удельной мощности – 130 или 160 Вт/м² (показатель может быть представлен и как мощность на погонный метр – тогда это будет 116 или 138 Вт/м). минимально допустимая длина мата при его монтаже на полу – 500 мм.

Важная особенность и огромное удобство в эксплуатации подобных матов – их способность к саморегуляции. При достижении выбранного уровня нагрева полупроводниковые стержни «запираются» и перестают излучать тепловую энергию. А это значит, что даже передвинутая мебель или переставленный холодильник не принесут такой системе теплого пола никакого вреда, и электроэнергия не будет при этом транжириться попусту.

Такие системы нагрева тоже достаточно универсальны – могут использоваться практически с любыми типами покрытий пола. Обычно подобные маты заключают в тонкую стяжку толщиной в 30 мм – без этого условия саморегуляция стержней происходить не будет.

Видео: как устанавливается стержневой «теплый пол»

Что еще приобретают для системы «теплого пола»

При выборе системы электрического подогрева пола обязательно сразу подбирают и элементы контроля и управления – термодатчик и терморегулятор.

Обязательные элементы для «теплого пола» — термодатчик с кабелем и терморегулятор с механизмами управления

Очень часто термодатчик вместе со штатным кабелем входит в состав комплекта, например, при приобретении кабельной системы или сетчатых матов. Тем не менее, не исключен вариант, когда это устройство придется покупать отдельно. При этом следует обратить внимание на достаточность длины его кабеля – ее должно хватить от места монтажа терморегулятора до выбранного на схеме участка установки датчика. Наращивать длину – не рекомендуется, обрезать излишки – вполне допустимо.

А вот с терморегулятором внимания нужно побольше. Этот прибор может быть достаточно простым, с электромеханическим регулированием температуры. Однако более совершенными являются приборы управления с электронной схемой управления и панелью индикации, которые снимают значение температуру и на уровне пола, и в самом помещении. Понятно, что здесь возможности тонкого регулирования и программирования режимов – намного шире. Правда, и стоимость таких приборов тоже будет выше.

Современные терморегуляторы выполняют множество функций и имеют возможность программирования и дистанционного управления по разным каналам связи

Важно обратить внимание и на допустимый ток потребления подобным терморегулятором. Так, если система «теплого пола» суммарно  потребляет менее 2,3 кВт, то будет достаточно прибора, рассчитанного на 10 ампер. Если же система подогрева потребляет больше, то и терморегулятор нужен более мощный – на 16 ампер.

Кстати, практически все производители «теплых полов» всегда рекомендуют к своей продукции те или иные типы терморегуляторов. Самым разумным действием будет прислушаться к подобным советам.

И, наконец, следует предусмотреть систему электробезопасности. Речь идет об отдельной проложенной линии питания 220 В для теплого пола – для этих целей нельзя использовать обычные розетки! Эта линия должна быть оснащена проводами сечением не менее 1,5 мм² (при мощности до 2,3 кВт) или даже 2,5 мм², если система – более мощная. В распределительном щитке должен быть установлен соответствующий автомат. А чтобы полностью исключить вероятность поражения электротоком, рекомендуется установить на систему подогрева пола устройство защитного отключения (УЗО).

И в завершение статьи – подробный видеоролик об особенностях существующих электрических систем подогрева пола:

Видео: какой электрический «тёплый пол» для чего предназначен

stroyday.ru