≡

Разрешите представить: электрический теплый пол

Наша сегодняшняя тема — электрическое внутрипольное отопление. Мы затронем преимущество этого решения на фоне конвекционного электроотопления, изучим устройство электрических теплых полов, и выясним, как правильно монтируется эта система обогрева. Приступим.

Содержание

• Сравнение конкурентов
  • Теплый пол против радиаторов
  • Электричество против воды
  • Пленка против кабеля
• Как это работает
• Подбор мощности
• Монтаж
  • Кабель
  • Мат
  • Пленка
• Заключение

Сравнение конкурентов

Вначале давайте выясним, стоит ли устанавливать у себя системы электрообогрева пола.

Теплый пол против радиаторов

Система внутрипольного отопления выигрывает у традиционного обогрева радиаторами по трем параметрам:

1. Отсутствие видимых отопительных приборов означает полную свободу выбора дизайна помещения и расстановки мебели;
2. Нагрев пола гарантирует отсутствие сквозняков и безопасность вашего ребенка: простудиться на теплом полу невозможно в принципе;

Простуды? Нет, не слышали

Обратите внимание: взрослым тоже наверняка понравится связанное с теплым полом ощущение комфорта. Особенно приятно то, что в комнате с теплым полом нет зон перегретого радиаторами воздуха.

1. Наконец, внутрипольное отопление позволяет несколько снизить расходы на обогрев дома за счет снижения средней температуры в нем. Как известно, теплопотери здания (и, стало быть, затраты на его обогрев) линейно зависят от разности температуры по разные стороны его ограждающих конструкций.

Важный момент: электричество в любом случае останется одним из самых дорогих источников тепловой энергии. Водяной теплый пол от газового котла обеспечит вас куда более дешевым теплом. Выгодным для электрического внутрипольного обогрева будет лишь сравнение с конвекционным электроотоплением.

Сравнение стоимости отопления для разных источников тепла. Данные для Украины, 2015 год

Насколько существенную экономию обеспечивает установка теплого пола: электрического или водяного — на фоне обогрева дома радиаторами?

Эта экономия прямо пропорциональна уменьшению разности температуры между улицей и домом. Если при конвекционном обогреве температура в доме на уровне потолка может подниматься до 28 градусов, а на уровне пола воздух прогреется до минимально комфортных 22, средняя температура в комнате будет равна (2+28)/2-25°С.

Температура в помещении при разных схемах обогрева

Теплый пол, нагретый до 24 градусов, даст температуру в 18°С под потолком, что означает среднюю температуру в (24+18)/2=21°С.

Дальше — простая арифметика:

• При +5 на улице, экономия при переходе от конвекционного к внутрипольному отоплению составит 1 — (21-5)/(25-5) = 0,2, или 20%;

В регионах с теплыми зимами выгода от теплого пола максимальна

• При -10 разница в расходе тепла уменьшится до 1 — (21 — -10)/(25 — -10) = 0,116, или 11,6%;
• В -30 градусов на улице разница между двумя схемами обогрева станет равной 1 — (21 — -30)/(25 — -30) = 0,073, или 7,3%.

Электричество против воды

В каких случаях электрические теплые полы имеют ощутимое преимущество перед водяными (см. Какой электрический теплый пол лучше выбрать)?

Собственно, таких сценариев всего два:

1. Если из всех источников тепла вы используете только электроэнергию, причем оплачиваете ее по одноставочному тарифу (с неизменной стоимостью киловатт-часа в течение суток). Для двухставочного тарифа куда выгоднее монтаж электрокотла и водяного теплого пола с буферной емкостью (теплоаккумулятором): в этом случае котел может использовать дешевое ночное электричество для создания запаса тепла, которое в течение дня будет использоваться для обогрева дома;

Схема отопления с буферной емкостью позволяет уменьшить счета за электричество за счет использования ночного тарифа

1. Если чистовая отделка помещения полностью или частично завершена, и вы не готовы затевать новый капитальный ремонт.

Подсказка: водяной теплый пол укладывается в стяжку, а также  под паркет или ламинат с повышенной теплопроводностью на особую подложку. Кабельный теплый пол (греющие маты) можно укладывать в слой плиточного клея под кафель, а пленочный — и вовсе, непосредственно под ламинат или линолеум, на любое ровное основание.

Пленка против кабеля

Какой именно теплый пол — кабельный или пленочный, стоит предпочесть при монтаже отопления дома своими руками?

Автор выбрал пленочные нагревательные элементы. Он далек от того, чтобы навязывать читателю свое мнение как единственно правильное, однако готов аргументировать свою точку зрения.

• Так называемую ИК-пленку легко уложить на любой стадии ремонта или после его окончания;

Для укладки греющей пленки нужно снять лишь чистовое покрытие пола

• Она совместима с любым ламинатом или линолеумом без теплоизолирующей подложки;
• Она обеспечивает быстрый (в течение 10-20 минут) нагрев пола до заданной температуры.

