Электрические теплые полы

Что ни говори, а электрические тёплые полы — вещь хорошая! Приятно хмурым осенним утром ощутить под ногами ласковое тепло. Утренней хандры как не бывало. А разве не здорово вернуться с мороза и уже от порога погреть продрогшие ступни? Конечно, подобные восторженные отзывы можно отнести к легковесным эмоциям. При беспристрастном же изучении выясняется, что электрические тёплые полы приносят не только приятные ощущения, но и большую пользу.

Начнем с того, что электрические тёплые полы обеспечивают равномерное распределение тепла в помещении. Причём по мере продвижения от пола к потолку температура плавно снижается, тогда как при радиаторном отоплении она скачкообразно повышается. На уровне 20-30 см тёплый пол прогревает воздух до 24-27 °С, в метре от напольного покрытия мы наблюдаем уже 22-24 °С, а ближе к потолку — 20-22 °С.

Радиаторы работают по обратной схеме. У самого пола столбик термометра едва дотягивает до 18 °С, на высоте 1,6-2 м поднимается до 24-26 °С, а в области люстры и вовсе достигает тридцатиградусной отметки. Получается, что даже при огненных батареях нужно надевать шерстяные носки. Из-за резких перепадов температур возникают конвективные воздушные потоки, которые поднимают пыль и провоцируют сквозняки. Словом, какой уж тут комфорт.

Распределение тепла в помещении: при радиаторном отоплении

Распределение тепла в помещении: при напольном отоплении

Особенности электрических теплых полов

Электрические тёплые полы («ССТ-Теплолюкс», Россия; Devi, Дания; Ensto. Финляндия; Ceilhit, Испания; Raychem, Германия; Kima, Thermo — обе Швеция; Nexans. Норвегия и др.) применяются главным образом для подогрева холодных напольных покрытий — керамической плитки, керамогранита и т. п. Союз с другими материалами возможен, но при определённых условиях. Системы кабельного обогрева производятся на базе нагревательных секций или матов. Также выпускаются комплекты плёночных полов, но они относятся к инфракрасным источникам тепла.

Одножильный кабель

Рабочим элементом электрических теплых полов служит резистивный нагревательный кабель. Его сердцевина (жила) изготовлена из тугоплавкого проводника с высоким сопротивлением. При прохождении тока через жилу электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Одножильным кабель с металлической оплеткой

Одна из основных характеристик кабеля — линейная мощность, то есть тепловыделение в ваттах, приходящееся на погонный метр изделия. Если теплу некуда деться, нагреватель может перегореть. Но это ещё полбеды. Гораздо страшнее, когда от жара плавится изоляция, что приводит к утечке тока. Иными словами, для электрических теплых полов локальный перегрев смерти подобен. К счастью, производители неустанно заботятся о своей кабельной продукции, постоянно совершенствуя изоляционные оболочки.

Двухжильный кабель с металлической оплёткой

Современный кабель имеет не менее двух защитных слоёв. Продвинутые продукты одеты в многослойные одежды. Помимо внутренней и наружной оболочек они содержат экранирующую оплётку (гасит электрическое поле, повышает механическую прочность кабеля) и другие прослойки. Изоляция изготавливается из термостойких полимерных материалов (полиофелина, сшитого полиэтилена, полиэфира, фторопласта, силикона и т. д.). Скажем, продукция с силиконовой оболочкой выдерживает температуру до 300 °С. Добавим, выпускаются одно- и двухжильные кабели. Последние имеют два провода — греющий и возвратный (замыкает цепь на нулевую фазу). Двухжильные изделия монтируются без возврата к точке подключения. К тому же благодаря разнонаправленному движению токов действие магнитного поля практически сведено к нулю.

Электропитание кабельных систем обогрева обеспечивается за счёт силового (распределительного) кабеля. Тёплый конец соединяют с холодным в заводских условиях, используя специальную муфту. Силовой кабель заводят в терморегулятор (который попутно выполняет функцию распределительной коробки) и подключают к электропроводке квартиры или загородного дома. При этом все три провода — «фаза», «ноль» и «земля» — должны быть применены по назначению. Считается, что электрические полы монтировать легко и просто. Такое суждение верно лишь отчасти. Штепсельной вилки ни у нагревательных секций, ни у греющих матов нет. В целях соблюдения электробезопасности комплект кабельного обогрева должен подключаться квалифицированным электриком.

Толстая стяжка (3-7 см) по теплоизоляции

Все бы хорошо, но отапливать квартиру или дом одним только электричеством слишком накладно, а зачастую и невозможно. Греющий кабель нельзя укладывать там, где планируется поставить корпусную и мягкую мебель (шкафы, диваны), расстелить ковры. Такое соседство вызовет перегрев.

