Устройство электрических теплых полов

Теплый пол – это вид электрической отопительной системы, в которую входят нагревательный кабель и термостат, служащий для поддержания заданного температурного режима и предотвращения перегрева кабеля. Теплый пол уменьшает расход энергии, снижает количество пыли в воздухе, создает комфортное температурное поле. Электрический инфракрасный теплый пол – это тонкая эластичная пленка шириной от 50 см до 1 м и различной длины. Такой пленочный пол идеально подойдет для укладки под ламинат и линолеум.

Электрический нагревательный кабель по соотношению срока службы и своим производительным кондициям является оптимальным решением для организации теплого пола под плитку. Нагревательный кабель для теплого пола имеет толщину от 5 мм и более и монтируется только в стяжку пола, а уже после застывания стяжки кладется керамическая плитка.

Секционные нагревательные маты значительно тоньше обычного нагревательного кабеля. Они заливаются специальной стяжкой или монтируются непосредственно в клеевую основу для плитки. Нагревательный мат – занимает меньше места в стяжке и его можно монтировать непосредственно в клеевую основу, но такой вид теплого пола не так экономичен, как нагревательный кабель (160-180 Вт/м²).

Работа электрического теплого пола

Прежде чем принять окончательное решение, какой электрический теплый пол выбрать для себя, следует ознакомиться с его основными характеристиками и особенностями функционирования. Удельная мощность теплого пола зависит от глубины закладки нагревательного кабеля, допустимой температуры поверхности, от материала поверхности пола.

Правильная температура греющей поверхности обеспечит длительную и безопасную работу электрического теплого пола. Она зависит от назначения, типа помещения, высоты расположения греющей поверхности. Минимальная глубина залегания нагревательного кабеля зависит от шага укладки, а тип напольного покрытия влияет на удельную мощность 1 м² теплого пола.

1.1 Максимальная температура греющей поверхности

Таблица 1

Сухого теплого пола	29°С – помещения с постоянным пребыванием людей; 31°С – помещения с временным пребыванием людей; 35°С – краевые зоны отапливаемых помещений; 27°С – деревянное (ламинат, паркетная доска) покрытие;
Влажного или мокрого теплого пола	31°С – обходные дорожки бассейна, пол ванной комнаты;
Внешней стены	35°С – на высоте до 1 м;
Внутренней стены, потолка	28°С – на высоте до 2,8 м; 30°С – на высоте до 3,0 м; 33°С – на высоте до 3,5 м; 36°С – на высоте до 4,0 м; 38°С – на высоте до 6,0 м;

1.2 Нормативные значения глубины залегания нагревательного кабеля:

Для обеспечения равномерного распределения температуры по поверхности пола (≤1,5°С) нагревательный кабель кладут на глубину:

от 1 см, при шаге укладки (S)≤7.5 см;
от 2 см, при 7,5 см≤(S)≤10 см;
от 3 см, при 10 см≤(S)≤12,5 см;
от 4 см, при 12,5 см≤(S).

1.3 Нормативные значения удельной мощности поверхности, Вт/м²

Таблица 2

Тип напольного покрытия	Мощность, Вт/м2
Пол с деревянной основой	55
Пол с монолитной основой (бетон и т.д.) под деревянным покрытием (ламинат, паркетная доска, пол на лагах, паркет, доска и т.д.):
— теплоизолирован;	80
— не теплоизолирован	100
Пол с монолитной основой (бетон и т.д.) с каким-нибудь покрытием, кроме деревянного:
— теплоизолирован;	100...300
— влажный (ванная комната или совмещенный санузел); не теплоизолирован от межэтажного перекрытия;	130...160
— мокрый (душевая, обходные дорожки бассейна и т.д.); не теплоизолирован; с периодическим использованием ЭКС ТП; из-за низкого напряжения питания ЭКС ТП и т.д.	150...200

По сравнению с дорогой и трудоемкой гидравлической системой, конструкция теплого пола электрического является простой и менее затратной.

На конструкцию теплого пола влияют следующие факторы:

• место прокладки нагревательного кабеля (пол, стена, потолок);
• назначение помещения;
• время нахождения людей в помещении;
• наличие теплоизоляции под теплым полом;
• материал греющей поверхности;
• удельная мощность нагревательного кабеля.

Минимальная толщина греющего слоя теплого пола определяется из условий прочности и долговечности. Необоснованное увеличение толщины стяжки с теплым полом приводит к увеличению времени нагрева до рабочей температуры, ухудшению способности системы отопления реагировать на изменение температуры окружающей среды.

