Кабельные системы обогрева

Кабельная система отопления - «Теплый пол»

Система «теплый пол» включает в себя три основных элемента: нагревательный кабель, терморегулятор и термодатчик.

Нагревательный кабель

Нагревательный кабель составляет основную и наиболее важную часть конструкции. Для системы «теплый пол» у различных производителей удельное тепловыделение кабеля составляет от 17 до 21 Вт/м, причем увеличение этого параметра нежелательно и вовсе не свидетельствует о каких-либо достоинствах. Во-первых, при укладке кабеля возможно образование воздушной полости вблизи поверхности пола, при этом возникает перегрев материала кабеля и увеличивается риск выхода его из строя. Во-вторых, при увеличении удельной мощности кабеля сокращается его длина, приходящаяся на определенную площадь, и возможно такое увеличение расстояния между отдельными нитками, что возникнет неравномерность нагрева. У всех производителей величина допустимого расстояния между соседними нитками может колебаться от 5-6 до 10-12 см. Уменьшение линейной мощности ниже указанных величин приводит к перерасходу кабеля и появлению риска недопустимого сближения соседних ниток кабеля.

Для системы «теплый пол» применяются как резистивные, так и саморегулирующиеся кабели. Среди резистивных кабелей наиболее распространены две конструкции: одножильная экранированная и двухжильная экранированная. Как правило, схема укладки двухжильного кабеля проще, но сам кабель у всех производителей несколько дороже одножильного, так как по всей длине греющей части вдоль нагревательной жилы уложена питающая жила, причем вся эта конструкция покрыта металлическим экраном (как правило, оплеткой) и защитной оболочкой. Наличие защитного экрана обязательно по требованиям Правил эксплуатации электроустановок, причем в своем сечении он должен быть эквивалентен 1,0 мм2 медного проводника. Как правило, на поверхности кабеля присутствует маркировка, позволяющая безошибочно определить тип кабеля, напряжение питания, удельную мощность и дату выпуска.

Единственная жила одножильного экранированного кабеля может выполняться из нихрома, оцинкованной стали, латуни или другого материала. Изоляцию жилы делают двух-, трех- и четырех-слойной. Для нее используют ПВХ, сшитый полиэтилен, тефлон (фторопласт), силиконовую резину и др. Температура нагревательной жилы при правильном монтаже и эксплуатации системы не превышает 80°С, в то время как изоляция выдерживает более 100°С. Чем меньше расчетное значение температуры жилы, тем легче изоляция выдерживает перегрузки, и кабель служит дольше, но удельная мощность его при этом снижается.

Поверх внутренней изоляции монтируется экран из стальной или медной проволоки, алюминиевой фольги или свинца. Он защищает изоляцию и жилу от механических повреждений и является заземляющим проводом, а также существенно уменьшает создаваемое кабелем электромагнитное излучение. В некоторых системах с экранированным одножильным кабелем экран используется и как питающий (обратный) провод, но только расположенный коаксиально с нагревающей жилой, благодаря чему результирующее электромагнитное излучение очень сильно уменьшается. А если при этом использовать дополнительную тефлоновую изоляцию (как, например, в Spyheat), то кабель успешно выдержит и двукратные нагрузки. Снаружи экрана расположена защитная оболочка, как правило, из ПВХ.

В двухжильных кабелях используются в зависимости от конструкции две нагревательные или одна нагревательная и одна питающая жилы (питающая - из медной проволоки). В нагревательной секции из двухжильного кабеля на одном конце все провода соединяются концевой заглушкой, а на другом - завершаются муфтой и «холодными» концами для подключения к сети. Магнитные поля обоих проводов с током замыкаются друг на друга и частично взаимно компенсируются (особенно в случае двойной скрутки). Экран вокруг жил дополнительно снижает это излучение до незначительного (магнитная индукция в диапазоне 0,1-1 мкТ).

Все шире внедряются в практику так называемые саморегулирующиеся кабели. Они не боятся местного перегрева, их можно укладывать непосредственно под паркетом и даже тонким ламинатом. Мебель над ними можно расставлять, не опасаясь вспучивания напольного покрытия. А значит, эти теплые полы позволяют чаще обновлять интерьер.

В продажу практически никогда не поступает нагревательный кабель как таковой. Для быстрого и надежного производства работ по устройству теплого пола выпускаются нагревательные секции, а также сверхтонкие теплые полы - нагревательные маты на сетке. Они представляют собой уложенный змейкой нагревательный кабель, прикрепленный к несущим стекловолоконным сеткам шириной 50 см и длиной, соответствующей выбранной мощности системы. При укладке сетку можно резать на отдельные фрагменты, но не нарушая целостности кабеля, и раскладывать на плоскости любой конфигурации. Нагревательные маты выпускаются специально для дополнительного комфортного отопления в помещениях, где невозможно поднять уровень пола более чем на 1 см (без учета толщины напольного покрытия).

