Инфракрасный теплый пол электрический: устройство, преимущества, монтаж

Знакомьтесь: пленочный теплый пол

Наша сегодняшняя тема — электрический инфракрасный теплый пол. Мы выясним, как он устроен, по каким параметрам превосходит конкурирующие решения, и каким образом монтируется под чистовое напольное покрытие. Приступим.

Происхождение

Начнем издалека.

Жила-была в Римской Империи гордая Патрицианка. И очень ей не нравились обогревавшие ее дом очаги: то дым идет в зал для оргий и винопития, то гулявший по залам ветер задувает огонь, то выскочивший непонятно откуда каменный уголь камина оставит синяк на ноге.

Однажды Патрицианка пожаловалась на свою тяжелую судьбу Инженеру. Да-да, в Риме были Инженеры. Только немного: большая их часть оставалась на песке Колизея после встреч со львами и гладиаторами. Этому Инженеру просто повезло.

Инженер почесал в завитом по последней римской моде затылке и придумал теплый пол. Теперь дым и горячий воздух от очагов не попадали в дом Патрицианки, а проходили через проделанные в полу под ним каналы.

Прототип теплого пола — римский гипокауст

Прошло много-много лет, и другой Инженер по имени Бен придумал электричество.

Справка: первая теория электричества принадлежит Бенджамину Франклину. Он ввел понятия отрицательного и положительного полюсов, изобрел громоотвод и доказал электрическое происхождение молний.

Американцу Бену Франклину мы обязаны первой теорией электричества

Еще через два с половиной столетия в одной далекой восточной стране объединили изобретения Бена и Инженера из Рима и начали производить инфракрасные электрические теплые полы.

К этому времени  очаги в доме снова вошли в моду…

Что это такое

Теплый пол электрический инфракрасный представляет собой плоский проводник большой площади с высоким электрическим сопротивлением, через который течет нагревающий его до умеренной температуры (25-40 градусов) слабый ток (см. Какой электрический теплый пол лучше).

Наиболее распространенные углеродные (графитовые) нагревательные элементы устроены так:

Структура пленочного нагревателя

• С обоих краев длинной полосы нагревателя шириной 0,5-1 метра, находятся медные токоведущие жилы, обладающие низким сопротивлением;
• Их соединяют углеродные дорожки — собственно нагревательные элементы;
• Двухсторонняя изоляция выполнена лавсановой пленкой — долговечной и переносящей нагрев вплоть до 80-90°С.

Обратите внимание: такая структура нагревателя позволяет нарезать его отрезками любой длины. Температура нагрева остается при нарезке неизменной; меняется лишь полное сопротивление проводника и потребляемая им мощность.

Греющую пленку можно нарезать отрезками произвольной длины

Удельная мощность пленочного нагревателя варьируется от 150 до 440 Вт/м2.

В зависимости от мощности теплый пол может выполнять разные функции:

Обратите внимание: теплые полы электрические инфракрасные — маркетинговое название. Любой источник тепла отдает его существенную часть за счет инфракрасного излучения. Однако при небольшой площади теплообмена с воздухом (читай — в отсутствие развитого оребрения) лучевая передача тепла действительно преобладает.

Любой предмет с температурой выше абсолютного нуля излучает в ИК-диапазоне

Кроме, собственно, нагревательного элемента, теплому полу необходима регулировка мощности. Желательно — автоматическая: потребность любого помещения в тепле меняется в течение суток в зависимости от ветра, облачности, положения солнца и массы других факторов.

Для регулировки мощности применяются терморегуляторы, в комплекте с уложенными под нагревательный элемент термодатчиками.

Существует два типа терморегуляторов:

Изображение	Описание
Электромеханический терморегулятор	Электромеханический. Его преимущество — невысокая цена (около 1000 рублей за младшие модели). Функции ограничены включением, выключением, грубой регулировкой температуры и индикацией режима.
Программируемый цифровой терморегулятор	Электронный. Цифровое управление питанием позволяет мониторить фактическую текущую температуру нагревательного элемента с ее выводом на дисплей, а также (у старших моделей) программировать недельные и суточные циклы. Например, теплый пол может снижать температуру в рабочее время с понедельника по пятницу, заметно экономя электроэнергию.

