Для чего нужен, как устроен и как работает теплый пол

Виды электрических теплых полов

Поверхность теплого пола представляет собой площадь, из которой равномерно по комнате исходит тепло. Сам же он представляет собой провода, которые находятся под плиткой или в стяжке. Электричество, которое к ним поступает, превращается в тепловую энергию. Таковым является принцип работы электрического теплого пола.

Одна из особенностей такого пола – терморегулятор, благодаря ему система автоматически будет отключаться от питания при чрезмерном перегреве.

Среди теплых полов есть универсальный вид, который может использования в любых жилых домах – как частных, так и многоквартирных. Электрические кабели и маты просты в укладке и удобны в использовании, благодаря чему очень популярны в течение продолжительного времени.

Система обогрева электрического типа различается не только нагревательными элементами в своем составе, но и способом обогрева – конвекционный обогрев или излучение инфракрасного типа.

Для чего нужен, как устроен и как работает теплый пол

Пленочные полы изготавливаются по специальным технологиям. Эта система обогрева популярна из-за простоты монтажа, что снижает затраты на ремонт дома. Цементное основание (стяжку) покрывают пленкой и отделывают сверху любым напольным покрытием по инструкции.

Ковролин и кафель будут не так эффективны, поскольку плохо пропускают тепло из-за плотности своего материала. Чтобы полы этого типа служили долго, специалисты не рекомендуют превышать температуру обогрева более 28 градусов тепла.

Углеродная пленка и нагреватели биметаллического типа позволяют делать температуру выше 28 градусов. Нагреватель биметаллического типа устойчив к высоким температурам и состоит из нескольких слоев – алюминиевого сплава и медного с добавками. Пленка углеродного типа делается из лавсановых медных элементов и карбонового слоя.

Нагревательные элементы могут быть обернуты в изоляционные каналы из тефлона – такие кабельные электрические полы самые безопасные и устойчивые. Часто изготовители делают кабельные системы обогрева в виде матов, секций или обычный кабелей.

Монтажники при установке системы выбирают способ отделки – стяжку можно заливать поверх системы, а можно обойтись и без нее, отделывая полы сразу поверх нагревательных кабелей или матов.

Система обогрева пола электрического типа работает от нагревающегося кабеля, по которому передается электрический ток. Нагревательный элемент повышает температуру благодаря своему внутреннему сопротивлению, присущему каждому материалу.

Принцип работ схож со многими привычными бытовыми электроприборами, имеющимися в каждом доме – чайники, плиты и другое оборудование, работающее от сети.

Помимо этого, специалисты отмечают отсутствие необходимости возвращение второго конца основного нагревательного элемента к главному источнику питания.

Для чего нужен, как устроен и как работает теплый пол

Элементы нагревательного типа в кабельной системе обогрева могут быть резистивными или саморегулирующимися. При резистивном типе происходит сопротивление фиксированного типа, что способствует распределению тепла более равномерными потоками на всей протяженности кабеля.

Это не всегда выгодно для владельца, который ставит на пол мебель или украшает помещение коврами, под которыми температура будет так же высока, как и в любом другом месте комнаты. Чтобы сделать отопление более логичным, можно выбрать альтернативный способ прокладки теплого пола с кабелем саморегулирующегося типа.

В таком случае, система способна сама определить нужную порцию тепла для каждого сектора. Все энергоносители довольно дороги, поэтому обустраивать системы теплых полов в доме нужно особенно внимательно.

Важно не допускать теплопотерь из жилья, обеспечивая при этом определенный уровень комфорта. Теплые полы, принцип работы которых достаточно прост и эффективен для обогрева, успешно справятся с этой задачей.

Все полы с электрическими нагревательными элементами, возможно разделить только по основному принципу передачи энергии. В этом случае, они делятся на две большие группы:

  1. Плёночные инфракрасные полы;
  2. Кабельные (стержневые) полы.

