Как работает система теплый пол

Принцип работы теплых полов, или Последняя проверка перед монтажом?

В этой статье мы проверим сами себя: всё ли сделано и продумано, чтобы начинать монтаж теплого пола? Для этого вспомним принцип работы теплых полов.

Как работает система отопления водяным теплым полом?

Схематически устройство системы водяного теплого пола выглядит так:

К – котел; ТК – трехходовой клапан; Н – насос; КП и КО – коллекторы подающий и обратный; Т – комнатный термостат; ТП – теплый пол; С – сервопривод

Принцип работы теплых полов следующий.

Котел (К) греет воду.

Обычно в котле вода нагревается до 80…90 градусов, т. к. часто, помимо теплого пола, эта вода используется в бойлере косвенного нагрева и/или в радиаторной системе.

Но для теплого пола температура теплоносителя нужна в два раза меньше. Поэтому в системе теплого пола устанавливается смесительный узел с трехходовым клапаном (ТК) и насосом (Н). В трехходовом клапане теплоноситель из подающей трубы смешивается с теплоносителем из обратки, т. о. получается теплоноситель меньшей температуры, он и направляется дальше.

А дальше установлен распределительный узел, который состоит из двух коллекторов: подающего (КП) и обратного (КО).

К коллекторам подключаются контуры или петли теплого пола (ТП). Из подающего коллектора теплоноситель направляется в петли теплого пола, где отдаётся тепло помещению. После чего теплоноситель возвращается в обратный коллектор и далее к котлу…

И так постоянно – пока работает насос.

Пока всё просто, но есть один момент: в помещениях разного назначения нужна и температура разная. Например, в спальне 18 градусов, в санузле 24-25 градусов, в зале 22, на кухне 20 градусов… Как обеспечить разную температуру в разных помещениях, если в коллектор теплоноситель приходит температуры одной?

Поможет такое устройство, как сервопривод (С; на схеме выше показан только один, чтобы не загромождать рисунок, однако ставятся на каждую петлю). Устанавливаем их на гнёзда на обратном коллекторе, и получаем автоматическую регулировку температуры в каждом помещении. Сервопривод открывает/закрывает проходы в контурах плавно – «без пыли, без шума», а главное, без гидроударов. Ну а команду открываться или закрываться сервопривод получает от комнатных термостатов (Т), настроенных на нужные температуры и установленных в каждом помещении.

Главные правила для теплого пола

Правила для теплого пола просты:

1 – нельзя превышать определённое количество контуров, подключенных к коллектору;

2 – длина контуров должна быть тоже не больше определённой;

3 – труба, уложенная в контуры теплого пола, должна быть определённого диаметра;

4 – мощность насоса должна быть правильно подобрана;

5 – трехходовой клапан должен быть подобран правильно;

6 – всё перечисленное нужно правильно смонтировать, включая состав «пирога» теплого пола.

Итак, проверили, убедились, что всё, что надо, сделано и сделано правильно, – нигде не будет нарушаться принцип работы теплых полов. Теперь приступаем к монтажу теплого пола. Успехов.

Устройство теплого водяного пола – из чего состоит система, как работает и какие способы монтажа существуют

Если вы хотите, чтобы круглый год в вашем доме было тепло, уютно и комфортно, можно сделать полы с подогревом. Для этого можно использовать нагревательный электрический кабель или водяную систему. Второй вариант можно считать более распространенным, так как его можно подключить к центральному отоплению вашего жилища. Однако для того чтобы произвести правильный монтаж, следует сначала рассмотреть устройство теплого водяного пола.

Особенности устройства конструкции

Нагрев системы производится за счет горячего теплоносителя – воды, которая проходит по уложенным трубам. Чаще всего монтируется такая конструкция в частных и загородных домах. В квартире она практически не используется из-за возможности прорыва труб и затопления нижних этажей. Кроме того, подключение к общей отопительной системе повышает гидравлическое сопротивление и снижает температуру теплоносителя.

Виды систем теплого водяного пола

Конструкция теплого пола может быть бетонной или настильной. Первый вариант предусматривает заливку стяжки. Настильная система этого не требует. В основном теплый пол имеет такое устройство:

• Основание. Оно может быть деревянным или бетонным.
• Гидроизоляция.
• Монтаж демпферной ленты, которая обеспечивает необходимый технологический зазор и защиту стыков стен с основанием.
• Слой теплоизоляции.
• Конструкция водяного пола.
• Бетонная стяжка (при необходимости).
• Чистовое напольное покрытие.

