Электрический теплый пол: выбор, установка, особенности

Система «Теплый пол», обустроенная на базе специальных электронагревательных элементов, сегодня пользуется особой популярностью и вполне может конкурировать с водяным теплым полом.

Основой любого электрического пола является электрический кабель, преобразующий в тепловую энергию электрическую. Основным отличием теплого пола электрического типа от водяного аналога является то, что его можно без каких либо разрешительных документов обустраивать в жилых помещениях, как с централизованным, так и с индивидуальным отоплением.

В этом случае не требуется проведения работ, связанных с подключением труб. Все, что нужно сделать, так это уложить на поверхность пола нагревательный кабель и выполнить его подключение. Важным эксплуатационным достоинством данного вида пола является простота управления. Для этого на стене устанавливается специальный терморегулятор, который поддерживает в помещении заданную температуру.

Современная электроника сегодня позволяет обустраивать такие полы не только в жилых помещениях постоянного проживания, но и на дачах или в гаражах. К примеру, очень удобно, что в этом случае имеется возможность поддерживать определенную температуру в загородном доме или настроить терморегулятор на включения его по утрам для прогрева гаража.

Последовательность работ при обустройстве теплого пола электрического типа та же, что и при организации водяного пола. За исключением того, что в этом случае на черновой пол укладывается электрический кабель. Поэтому данный вид теплого пола принципиально отличается только нагревательным элементом, который необходимо правильно выбрать, установить и подключить.

Выбор кабеля

Кабельная система теплого пола состоит из:

• Нагревательного кабеля, который укладывается на поверхность чернового пола;
• Силовых проводов, прокладываемых по стене и предназначенных для выполнения подключения к источнику питания.

Через специальную муфту нагревательный кабель подсоединяется к силовым проводам.

Существующие нагревательные кабели разделяются по принципу излучения тепла. Они бывают:

• Резистивные;
• Саморегулирующиеся.

Нагревательная жила, являющаяся основным составляющим элементом резистивного кабеля, преобразует электрическую энергию, проходящую через нее в тепло. Конструкция резистивного кабеля состоит:
        - изоляционных слоев;
        - металлической оплетки, наложенной на изоляцию и выполняющую функции заземлителя и экрана от электромагнитных полей;
        - защитной оболочки.

Резистивный кабель бывает:

• Одножильным;
• Двужильным.

Одножильные кабели применяются в самых простых вариантах электрических теплых полов. В кабеле в этом случае располагается одна нагревательная жила, которая покрывается изоляционным слоем и оплеткой.

В связи с тем, что электрический ток протекает только по замкнутой цепи, то чтобы обеспечить работоспособность системы необходимо:

• Один конец данного кабеля подключается к электроснабжению;
• Далее выполняется укладка кабеля по поверхности пола по определенной схеме;
• Затем второй конец используемого кабеля выводится в первоначальную точку для замыкания цепи.

Вышеописанная схема имеет существенный недостаток, который связан с возникновением вокруг проводника вредного электромагнитного поля, с которым в полной мере не может справиться оплетка.

Конструктивное отличие двужильного кабеля состоит в том, что, помимо нагревательной жилы в нем предусмотрена дополнительная токопроводящая жила. Таким образом, провода расположены параллельно, а значит, токи, протекающие по ним, разнонаправлены.Это приводит к тому, что происходит взаимная компенсация возникающих электромагнитных полей. В связи с этим они более безвредны при использовании.

К существенным недостаткам резистивных кабелей можно отнести то, что в случае плохого контакта провода со стяжкой может произойти перегрев кабеля, а соответственно, выход его со строя. Такой же эффект может быть, если пол в месте, где проложен кабель заставлен мебелью.

В саморегулирующихся кабелях в качестве элемента нагрева применяется специальная полимерная матрица, которая позволяет исключить возможный перегрев при эксплуатации.

По своему конструктивному строению саморегулирующийся кабель похож на двужильный кабель. Отличие состоит в том, что он состоит из пары токопроводящих жил, между которыми находится полимерный материал, который используется в качестве нагревательного элемента. Электрический ток в этом случае проходит будто бы через бесконечное количество расположенных параллельно специальных полимерных нагревательных элементов.

Главное преимущество данной схемы заключается в том, что полимерная матрица обладает сопротивлением, которое полностью зависит от температуры. В связи с этим, если происходит перегрев определенного участка кабеля, то его сопротивление увеличивается. Это приводит к падению силы тока, что уменьшает тепловыделение, а значит, исключает перегрев кабеля. При этом такой эффект происходит на отдельном участке кабеля, а в целом кабель продолжает нормально работать.