Для чего нужен, как устроен и как работает теплый пол

Доминирующий принцип теплопередачи от нагревательного элемента к напольному покрытию у них распределяется так: у плёночных полов – излучение, а у кабельных полов – теплоперенос. Разница более ощущается, если вспомнить что теплоперенос осуществляется при прямом контакте, а для излучения соприкосновение не требуется.

Эти главные принципы, диктуют и условия монтажа электрического тёплого пола. В случае с кабельными полами, обязательно требуется «похоронить» нагревательный элемент в стяжке. А вот плёночные полы можно монтировать без «грязных» работ. Следовательно, и по назначению они тоже будут иметь целевое определение.

Но это деление не полное. Каждый из этих способов нагрева, следует также разделить на группы в зависимости от формы выпуска. Так кабельные полы делятся на:

  • Двужильный кабель;
  • Одножильный кабель;
  • Маты;
  • Стержневой пол.

Различия между ними оказывают весомое значение во время планирования и укладки нагревательных элементов.

В частности, одножильный кабель укладывают таким образом, чтобы оба конца в итоге оказались в одной точке. Образно выражаясь, это два провода для одной электрической вилки. Такой способ укладки называется «двойным»: «двойная улитка», «двойная спираль».

Маты, это двухжильный нагревательный элемент, зафиксированный на полипропиленовой сетке с крупной ячеей. Удобство при монтаже весьма сомнительно, ибо шаг кабеля и мощность всего изделия уже декларированы. Но в некоторых случаях, особенно в небольших помещениях, с таким форм-фактором работать удобнее.

Стержневые нагревательные элементы это особый подвид. Если представить эту конструкцию наглядно, то вспомните верёвочную лестницу. Только вместо верёвок – провода, а вместо ступенек стержневые нагревательные элементы. В работе они менее удобны, чем все остальные виды, так как при изменении направления укладки кабеля, требуется восстанавливать электрическую цепь, сами стержни не гибкие. В качестве компенсации, производитель декларирует повышенную энергоэффективность и долговечность. Но с этим много вопросов.

Предлагаем ознакомиться  Что представляет из себя гидрозатвор для вина и как его можно сделать самому

Ещё одно свойство кабельных тёплых полов необходимо подчеркнуть – огромная инертность. Причина в том, что для нагрева напольного покрытия, тепло должно сначала прогреть несколько сантиметров монолитной цементной стяжки. Минимальный слой стяжки, должен быть 4 см. Если 1м2 при толщине 1 см, весит 16 кг, то 4 см – 64 кг.

Инфракрасные полы представляют собой две лавсановые плёнки, между которыми нанесён слой карбона. В зависимости от способа нанесения этого слоя, происходит деление на:

  • Полосатые плёнки;
  • Сплошные плёнки.

Водяная система теплого пола

Так как мощность регулируется толщиной карбонового слоя, а при монтаже эти различия особых требований не предъявляют, то разница заметна только при эксплуатации. В частности, при ошибках в организации подогрева полов с помощью полосатой плёнки, возможно появление «эффекта зебры». При нём, ногами ощущается разница в температуре напольного покрытия.

Но заметим, что это проявляется при ошибках монтажа. Прочие показатели, такие как скорость набора запрограммированной температуры, площадь излучения или энергоэффективность, не выявляют качественного превосходства, а лишь обособляют количественные. Да, плёнка со сплошным нанесением карбона нагревается на 8% быстрее, поверхность излучения больше на 12%, но и в цене такой материал выше на 35-40%.

Важной особенностью плёночных нагревательных элементов, является их способ теплопередачи. Практически на 95% это излучение. Доказывается это очень просто. Подержите руку на расстоянии 5-7 см от включённой плёнки, и вы ощутите явную передачу тепла. А если зажать её между ладонями, то нагрев едва ощущается. Именно это качество, делает инфракрасную плёнку идеальным вариантом нагрева таких напольных покрытий, как ламинат, линолеум, ковролин.

