Нагревательный кабель для теплого пола: виды

Как рассчитать мощность и количество кабеля для обогрева помещения

Прежде чем приступить к монтажу саморегулирующегося тёплого пола необходимо вычислить мощность и длину контура. Так же мы предлагаем узнать сколько электроэнергии потребляет теплый пол на 1 м2 в час, месяц.

Расчет мощности нагревательного шнура (нагревательный кабель из углерода)

Расчёт мощности

Рассчитывать тепловую мощность обогревающей саморегулируемой системы необходимо с учётом особенностей отопления. То есть, основным или дополнительным источником тепла будет выступать тёплый пол.

Но как уже говорилось выше, саморегулирующийся шнур осуществляет периодический сброс напряжения, для поддержания поверхности пола в комфортном состоянии. Поэтому, тепла будет не достаточно для обогрева помещения, и использовать саморегулирующийся пол как основной не советуют.

Как вспомогательный обогрев, рекомендовано применять кабель для такого пола с мощность минимум 110 — 140 Вт на квадратный метр . Причём, чтобы уровень обогрева был на высоте, требуется сделать теплоизоляцию.

Большое значение играет и размер помещения, в котором будет стелиться греющий элемент. Не рекомендовано размещать контур под тяжёлой мебелью и сантехникой, это излишняя трата электрической энергии.

Исходя из этого, расчёт нагрузки выглядит так — умножается площадь обогреваемого помещения на норму на метр квадратный.

Определение длины контура

Чтобы вычислить требуемый размер конура, нужно заглянуть в паспорт кабельного изделия. В нём отражена мощность на метр провода. Она варьируется от 5 до 150 Вт. Такой разброс в напряжении саморегулирующего кабеля вызван огромной сферой его использования.

Рассмотрим определение длины контура на примере. При нагреве электрошнура до 28 градусов, а нижней поверхности напольного покрытия до 25, требуется провод с мощностью 17 Вт. На площадь 10 м2 потребуется 70 метров нагревательного контура.

Выбор труб для контура

Основой любого водяного пола являются трубы, которые образуют отопительный контур. В зависимости от своих качественных и эксплуатационных характеристик выделяют следующие виды труб:

1. Трубы из полипропилена. В чистом виде не используют ввиду плохой пластичности и избыточного расширения при нагреве. На практике применяют трубы с армированным волокном.
2. Полиэтиленовые конструкции. Более дорогой вариант для монтажа отопительного контура, который обладает способностью выдерживать высокие температуры. Особая структура материала позволяет удерживать изначальную форму, без расширения труб при нагревании. При самостоятельном монтаже следует надежно фиксировать элементы контура, так как полиэтилен быстро принимает изначальную форму и выпрямляется.
3. Медные трубы являются наиболее оптимальным вариантом по ряд технических характеристик. Ограничивает широкое применение высокая стоимость за метр.
4. Контур из металлопластика является достаточно прочной конструкцией, очень широко используется в частных домах.

Ещё один известный вариант – изготовление водяного тёплого пола под плитку своими руками из стальных труб. Качественный состав стали придаёт конструкции особую прочность. Но в результате длительного контакта с влагой может подвергнуться коррозии.

Процесс укладки теплого покрытия под плитку

В зависимости от толщины вашего напольного покрытия лучше выбирать тот или иной вид теплого электрического пола. Если толщина не слишком большая, то советуем для укладки выбирать нагревательные маты или инфракрасную пленку. Ниже мы расскажем об особенностях укладки покрытий обоих видов.

Как уложить теплый пол, состоящий из нагревательных матов

Что же представляют собой нагревательные маты. Это стекловолоконные армированные сетки, к котором прикрепляют экранированную секцию, обладающие такими характеристиками:

• максимальная толщина матов составляет 3 мм;
• наличие технологии соединения горячей и холодной части пола без муфт, что обеспечивает конструкции максимальную надежность;
• сетки обеспечивают проникновение материала для стяжки или клея для плитки.
• Укладка при помощи матов имеет такие особенности:
• перед процессом установки составьте специальную схему, где указывается размещение всей мебели и других предметов в комнате;
• после того как вы выбрали место для размещения терморегулятора, нужно оборудовать там распаечную коробку, сделать в стене канавки и основании пола для проводов соединения и температурного датчика.