Пирог водяного теплого пола

Особенности выбора труб

Прежде чем перейти к монтажу системы, необходимо выбрать подходящие компоненты. Трубы являются основной частью всей системы, поэтому их нужно правильно выбрать. Существуют такие типы представленных изделий:

1. Металлопластиковые. Использовать такой материал лучше опытным мастерам. Достоинством изделия является стабильность его формы. Однако во время монтажа нужно обязательно соблюдать строго установленный шаг между трубами. Сгибать такие трубы можно без применения специального оборудования. Недостатком конструкции такого типа является большой вес и не очень большая степень теплопроводности.
2. Полипропиленовые. Достоинством такого материала считается высокая степень теплопроводности, поэтому эффективность системы очень хорошая. Однако во время монтажа необходимо задействовать все строительные навыки. Дело в том, что после сгибания такая труба быстро восстанавливает первоначальную форму. Поэтому крепить их следует сразу же.
3. Гофрированные изделия из нержавейки. На сегодняшний день они являются, наверное, самыми популярными. Такой материал является очень удобным в монтаже, обладают высокой теплопроводностью, выпускается с разным диаметром.
4. Медные трубы. Этот материал обладает лучшей теплопроводностью, он прочен и долговечен. Однако представленная система будет стоить очень дорого. Кроме того, произвести монтаж самостоятельно вам не удастся. Эта работа считается трудоемкой, поэтому лучше доверить ее опытному мастеру.

Трубы для водяного теплого пола из сшитого полиэтилена, медные и полипропиленовые

Важным элементом всей системы является коллектор, который позволяет сделать индивидуальные настройки, отрегулировать давление. Именно через эту конструкцию проходит горячая и холодная вода. Коллектор позволяет автоматизировать работу системы.

Процесс монтажа трубопровода на бетонном основании

Для начала у вас должна быть нарисована схема, по которой вы будете укладывать трубы теплого пола. Далее производятся такие работы:

• Демонтаж старого напольного покрытия и тщательная уборка основания. При надобности заделайте все щели и устраните все изъяны на основании. Если есть существенные перепады по высоте, от них тоже нужно избавиться. Для этого, скорее всего, придется сделать стяжку.
• Настил гидроизоляции. В этом случае лучше использовать полиэтиленовую пленку. Учтите, что ее толщина должна составлять 250 мкм. Отдельные полотна материала нужно соединять строительным скотчем. Куски пленки необходимо настилать внахлест. Кроме того, не следует забывать о напуске на стены (10 см).
• Монтаж демпферной ленты. Она крепится по всему периметру комнаты. Этот материал позволит защитить стяжку от температурных деформаций.
• Обустройство теплоизоляции. Если вы планируете обустраивать теплый пол на первом этаже дома, то этот слой может быть достаточно толстым, не менее 5 см. Для остальных помещений достаточно 2-сантиметрового слоя. Для обустройства теплоизоляции можно использовать пенофол.

• Укладка армирующей сетки и крепление труб. Здесь понадобится нарисованная ранее схема размещения контуров. Учтите, что размер ячеек сетки не должен превышать 15*15 см. Теперь можно монтировать сам теплый пол. Шаг между трубами может колебаться от 7 до 30 см. Крепить их к сетке следует пластиковыми хомутами. Учтите, что крепление не следует затягивать слишком туго, ведь трубам свойственно расширяться при нагревании. В местах наличия компенсационных швов на конструкцию следует надеть гофрированные элементы. Во время монтажа обратите внимание на шаг между трубами у наружных стен: он должен быть уменьшен, ведь в этой области теплопотери больше.
• Подсоединение системы к коллектору. Для того чтобы теплый пол работал максимально эффективно, его нужно правильно подключить к подающему и возвратному коллектору.
• Опрессовка конструкции. На этом этапе вы обязаны провести проверку всей системы, которую необходимо включить. Благодаря этому действию вы сможете проверить конструкцию на работоспособность. Выдержка должна быть не менее суток. Рабочее давление в трубах системы теплого пола должно составлять 3-4 бар.
• Заливка стяжки. Ее толщина должна составлять 5-7 см. Раствор вы можете готовить сами или же можете использовать специальные строительные смеси, которые нужно развести обычной водой. Заливка производится на трубы под давлением.
• Укладка финишного напольного покрытия. Делать это можно не ранее, чем через месяц. При этом до монтажа облицовки систему нужно снова проверить.