Для сравнения: уложенный в стяжку кабель прогревает ее несколько часов, а нагревательный мат под кафелем, поднимает его температуру до комфортной примерно за час.

Считается, что пленочные нагреватели заметно дороже греющих кабелей или матов; однако это мнение не соответствует действительности. Автор позволит себе привести актуальные для своего города — Севастополя — цены на соответствующую продукцию, актуальные на середину 2017 года.

Уточним: во всех случаях для монтажа теплого пола дополнительно нужны терморегуляторы, термодатчики и провода питания для подключения к сети.

Как это работает

Любой электрический нагреватель прямого нагрева, использует в качестве источника тепла проводник с высоким электрическим сопротивлением. При возникновении на его концах разности потенциалов, в проводнике начинают двигаться заряженные частицы: нагрев проводника и выделяющееся на нем тепло прямо пропорциональны силе тока.

Пpaктическое следствие: для передачи энергии на большие расстояния, энергетики стараются уменьшить до минимума ток, повышая напряжение. Передаваемая мощность при этом остается неизменной, а потери за счет нагрева проводника уменьшаются. Именно поэтому ЛЭП работают с напряжениями 200 и более киловольт.

Для передачи энергии с минимальными потерями используются высоковольтные ЛЭП

Греющий резистивный кабель и греющий мат (тот же кабель, только закрепленный на подложке из стеклосетки), представляют собой обычные одно- или двухжильные проводники, помещенные в изоляцию и опционально снабженные экранирующей обмоткой для защиты электроприборов от наведенных токов или линией заземления. Устройство теплых полов электрических пленочных несколько сложнее:

Корейская греющая пленка RexVa

• На лавсановой подложке, вдоль полотна ИК-пленки по его краям, проходят две медных токоведущих жилы с низким электрическим сопротивлением;
• Жилы соединяются карбоновыми (угольными) дорожками. При появлении напряжения между жилами через дорожки начинает течь слабый ток, приводящий к их нагреву;
• Перегрев полотна предотвращает терморегулятор с термодатчиком, уложенным под ИК-пленку.

Цифровой терморегулятор для внутрипольных систем отопления

Узнать больше о том, какой электрический теплый пол лучше, вам поможет прикрепленное видео.

Подбор мощности

Какую удельную мощность должен иметь электрический внутрипольный обогрев?

Вот инструкция от одного из производителей ИК-пленки:

• 150 ватт на квадратный метр — для теплых помещений с деревянными полами или утепленными стяжками;
• 220 ватт — для комнат с бетонными полами и помещений на нижних этажах;
• Пленка с удельной мощностью 440 Вт/м2 применяется для обустройства инфpaкрасных саун, теплиц и для обогрева помещений с очень высокими теплопотерями (неутепленных складов, мастерских и т.д.).

ИК-сауна: в качестве источника тепла использована нагревательная пленка мощностью 440 Вт/м2

Обратите внимание: номинальная мощность обогревателя примерно вдвое выше средней потрeбляемой мощности. Реальное среднее энергопотрeбление пленки мощностью 150 Вт/м2 — около 70 ватт.

Монтаж

Как установить теплый пол: электрический кабельный, электрический пленочный или нагревательные маты? Ответ вполне предсказуемо зависит от типа обогревателя.

Кабель

Вот рекомендации по монтажу нагревательных секций отечественного производства ProfiRoll.

Общая информация:

• Греющий кабель должен обогревать не меньше 70% площади пола;

Кабель должен прогревать как минимум 70% площади комнаты

• Одну секцию кабеля нельзя использовать для обогрева двух помещений;
• Не рекомендуется монтаж кабельного теплого пола в помещениях с высотой потолка в 4 метра и более.

Комментарий автора: в этом случае есть риск промерзания стен под потолком: восходящий от пола поток воздуха остынет прежде, чем отдаст им свое тепло. В такой ситуации греющий пол можно использовать, но нужно дополнять его конвекционными отопительными приборами.

В помещениях с высокими потолками внутрипольное отопление следует дополнять конвекционным

Рекомендации производителя:

• Для крепления нагревательного кабеля к полу используйте монтажную ленту;

Крепление кабеля на монтажной ленте

• Термодатчик должен быть помещен в защитную гофрированную трубку, входящую в комплект поставки или приобретаемую отдельно;
• Для снижения теплопотерь кабель рекомендуется укладывать в утепленную стяжку. Для основной системы отопления в качестве утеплителя рекомендуется использовать фольгированный пенополистирол толщиной не меньше 3 см. Для вспомогательного подогрева пола допустимо применение вспененных рулонных утеплителей с отражающим покрытием из алюминиевой фольги и с толщиной 3-10 мм;

Укладка стяжки поверх фольгированного утеплителя

• Перед монтажом системы внутрипольного обогрева убедитесь, что проводка рассчитана на соответствующие нагрузки.