Конечно, при обустройстве теплого пола лучше отдавать предпочтение саморегулирующимся кабелям, хотя цена их в несколько раз выше в сравнении с резистивными кабелями.

Покупка кабеля

Нагревательный кабель сегодня представлен в огромном ассортименте в любом специализированном строительном супермаркете. Он, как правило, продается отрезками, которые имеют фиксированный размер. Это связано с тем, что:

• Во-первых, начало нагревательного кабеля используется для подсоединения к силовым проводам через специальную муфту. Надежность его чрезвычайно важна при эксплуатации, так как выход со строя кабеля, в большинстве случаев, происходит из-за нарушения контактов подсоединения. Поэтому производители предпочитают организовывать соединение, не доверяя это делать рядовым потребителям.
• Во-вторых на конце кабеля также находится специальная соединительная муфта, с помощью которой замыкается электрическая цепь.

Учитывая это, приобретенный кабель отрезать нельзя ни с одной из сторон. Поэтому очень важно предварительно измерить площадь обогреваемого помещения и правильно рассчитать мощность напольной системы отопления, а в соответствии с этим определиться с длиной кабеля.

По нормативам мощность для отопления единицы площади помещений специального назначения составляет:

• Спальня - 100-150 Вт/кв.м;
• Коридор, прихожая, кухня - 150 Вт/кв.м;
• Санузел, ванная комната - 180 Вт/кв.м;
• Лоджия, балкон - 200 Вт/кв.м.

Понятно, что покупать нагревательный кабель следует только от известных производителей. Они, как правило, предоставляют справочную информацию, по которой в зависимости от типа помещения можно легко определить требуемую удельную мощность.

Для этого следует предварительно рассчитать полезную подогреваемую площадь, на которую необходимо уложить нагревательный кабель.Это делается следующим образом: из общей площади помещения вычитается площадь, занимаемая мебелью, ванной, унитазом и другими предметами, которые могут препятствовать нормальному теплообмену. Особенно важно определить полезную площадь при применении в обустройстве теплого пола резистивного кабеля. Неправильная укладка может не только привести к перегреву кабеля и вывести его со строя, но и существенно увеличить расход электрической энергии.

После расчета полезной площади подогрева, ее значение умножается на требуемую удельную мощность для конкретного помещения. Таким образом, можно получают необходимую мощность кабеля, используемого для обогрева всего помещения. 

К примеру, необходимо обогреть ванную комнату, имеющую площадь 3 кв.м.
Мощность кабеля = 3кв.м *180Вт/кв.м = 540 Вт.

Далее при покупке следует выбрать кабель, в технических характеристиках которого указано соответствующее значение мощности, то есть приблизительно 540 Вт. Например в данном случае подойдет кабель, имеющий мощность 600 Вт и длину 24 м.

Далее следует рассчитать шаг в сантиметрах, с которым нужно уложить кабель для обеспечения равномерного нагрева. Для этого площадь обогрева следует умножить на 100 и разделить на длину кабеля. В нашем примере шаг укладки кабеля будет составлять 12 см.

Важно помнить, что приобретать нагревательный кабель с большим запасом по мощности не следует, так как это может привести к перегреву кабеля и к неприятным последствиям, связанным с эти фактором.

Кроме того не следует забывать о том, что мощность приобретаемого кабеля должна соответствовать мощности электропроводки в жилом помещении, где обустраивается теплый пол.

Монтаж теплого электрического пола

До начала проведения работ, связанных с укладкой кабеля и формирования системы электрического пола в целом, необходимо выбрать место, где будет устанавливаться термостат. Это устройство представляет собой коробку, в которой монтируются розетки и выключатели. Оптимальная высота размещения термостата над уровнем пола - 50-100 см.

К месту установки термостата необходимо от распределительной коробки подвести фазу, заземление и ноль. Далее в стене при помощи зубила и молотка пробивается штроба для укладки двух пластиковых трубок. Одна из них предназначена для установки силовых проводов и ее длина должна равняться расстоянию от места установки термостата до поверхности пола. Другая трубка будет использоваться для подсоединения датчика температуры пола. Ее длина должна быть увеличена приблизительно на метр, так трубка будет проходить по поверхности пола. Это нужно для того, что если в процессе эксплуатации датчик температуры пола выйдет со строя, его можно будет легко заменить, вытянув устройство через коробку термостата.

После завершения работ по подготовке проводки к подключению, можно начинать обустройство теплого электрического пола. Операции проводятся в такой последовательности:

• Очищается и выравнивается поверхность чернового пола;
• По периметру стены наклеивается демпферная лента;
• Укладывается слой теплоизоляции толщиной как минимум пару сантиметров.

