Виды и характеристика нагревательных кабелей для тёплого пола

Характеристики

Вне зависимости от вида нагревательные кабели характеризуются рядом основных показателей:

Материал жилы. По своему составу провода подразделяются на:

1. алюминиевые (больше подходят для стационарных установок);
2. медные (гибкие, но тяжелые);
3. алюмомедные (наиболее удобный и экономичный вариант).

• Количество и толщина проволок в жиле. Этот показатель прямо пропорционален гибкости провода, то есть чем больше тонких проволок, тем эластичнее кабель.
• Материал изоляции. С целью защиты волокна кабеля от механических повреждений, а также профилактики утечек, все провода укрепляются и делятся по типу изоляции на:

1. бронированные;
2. термостойкие;
3. водонепроницаемые;
4. защищенные от давления и так далее.

• Диапазон температуры эксплуатации (нагревостойкость). Чем выше этот показатель, тем больше температура нагрева кабеля без потери своих первоначальных свойств.
• Сечение или площадь среза токоведущей жилы. Для одножильных проводов сечение определяется по формуле площади круга (произведения квадрата радиуса и числа Пи — 3,14). Для двужильных кабелей сечение – это сумма площадей срезов обеих жил. Согласно «Правил устройства электроустановок», размер сечения подбирается с учетом планируемых нагрузок (таких как мощность тока, например) при помощи специальных таблиц или усредненных значений.
• Срок службы. В среднем колеблется в рамках 20-25 лет. Изучив базовые характеристики электрических кабелей, можно сделать вывод, что для теплого пола следует выбирать медные или алюмомедные термостойкие провода с сечением не менее 1,5-2,5 мм2, позволяющие включать терморегулятор на максимальную температуру нагрева.

Устройство стяжки

До заливки бетонного раствора следует очистить поверхность пола от строительного мусора, грязи и пыли, чтобы раствор не отслоился от снования после затвердевания. При устройстве стяжки на старом непрочном основании рекомендуется использование упрочняющих грунтовок. Под кабелем не должны находиться острые выступающие предметы, которые могут его повредить.

При устройстве тонкого тёплого пола (под керамическую или кафельную плитку) для заливки нагревательного кабеля можно использовать клей для плитки.

Для приготовления цементно-песчаного раствора для толстых стяжек рекомендуется использовать следующий состав (в объёмных частях):

• Цемент ПЦ-400 — 1 часть;
• Песок — 4 части;
• Щебень мелкий — 5 частей;
• Вода — 0,6;
• Пластификатор (например, С-3) — 1 % от веса цемента.

Большое значение имеет количество воды, чем оно больше, тем сильней усадка и выше вероятность образования трещин. Составы без пластификаторов нежелательно использовать по той же причине. Отсутствие щебня в составе также повышает вероятность растрескивания. Рекомендуется использование самовыравнивающихся растворов.

Использование легкого заполнителя (керамзита, перлита) для бетонной стяжки тёплого пола недопустимо. Это приведёт к нарушению теплообмена и будет способствовать перегреву электрического кабеля. Во избежание образования участков локального перегрева необходимо при заливке тщательно утрамбовывать раствор, чтобы не образовывались полости вокруг кабеля.

После заливки раствора, для предотвращения быстрого высыхания, следует накрыть стяжку полиэтиленовой плёнкой. При комнатной температуре стяжка должна быть выдержана до включения системы не менее 28 дней.

Пример расчета

Рассмотрим, как рассчитать мощность инженерной системы, которую нужно установить на кухне квартиры, находящейся на первом этаже пятиэтажного дома.

Допустим, площадь кухни составляет 20 м2 (ширина и длина помещения соответственно 4 и 5 м). Электрический теплый пол будет выступать в качестве основного источника тепла.

В первую очередь необходимо на бумаге сделать схему расположения мебели. Согласно схеме необходимо подсчитать, какую площадь будет занимать кухонная мебель и техника, которая является тяжеловесной. Стандартный холодильник занимает приблизительно 0.4 м2. Что касается кухонной мебели, которая имеет, как правило, ширину 60 см, то для подсчета ее площади необходимо ширину умножить на длину. Получаем: 0.6*5=3 м2.