Электрические тёплые полы не «дружат» с покрытиями, обладающими высокой теплоизолирующей способностью (ковролином, утеплённым линолеумом, паркетом и т. д.). Древесина по своей природе не выносит значительных перепадов температур. Нагрев, чередующийся с охлаждением, вызывает деформацию пробки, паркета и массивной доски, негативно влияет на клей и лак (особенно если они невысокого качества).

Как уже было сказано, интенсивный кабельный обогрев и паркет — вещи несовместные. Однако лёгкое повышение температуры деревянным полам не повредит. Паркет и доску из массива с подстилающими слоями фанеры укладывают на толстую стяжку, которая содержит нагревательную секцию пониженной линейной мощности. Другой вариант — комфортный подогрев полов на лагах. В этом случае также используют особые маломощные секции или маты. Между лагами прокладывают проволочную сетку (на уровне 5 см от напольного покрытия), на которой закрепляют греющие петли.

Толстая стяжка (10 см)

Для «плавающих» напольных покрытий выпускают специальные теплоизоляционные панели, из которых собирают электрический тёплый пол. Основу таких изделий образуют плиты из экструдированного пенополистирола с рефлектором, то есть с профилированным алюминиевым покрытием толщиной 1 мм. В пазах металлической пластины проложен кабель с низким тепловыделением. Отражённое тепло равномерно распределяется по поверхности пола.

Если в ходе ремонтных работ планируется заливка стяжки толщиной 3-10 см, то для устройства тёплых полов используют нагревательные секции на базе стандартного кабеля толщиной 5-8 мм. Они применяются как в системах основного отопления, так и для комфортного подогрева. При этом задействуется аккумулирующая способность толстого слоя бетона. Стяжка накапливает исходящее от секции тепло, а потом отдаёт подобно печке, то есть отапливает помещение при выключенной системе кабельного обогрева. Это свойство бетона особенно ценно при двухтарифной схеме оплаты электроэнергии.

Деревянный пол на лагах

Тёплый электрический пол включают ночью, когда киловатты дешевле. Утром систему кабельного обогрева выключают и довольствуются «бесплатным» теплом бетонной «печки». Богатый ассортимент нагревательных секций (по линейной мощности, длине и другим показателям) позволяет найти изделие, оптимально соответствующее конкретным условиям.

Выбор системы производят на основании расчёта и схемы раскладки. Безусловный плюс нагревательных секций — гибкость, благодаря которой можно рационально расположить кабель на площадке сложной формы. Между тем судьба «вольного» кабеля напрямую зависит от возможности устройства толстой стяжки. Массивный черновой пол уменьшает высоту помещения и создаёт дополнительную нагрузку на перекрытие. Словом, если потолки в доме низкие, а запас прочности строительных конструкций вызывает сомнения, от толстой стяжки, а значит, и от нагревательной секции придётся отказаться.

Альтернатива кабельным электрическим теплым полам

Нагревательные маты (на основе тонкого кабеля диаметром менее 4 мм) укладывают на выровненный черновой пол. Допустим монтаж по существующему керамическому покрытию. Маты раскладывают на базовой поверхности и фиксируют с помощью клеящего слоя (нанесён на обратную сторону сетки) или строительного скотча. Если требуется обойти место установки сантехнического прибора или предмета мебели, сетчатый коврик аккуратно разрезают, а кабель разворачивают. Это, пожалуй, единственное неудобство укладки нагревательных матов.

Структура пленочного электрического теплого пола

Для комфортного подогрева «плавающих» напольных покрытий из ламината и паркетной доски очень подходят электрические инфракрасные системы на основе нагревательной плёнки толщиной 0.4 мм — инфракрасные пленочные теплые полы. Здесь греющий элемент — полоска гомогенизированного графита (чистого углерода). Такие углеродные ленты с двух сторон запаяны в полиэстер. Электропитание к полоскам подаётся по серебряной распределительной сетке и медным токоведущим шинам, проложенным в краевой зоне полиэстерной оболочки.

Плёночные теплые полы излучают тепло равномерно по всей площади обогреваемой поверхности. Плёнка прекрасно уживается с толстым линолеумом, ковролином и другими полами с низкой теплоотдачей. Главное — правильно подобрать и установить систему обогрева. Чтобы правильно подобрать для себя характеристики пленочного теплого пола воспользуйтесь довольно простым расчетом для теплого пола.

Управляем электрическими полами

За температурой пола следят специальные датчики, которые по сетевому проводу передают данные терморегулирующему устройству. Терморегуляторы бывают простыми (термостаты) и программируемыми (в том числе с функцией самообучения «искусственный интеллект»). Термостаты работают в полуавтоматическом режиме. Программируемые устройства можно настраивать в зависимости от времени суток и дня недели. Терморегуляторы с искусственным интеллектом контролируют состояние окружающей среды и регулируют температуру тёплого пола с учётом изменений, происходящих с микроклиматом квартиры или дома.