Черновое покрытие нужно очень хорошо очистить от грязи, пыли и ненужных вещей. Чтобы связка специального клея с плиткой была надежной, сделайте его грунтовку.

Датчик следует устанавливать внутри заранее приготовленного канала, который устанавливается так:

• просчитайте его глубину так, чтобы это не мешало укладывать плитку;
• располагайте канал на одинаковом расстоянии от кабельных витков;
• канал не должен пересекаться с кабелем нагревания или находиться в непосредственной близости от него.

При необходимости, благодаря каналу можно будет сменить быстро датчик теплого пола.

Когда вы провели все предварительные работы, можно приступать и к самой укладке конструкции. Теплоизоляционные мероприятия при этом не нужны, поскольку монтаж теплоизоляции может привести к тому, что кабель перегреется и выйдет из строя.

Укладка состоит из нескольких этапов. Для начала мат нужно раскатать по специально приготовленной схеме вдоль всей площади пола методом «змейки». Для этого при раскатывании может возникнуть необходимость разрезания стекловолоконной сетки

Это делать следует очень осторожно и внимательно, стараясь не повредить кабель:

• сделайте поворот и разрежьте сетку поперек;
• разверните мат при каждом цикле укладки от одной стены к следующей. Во время разворота нужно сохранять минимальное расстояние между витками 6 см;
• возникающие препятствия нужно обходить, чтобы расстояние до кабеля ровнялось порядка 5 см;
• удалите сетку частично, если не удается обойти препятствие. Вдоль него кладут свободный кабель;
• если помещение имеет необычную форму, то сетку можно и удалить, а кабеля укладывать в произвольной форме. Сильно гнуть при этом его не рекомендуется, при этом не забывать о соблюдении расстояния 6 см как минимум между витками.

А чтобы подключить его к терморегулятору нужно порядка 4 силовых проводов, а когда не хватает холодных концов, то нужно вырезать из мата нагревательный кабель, не вынимая при этом соединительную муфту из стяжки.

Окончательный этап укладки выглядит следующим образом:

• после того как вы мат разрезали и протянули, нужно его в разрезанном виде вновь скрутить в виде рулона, открыть на нижней стороне защитную полосу клейкой ленты, а затем опять раскатать его по всей поверхности пола;
• покройте все покрытие специальным плиточным клеем слоем до 7 см. Когда он высохнет, можете укладывать плитку;
• когда нагревательный мат уложен, подключите провода к электричеству, включается при этом терморегулятор, датчик и устройство защитного выключения.

Особенности укладки электрического пола с инфракрасной пленкой

Инфракрасная пленка, которой оснащены полы такого вида, представляет собой изоляционную крайне тонкую пленку до 1 мм, в которой внутри размещен электропроводный материал.

Подготовительные мероприятия практически не отличаются от варианта укладки пола на нагревательных матах. Однако нужно не забыть уложить теплоизоляционные материалы, а только сверху уже укладывать саму инфракрасную пленку листами параллельно, нельзя при этом класть их внахлест. Далее следует установить терморегулятор и проверить систему на работоспособность.

Теперь крепим монтажную сетку, чтобы при этом саморезы не смогли повредить контакты, а потом заливаем сетку стяжкой из цемента и песка. Вновь протестируйте систему на работоспособность.

Дождитесь, пока стяжка высохнет, и уложите плитку на специальный клей, обладающий термостойкими свойствами.

Включать инфракрасный теплый пол можно практически через месяц после укладки, когда плиточный клей высохнет наверняка.

Укладка электрического теплого пола под плитку: нюансы технологии

При устройстве пола своими руками нужно строго соблюдать технологию, которая предполагает некоторые ограничения в применении материалов, а также возможности ремонта:

• Необходима бетонная стяжка с фиброволокном или армирующей полимерной сеткой. Обычный бетон использовать не рекомендуется, поскольку при нагреве он склонен к растрескиванию. Толщина слоя под кабель — не менее 20-50 мм (исключение составляют инфракрасные пленки, где стяжка не является необходимым условием).