Терморегуляторы

Второй составляющий элемент конструкции «теплых полов» - терморегулятор (термостат). Существуют терморегуляторы программируемые и непрограммируемые (управляемые вручную). В простейших системах кабельного отопления чаще всего используются непрограммируемые терморегуляторы. С понижением температуры пола или воздуха, относительно заданной на 0,1-2°С (в зависимости от модели), он коммутирует систему, с повышением температуры на ту же величину - выключает. Установка желаемых температурных параметров производится ступенчато с помощью переключателя или плавно с использованием переменного резистора.

Программируемые термостаты позволяют не только поддерживать заданную температуру, но и изменять ее по определенному пользователем алгоритму. Например, можно нагревать пол до заданной температуры только утром с 7 до 9 ч и вечером с 18 до 23 ч. В остальное время система будет находиться в отключенном состоянии. Программируемые термостаты, как правило, оснащаются цифровыми дисплеями, имеют несколько стандартных программ, каждая из которых может модифицироваться, подстраиваться под нужды пользователя. Они способны разогреть помещение к приезду хозяев в выходные, понизить температуру или совсем выключить отопление ночью или в отсутствие хозяев (функция антифризинга). Кроме того, именно эти термостаты позволяют извлечь максимальную выгоду из двухтарифной системы оплаты электроэнергии, автоматически включаясь в «дешевое» время суток. Программируемые термостаты легко вписываются в систему «умный дом».

По способу монтажа термостаты обоих видов (непрограммируемые и программируемые) изготавливаются комнатными накладными или встраиваемыми в стены, а также предназначены для установки в шкафу автоматики (DIN-рейка) и т. д. Коммутируемая мощность термостатов, как правило, не превышает 3 кВт. Если общая мощность установленных в помещении нагревательных секций больше, их подключение к питающей сети осуществляется через специальное силовое реле (магнитный пускатель), управляемое термостатом. Другой вариант - использовать несколько приборов, по одному на каждую секцию.

Термодатчики

Температуру пола и воздуха в помещении терморегулятор определяет с помощью термодатчиков: внутренних (расположенных между витками кабеля - для контроля температуры пола) или наружных (размещенных внутри самого терморегулятора - для контроля температуры воздуха в помещении). Чаще всего для теплого пола, установленного в качестве дополнительной системы обогрева, применяются датчики температуры пола. Если «теплый пол» - основное или единственное оборудование для отопления, то важно знать общую температуру воздуха в помещении. В этом случае специалисты рекомендуют именно встроенный в терморегулятор датчик. В некоторых системах, в частности при обустройстве «теплого пола» с покрытием из деревянного или ламинированного паркета, чувствительного к перегреву, используется двойная система контроля - с применением датчиков температуры пола и воздуха. Единственное ограничение на установку терморегуляторов - повышенная влажность, поэтому, например, в ванных комнатах их размещать не рекомендуется. В таких случаях лучше установить термодатчик внутри помещения, а терморегулятор - за его пределами.

Электрический подогрев пола может быть как основным, так и дополнительным. В качестве основной - система «теплого пола» используется обычно в отдельно стоящих зданиях (коттеджах, дачах), которые невозможно подключить к центральному отоплению. Как дополнительная система «теплый пол» предназначается для достижения комфорта в помещениях с холодными полами (санузлы, кухни, бассейны) на первых этажах зданий, а также в любых других помещениях. В таком виде подогрев полов находит предпочтительное применение в городских квартирах, где электрическая мощность рассчитана примерно на 2,5 кВт. В современных зданиях - это 7 кВт на квартиру. Но даже если электрическая мощность, необходимая для подключения основного электроотопления имеется, надо проверить, допускает ли существующая в квартире проводка подключение «теплого пола» по токовой нагрузке. Если нет, можно порекомендовать установку системы мощностью более 2 кВт через отдельную проводку и отдельный автомат.

Система отопления может быть прямого действия или аккумулирующая. При устройстве системы обогрева прямого действия используется менее мощный, чем в системах аккумулирующего обогрева, кабель, который укладывается в стяжку с меньшим расстоянием между нитями, и сама стяжка выполняется меньшей толщины. Такая система позволяет нагреть поверхность пола быстрее, чем система аккумуляции.

Система аккумулирующего обогрева предназначена для накопления тепла, вырабатываемого кабелем, при возможности использования льготного тарифа на электроэнергию в определенные часы. Подключенный к системе терморегулятор способен рассчитывать, за какое время в течение льготного периода система сможет набрать достаточно тепла для достижения желаемого результата прежде, чем она отключится. Это экономит электроэнергию.