Далее, выбрав определенную схему укладки, необходимо разместить на слое теплоизоляции монтажную ленту для фиксации кабеля. Важно помнить, что до начала укладки кабеля следует силовые провода протянуть к коробке термостата, при этом соединительная муфта обязательно должна находиться в стяжке. Самым удобным способом укладки нагревательного кабеля является размещение его по схеме «змейка» на теплоизоляционном слое. Как правило, шаг укладки выбирается равным 5см. Укладывая кабель на монтажной ленте, необходимо исключить пересечение отдельныхлиний.

После завершения укладки нагревательного кабеля на слое теплоизоляции в специальную пластиковую трубку монтируется датчик температуры пола. Для этого в штробу, предварительно выбитую в стене, вставляется пластиковая трубка, которая протягивается между линиями уложенного кабеля на расстояние приблизительно 50-100 см от стены. При этом чтобы исключить попадание раствора внутрь трубки, необходимо закрыть ее конец заглушкой.

После завершения всех операций,следует убедиться в качестве их выполнения. Для этого при помощи тестера необходимо измерить сопротивление кабеля. Его значение должно приблизительно совпадать с паспортным значением сопротивления, указанным производителем. Допускается отклонение не более 10%.

На окончательном этапе выполняется заливка стяжки. Ее толщина без теплоизоляционного слоя должна быть не меньше 3 см, а при его наличии – не менее 5 см.

Подключение кабеля выполняется после затвердения стяжки. Для этого к винтовым зажимам, расположенным внутри коробки термостата,следует подсоединить провода питания кабеля, датчика температуры, а также питающую электропроводку. Если вы сомневаетесь, что сможете правильно выполнить все подсоединения, лучше обратится за помощью к квалифицированному электрику.

Тепловые маты

Для обустройства электрического теплого пола могут использоваться специальные тепловые маты. Они представляются собой специальную термоустойчивую пленку, на которую уложены нагревательные кабели. В этом случае шаг укладки остается неизменным, а значит все, что требуется, так это определится с полезной площадью покрытия, в соответствии с которой выбирается удельная мощность системы.

Главным преимуществом тепловых матов является простота монтажа. Теплый пол состоит из четырех слоев:

• Чернового пола;
• Тепловых матов;
• Плиточного клея;
• Кафеля.

Все операции по обустройству теплого пола могут быть выполнены самостоятельно приблизительно в течение недели. Еще одним плюсом является то, что данный тип теплого пола не уменьшает высоту помещения, так как его высота не более 2 см. А поскольку он не предусматривает заливки стяжки, то позволяет сэкономить на материалах.

Обустройство теплого пола на базе теплых матов, осуществляется в такой же последовательности, как и пола с использованием нагревательного кабеля. Основное отличие состоит в толщине формируемого пола. Она в большинстве случаев составляет не более 1, 5 – 2 см. В связи с этим штробу для датчика температуры придется пробивать не только в стене, но и в поверхности пола. Как правило, пластиковая трубка, в которую устанавливается датчик, проходит ниже уровня уложенных тепловых матов.

Следует помнить, что для предотвращения возможного перегрева кабеля во время эксплуатации, в системах теплых полов, обустраиваемых на базе теплых матов, не укладывается теплоизоляционный слой.

Укладка теплового мата выполняется на предварительно вычищенном и убранном черновом полу. Вначале мат раскатывается по всей полезной площади. Поскольку ширина рулона, как правило, составляет приблизительно полметра, то для смены направления раскладки с помощью ножниц разрезается армирующая сетка, что позволяет развернуть рулон. При этом ни в коем случае нельзя нарушать целостность нагревательного кабеля. Между укладываемыми полосами необходимо обеспечить расстояние приблизительно 5 см.

Следует помнить, что соединяющая муфта, которая соединяет силовые провода с нагревательным кабелем, должна находиться обязательно внутри стяжки.

После выполнения предварительной укладки, разрезанный мат аккуратно сворачивается в рулон. С его внешней стороны удаляется защитная клейкая лента, и мат снова расстилается по поверхности пола.

Далее на тепловой мат наносится слой клея для плитки, таким образом, чтобы он не выступал на поверхность. После высыхания клея, которое длится приблизительно 3-5 дней, можно покрывать поверхность плиткой. Если площадь пола небольшая, то допускается плитку укладывать непосредственно на начальный слой плиточного клея.