Специализированные покрытия. Совместно с теплыми полами можно использовать не все материалы. Лучший результат достигается при укладке керамической плитки, имеющей низкую теплопроводность. Выпускаются также линолеум и ламинат специально для теплого пола. Эти материалы не боятся температуры, в отличие от обычных аналогов, не усыхают и не растрескиваются. На упаковке таких покрытий должна быть указана соответствующая информация.
Частичная ремонтабельность. Многие системы рассчитаны на продолжительный срок службы. Но при выходе из строя элементов в теле стяжки отремонтировать их без вскрытия бетона невозможно. Поэтому еще до заливки стяжки и монтажа покрытия проводится пробный запуск.
Для укладки плитки нужно использовать специальный клей для теплого пола. Он более эластичный и менее чувствительный к высоким температурам.

Чтобы не расходовать напрасно энергию для обогрева перекрытия и нижнего помещения, рекомендуется использовать теплоизоляцию. Это могут быть утеплители — минеральная вата, пенополистирол, а также отражающие тепловые лучи пленки с фольгированной поверхностью.

Какой вид электрического пола выбрать?

Существует несколько систем электрического обогрева пола, различающихся по виду и компоновке нагревательных элементов.

Нагревательные кабели

Это решение – самое недорогое в плане приобретения материала, но наиболее сложное и трудозатраное по монтажу.

Выпускается два вида нагревательных кабелей – одно- и двужильные.

Неудобство одножильных – обязательное условие «закольцованности» контура, когда оба конца кабеля должны быть выведены в одну точку – распределительную коробку. С точки зрения монтажа это далеко не всегда удобно.

Еще один существенный минус – они работают по резистивной схеме, подобно обычной нагревательной спирали, одинаково греясь по всей своей длине. Это значительно снижает экономичность системы, усложняет ее регулировку.

Большим технологическим шагом вперед стало производство двужильный кабелей.

Они также могут быть собраны по обычной резистивной схеме – один проводник выполняет роль «спирали», а второй – через концевую муфту обеспечивает замкнутость цепи. Однако намного удобнее использовать специальные нагревательные саморегулирующиеся кабели.

Нагрев в них осуществляется за счет прохождения тока через полупроводниковую матрицу, в которую заключены оба проводника.

Уникальность системы в том, что с нагреванием токопроводимость матрицы падает, соответственно, снижается энергопотребление.

Причем подобная регуляция происходит на каждом конкретном участке кабеля. Таким образом, «проблемные» холодные места помещения будут прогреваться лучше.

И еще одно значимое преимущество – такой кабель легко режется в нужную длину (предусмотрен шаг 25 или 50 см).

Главный недостаток нагревательных кабелей – они сами по себе имеют диаметр порядка 8 мм, и требуют заливки стяжки, что значительно усложняет монтаж системы обогрева и уменьшает высоту помещения.

Обогревательные маты

Наибольшей популярностью у строителей пользуются обогревательные маты. По своей сути, это тоже обогревательный кабель, но уже зигзагообразно уложенный и закрепленный на поликарбонатной сетке.

Подобная система более дорогостоящая, но это окупается простотой монтажа и отсутствием необходимости заливать поверх нее стяжку – кафельная плитка укладывается прямо на маты.

Дорогим, но очень эффективным решением является использование стержневых инфракрасных матов UNIMAT.

Нагревательные элементы – стержни, независимо друг от друга подключены к двум параллельным проводникам, и работают по принципу резистивной саморегуляции, сокращая общее энергопотребление.

Использование такой системы теплого пола под плитку также не потребует заливки стяжки – кафельное покрытие укладывается на слой плиточного клея непосредственно на нагревательные элементы.

Существует и еще одна разновидность электрических теплых полов – пленочный с инфракрасным излучением. Они хорошо себя показывают при укладке под ламинат, пакет, ковролин, линолеум, но вот для кафеля их использовать не рекомендуется.

Дело в том, что пленка не даст нужной адгезии с плиточным клеем, и кафель рано или поздно начнет «плясать» и вываливаться.

Технологические отверстия, которые, по замыслу производителей, должны обеспечивать надежное сцепление бетонного основания пола со слоем клея, проблемы не решают.