Водяная система и ее подключение

Согласно словам специалистов лучший вариант создания водяного пола – подключение котла и его подключение к насосной системе. Такой способ будет самым уместным для частных домов и позволит понять принцип работы водяного теплого пола.

Жидкость должна иметь температуру равную 35-45 градусам, поэтому для ее снижения применяется смесительный узел, для чего также проводиться монтаж клапанов, имеющих несколько ходов. Далее в коллектор, который имеет выходы согласно имеющимся контурам, заводится подающая труба. На нее, а также на возвратную трубу крепятся краны, что может потребоваться для отключения работы того или иного контура.

Согласно способам обогрева, системы теплого пола бывают следующими:

  • Резистивные. Они подразумевают электрический обогрев благодаря току, который проходит по металлическим проводам. Они имеют вид нагревательных матов или кабелей.
  • Инфракрасные. Его принцип работы происходит абсолютно иным образом. При передаче тепловой энергии происходит ее преобразование в инфракрасное излучение, которое очень похоже на солнечное тепло. Если вас интересует вопрос, как работает электрический теплый пол, то можно отметить, что принцип его действия основывается на прямолинейном излучении тепла и нагревании всех предметов, которые находятся на поверхности.

По словам профессионалов, последний вариант подогрева является самым оптимальным. Также, стоит знать, что инфракрасная система бывает 2-х видов – пленочные обогреватели и стержневые маты.

Электрический теплый пол

Первые имеют конструкцию, состоящую из шин, размещенных параллельно и проводящих ток. Между ними есть карбоновые полосы, благодаря которым и происходит излучение тепловой энергии. Укладка система проводиться под финишным покрытием и не нуждается в заливке бетонной стяжкой.

Стержневые маты являются системой, которую можно купить в рулонах, их ширина составляет 83 см, а длина может быть до 20 метров. Благодаря возможности разрезать один проводник по центру между стержнями укладка становится максимально удобной и эффективной. Отличается данная система саморегулирующейся температурой нагрева.

При возникновении вопроса как работает теплый пол, лучше всего обратиться к услугам специалистов, которые точно подскажут, какую систему теплого пола вам лучше установить  в своем жилище и выполнять свою работу с гарантией качества.

Водяные полы обогревают жилой дом благодаря контуру из пластиковых труб, расположенных внутри цементной стяжки пола. Циркулирующая внутри контура горячая вода нагревается от источника – газового котла. Постоянная подача воды в трубы осуществляется насосом, при этом температура, указываемая владельцем, регулируется специальным клапаном.

Контур труб делают из полиэтилена или металлопластика – эти материалы имеют низкое сопротивление, достаточно гибкие и хорошо проводят тепло. Для контроля температуры и ее поддержания в нужном диапазоне, внутрь ставится смешивающее устройство. Этот узел состоит из насоса, коллектора и смесителя-термостата.

Система водяного пола устраивается с коллекторным шкафом, внутри которого стыкуются трубы подвода воды и обратного тока (возврата). Также специалисты при монтаже выводят внутрь шкафа запорную арматуру. Перед раскладкой контура тщательно подготавливается основание – его зачищают, равняют, гидроизолируют и фиксируют теплоизоляционный слой.

Все трубы контура крепят металлическими скобами из проволоки, сохраняя направление движения от зоны с холодом к теплым секторам. Контур заливается стяжкой и оставляется для просыхания, после чего выполняется финишная отделка.

Виды систем теплого пола

Недостатком этой системы является ее применимость только в загородных домах, поскольку в многоквартирном жилье центральное отопление не позволяет выполнять монтаж этой системы. Наличие соседей также затрудняет использование водяных полов, которые могут затопить нижние этажи при повреждениях.