Программируемые терморегуляторы для электрических теплых полов

Основы безопасности для электрических теплых полов

Чтобы электрические тёплые полы прослужили не одно десятилетие, необходимо выполнить следующие условия:

1. Система кабельного обогрева должна соответствовать конкретной ситуации. Если мощность кабеля недостаточна, нагреватель будет постоянно находиться в рабочем состоянии, что приведёт к сокращению срока его службы.

2. Необходимо продумать раскладку нагревательной секции или мата, а также расположение термодатчика. Иначе тёплый пол превратится в тепловую «зебру» (с чередованием тёплых и холодных полос), а система будет руководствоваться «ложными сведениями».

3. Монтаж электрических тёплых полов должен отвечать требованиям ПУЭ-2001 («Правила устройства электроустановок») и других нормативных документов.

4. В ходе монтажа плитки важно не допустить порезов и других повреждений кабеля. Если изоляция нагревательного элемента всё же была нарушена, для устранения дефекта следует использовать фирменные ремонтные комплекты.

5. Категорически запрещается укорачивать нагревательную секцию, а для соединения с силовым кабелем использовать обычную термоусадочную муфту. Подобное самоуправство приводит к прекращению работы системы.

6. Перед заливкой бетонной стяжки нужно выполнить чертёж фактической раскладки нагревательной секции с указанием точного расположения термодатчика. В дальнейшем этот документ поможет избежать случайного повреждения кабеля во время очередного ремонта.

7. Для черновой и чистовой отделки пола следует использовать материалы (сухие цементные смеси, плиточный клей, затирки и т. д.), совместимые с кабельным обогревом (на упаковке должна присутствовать соответствующая маркировка).

8. При организации электроснабжения городской квартиры или загородного дома желательно выделить для кабельных систем напольного отопления отдельные линии электропитания с собственными устройствами, обеспечивающими безопасность электросети: автоматическими выключателями (обесточивают проводку при перегрузке и коротком замыкании) и устройствами защитного отключения (УЗО. срабатывают при утечке тока). Более того, на магистрали, питающие электрические тёплые полы во влажных помещениях, устанавливают особо чувствительные УЗО на 10 мА.

Монтаж электрических теплых полов

Ранее уже публиковалась статья про установку водяного теплого пола, а здесь речь пойдет про монтаж электрических теплых полов.

Монтаж электрического тёплого пола в толстой стяжке

Чтобы направить энергию кабельного нагревателя в правильном направлении, под стяжку помещают теплоизоляцию (на первом этаже — пенополистирол, на междуэтажном перекрытии — вспененный полиэтилен).

На базовое основание укладывают плиты пенополистирола толщиной 5 см

По металлической сетке выполняют первый (тонкий) слой стяжки

К стяжке крепят монтажную ленту

На монтажную ленту «змейкой» навивают секцию. Укладывают гофротрубу с датчиком, силовым кабелем и сетевым проводом

Силовой кабель и сетевой провод заводят в монтажную коробку и подключают к соответствующим разводам в терморегуляторе. Нагревательную секцию закрывают слоем стяжки

Монтаж нагревательных матов

Плиточный клей высыхает гораздо быстрее, чем толстая стяжка. Обычно тёплые электрические полы на основе нагревательного мата можно включать уже через 5-7 дней после завершения плиточных работ.

Составляют чертёж обогреваемой площади с указанием положения датчика температуры, концевой соединительной муфты, точки подключения к электросети

В полу и стене выполняет штробы под датчик температуры, силовой кабель и сетевой провод (находятся в гофротрубе), а также выбирают гнездо под монтажную коробку

Базовую поверхность очищают. Гофротрубу с датчиком температуры, силовым кабелем и сетевым проводом укладывают в штробу

Силовой кабель заводят в монтажную коробку. Производят замер омического сопротивления. Нагревательный мат подключают через терморегулятор к электросети

На подготовленной базовой поверхности раскладывают нагревательные маты. Нагреватель фиксируют за счёт клеевого слоя. При укладке обходят места предполагаемого расположения корпусной мебели

Желательно не оставлять систему открытой на длительное время. Это может привести к случайному повреждению тонкого кабеля

На нагревательные маты зубчатым шпателем аккуратно наносят сплошной слой плиточного клея и укладывают керамическую плитку

Монтаж плёночного теплого пола

Плёночный нагреватель монтируют «сухим» способом, без стяжки. Тёплый пол можно включать сразу после электромонтажа и укладки напольного покрытия. Плёнка выдерживает 80 °С (а краткосрочно — до 100 °С). Система продолжает работать при локальном повреждении рабочего элемента.