Также следует принять во внимание тот факт, что инженерную систему нельзя укладывать впритык к стенам. Должен быть зазор как минимум в 5 см, а лучше оставить свободными 7-8 см. Получается, что под отступы уйдет где-то 0.8 м2

Получается, что под отступы уйдет где-то 0.8 м2.

В итоге этих несложных математических подсчетов мы определили, что площадь, на которую может быть уложен нагревательный элемент, составляет порядка 15 м2.

Теперь можно делать расчет данного параметра. Для этого площадь, которая составляет 15 м2 умножаем на 180 Вт. Основной источник тепла должен иметь 2700 Вт. Соответственно, следует приобрести кабель, мощность которого не ниже 2.5 кВт.

Если инженерная система будет выступать в качестве дополнительного источника, то достаточно будет приобрести кабель, мощность которого 2 кВт (15м2*140 Вт). По аналогии можно рассчитать необходимую мощность инженерной системы для каждого помещения.

Виды греющих кабелей для пола

Чтобы облегчить выбор, можно условно классифицировать провод, применяемый в устройстве теплых полов, по следующим характеристикам:

1. Количество жил. Существует двужильный или одножильный кабель. Первый не требует обратного вывода к терморегулятору. Электрическая цепь замыкается с помощью специального наконечника. Преимуществом провода с двумя жилами является простота монтажа и возможность укладки в помещениях со сложной планировкой.

Тип провода. Различают резистивный и экранированный саморегулирующий кабель для теплого пола. Резистивный обеспечивает одинаковую температуру нагрева в любом отрезке провода, что не всегда удобно и практично, особенно для помещений с большой площадью.Экранированный саморегулирующийся греющий двужильный кабель для теплого пола самостоятельно меняет степень нагрева жилы в зависимости от температуры в помещении. Внутреннее устройство саморегулирующегося провода позволяет учитывать температуру окружающей среды на отдельных участках, таким образом, обеспечивая равномерный нагрев помещения.

Наиболее оправданным для небольших помещений является использование саморегулирующегося нагревательного кабеля для укладки тёплого пола. Высокая стоимость провода связана со сложным внутренним устройством, включающим в себя:

• Две токопроводящих жилы.

Полупроводниковая матрица.

Стальная оплетка.

Оболочка из полиолефина.

Принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля заключается в равномерном поддержании определенной температуры на каждом участке. Так, если часть провода проходит под ковриком, интенсивность нагрева в этом месте автоматически снизится.

Саморегулирующиеся кабельные секции в случае необходимости увеличивают температуру, например, в месте, где находятся окна или двери.

Двужильные нагревательные кабеля

Главным преимуществом двухжильных теплых полов является более легкий способ укладки. Второй конец провода с одной жилой необходимо возвращать к термостату. Технология укладки двужильного кабеля заключается в том, что в конце провода ставится специальная муфта, соединяющая электрическую сеть.

Еще один плюс двухжильного провода заключается в том, что проходящий электрический ток не меняет естественное электромагнитное поле в помещении. По этой причине во всех типах жилых помещений рекомендовано применение резисторных и саморегулирующихся двухжильных теплых полов.

Особо стоит отметить, преимущества применения саморегулирующегося двужильного кабеля. Главное отличие от резисторного аналога заключается в отсутствии необходимости подключения полов к терморегулятору. В результате применения обеспечивается равномерный прогрев поверхности. Срок службы саморегулирующегося кабеля 20 лет.

Весь срок эксплуатации гарантированно прослужат только качественные полы, известных производителей. Приобретать дешевый китайский провод неоправданно, по крайней мере, с финансовой стороны. Стоимость ремонта саморегулирующейся кабельной секции может превысить цену самого материала в несколько раз.

Обогрев пола с использованием саморегулирующего кабеля имеет множество преимуществ. Безопасность эксплуатации и отсутствие вредного воздействия на организм человека делает желаемым укладку двухжильных полов в жилых помещениях.

Одножильные кабеля для нагрева полов

Существует несколько преимуществ одножильного кабеля. Серди них:

1. Низкая стоимость.

Большая предельная температура нагрева по сравнению с двухжильным кабелем.

Меньший расход электроэнергии.