Предлагаем ознакомиться  Как правильно и чем белить яблони весной

Какая требуется мощность

Разумеется, что это условные деления. По факту, если полы выступают как основной источник тепла, то мощность нагревательных элементов должна быть в:

  • Комнатах с одной стеной выходящей на улицу – 130 вт/м2;
  • Комнатах с двумя стенами выходящими на улицу – 160 вт/м2;
  • Внутренних комнатах – 100 вт/м2.

Это весьма общие значения, ибо для Архангельской области необходимо эти цифры увеличить в полтора раза, а для Астраханской можно чуть уменьшить.

Вместе с тем, во время монтажа можно умело варьировать шаг витков, тем самым увеличивая прогрев в проблемных областях. Например, вдоль стен пустить кабель с шагом 8 см, а посреди комнаты увеличить шаг до 15 см. Но данные параметры, определяются со строгой оглядкой на мощность 1 погонного метра кабеля.

Выбор для конкретной комнаты

Если это будет основной источник тепла и стены комнаты выходят на улицу, то однозначно кабельная система. В других случаях, возможны варианты, в зависимости от напольного покрытия.

Например, под ламинат или мягкие напольные покрытия, рекомендуется плёночная система. Но если соблюдать некоторые условия при монтаже и подборе материалов для финишной отделки полов, то и линолеум, и ламинат будут хорошо выполнять свою функцию с кабельной системой нагрева.

При выборе, опирайтесь на следующие пункты:

  • Основной это источник тепла, или второстепенный;
  • Требуемая мощность;
  • Возможность залива стяжки;
  • Под какое напольное покрытие готовится система.

Тщательно проанализируйте все данные, и выбор станет очевидным.

Как работает электрический теплый пол?

Есть одно очень важное правило, которое касается любых тёплых полов – горизонтальность поверхности должна быть идеальной. Это необходимо обеспечить ещё до начала укладки теплоизолятора и прочих работ. А причина здесь в том, что если выравнивание полов проводить стяжкой поверх кабеля, то может сложиться весьма неприятная ситуация, когда в разных углах комнаты, толщина стяжки будет разной.

Выравнивание полов проводят цементно-песчаной стяжкой с минимальной толщиной 4 см. Учтите, что время полного созревания стяжки рассчитывается по формуле 1 см толщины – 1 неделя. Для ускорения процесса, можно использовать быстросохнущие смеси, которые набирают полную прочность при толщине до 10 см, в течение 2-3 суток.

Внимание: все дальнейшие инструкции будут исходить из того, что в целевом помещении полы выровнены по горизонту.

Среди множества тёплых полов можно выделить несколько основных видов:

  1. Обогревательные водяные системы;
  2. Электрические полы: кабельные или пленочные, а также нагревательные маты.

Обустраиваемые теплые полы принцип работы имеют столь же простой, как и знакомый каждому электрический утюг. Его поверхность нагревается до нужной температуры, после чего срабатывает отключение. Если основание, так называемая «подошва» утюга, остывает на половину градуса, то снова включается нагрев.

Инфракрасная плёнка

Монтаж начинается с грунтовки, гидроизоляции и укладки подложки на основание. Для гидроизоляции используют полиэтиленовую плёнку, толщиной 0,2 мм, она настилается внахлёст 10-15 см, с таким же припуском на стены. Стыки проклеивают скотчем.

По объективным причинам, для подложки можно использовать  только три вида теплоизоляторов:

  • Экструзионный пенополистирол (Пеноплекс);
  • Сшитый пенополиэтилен;
  • Пробковый агломерат.

От всех остальных материалов данной группы, эти три выделяются высокой упругостью и твёрдостью. Другими словами, они не сминаются после длительного сдавливания.

По физическим показателям их свойства примерно идентичны. Но вот при сравнении по другим критериям, разница ощутима. В частности, Пеноплекс абсолютно не устойчив к действию большинства бытовых растворителей (ацетон, 646, уайт-спирит и пр.). А пробковые материалы, плохо сопротивляются биологическим разрушающим факторам – грибок и плесень.