Монтаж электрических теплых полов

Использование электрического теплого пола актуально в ванных комнатах для быстрого подогрева керамической плитки, обогрева лоджии, веранды или собственной бани. Такое решение отлично подходит в качестве дополнения к основному радиаторному отоплению. Простота установки и доступные в продаже варианты позволяют легко смонтировать электрический теплый пол своими руками. Отвечая на вопрос, как выбрать электрический теплый пол, следует учесть, где он будет устанавливаться и под какое напольное покрытие.

Существуют следующие виды электрических теплых полов:

• кабельный (нагревательные секции и маты);
• пленочный (углеродный и биометаллический).

Каждый из перечисленных видов электрического теплого пола, подойдет для обогрева и комфортного теплого пола внутри жилого помещения, а какой электрический теплый пол лучше подойдет для того или иного типа напольного покрытия постараемся описать ниже.

Варианты установок электрических теплых полов могут существенно отличаться:

1. Монтирование в слой стяжки, после чего укладывается напольное покрытие;
2. Укладка теплого пола поверх стяжки под плитку;
3. Укладка непосредственно под напольное покрытие (пленочные полы).

Первый вариант подходит для обогрева в жилых комнатах, в ванной, в кухне, на лоджии. При этом подразумевается установка кабельных теплых полов. Под саму систему укладывается гидроизоляция и слой утеплителя. Сверху формируется небольшой слой стяжки.

Если этажом ниже находится утепленное помещение, то можно укладывать электрический теплый пол под плитку без дополнительного слоя теплоизоляции и монтирования в стяжку. Слой плиточного клея и сама плитка достаточно защищают нагревательные элементы.

Когда необходимо установить теплый пол под ламинат или линолеум, и нет желания проводить капитальные работы, связанные с заменой стяжки, то лучший теплый электрический пол – пленочный (инфракрасный). При этом укладывается слой утеплителя в виде вспененного полиэтилена с фольгированной поверхностью поверх имеющейся стяжки. Далее размещают электроэлементы. При необходимости добавляется слой гидроизоляции и непосредственно напольное покрытие. Использовать пленочный теплый пол под плитку нельзя, как и монтировать его в стяжку.

Для укладки электрического пола потребуются следующие элементы и материалы:

1. Система теплых полов (нагревательный кабель, отдельно или в сочетании с укрепленной сеткой);
2. Соединительные провода;
3. Крепления;
4. Регулятор, термодатчик;
5. Система защиты УЗО;
6. Медный кабель для заземления.

Распределение нагревательных элементов и узлов управления

Вначале создается план и схема монтажа теплого пола на бумаге. При этом учитывается, что нагревательный провод или пленка не должны монтироваться там, где будут стоять массивная мебель и бытовые приборы. В местах, где проходят трубы отопления или иные источники тепла, также стоит обеспечить буферную зону без нагревательных элементов. Это связано с особенностью электрических теплых полов.

Если есть ограничение по выходу тепла в виде мебели без ножек или поступает дополнительное тепло извне, то элементы перегреваются и выходят из строя. Мебель в этом случае также может повредиться от перегрева. С этим связан как раз самый большой недостаток теплого пола. Перестановка мебели может существенно сказаться на работоспособности системы.

Для различных помещений, даже если они разграничены символически, лучше сформировать отдельные контуры теплого пола со своими отдельными регуляторами и подводом питания. В результате получится неправильная фигура, вписанная в прямоугольник, изображающий комнату. По контуру этой фигуры и внутри нее будет укладываться электрический теплый пол. В случае заливки стяжки между ними прокладывается по поверхности пола демпферная лента. Когда на бумаге планировка уже продумана, можно перенести разметку непосредственно на пол.

На стене отмечается позиция регулятора для теплого пола. В этом месте проделывается отверстие под монтажную коробку и опускается штроба до пола. После подготовительных работ и распланировки можно приступить к расчету необходимого количества материалов.

Расчет материалов

Можно воспользоваться готовыми таблицами от производителя кабельного теплого пола, где согласно расчету теплопотерь каждой комнаты, подбирается необходимый шаг укладки провода и его общая длина.

Для пленочных (инфракрасных) систем расчеты еще проще: следует подобрать количество элементов, которые покроют необходимую площадь. В расчеты включается длина провода для подключения регулятора и теплого пола от счетчика, и от регулятора непосредственно к элементам системы.