Полистирольная система монтажа

Достоинством такой конструкции можно считать ее небольшой вес, поэтому использовать ее следует в тех домах, где жизненно необходимо снизить нагрузку на перекрытие, или в комнатах с низкими потолками. Устройство такой конструкции достаточно простое: в полистирольных плитах заранее сделаны пазы, в которых вставлены пластины из алюминия.

В этом случае крепление труб производится как раз к этим пластинам. Достоинством конструкции является отсутствие необходимости в обустройстве стяжки. Облицовочный материал можно укладывать прямо на полистирольные плиты.

Деревянная система теплого водяного пола

Укладывать теплый пол в этом случае можно на лаги или предварительно подготовленное щитовое основание. Системы теплых полов могут быть реечными и модульными. Во втором случае применяются плиты ДСП. Именно в них подготавливаются каналы для укладки труб и пластин. Листы ДСП при этом имеют толщину 2 см. Теплоизолирующий слой в этом случае укладывается в перекрытии.

Пластины еще на производстве оснащаются специальными профилями с защелками для фиксации труб. После того, как система теплого пола будет смонтирована, для укрепления основания перед укладкой финишного покрытия можно положить ГВЛ.

На фото процесс укладки теплоотражающих пластин в каналы, образованные уложенными полосами ДСП

Если вы решили обустроить реечный тип теплого пола, то в этом случае применяются деревянные полосы, толщина которых составляет 2,7 см. Шаг укладки должен быть 15-30 см. Между полосами тоже нужно соблюдать расстояние в 2 см. В качестве утеплителя между лагами можно применять минеральную вату. Реечный тип теплого пола чаще всего используется для деревянных сооружений, причем именно межэтажных перекрытий.

Заливка финальной стяжки

Этот процесс является очень важным. Заливка стяжки состоит из нескольких этапов:

1. Поверх первого слоя армирующей сетки и, соответственно, труб необходимо настелить еще один слой сетки, размер ячейки которой составляет 10*10 см. Этот материал не должен пересекать те области, где намечены декомпрессионные швы.
2. Заливка раствора. Лучше всего в этом случае использовать готовые смеси, приобретенные в магазине. Для улучшения качеств приготовленного раствора можно добавить в него пластификатор. В этом случае толщина стяжки может не превышать 3 см. Учтите, что температура воздуха в помещении во время заливки смеси должна составлять 5-30 °C.

Для того чтобы стяжка полностью высохла, требуется достаточно много времени (не менее 28 суток). Запомните, что заливку бетона следует проводить только при включенной системе. В трубах должно быть необходимое рабочее давление.

Популярные производители компонентов системы

Если вы решили обустроить водяной теплый пол у себя дома, то достаточно просто пойти в магазин и выбрать необходимый вариант. Дело в том, что практически все производители этих конструкций кроме труб изготавливают комплектующие к ним. Даже теплоизоляционные материалы, компенсационные ленты, крепежные материалы тоже могут идти в комплекте с системой.

Устройство коллектора Valtec и общий вид коллекторного шкафа

Кроме того, производители также занимаются изготовлением коллекторов. Стоимость этого изделия может колебаться от 80 до 450 евро. Все зависит от количества контуров, которые можно подключить к устройству.

Среди самых популярных производителей можно выделить такие как:

На сегодняшний день они изготавливают трубы из полимеров, которые способны служить не менее 50 лет. Они могут выпускаться в бухтах, в которых наблюдается большой метраж. Это дает возможность обустраивать системы теплых полов в больших помещениях.

Для нормального функционирования такой системы обогрева требуется циркуляционный насос. Однако некоторые производители избавили пользователей от необходимости установки отдельного устройства. Они стали изготавливать специальные смесительные узлы, создающие необходимое давление, и дающие возможность выбора разных программ обогрева.

Практически все представленные выше производители занимаются изготовлением панелей управления для котлов отопления. То есть у вас появляется возможность слежения за всей системой отопления в доме: и основной, и дополнительной.

Если вы решили обустроить водяной теплый пол, то его стоимость может немного смущать. Однако цена может окупиться уже через 5 лет эксплуатации. Несмотря на относительную дешевизну электрических систем обогрева, они более дорогие в плане использования энергоносителей.