Подложки выпускаются в рулонах или матах. Толщина материала должна быть 6-10 мм. Перед использованием, подложка должна отлежаться при комнатной температуре в течение суток. Укладывают её на основание, фиксируя двухсторонним скотчем, с таким расчётом, чтобы до стены оставался промежуток 10-15 мм. Между собой листы проклеивают скотчем.

Работа с плёнкой

Принцип работы теплого пола

Инфракрасная плёнка может быть приобретена в коробочной версии или вразброс. В первом случае, в упаковке находятся:

  • Терморегулятор;
  • Термодатчик;
  • Нагревательная плёнка;
  • Битумная изоляция;
  • Обжимные клеммы;
  • Кабеля и провода.

Весь комплект рассчитан на определённую площадь и включает всё необходимое. При самостоятельной комплектации, необходимо предусмотреть совместимость приобретаемого оборудования.

В цене комплекта плёночного тёплого пола основную роль играет терморегулятор – от 2200 р в комплекте с термодатчиком, и сама плёнка ≈ от 1000 р/м2. На стоимость плёнки существенное влияние оказывает мощность и площадь рулона.

Перед началом работ, следует разметить на полу места, где будут размещены нагревательные элементы. ВАЖНО: под стационарной мебелью и крупногабаритной бытовой техникой нагревательные элементы не укладывают. Это необходимо для предупреждения локального перегрева плёнки с её последующим выходом из строя.

Плёнку укладывают, обрезая полосы необходимой длины по «линии отреза». Очень важно, чтобы не было нахлёстов.

Все отрезы соединяют в единую электрическую цепь, руководствуясь инструкцией от производителя. Все контакты тщательно герметизируются посредством битумного изолятора. Кабель питания подводят к месту размещения терморегулятора.

Предлагаем ознакомиться  Блочный фундамент под ключ в Балашихе

Устанавливают термодатчик. Его требуется разместить под плёнкой в таком месте, где над ним не будет карбонового нагревательного слоя. ВАЖНО: под термодатчик, провода и силовые кабеля, в подложке вырезается канавка. После укладки в канавку всех комплектующих, она закрывается скотчем.

Принцип работы теплого пола

На стене вырезают штробу и в неё укладывают проводку, подводя её к терморегулятору.

Подключают питание и термодатчик согласно инструкции от производителя. Для проверки правильности сбора системы, её включают на 1-2 минуты. Если плёнка излучает тепло, то всё в порядке и можно приступать к укладке напольного покрытия.

С этим пунктом есть небольшие расхождения в подготовительных работах. В частности ламинат, можно монтировать прямо на плёнку, предварительно укрыв её слоем полиэтиленовой гидроизоляции.

Под мягкие напольные покрытия требуется уложить слой фанеры. Она предохранит от повреждения плёнку во время эксплуатации. Фанера используется 8-10 мм.

Кабельный теплый пол

Кабельные системы тоже могут приобретаться в комплектации от производителя, или же в разнобой. Стоимость терморегуляторов и термодатчика не отличается от плёночных аналогов, а вот цена кабеля варьируется в зависимости от формы выпуска и мощности. Двухжильный кабель мощностью 20 вт/м в зависимости от производителя и длины может стоить от 160 до 400 р/м. Размещённые на сетке, такая же продукция стоит дороже.

В этом случае, для подложки используют такие же материалы, как и для плёночного пола, но вот толщина их должна быть 30-40 мм. Листы подложки укладываются в разбежку и тщательно фиксируются к основанию. Для этого используют саморезы с широкими шайбами. Стыки между плитами проклеивают полиуретановым клеем или силиконовым герметиком.

Сверху, на подложке, рисуют схему расположения кабеля. Количество витков на 1 м2 рассчитывается по формуле: W/W1. Где W – требуемая мощность на 1 м2; W1 – мощность 1 погонного метра кабеля. ВАЖНО: расстояние между соседними витками не должно быть меньше 8 см. Затем, приступают к креплению монтажной ленты.