После расчетов и полученной мощности всех теплых полов, необходимо проверить общий электрический ввод на возможность выдержать такую нагрузку. Если ввод недостаточен, то произвести его замену и установить подходящие предохранители-автоматы.

Подготовка поверхности

При необходимости старый слой стяжки полностью демонтируется до основания. Вся поверхность очищается. Далее укладывается слой гидроизоляции с заходом на стену примерно на 10 см. По всему периметру пола на стену закрепляется демпферная лента. Она позволит компенсировать тепловое расширение пола при нагреве. По окончании работ можно будет обрезать излишки гидроизоляции и демпферной ленты.

Для того чтобы тепловая энергия не уходила вниз, необходимо изолировать основу пола. В зависимости от расположения помещения и типа поверхности, а также целевой направленности системы обогрева выбирается соответствующее утепление.

Если теплый пол является дополнением к основной системе отопления, то достаточно использовать вспененный полиэтилен с отражающим фольгированным покрытием (пенофол) в качестве подложки.

Для квартир с отапливаемыми помещениями нижних этажей подойдут листы пенополистирола или экструдированного пенополистирола толщиной от 20 до 50 мм или другой прочный утеплитель подходящей толщины.

Когда установку теплого пола производят на неотапливаемую лоджию или веранду, то формируется более основательный слой утеплителя вплоть до 100 мм пенополистирола или аналогичный слой минеральной ваты. Поверх утеплителя укладывается армирующая сетка. Можно обойтись и без нее, так как слой стяжки будет тонким и достаточно добавить в раствор пластификатор и микрофибру.

Процесс монтажа

Теперь разберемся с основной проблемой: как подключить электрический теплый пол.

Перед укладкой провода проверяется его сопротивление и сверяется с паспортом. Допускается разбег примерно в 10% от паспортных данных. Монтаж электрического теплого пола может производиться, как с закреплением его к армирующей сетке с помощью стяжек (не затягивая), так и с помощью специальных крепежных лент.

В случае монтирования теплого пола в ванной комнате или в бане, необходимо заземлить армирующую сетку под ним и подвести заземление к регулятору. Для этого используется луженый медный провод.

 

Инфракрасный теплый пол расстилается поверх слоя утеплителя. По технологии предложенной производителем может потребоваться закрепление специальным скотчем или за специальные ушки на полосе.

В местах, где провод проходит над разделительной линией двух плит перекрытия, его следует спрятать в отрезок гофротрубы, длинной в 10-15 см. Это уменьшит риск обрыва кабеля при возможных тепловых расширениях плит.

Место соединения между нагревательным кабелем и проводом питания располагается на расстоянии 10-15 см от штробы так, чтобы соединительные клипсы впоследствии были утоплены в стяжку. Следует обязательно отметить позицию места соединения на плане квартиры. Это может понадобиться в случае вынужденного ремонта теплого пола.

Когда все элементы размещены на своих местах, еще раз проверяется сопротивление провода. Только если оно незначительно отличается от сделанных ранее замеров, можно испытывать нагревательные элементы, включив теплый пол.

От регулятора по штробе опускается гофрированная труба, другой конец которой размещается посередине между ближайшими полосами нагревательного кабеля. Внутри гофрированной трубы помещается термодатчик, с помощью которого можно регулировать работу теплого пола. Лишний раз стоит проверить, что датчик легко достается и не будет проблем с его заменой.

Если все нормально, то вся система обесточивается, и регулятор снимается до окончания всех отделочных работ. Формируется стяжка теплого пола. После её полного высыхания еще раз проверяется работа системы и, если все нормально, монтируется напольное покрытие. Когда стяжка не нужна, как в случае с пленочным теплым полом, то сразу укладывается ламинат или линолеум.

Монтаж электрического теплого пола не представляет особой сложности. Его под силу осуществить самостоятельно без привлечения специалистов. В пользу выбора электрического теплого пола говорят неоспоримые факты:

• он не замерзает при отключении электричества;
• при повреждении не затопит помещение снизу;
• диаметр нагревательного кабеля составляет 4-7 мм, а труб систем водяного отопления 10-20 мм;
• обслуживание (проверка устройства защитного отключения (УЗО)) занимает 15 с;
• имеет одинаковую мощность по площади укладки.

КПД электрообогревателей составляет 100%, кроме случаев, когда используется принудительная вентиляция источника тепла. Теплый пол также не составляет исключения. Если прибавить к этому нулевую вероятность пожара и широкую доступность источника энергии, он становится идеальным низкотемпературным нагревательным прибором.