Тепловые маты не рекомендуется использовать как основной источник тепла. Но они являются оптимальным способом подогрева полов на кухне или в ванной с целью создания комфортной обстановки.

Нагревательная пленка

Теплые полы могут обустраиваться на базе специальной нагревательной пленки. Отличительной особенностью таких полов является то, что нагревательным элементов является не кабель, а пленка, изготовленная по специальной технологии, и имеющая толщину в пределах 0,3-0,5 мм.

Нагревательная пленка состоит из:

• Двух медных проводников, расположенных по краю и предназначенных для подключения к источнику питания;
• Отдельных полос из карбонового полупроводника.

Принцип работы теплых полов пленочного типа заключается в излучении нагревательной пленкой и тепловых лучей, при этом 90% из них находятся в инфракрасном диапазоне. Поскольку инфракрасные волны являются природными, то они не только не наносят вред человеческому организму (не следует их путать с электромагнитным излучением), но и при определенной длине волны оказывают благотворное влияние.

Инфракрасные волны практически не поглощаются воздухом, поэтому инфракрасным излучением, исходящим от пленки нагреваются только предметы. К примеру, человеческое тело, напольное покрытие и другие предметы, которые в дальнейшем отдают окружающему воздуху полученное тепло.

Монтаж пленочных полов практически ничем не отличается от установки тепловых матов. Пленка может укладываться под различные типы половых покрытий. Для справки рекомендованная удельная мощность:

• Для деревянных покрытий составляет 150 Вт/м2;
• Для керамической плитки составляет 220 Вт/м2.

Датчик температуры является обязательным элементом, и при обустройстве пленочного теплого пола он может быть установлен следующим образом:

• В пластиковую трубку, уложенную в штробу на поверхности пола;
• На поверхность пленки.

Работы начинаются с укладки теплоизолирующей подложки, которой необходимо покрыть всю поверхность чернового пола. Следует отдавать предпочтение материалу, поверхность которого покрыта фольгированным слоем. Это позволит отражать все инфракрасное излучение в помещение.

Далее рулон пленки раскатывается по обогреваемой поверхности пола помещения. При этом пленка может разрезаться целиком, но только в месте, разрешенном производителем. Практически покрыть можно помещение любой длины, ведь полосы разреза проходят приблизительно через каждые 20 см. Токопроводящие полосы в местах разрезов изолируются при помощи клейкой ленты. При этом изоляция выполняется с одного конца, поскольку к другому концу пленки подсоединяются силовые провода.

Чтобы систему собрать в единое целое отдельные пленочные листы необходимо подключить друг с другом. Это выполняется параллельным способом, то есть правая токопроводящая лента соединяется с другой правой токопроводящей лентой на соседнем листе.

В качестве примера рассмотрим центральный лист, имеющий ширину 50 см. Для его подсоединения необходимо будет взять пару проводов длиной около 70 см. Вначале края провода зачищаются, слой изоляции снимается приблизительно 1-2 см. Скрученная вместе данная пара проводов фиксируется в специальном зажиме, который обжимается с помощью пассатижей. Далее зажим токопроводящую ленту по краю пленки и снова обжимается с помощью пассатижей.

Таким образом, имеется пара проводов, которая подключена, к примеру, к левой стороне нагревательной пленки. После этого один из проводов, с помощью зажима подсоединяется к левой токопроводящей жиле на левом листе, а другой – к такой же жиле на правом листе. Аналогичным образом выполняются подключения пленочных листов на правой стороне.

В конечном итоге один провод из пары предназначается для подключения соседнего листа, а другой направляется к терморегулятору. Важно все места подсоединений качественно заизолировать специальной клейкой лентой, которая состоит из двух полос.

Когда все работы, связанные с укладкой нагревательной пленки и ее подсоединением выполнены, следует еще раз выполнить проверку, после чего можно приступать к укладке напольного покрытия. Одним из самых популярных покрытий для пола сегодня является ламинат, укладка которого выполняется без использования шумопоглощающей подложки.

Данная система отопления имеет множество неоспоримых достоинств, это:

• Минимальное увеличение уровня пола;
• Простота монтажа, при полном отсутствии «мокрых» работ;
• Совместимость с какими-либо типами покрытий.

Но существенным недостатком является то, что обогрев помещения производится инфракрасным излучением, которое нагревает предметы. То есть при минимальном количестве мебели в помещении невозможно прогреть его до комфортной температуры.