Затраты денежных средств на покупку, установку и эксплуатацию систем теплых полов. Как видно, водяные теплые полы, несмотря на высокие затраты на установку системы в долгосрочной эксплуатации обходятся экономичнее, нежели электрические системы

Вот и все на сегодня. Если вам понравилась статья или есть что добавить, поделиться своим опытом или секретами монтажа водяных теплых полов пишите в комментарии – это полезно не только для нас, но и для наших читателей!

Принцип работы теплого пола

Водяной теплый пол можно назвать плоскостью, которая имеет вмонтированный контур для нагревания в виде трубы, внутри которой циркулирует жидкость. Принцип работы теплого пола происходит следующим образом – теплая вода перекачивается из разводки основной системы, а затем возвращается обратно.

В системе предусматривается установка коллектора для осуществления управления. В случае, когда температура падает ниже необходимой отметки, то происходит открытие клапанов, после чего вода поступает в систему.

Когда температура по всей системе достигает требуемой температуры, с помощью термостатов, находящихся в помещении посылается сигнал для исполнительных механизмов. Происходит отключение насоса, закрытие клапанов и в конечном итоге теплоноситель прекращает поступать. В итоге этот цикл повторяется снова и снова.

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.

Как работает электрический теплый пол?

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.

Каких видов бывают системы теплого пола?

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.

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.

Электричекий и водяной теплый пол: область применения, схемы конструкций и расчет

Еще недавно такая разновидность отопления как теплый пол была принадлежностью элитного жилья. Сегодня рынок предлагает подобные системы в широком ценовом диапазоне. Каждый может подобрать тот вариант, который соответствует его бюджету. В данной статье мы рассмотрим основные виды полов с подогревом и выясним, какой из них предпочтительней использовать в том или ином случае.

Преимущества полов с подогревом

В чем заключается главный недостаток традиционной системы отопления помещений с использованием радиаторов, размещенных на стенах? Теплый воздух, согласно закону физики, устремляется вверх, минуя те области, которые нуждаются в обогреве в первую очередь. Происходит перегрев верхних слоев и недостаточный нагрев нижних. Система теплый пол исключает подобный эффект.

Если при боковом отоплении воздух под потолком нагревается на 5 – 7 градусов больше, чем внизу, то при работе теплого пола дела обстоят с точностью наоборот. А подобное распределение температуры в жилом помещении воспринимается человеком как более комфортное.

Кроме того, когда ощущается тепло в районе ног, то общая температура в помещении воспринимается как более высокая. Можно без ущерба для комфорта снизить обогрев комнаты на несколько градусов и сократить потребление энергии.

Устройство теплого пола позволяет регулировать микроклимат в квартире. Блок управления автоматически поддерживает заданную температуру, а также включает или отключает отопление по времени, руководствуясь определенным алгоритмом. Это дает возможность более рационально расходовать энергию.

Немаловажно и то, что теплоотдающая поверхность такой системы во много раз превосходит поверхности любых других отопительных приборов (конвекторов, радиаторов и т. п.).
О конвекторах, подробнее в материале — конвекторы встраиваемые в пол.

Задумываясь над вопросом, нужен ли теплый пол, имейте в виду, что благодаря направленным вверх тепловым потокам, он является самым эффектным и экономичным средством отопления квартиры. Такую систему можно использовать как для отдельных помещений (ванной, туалета, кухни), так и для всей квартиры.

Какой пол выбрать – водяной или электрический?

Теплые полы могут быть выполнены на основе электрических греющих элементов или труб, по которым циркулирует горячая вода.

В первом случае конструкция теплого пола такова: нагревательным элементом служит кабель, специальная пленка или стержни. Эти модели преобразуют электрическую энергию в тепловую. Они подходят в качестве дополнительного обогрева в небольших комнатах (санузлах, коридорах или на утепленных балконах).

Водяные полы работают от системы центрального отопления или бойлера. Такой теплый пол можно использовать для основного обогрева. Его применяют в больших по площади помещениях.

Но чтобы окончательно определиться, какая именно схема теплого пола предпочтительней в том или ином случае, нужно сравнить особенности, а также сильные и слабые стороны водяных и электрических полов. А также выяснить, какой вариант окажется более подходящим для конкретного помещения. Помимо затрат и технических характеристик необходимо принимать в расчет условия, в которых придется функционировать данной системе.

Особенности электрического пола

Электрический теплый пол работает только от электроэнергии. Он считается довольно дорогим способом отопления. Использование других источников питания в данном случае невозможно.

При монтаже системы необходимо точно определить места, на которых будет располагаться сантехника и мебель, и обходить их. Технология теплого пола с использованием электричества такова, что в местах под крупными предметами велика вероятность локального перегрева. Также не рекомендуется передвигать мебель после установки пола.