Что еще потребуется для работы

Как правило, любая система электрического теплого пола комплектуется специальным температурным датчиком и устройством управления – терморегулятором.

Автоматика обеспечит нагрев пола до температуры, выставленной владельцем, и прекратит подачу электропитания при достижении заданных значений.

Они бывают разного уровня сложности – от простейших механических, до компьютеризированных систем, встраивающихся в систему «умного дома».

Чтобы не греть зря бетонные перекрытия, используют систему теплоизоляции.

Для этого лучше всего подходят специальные фольгированные маты с термоотражающей подложкой типа «пенофол» или «изолон».

При использовании электрических матов под кафель такую подложку не делают.

Укладка кабельной системы потребует наличия армирующей металлической или поликарбонатной сетки или монтажных реек, к которым будет петлеобразно крепиться кабель.

Для обеспечения компенсационного зазора вдоль стен необходимо приобрести специальную демпферную ленту.

Принцип работы

Работа электрического пола с подогревом немного разнится в зависимости от типа нагревательного элемента. При использовании матов и кабеля повышение температуры происходит за счет нагрева проводника в результате прохождения через него электрического тока. Провод нагревает стяжку, которая затем передает тепло напольному покрытию. Обогрев помещения происходит за счет конвекционных процессов.

Пленка с инфракрасными элементами нагревается из-за излучения тепла углеродным слоем, возникающего под действием тока. Это излучение, как и в предыдущем варианте, переходит на финишное покрытие и на предметы, располагающиеся близко к поверхности пола.

В обоих случаях температуру можно регулировать, если установить датчики температуры и регуляторы, которые присоединены к полу.

Преимущества и недостатки электрического варианта

Конструкция очень проста, поэтому заслужила широкую популярность во всех странах.

Достоинства:

• простота монтажа (может осуществляться даже непрофессионалом);

• высокая автономность (не требуется подключение к водоснабжению и даже электросети – может работать от электрического генератора);

• универсальность – можно устанавливать в любых помещениях, даже с запредельно высокой влажностью (например, в ванной или бане).

Минусы также есть, но они незначительны, если сравнивать их с водяным вариантом исполнения пола.

Главные недостатки:

• относительно высокая цена материалов;

• высокая инерционность – воздух нагревается очень медленно;

• нагревательные элементы запрещено устанавливать под массивной мебелью.

Очень многое зависит от особенностей использования и назначения элементов. Рассмотрим это подробно в следующем подразделе.

Основной или дополнительный обогрев

Если вы устанавливаете пол в квартире, где присутствует центральное отопление, можно использовать кабельные нагреватели самой низкой мощности. Если такой источник тепла будет основным, нужно увеличивать число элементов и делать очень толстую стяжку – не менее пяти сантиметров. Также частота кабеля повлияет на мощность всей системы.

Принцип работы в подобных случаях не изменяется. Однако при большой мощности необходимо дополнительно устанавливать системы, предохраняющие от перегрева, короткого замыкания и иных неполадок с общей электропроводкой.

Монтируем нагревательные секции

Монтаж кабеля своими руками проводят согласно плану, в котором уже определен шаг кабеля и порядок его размещения.

Монтаж кабеля

Перед укладкой проверяют провод на сопротивление.

Проверяют провод на сопротивление

Полученные результаты должны соответствовать цифре, указанной в гарантийном талоне.

Соответствие цифр означает, что кабель греет хорошо, и система порадует теплом.

Нагревательный элемент бывает одно- и двухжильным. В первом случае оба конца нужно подключать к терморегулятору.

Подключить к терморегулятору

Во втором только один. Холодный конец заводят в сделанную штробу. Увидеть подключение обоих типов проводов можно в видео.

Начало кабеля и соединительную муфту ставят на монтажную ленту. После их закрепляют. Муфту размещают так, чтобы она не торчала из будущей бетонной стяжки. Ее наличие на поверхности бетона является недопустимым.

Нагревательный элемент выкладывают по плану. При этом соблюдают нужный шаг, а также определенную последовательность

Важно, чтобы кабель не имел очень резких сгибов. Если они будут, система будет работать плохо

Согласно словам экспертов, минимальная величина радиуса изгиба должна равняться 5 сантиметрам.