Соединение терморегулятора и нагревательной секции (или нескольких секций) выполняется медными проводами сечением 1,5 мм2. Подключенный к одному терморегулятору теплый пол инфракрасный электрический может иметь максимальную мощность в 3,6 кВт. Если для обогрева помещения требуется большая мощность, создаются несколько контуров с независимой терморегулировкой.

Кстати: не пугайтесь приведенных выше значений удельной мощности. Они влияют лишь на скорость разогрева напольного покрытия до рабочей температуры. Большую часть времени нагревательный элемент простаивает благодаря терморегулятору, отключающему питание при достижении целевой температуры; средняя потребляемая им мощность в помещении с качественным утеплением укладывается в диапазон 40-70 Вт/м2.

Расчет пикового энергопотребления для дома площадью 166 м2

Оценка

Вокруг теплых полов сложилось (вернее, было искусственно создано маркетологами производителей и продавцов) много мифов. Сегодня мы постараемся развеять некоторые из них. Однако начать стоит с заявлений, соответствующих действительности.

Факты

• Пленочный теплый пол предельно прост в монтаже. Он не требует укладки в стяжку: нагреватели монтируются непосредственно под чистовое покрытие пола (ламинат, линолеум или паркет);

Греющая пленка укладывается перед монтажом чистового напольного покрытия

Обратите внимание: чем ниже теплопроводность покрытия, тем менее эффективным будет отопление. В первую очередь это касается сравнительно толстой паркетной доски. Специально для работы с системами внутрипольного отопления продается паркет с повышенной теплопроводностью.

• Как и любой другой теплый пол, пленочный создает ни с чем несравнимое ощущение комфорта. Ходить по полу с подогревом приятно, а играющий на нем ребенок никогда не простудится;
• Воздух в помещении остается абсолютно свежим, и кислород в нем не выгорает, благодаря процессам тления пыли на высокотемпературных источниках тепла. Просто-напросто, ввиду отсутствия таковых;

Отопление теплым полом исключает сильный нагрев и выгорание кислорода

• Наряду с прочими теплыми полами ИК-пленка обеспечивает определенную экономию электроэнергии. Экономия достигается за счет оптимального распределения тепла: максимальная температура на уровне пола, а под потолком воздух нагрет слабее всего.
• Поскольку современные потомки Патрицианки имеют обыкновение ходить именно по полу, относительная прохлада в верхней части помещения лишь сокращает бесполезную утечку тепла через стены и перекрытия;

Справка: потери тепла через ограждающие помещение конструкции прямо пропорциональны разности температур между помещением и улицей. Стоит снизить среднюю температуру в доме — и вы станете меньше платить за тепло. Именно этот нехитрый принцип лежит в основе экономии электроэнергии теплым полом, по сравнению с конвекционными обогревателями.

Температура в помещении при конвекционном и внутрипольном отоплении

Мифы

Ряд утверждений продавцов представляют собой, цитируя незабвенного Михаила Булгакова: «Случай так называемого вранья».

Утверждение: коротковолновое ИК-излучение теплого пола полезно для здоровья.

Опровержение: источником инфракрасного излучения является поверхность напольного покрытия. При этом длина волны зависит только от его температуры (чем она выше, тем короче излучаемые волны): водяной, инфракрасный или электрический теплый пол не дают никаких преимуществ на фоне конкурентов. В любом случае пол с температурой не выше 40 градусов излучает преимущественно в длинноволновой части ИК-диапазона.

Структура солнечного спектра с указанием длины волны. Как видите, солнце почти не излучает в коротковолновом ИК-диапазоне

Утверждение: пленочный теплый пол обеспечивает максимальную экономию электроэнергии, снабжая ваш дом дешевым теплом. При этом размер экономии относительно радиаторного отопления в фантазиях продавцов варьируется от 30-40 до 200-300%.