Она фиксируется к основанию через утеплитель, через каждые 70-90 см, перпендикулярно виткам кабеля.

Укладку двухжильного нагревательного кабеля начинают от того места, где на стене будет расположен терморегулятор. Для крепления кабеля в монтажной ленте, используют систему язычковой фиксации. Изгибы кабеля должны быть плавными, без заломов.

Расстояние между кабелем и стеной должно быть не менее 5 см, а до нагревательных приборов и стояков отопления – 10 см.

После укладки нагревательного элемента, в подложку интегрируют термодатчик. Его вставляют в гофротрубу с заглушенным концом. Располагают термодатчик на расстоянии 25-30 см от стены, между витками кабеля, и хорошо фиксируют к основанию. Проводка от него, через гофротрубу протягивается до терморегулятора. К нему же подводят и силовые кабеля.

Подключение проводки выполняется в соответствии с инструкцией от производителя терморегулятора. Затем проверяют целостность электрической цепи и правильность сборки конструкции, путём включения нагрева на 2-3 минуты. Если всё работает, то обязательно зарисовывают схему расположения кабеля и только потом приступают к заливке стяжки.

Минимальная толщина стяжки над кабелем – 4 см. Использование цементно-песчаной смеси потребует ждать до полного созревания 4 недели. Более тонкий слой стяжки не рекомендуется устраивать для предотвращения появления «эффекта зебры», а также по той причине, что это повысит вероятность появления трещин после температурного расширения материала.

Вполне допустимо использовать быстросохнущие и самовыравнивающие стяжки. В цене они обходятся дороже цементно-песчаной смеси, но зато проходят весь цикл созревания за 2-3 суток при толщине слоя 5-7 см. Для расчёта количества такой смеси, ориентируйтесь на следующие цифры: 14 кг/м2 при толщине 1 см.

ВАЖНО: до полного созревания стяжки, включать нагрев категорически запрещено!

После выдерживания технологического промежутка для набора прочности стяжки, поверхность грунтуют и приступают к укладке напольного покрытия.

Идеальным вариантом для такой поверхности будет керамическая плитка. Она образует монолитное соединение с основанием, и это повышает энергоэффективность всей системы. Линолеум и ковролин тоже будут эксплуатироваться на таких полах без нареканий, хотя и с меньшей эффективностью. С ламинатом требуется осторожность.

Дело в том, что система нагрева «похороненная» в стяжке, обладает высокой инерционностью и точная регулировка температуры на ней невозможна. А для продолжительной эксплуатации ламината, требуется соблюдать строгий температурный режим. Поэтому собирая напольное покрытие из ламината на кабельном тёплом полу, вы сильно рискуете.

Энергопотребление теплыми полами

Вне зависимости от того, на какой системе нагрева будет функционировать тёплый пол, энергопотребление зависит от:

  • Качества подложки;
  • Замкнутости помещения.

Мы проводили эксперименты, и выяснили, что даже открытая дверь в комнату с тёплыми полами, приводит к увеличению времени работы нагревательных элементов. В частности, при качественной теплоизоляции основания и грамотно организованной вентиляции, для поддержания заданной температуры ( 25˚C) в ванной комнате, тёплый пол (S=1,5 м2; Wобщ = 135 Вт) в течение часа работал:

  • 14 мин при закрытых дверях и отсутствии людей;
  • 23 мин при закрытых дверях с 1 человеком внутри;
  • 46 мин при открытых дверях без людей внутри.

В простейшем случае, за сутки будет израсходовано ((24 х 14) / 60 = 5 ч 36 м) х 135 вт ≈ 0,75 кВт.

Другими словами, энергопотребление напрямую зависит от степени эксплуатации помещения.

Загрузка ...
Adblock detector