В дальнейшем монтируют своими руками термодатчик. Для этого устанавливают гофр от терморегулятора к полу. Этот гофр должен также размещаться на полу между витками кабеля. Его ставят посередине шага и заводят между провода более чем на 40 сантиметров. Конец гофра заглушают. Далее в него вставляют термодатчик и вытягивают. Согласно некоторым видео процедуру надо повторить, чтобы убедиться в легкости его замены.

Чтобы добиться наиболее точного соответствия между температурой поверхности пола и выставленным режимом работы терморегулятора, заглушенный конец ставят на подложку, поднимая как можно ближе к поверхности стяжки.

Далее своими руками вставляют термодатчик в гофр, снова проверяют сопротивление уложенного кабеля и проводят подключение терморегулятора.

Монтируют термодатчик

Этот процесс зависит от особенностей устройства. Также к нему подключают кабель питания и проверяют то, как работает система, а также как она греет. Если все хорошо, отключают терморегулятор. Далее его снимают. Такой шаг позволит провести конечный ремонт без шансов повреждения устройства. Кроме этого, фотографируют или рисуют размещения кабелей. Некоторые снимают видео.

Принцип действия

Греющим элементом теплого пола является кабель. Он бывает одно- и двухжильным. Двухжильная конструкция может состоять из одного нагревающего, а другого питающего кабеля или обоих нагревающих.

Кроме того существуют саморегулирующиеся модели, которые нагреваются до нужной температуры, а затем прекращают нагрев (и потребление энергии) — при достижении определенной отметки. Они существенно дороже, но экономнее и безопаснее.

Впрочем, правильный монтаж обеспечит пожаробезопасность любой системе. Главное, чтобы кабель для обогрева полов был соответствующей мощности. Удельное тепловыделение от 17 до 21 Вт/м обеспечит достаточный нагрев пола без опасности для любого декоративного покрытия.

Виды резистивных кабелей

Одножильный

Нагревательным элементом в одножильном резистивном кабеле является заключенная в экранирующую фольгу или оплетку из проволоки металлическая медная, латунная или нихромовая жила с высоким электрическим сопротивлением.

Резистивный нагревательный кабель для теплого пола имеет специфические особенности функционирования, связанные с физическими параметрами работы. Конструкция резистивного кабеля имеет такое устройство, которое предусматривает его постоянную теплоотдачу, одинаковую по всей длине.

Эта особенность может привести к значительному перегреву на отдельных участках теплого пола, а на других выделяемого тепла может не хватать для нормального функционирования системы. Укладывается одножильный резистивный кабель таким образом, чтобы оба его конца сходились в одной точке для подключения к электросети.

Двухжильный

Двухжильный кабель отличается от одножильного наличием двух жил: первая предназначена для выделения тепла, вторая служит токопроводящим элементом. Преимуществом двухжильных кабелей является то, что при его укладке нет необходимости сводить оба конца в одной точке. Конструкция двухжильного резистивного кабеля включает в себя кроме нагревательной еще и возвратную жилу, а также дополнительную изоляцию.

Конструкция одножильного и двухжильного нагревательного кабеля для теплого пола

Обогрев труб

Наружный монтаж

Использование нагревающихся проводников для обогрева труб также очень распространено. Основной целью установки подобных систем является предотвращение замерзания (а значит – и разрушения) коммуникаций, расположенных на открытом воздухе, в неотапливаемых помещениях или в толще грунта выше уровня промерзания почвы.

Схема установки теплового кабеля на наружный участок трубы

Допускается как наружная установка кабелей, так и монтаж их внутри трубы.

При наружном закреплении действуем так:

1. Трубу очищаем от грязи и ржавчины. В идеале нужно, чтобы оболочка проводника касалась металла – так теплопотери будут минимальными.
2. При утеплении полимерного трубопровода оборачиваем трубы фольгированным материалом: и риск плавления сведем к минимуму, и равномерное распределение тепла обеспечим.

Технология наружного монтажа

1. Кабель мощностью 30-60 Вт/м либо укладываем вдоль трубы, либо наматываем на нее витками с шагом не менее 40 см. Фиксируем провод металлизированным термостойким скотчем.
2. Для повышения эффективности обогрева можно проклеить кабель таким же скотчем по всей длине, после чего перекрыть теплоизоляционным кожухом.