Температура поверхности кабеля, при которой он может нормально функционировать, не должна превышать 100 градусов. Последствия перегрева чреваты перегоранием кабеля, а также выделением токсичных веществ в результате его разложения. При механическом повреждении электрического пола возможен удар током.

Сравнительная таблица производителей и примерная стоимость

Видео по выбору электрических и водяных теплых полов

Осуществляя обогрев, теплый пол создает электромагнитное излучение, которое негативно сказывается на состоянии здоровья людей и домашних животных. Правда, это касается только кабельных систем.

Виды электрических полов

Электрический теплый пол, описание особенностей которого вы прочитали в предыдущей главе, имеет достаточно большое количество разновидностей.

По принципу обогрева такой пол делится на следующие модели:

• Конвекционные. При их работе теплые воздушные массы замещаются холодным воздухом. По исполнению могут быть кабельными и пленочными.
• Инфракрасные. При нагреве они излучают электромагнитные волны в инфракрасном диапазоне. По исполнению могут быть пленочными и стержневыми.

Обогрев при помощи инфракрасных моделей воспринимается как более комфортный. Кроме того, при их работе практически отсутствует электромагнитное излучение. Они абсолютно безопасны для здоровья.

Электрическая система теплого пола в качестве нагревательного элемента использует кабель (на катушке, а также в виде секций или матов), нагревательную пленку (углеродную или биметаллическую) или карбоновые стержни. Материал, который может быть вам полезен, для того чтобы выбрать теплые полы — электрический или водяной.

Таблица сравнительных характеристик теплых полов

Видео по видам электрических теплых полов

Ограничения на применение теплых полов

Эффективность отопления при помощи теплого пола очевидна, но далеко не всегда можно эту систему использовать. Есть случаи, когда применять теплый пол категорически запрещено или не рекомендуется из-за его неэффективности:

• Крайне не рекомендуется устанавливать водяные теплые полы в больших помещениях общего пользования с высокими потолками и большой площадью пола. Для обогрева потребуется большое количество воды и магистрали будут слишком длинные. Нужно будет устанавливать дополнительное насосное оборудование и КПД таких полов будет очень низким по сравнению с затратами на обогрев. То же касается и электрических полов. Система будет потреблять слишком много электричества и потребуется большое количество кабелей.
• Водяные полы в многоквартирных зданиях с питанием от общей системы отопления можно только в том случае, если такая возможность предусмотрена общей системой отопления. В противном случае, подключать водяные полы к общему стояку нельзя. Во первых, это приведет к дисбалансу теплоносителя и гидравлической нагрузки системы. Во вторых, разность в давлении может привести к нарушению герметичности пола и соединений, а это приведёт к аварийной ситуации и затоплению соседей.
• Не применяйте теплые полы совместно с линолеумом сомнительного качества. Подогрев покрытия приведет к испарению вредных веществ в квартире. Используйте только натуральное покрытие мармолиум. Наиболее эффективными являются керамическая плитка и ламинат.
• Не используйте теплый пол совместно с паркетом или ковролином. Эти материалы обладают низкой теплопроводностью и такое отопление будет крайне не эффективно.

К сведению. В частных домах и квартирах оптимальным вариантом будет использование теплых полов как дополнительная система отопления, а основную оставить в виде радиаторов. В этом случае можно применять нагревательные котлы с пониженной температурой 30-36 градусов. В квартирах лучше использовать электрические полы как дополнительный обогрев. В случае отключения электричества или поломки самого пола, у вас останется центральное отопление.

Расчет мощности электрического теплого пола

Рассчитать мощность электрического теплого пола необходимо для того чтоб правильно подобрать сечение силового кабеля, не перегружать электропроводку дома и эффективно расходовать электричество.

Для расчета применяется следующая формула:

P= Pm * S комнаты

В формуле: Pm – номинальная мощность квадратного метра нагревательного элемента, а S комнаты — это площадь отапливаемой комнаты. Тут важно брать не всю площадь, а именно полезную, которая будет отапливаться нагревательными элементами. Полезная площадь показана на фото выше и именно ее нужно учитывать в расчетах.

Важно! Нагревательные элементы необходимо укладывать только в открытой части пола. Крайне не рекомендуется монтировать маты или нагревающий кабель под шкафами, кроватями или креслами, поскольку тепло не будет уходить вверх и приведёт к чрезмерному нагреву напольного покрытия. Это чревато выходом из строя самого пола, порчей предметов мебели или даже возгоранием.

