Кабельная система отопления - "ТЕПЛЫЙ ПОЛ"

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 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 четырехслойной. 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, 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, снизить 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 (РИМ-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.

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 об­рекать 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.

Рассчитать 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.