Фиксация кабеля скотчем и дополнительное утепление

Для этой цели лучше всего подходят саморегулирующиеся кабели, не требующие установки термостата

Резистивные модели тоже можно использовать, но при монтаже важно не допускать их перехлеста во избежание перегрева и перегорания

Так можно монтировать только саморегулирующиеся кабели

Внутренний монтаж

В трубопроводах диаметром более 20 мм может использоваться внутренняя система кабельного обогрева.

Для этой цели используются специальные проводники с более надёжной изоляцией, защищающей внутреннее содержимое от проникновения влаги:

Конструкция внутреннего кабеля

1. Подбираем кабель таким образом, чтобы длина соответствовала длине обогреваемого отрезка трубопровода, а диаметр обеспечивал беспрепятственный проход через просвет трубы.
2. Для подключения встраиваем в трубопровод тройник, один из отводов которого будет предназначен для установки системы обогрева.

Методика установки внутри трубы

1. Заводим кабель в трубу таким образом, чтобы нагревательная часть находилась внутри трубного просвета.
2. Фиксируем проводник в тройнике с помощью зажимных и уплотнительных втулок (см. сальниковый узел на схеме), после чего подключаем его либо к терморегулятору, либо напрямую к сети.

Фото уплотнительного узла, обеспечивающего герметичное вхождение кабеля в трубу

Если система работает без терморегулятора, то использовать ее нужно под постоянным контролем, включая на короткие промежутки времени. Это может понадобиться, например, для оперативного размораживания водопроводной трубы на даче после долгой отлучки и в других подобных ситуациях.

https://youtube.com/watch?v=Vk5s5xUYX6Y

Устройство ЭТП из инфракрасной пленки

Подготовительный этап включает выравнивание бетонной поверхности и утепление специальным материалом – вспененным полиэтиленом 4…6 мм (Пенофол, Изолон). Обязательное условие – применение утеплителя без алюминиевой фольги.

Технология монтажа выглядит так:

1. Раскатайте рулон термопленки и уложите ее медной полосой книзу. При необходимости обрежьте нагреватель в размер, ориентируясь по заводским линиям. От мебели и стен отступайте 10 см.
2. Соседние полотна допускается класть с нахлестом – на ширину прозрачного края. Стыки проклейте скотчем.
3. Кусочками битумной изоляции закройте неиспользуемые контакты на торцах каждого полотна. В точках подсоединения проводов установите специальные зажимы (идут в комплекте), зафиксируйте их пассатижами.
4. Подведите к контактам провода, вставьте оголенные концы в гнезда и обожмите. Затем соединение изолируйте 2 битумными полосками.
5. Температурный датчик прикрепите битумной заплаткой к черной дорожке на пленке (снизу). Вырежьте углубление в утеплителе, куда спрячется измеритель. Ранее подключенные зажимы тоже необходимо утопить.
6. Проделайте в теплоизоляции канавки для проводов, ведущие к точке крепления терморегулятора. Проложите кабели в бороздах, заклейте сверху скотчем.
7. Смонтируйте на стенке термостат, подключите жилы проводов. Монтаж окончен.

Перед устройством финишного покрытия застелите нагреватели слоем защитной полиэтиленовой пленки. Ламинат либо паркет кладем сразу на пленку, а под мягкие покрытия – линолеум, ковролин – делаем жесткую подложку из фанеры. Иначе ЭТП быстро продавится в процессе эксплуатации. Порядок монтажа демонстрируется на видео:

Система управления

Стандартным решением для регуляции рабочих параметров теплого пола является термостат, дополненный температурным выносным датчиком. Существуют механические, электронные и программируемые модели таких приборов. Первые дают возможность ручной настройки на определенный режим эксплуатации с заданием конкретного температурного значения. Электронные модели также снабжаются информационными панелями с подробными сведениями о текущих параметрах работы, а с помощью программируемого регулятора можно настроить кабель для теплого пола на работу с изменением режимов обогрева по расписанию в зависимости от времени суток и дней недели.