Кроме этого популярный сегодня ковролин не рекомендуется использовать в качестве покрытия для теплого пола пленочного типа. Это связано с тем, что он легко продавливается и повредить нагревательную пленку, к примеру, шпилькой женской туфельки очень легко. Конечно, можно во время эксплуатации помнить о необходимости соблюдения некоторых предосторожностей. Но ведь гарантийный срок теплого пленочного пола устанавливается в пределах 5 лет, поэтому нет уверенности в том, что в этот период не возникнет необходимость переноса мебели или какие либо другие критические обстоятельства.

Покрыть керамической плиткой теплый пол пленочного типа также очень сложно. Дело в том, что пленочная поверхность отличается гладкой поверхностью, поэтому вряд ли на ней будет держаться плиточный клей, сколько бы слоев вы его не наносили. Производители в этом случае рекомендуют для возможности фиксации керамической плитки между нагревательными полосами выдерживать расстояние до 2 см, а также армировать клеевую стяжку специальной пластиковой сеткой. Но в местах, где возможны повышенные нагрузки, нагревательную пленку нужно защищать толстым слоем стяжки, а в таких случаях предпочтение следует отдавать нагревательным матам.

Учитывая вышесказанное, можно с уверенностью утверждать, что лучшим покрытием для теплого пола пленочного типа является ламинат. Он хорошо защищает нагревательную пленку, и кроме того другие типы теплых полов им накрывать не всегда рекомендуется.

Выбор терморегулятора

Роль терморегулятора, который часто называют термостатом, заключается в автоматическом поддержании требуемого теплового режима. Существует огромное разнообразие данных приборов.

Простые модели оснащены встроенным датчиком воздуха и ручкой для установки требуемой температуры. Более сложные модели оборудуются жидкокристаллическим дисплеем, и в них предусмотрена возможность установки температурного режима в зависимости от конкретного времени. Более того в некоторых продвинутых приборах имеется возможность подсоединения к компьютеру. Но при выборе термостата необходимо руководствоваться принципом разумности, то есть определить, насколько необходимы те или иные дополнительные опции устройства. Ведь любое усовершенствование данного устройства предусматривает увеличение его цены.

Выбирая термостат, следует придерживаться следующих принципов:

• Приобретать программируемые термостаты. Это позволит существенно снизить расход электроэнергии, включая теплый пол на полную мощность только в то время, когда вы находитесь дома. В ваше отсутствие теплый пол будет работать в энергосберегающем режиме;
• Приобретать термостаты, которые оборудованы встроенным датчиком температуры воздуха и выносным датчиком температуры пола. Следует помнить, что терморегуляторы, оснащенные двумя датчиками, не следует использовать в ванных комнатах, так горячий пар приводит к ложным срабатываниям датчика температуры воздуха;
• При приобретении устройства обращать внимание на предельную мощность. К примеру, если теплый пол рассчитан на потребление более 16А (3,5 кВт), то в схеме нужно будет использовать дополнительный магнитный пускатель;
• Очень полезной в термостатах является функция самодиагностики. Благодаря ей легко обнаруживается неисправность теплого пола;
• Желательно, чтобы терморегулятор и теплый пол в целом обслуживались в одном сервисном центре. Это позволит рассматривать любые возникшие проблемы с теплым полом в комплексе.

Производители и цены

Наиболее популярными и хорошо зарекомендовавшими себя производителями кабельных систем являются:

• DEVI (Дания);
• Ceilhit (Испания);
• NEXANS (Норвегия);
• Теплолюкс (Россия).

Наилучшими пленочными полами считаются системы CALEO.

Приблизительные цены на компоненты системы теплых полов электрического типа:

• Нагревательный кабель:
          - резистивный одножильный длиной 25 м: ~80$;
          - резистивный двужильный длиной25 м: ~100$;
          - саморегулирующийся длиной 25 м: ~300$.
• Лента монтажная длиной 25 м: ~35$
• Пленка нагревательная мощностью 150 Вт/кв.м, на площадь обогрева 3 кв.м: ~150$
• Теплоизоляционный материал (экструдированный пенополистирол толщиной 2 см, S 1 кв.м): 5-10$
• Термостаты: 50-200$

Как правильно определится с выбором типа тёплого пола? Если вы планируете обустроить теплый пол в квартире, то,разумеется, предпочтение следует отдавать электрическим типам теплых полов. Более того во многих случаях - это единственно возможный вариант. Если вы живете в частном доме и у вас подведен газ, то, безусловно, более экономичным вариантом при эксплуатации будет водяной пол. Более того он может быть основным источником тепла. Конечно затраты на монтаж будут больше в сравнении с электрическим вариантом, но экономия при эксплуатации, особенно при обогреве помещений большой площади, в короткое время покроет их.