Вот небольшая выдержка из ПУЭ (правил устройства электроустановок) по подбору сечения проводки:

Полная таблица сечений медного провода и максимальных токов из ПУЭ

• Для влажных помещений нужно использовать кабель с заземлением;
• Терморегулятор должен устанавливаться только в сухом помещении. Стандартная высота его установки — 0,8 м;
• Секции и группы нагревательных секций мощностью в 2 киловатта и выше подключайте через отдельный защитный автомат и собственную линию проводки;

Мощные стационарные потребители  подключаются отдельной линией с собственным автоматом

• Кабель укладывается с 5-сантиметровым отступом от стен, и шагом между витками не меньше 8 см;

Полезно: шаг укладки в сантиметрах рассчитывается по формуле (100хS)/L, где S — площадь, обогреваемая кабелем, а L — длина секции в метрах.

• Стяжка должна полностью закрывать кабель.

Безопасность:

• Не включайте (даже на короткое время) уложенный в бухту кабель;

Отсутствие теплоотвода в бухте гарантирует мгновенный перегрев кабеля

• Не укорачивайте секцию и не вносите изменений в конструкцию терморегулятора;
• Нагрузка на терморегулятор не должна превышать его паспортную мощность (обычно 3,6 кВт). При большей суммарной мощности системы внутрипольного отопления используется соответствующее количество независимых терморегуляторов;
• Выполняйте все работы при отключенном питании.

Внимание: не устанавливайте на обогреваемом кабелем участке пола препятствующую теплоотдаче мебель и не укладывайте на него толстые ковры. Локальный перегрев может привести к повреждению изоляции и короткому замыканию.

Кабельный обогрев пола в помещении со стационарной мебелью

Мат

Как установить электрические теплые полы из греющих матов, с их укладкой под кафельную плитку?

Вот основные моменты:

• При подключении к терморегулятору обратите внимание на цветовую маркировку проводов. Желто-зеленый провод — земля. Фаза и ноль должны подключаться к коричневому и гoлyбому проводникам;

Обратите внимание на цветовую маркировку проводов питания

• Мат подключается только через УЗО с током сpaбатывания не больше 30 мА;
• При нарезке секции по размерам избегайте повреждения кабеля;
• Датчик укладывается в гофрированной монтажной трубке в полуметре от стены с терморегулятором;

Датчик укладывается на минимальном расстоянии от терморегулятора, что сильно упростит его замену при неисправности

• Маты не должны укладываться на термокомпенсационные швы перекрытий;
• Отступы от стен и расстояние между соседними матами не должно быть меньше 50 мм;

Обратите внимание на отступы у стен и между матами

• Минимальная толщина плиточного клея, при укладке в его слой греющих матов, равна 8 мм, минимальная толщина кафеля — 5 мм.

Слой клея должен полностью скрыть кабель

Обратите внимание: приведенные несколькими абзацами выше требования к безопасности и сечению проводки, относятся ко всем видам внутрипольных нагревательных элементов.

Пленка

Как установить теплый электрический пол на пленочных нагревательных элементах?

• Для подключения пленки используются двухжильные многопроволочные медные провода сечением 2х1,5 мм2;
• Провода подключаются к секции клеммами под обжимку. Шипы клемм прокалывают токоведущие дорожки. Обжимка в бытовых условиях выполняется обычными пассатижами;

Установка клеммы для подключения к питанию

• Клеммы и срезы токоведущих дорожек изолируются битумными накладками;

Изоляция среза дорожки

• Максимальная длина пленочного нагревателя — 8 метров. Превышение этого значения чревато перегревом токоведущих дорожек;
• Режьте греющую пленку только по линиям разметки (обычно они наносятся с шагом 25 см) ;

На фото — резка пленки по заводской разметке

• Для основного отопления пленка должна перекрывать как минимум 75% площади отапливаемой комнаты;
• Во избежание повреждения термодатчика не укладывайте его на проходе и на участках пола с большой нагрузкой;
• В качестве термоизоляции под греющую пленку может использоваться фольгированный рулонный утеплитель или (для оснований с низкой теплопроводностью) алюминиевая фольга, отражающая инфpaкрасное излучение;

В качестве подложки используется пенофол — фольгированный вспененный полиэтилен

• Между греющей пленкой и ламинатом настоятельно рекомендуется проложить плотную полиэтиленовую пленку (толщиной 100-200 мкм). Она исключит попадание разлитой воды на клеммы и срезы токоведущих дорожек: изоляция битумными наклейками не обеспечивает их абсолютной герметичности;

Слой полиэтилена исключит угрожающие замыканием протечки

• Для временной фиксации утеплителя, греющей пленки и полиэтилена используйте скотч.

Скотч предотвратит смещение пленочного нагревателя при укладке чистового покрытия

Заключение

Итак, теперь мы знаем, как установить теплые электрические полы, и в каких случаях их монтаж будет осмысленным. Узнать больше об этом способе обогрева жилья вам поможет прикрепленное видео. Успехов!