Мощность самого нагревательного элемента можно выбрать исходя из рекомендуемых параметров от производителей в зависимости от типа помещения.

Как устроен и работает электрический теплый пол

Стремление человека создавать себе комфортные условия для проживания привело к разработке различных систем обогрева. Среди них в последнее время все большей популярностью пользуются конструкции, вмонтированные в пол и работающие за счет электроэнергии.

Виды электрических теплых полов

Производители выпускают различные модификации, которые можно условно объединить по типу нагревательного элемента:

1. кабельный обогрев;

2. нагревательные маты;

3. пленочный инфракрасный излучатель;

4. жидкостно-электрические конструкции.

Физические принципы, заложенные в работу электрического теплого пола

Кабельный обогрев с резистивными жилами

При передаче электроэнергии на основе закона Джоуля-Ленца происходит выделение тепла. Эта закономерность заложена в основу работы нагревательных элементов.

Если в обычных проводах подбирают металлы и их сечение для того, чтобы при максимальной нагрузке снизить тепловые потери, то в системе теплого пола создают конструкции, способные выделять максимальное количество тепловой энергии длительное время без нарушения эксплуатационных характеристик.

Для этого нагревательные элементы создают в виде кабельных конструкций, состоящих из:

токопроводящей нити резистивного типа, выделяющей тепло;

слоя тефлоновой изоляции из теплостойкого ПВХ-пластита.

Такие кабели могут быть изготовлены с одной внутренней токопроводящей жилой или двумя. Они используются для разных способов монтажа и подключения. Производители дают на них гарантию от 20 лет и более при соблюдении правил эксплуатации.

Двухжильный кабель имеет дополнительный слой изоляции, расположенный между экранной оплеткой из тонкого медного провода и диэлектрическим теплостойким покрытием жил. Одна из жил обладает функцией нагревательного элемента, а вторая, в качестве простой токопроводящей, размещена параллельно первой. Такое их расположение значительно снижает уровень излучения электромагнитного поля и его действие на окружающую среду.

Типовая конструкция резистивного кабеля показана на картинке.

При эксплуатации этих конструкций должен соблюдаться баланс тепла, выделяемого от проходящего по жилам электрического тока и отводом его в нагреваемый пол. Для этого все прилегающие к кабелю участки пола создают с однородной структурой, обеспечивающей равномерные тепловые и механические нагрузки.

Резистивный кабель заливается цементно-песчаной стяжкой определенной толщины, которая может быть дополнительно покрыта слоем керамической плитки, ламинатом или другими напольными материалами.

Кабели с жилами саморегулирующегося нагрева

В системе теплого пола могут применяться конструкции саморегулирующегося нагревательного кабеля. Они имеют обыкновенные токопроводящие, а не нагревательные жилы, между которыми расположена полупроводниковая матрица с огромным количеством независимых между собой элементов. Ее диэлектрические свойства определяют именно эти полупроводники, реагирующие на изменения окружающей их температуры.

Когда какой-то участок саморегулирующего кабеля охлажден, то внутри матрицы за счет полупроводников создается структура с большим количеством дорожек для прохождения через них тока, который нагревает кабель и окружающие его слои.

При средней температуре структура полупроводников увеличивает электрическое сопротивление, снижая условия для протекания через них тока и, тем самым, несколько уменьшает выделение тепла.

Если какой-то участок кабеля сильно нагрет, то количество дорожек для прохождения тока в нем резко ограничивается, снижая его электрическую проводимость.

Таким способом происходит регулирование температуры обогрева окружающей среды даже без терморегулятора и датчиков температуры. Саморегулирующиеся кабели более удобны в эксплуатации потому, что не нуждаются в создании однородной структуры для передачи тепла, как их резистивные аналоги. Их отдельные участки можно подвергать различным температурным нагрузкам.

Кабельные маты

Вначале резистивные кабели при монтаже теплого пола просто раскладывали на полу в виде змейки, а затем фиксировали крепежными элементами. Эта технология применяется и сейчас для одножильных и двухжильных конструкций.

Однако производители стали выпускать кабельные маты. Пример исполнения такой конструкции показан на картинке, где сам кабель уже вплетен в мягкую диэлектрическую сетку определенным образом. Его уже не требуется тщательно выкладывать. Достаточно просто раскатать сложенный рулон по длине помещения для последующей фиксации раствором.