Нагревательный кабель покрывается толстым слоем бетона, который накапливает тепло в льготный период (ночью), а затем в дневное и вечернее время пол медленно отдает его. При монтаже основной системы основанием служит хорошо выровненная плита перекрытия, сверху которой кладут слой жесткого теплоизоляционного материала толщиной 50-100 мм. На нем устраивается первый слой стяжки. На еще не затвердевшей до конца бетонной поверхности располагаются отрезки монтажной ленты для фиксации кабеля. Далее по намеченной схеме укладывают кабель. Затем идет второй слой бетонной стяжки, толщина которой при прямом отоплении составляет 30-70 мм, а в случае устройства аккумулирующей системы отопления - 100-150 мм. Поверх стяжки находится финишное покрытие. При прямом отоплении это жесткий, хорошо проводящий тепло материал, например керамическая плитка.

В аккумулирующей системе кабель рекомендуется укладывать ближе к центральной плоскости тела стяжки, для чего в комплекты поставки теплых полов включают специальные направляющие или сетку. Под узлы сетки подкладываются круглые пластиковые подпорки с прорезями для прутьев, ее шаг соответствует шагу укладки кабеля. Кабель крепится к сетке с помощью пластиковых скоб или проволоки. В качестве напольного покрытия в этом случае лучше использовать пробку, дерево, ковролин и другие материалы с низкой теплопроводностью, чтобы тепло дольше сохранялось в слое бетона.

Дополнительную систему отопления монтируют без первого слоя стяжки, укладывая кабель на установленные непосредственно на теплоизоляцию направляющие или армирующую сетку. Располагаемая сверху бетонная стяжка должна иметь толщину от 30 до 70 мм, быть достаточно пластичной и однородной, чтобы плотно обтекать кабель со всех сторон. А при устройстве такой системы поверх старого кафельного или бетонного пола с установкой кабеля в тонкой стяжке (0,5-1,5 см) теплоизоляцию не используют. Без нее обогрев будет менее экономичным, но не потребуется жертвовать 5-10 см высоты помещения. Кабель раскладывается змейкой или спиралью и закрепляется прямо на старом напольном покрытии.

Сверху вместо стяжки наносят слой плиточного клея, которому дают просохнуть в течение 1-2 дней. Дальше располагают финишное покрытие или же кладут плитку прямо на только что нанесенный клей.

При создании системы подогрева деревянных полов в пространство между лагами помещается теплоизоляция. Нагревательный кабель укладывается на металлическую сетку, подвешенную над теплоизоляцией. В местах пересечения лаг и кабеля в лагах делается прорез, который защищается алюминиевой фольгой или другим несгораемым теплопроводным материалом. В качестве финишного покрытия используют настил из досок толщиной 20-30 мм.

Оценить необходимую мощность нагревательной секции можно, исходя из площади помещения. Удельную мощность напольной системы отопления в центральной части России принимают в зависимости от теплоизоляции дома: при создании дополнительной системы электроотопления - в диапазоне 110-130 Вт/м2 и при устройстве основной системы прямого отопления (в этом случае кабель должен раскладываться не менее чем на 70% поверхности пола каждого обогреваемого помещения) - в диапазоне 120-150 Вт/м2. Мощность аккумулирующих систем иногда достигает 240 Вт/м2. При монтаже в деревянные полы допустимая мощность не должна превышать 80 Вт/м2.

Системы электроподогрева пола имеют целый ряд неоспоримых достоинств. С помощью основной системы в каждой комнате можно автоматически поддерживать заданную температуру. При этом пол будет всего на 2-3°С теплее воздуха. Помимо этого в отапливаемом таким способом помещении не бывает сквозняков, а пыль почти не поднимается вверх конвективными потоками воздуха, что важно для людей страдающих аллергией. Не опускается ниже нормы и уровень влажности воздуха.

Говоря о недостатках электрического подогрева, следует отметить повышенное энергопотребление. Особенно много электроэнергии расходует основная система. Электрический обогрев ежегодно обходится владельцу в 15-20 раз дороже, чем обогрев системы на магистральном газе.

При ремонте системы электроподогрева нет необходимости вскрывать весь пол. Достаточно с помощью особой аппаратуры определить место повреждения кабеля и вскрыть пол лишь в этой точке. Концы кабеля соединяются с помощью специальных ремонтных муфт, после чего он вновь заливается цементом. Ремонт терморегулятора или замена датчика вообще не составит труда, если последний был установлен в гофрированной трубке.

Может создаться впечатление, что обустроить кабельную систему обогрева пола совсем просто. В магазинах продаются кабель, терморегуляторы, лента для крепления, различные теплоизолирующие материалы, смеси для стяжки пола. Однако любая работа с электрическими системами опасна для непрофессионалов, поэтому доверьте это специалистам.

К ОГЛАВЛЕНИЮ

---

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»:

Проект K-237-1P