Опровержение:

• Цель работы любой отопительной системы — компенсировать теплопотери здания через перекрытия и стены;

Структура теплопотерь в жилом доме

• Теплопотери зависят от качества утепления ограждающих конструкций и от дельты между средней (подчеркиваем, средней!) температуры в помещении и температуры воздуха на улице. Они обратно пропорциональны термическому сопротивлению конструкций дома и прямо пропорциональны перепаду температуры;
• Отопление теплым полом позволяет снизить среднюю температуру в доме с сохранением субъективного комфорта на 4-6 градусов. При +8°С (температура включения отопления) на улице уменьшение средней температуры в доме с 26 до 20°С даст 1,5-кратную экономию электроэнергии ((26-8)/(20-8)=1,5). А вот при уличной температуре в -30°С разница уменьшится до 12% ((26 — -30)/(20 — -30)=1,12).

Чем холоднее на улице, тем меньше выгода от отопления теплым полом

• Утверждение: пленочный теплый пол абсолютно безопасен.
• Опровержение: изоляция контактных клемм и токоведущих дорожек пленочных нагревателей выполняется битумными накладками, которые часто отстают от лавсана. Если залить нагреватель большим количеством воды, он превратится в разновидность электрического стула для любого человека, вставшего в лужу.

Однако: проблема решается укладкой поверх теплого пола слоя плотного полиэтилена.

Уложенный на греющую пленку полиэтилен защитит ее от протечек

Монтаж

Сложно ли установить электрический теплый пол инфракрасный своими руками? Разобьем описание работ на несколько этапов.

Узнать больше о правилах их монтажа вам поможет прикрепленное к статье видео.

Соединение пленки с проводами

Для присоединения секции пленочного нагревателя к терморегулятору вам понадобится монтажный комплект, включающий:

• Шипованные контактные клеммы. Шипы прокалывают токоведущие жилы, обеспечивая электрический контакт ИК-пленки с проводом питания;
• Двужильный медный провод сечением 1,5 мм2;
• 6 битумных изолирующих накладок.

На фото — монтажный комплект для одной греющей секции

Вот пошаговая инструкция по соединению нагревателя с проводами:

1. Согните клеммы и обожмите их специальными клещами или обычными пассатижами на токоведущих дорожках;

Установка клеммы на токоведущую дорожку

2. Зачистите концы проводов питания;
3. Обожмите зачищенные концы гильзами клемм;
4. Наклейте битумные изоляторы (по два на каждую клемму и по одному на срезы токоведущих дорожек);
5. Проверьте нагрев ИК-пленки, вставив провода питания в розетку.

Внимание: маломощная (150-220 Вт/м2) пленка нагревается медленно и до невысокой температуры. Рука ощутит нагрев лишь через несколько минут; при этом пленочный обогреватель не должен касаться поверхности пола или других предметов с высокой теплопроводностью.

Укладка под напольное покрытие

Укладка пленочного нагревателя

На пол последовательно укладываются:

1. Фольга или, что куда лучше, пенофол (фольгированный вспененный полиэтилен) толщиной 2-3 мм. Его задача — свести к минимуму теплопотери через перекрытие;
2. Термодатчик. Для него в полу или теплоизоляции делается углубление, позволяющее уложить датчик заподлицо с основной поверхностью;
3. Пленочные нагреватели. Их желательно зафиксировать скотчем;
4. Гидроизоляция (плотный полиэтилен). Если пленка укладывается не одним куском, а отдельными полотнами, 10-сантиметровые перехлесты между ними проклеиваются скотчем;
5. Чистовое покрытие. Напомним, оно должно обладать достаточно высокой теплопроводностью.

Структура пленочного теплого пола

Внимание: ИК-пленка не укладывается под перекрывающую пол мебель. Отсутствие теплоотвода приведет к ее перегреву и выходу из строя.

Подключение терморегулятора

При подключении терморегулятора к проводам питания ИК-пленки к проводке и термодатчику, достаточно следовать инструкциям производителя.

Вот как выглядит типичная распиновка контактов:

Схема подключения терморегулятора теплого пола

Внимание: при монтаже нескольких контуров теплого пола проводка к каждому терморегулятору прокладывается проводом сечением не менее 1,5 мм2.

Заключение

Как видите, теплые инфракрасные полы электрические — это самый обыкновенный отопительный прибор со своими достоинствами и недостатками. Успехов!