Холодные концы для подключения кабельного мата в электрическую схему входят в комплект поставки. Они подключаются через специальные переходники-муфты. Подсоединение «напрямую» запрещено технологией монтажа.

Если возникает необходимость поворота направления раскладки, то крепежную сетку легко разрезать обычными ножницами не задевая кабеля, который потом просто разворачивается в нужном направлении под любым углом.

Таким способом облегчается раскладка мата в любом помещении ровным слоем. При этом проще избегать наложения отдельных участков кабеля между собой.

Пленочный инфракрасный обогрев пола

Эта технология основана на использовании инфракрасных лучей, исходящих от тонких нагревательных элементов, через которые пропускают электрический ток.

Их выполняют карбоновыми полосами, расположенными между двумя слоями специальной пленки. Карбон (углепластик) наносят методами нано-напыления с толщиной слоя, вымеренного до одного микрона, и изолируют с обеих сторон тонкой, но очень прочной полимерной пленкой с высокими диэлектрическими свойствами.

Карбоновые полосы подключают к медным шинам, которые служат проводниками для подачи напряжения.

Нагрев, осуществляемый инфракрасными лучами от теплого пола, по своей природе ничем не отличается от естественного обогрева светом солнца. Только температура пола доводится до 30÷35 градусов и направляется снизу вверх.

Жидкостно-электрические конструкции

Электро-водяные разработки теплого пола объединяют в себе электрический нагрев нитей с последующей передачей тепла через теплоноситель — воду, расположенную в герметичной трубке из пластика, обладающего высокопрочными механическими характеристиками.

Вся конструкция собрана в виде семижильного кабеля, использующего сплавы для нитей из хрома с никелем и оболочку с покрытием из силикона и тефлона.

Силиконовый слой выдерживает температуры до 280 градусов, обладая высокими диэлектрическими свойствами. Покрытие тефлона создает препятствие для проникновения воды и обладает большой стойкостью к воздействию химических веществ.

Жидкость, заполняющая кабель, успешно выдерживает без замерзания даже двадцатиградусный мороз, но она быстро закипает при прохождении по нитям электрического тока. Во время ее кипения тепло быстрее передается окружающей среде. Это обеспечивает экономию электроэнергии.

Передача тепла от нитей нагрева в кипящую жидкость и дальше в среду теплого пола защищает хромоникелевый сплав от перегрева, предохраняет от перегорания, позволяет его эксплуатировать длительное время.

Поскольку при кипении жидкости внутри герметичной оболочки создается повышенное давление газов, то для его уменьшения используется специальная система поглощения, снижающая это воздействие и обеспечивающая безопасную эксплуатацию.

Трубчатые корпуса кабеля из структурированного сетчатого полиэтилена обладают:

стойкостью к охлаждению при низких температурах;

устойчивостью к образованию трещин;

высокой ударной прочностью.

Конструкция и состав электрического теплого пола

Помещение, которое будет обогреваться, должно быть защищено от постоянных сквозняков и утечек тепла. Все нагревательные элементы для этого монтируют только на слое теплоизоляции, который предотвращает потери энергии на нагрев плит перекрытия и ухода в атмосферу.

Нагревательный кабель, выполненный по одной из перечисленных схем, располагается на теплоизоляционном слое, скрепляется монтажной лентой. Внутри его змейки на одинаковом расстоянии между витками выкладывается гофрированная трубка с помещенным в нее датчиком температуры, который будет контролировать степень нагрева пола.

Эта трубка герметично заглушена с одного конца. Она предназначена не только для размещения термодатчика, но и для возможности его удобной замены в случае поломки.

Все уложенные нагревательные элементы вместе с этой трубкой будут залиты цементно-песчаной стяжкой. Ее толщина зависит от конструкции кабеля и должна быть тщательно выполнена ровным слоем. Пустоты не допускаются. Поверх наклеивается керамическая плитка или монтируется другое напольное покрытие.

На удобной для работы высоте стены комнаты располагается терморегулятор, который управляет работой теплого пола в автоматическом режиме. При его подключении потребуется подвести провода от:

кабеля питания электрощитка;

Для выполнения скрытой проводки необходимо предусмотреть кабельные каналы или провести штробление стен.

Схемы подключения элементов теплого пола к электропроводке

Важно помнить, что монтаж и сборка схемы должны завершиться проверкой работы электрооборудования под напряжением до заливки нагревательных кабелей фиксирующим раствором. На этом этапе проще устранить возникшие неисправности.

Повторное включение в работу будет выполняться после полного застывания раствора через месяц. Раньше стяжка не застынет и кабель будет поврежден.

Пример подключения теплого пола, включающего в себя два комплекта нагревательных кабеля и один терморегулятор с датчиком, показан на картинке.

В электрическом щитке от автоматического выключателя подключается УЗО. Оно защищает всю схему от возможных токов утечек через корпуса электрооборудования, которые обвязаны РЕ-проводником.

Термодатчик кабелем соединен с терморегулятором, который подключен к цепям питания через УЗО и, одновременно, управляет работой контактора посредством отдельного кабеля. Выходные цепи контактора с помощью распределительной коробки соединяются с нагревательными элементами.

Включение контактора в схему позволяет одновременно управлять работой нескольких секций нагрева и снизить нагрузку на электрические цепи терморегулятора.

Самые простые термостаты механического или электрического типа позволяют задавать только температурные границы регулирования нагрева полового покрытия.

Более сложные модели с электронным управлением обладают возможностями использовать повременной недельный график для работы нагревателей в определенное пользователем время суток. За счет этого снижается потребление электроэнергии на обогрев пола, когда хозяева отсутствуют в квартире.

Рекомендации по выбору, монтажу и эксплуатации теплого пола

Выбор напольного покрытия

Производители рекомендуют в качестве финишного покрытия на цементно-песчаную стяжку использовать:

Они лучше всего передают через себя тепло в помещение. Допускается также применение древесины, паркета, ламината и других материалов. Однако, они обладают худшей теплопередачей и могут снизить эффект от обогрева.

Деформация покрытия

Нагревательные элементы создают перепады температуры, при которых напольное покрытие незначительно изменяет свои размеры. Чтобы избежать его деформаций следует создать небольшие зазоры для элементов ламината. Нельзя вплотную прижимать его к стенам и крепить к плинтусу. При тепловом воздействии пол должен свободно расширяться и оставаться совершенно ровным.

Теплоизоляция пола

Выбор материала для нее позволяет рационально использовать электроэнергию, поскольку влияет на тепловые потери. С целью создания комфортного обогрева используют фольгированную изоляцию, состоящую из вспененных полимерных материалов с толщиной слоя от 3 до 10 мм. Ее применение экономит электричество от 10 до 20%.

Использование твердых сортов пенополистирола с толщиной слоя от 3 см и фольгой, покрытой полимером, позволяет снизить потери до 30%.

Потребление электричества

Эффективность работы любой электрической конструкции определяется величиной, затраченной на нее электроэнергии. Чтобы система теплого пола удовлетворяла вашим запросам определите задачи для нее, которые могут быть:

постоянный обогрев помещения;

нагрев пола только утром и вечером, когда хозяин находится дома;

поддержание стабилизированной температуры в дневное время для комфортного нахождения на полу маленьких детей;

любые другие условия.

Определите площадь помещения и рассчитайте приблизительные затраты электроэнергии за 1 час ее работы или сутки, неделю, месяц. Для этого можно использовать усредненные данные эксплуатации резистивного нагревательного кабеля для создания комфортных условий:

в сухих помещениях расходуется 120 Вт на 1 м2;

во влажных комнатах — 140 Вт на 1м2.

Например, комната 2 на 3 метра за один час работы теплого пола потребит 2х3х0,12=0,72 кВт. При непрерывной работе в течение 10 часов расход электроэнергии составит 7,2 кВт.

Потребление электричества у пленочного инфракрасного пола и водно-электрического немного экономичнее.

Ремонтопригодность

Хотя производители и гарантируют работу теплого пола длительные сроки, однако, предусмотреть появление поломок отдельных деталей и устранение их заменой лучше всего на стадии проекта. Для этого способы подключения термодатчика с термостатом должен исключить вскрытие засохшей цементно-песчаной стяжки пола при возникновении необходимости их ремонта.

Замена пленки у инфракрасного пола не должна создать нерешаемых вопросов со сложной разборкой напольного покрытия.

У жидкостно-электрических модулей замена жидкости и нагревательного элемента может быть выполнена через специальную монтажную коробку. Ее монтируют на линии финишной стяжки пола. А в случае нарушения целостности трубы небольшой объем вытекшей жидкости укажет на место повреждения. Его просто вырезают после вскрытия. Затем накладывают муфты и подключают двухсторонний фитинг.