Устройство одножильного электрического нагревательного кабеля теплого пола, следующее:

1. К терморегулятору подключается один, так называемый «холодный» конец провода (тот, который не нагревается при пропускании электрического тока).

Повод прокидывают по помещению.

Второй конец возвращают и подключают к терморегулятору, замыкая, таким образом, сеть.

Принцип действия одножильного кабеля подразумевает наличие двух холодных, не нагреваемых концов, подключаемых к сети. Изготавливается провод в заводских условиях. Перед монтажом необходимо высчитать точный размер провода, потому что подрезать или добавить недостающий кусок не получится.

Качественный кабель имеет обязательную маркировку, указывающую на количество жил, полную длину, тип провода.

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.

Расчет длины кабеля для системы обогрева

Способы расчета количества самрега для различных систем обогрева определяется типом объекта (кровля, трубопровод, водосток, резервуар), требований к системе, исходных данных (минимальной температуры), и так далее.

Количество кабеля для обогрева края кровли рассчитывается исходя из требования 250-300 Вт/м2, в зависимости от сложности участка и материала из которого изготовлена кровля. При этом линейная мощность кабеля может варьироваться от 24 до 40 Вт/м. Общая мощность регулируется шагом укладки кабеля.

Водосточные трубы, лотки и ливневки обогреваются кабелем 30Вт/м (для пластиковых труб), в 40 Вт/м для металлических. В 1 нитку обогреваются водостоки менее 150мм, более 150мм – в 2 нитки. Ливневки и водосборные лотки менее 150мм – в 2 нитки, более широкие – в 3 нитки. Подробнее о расчете системы обогрева кровли

Мощность кабеля для системы обогрева труб рассчитывается исходя из диаметра трубы, толщины теплоизоляционного материала, и минимальной температуры окружающей среды. Существует таблица для расчета мощности кабеля для обогрева трубопровода, приведенная в соответствующем разделе.

Длина греющего кабеля для бытовых труб зависит от мощности выбранного кабеля, чтобы обеспечить соответствующую параметрам мощность системы. Если, например по таблице рассчитаная мощность кабеля 36 Вт/м, то в системе можно применить 2 нитки греющего кабеля линейной мощностью 16 Вт/м. На отдельных участка трубопровода, нуждающихся в дополнительном обогреве (чаще всего это запорная арматура), кабель укладывается по правилам, указанным в соответствующем разделе. Подробнее

Для резервуаров применяется экранированный кабель 15-90 Вт/м, укладывается змейкой на поверхность резервуара, образуя витки. Обогревается часть поверхности резервуара в зависимости от теплопотерь. Подробнее

Расчет системы обогрева резервуаров греющим кабелем

Греющий кабель для кровли и водостоков

Обогрев водопровода греющим кабелем

Резистивный кабель

Двужильный и одножильный резистивный провод состоит из нагревательной жилы, защищенной проволочной или фольгированной оболочкой. Только конструкция первого состоит из одной нагревательной жилы, а конструкция второго кабеля включает две нагревательные жилы. Основное отличие кабелей заключается в материале, который был применен для изготовления жилы. Для этого могут использовать медь, латунь или нихром. Каждый металл обладает разным показателем электрического сопротивления. Чаще всего в производстве используют нихром. Он позволяет создать более подходящий уровень тепловыделения на всем участке кабеля.

Резистивному кабелю свойственна равномерная теплоотдача по всей длине. Такая особенность может повлечь перегрев отдельного участка. Например, определенная часть пола, закрытая мебелью. Проектируя расположение нагревательного контура, в таких местах надо уменьшить количество кабеля или, вообще, его оттуда убрать. Такой недостаток не позволит в будущем сделать перестановку мебели на другое место.

Чтобы понять, какой лучше выбрать кабель, кроме его сопротивления, надо уделить внимание общей длине и допустимому расстоянию между нагревательными элементами контура, уложенными на пол. Данные параметры помогут обеспечить равномерный прогрев поверхности:

• Допустимое расстояние между нагревательными элементами указывает производитель изделия. Несоблюдение рекомендаций грозит проявлением температурных различий на отдельных участках электрического теплого пола. То есть, появится так называемая «зебра». Обычно, производитель рекомендует выдерживать шаг не более 120 мм.
• В продаже кабель идет определенной длины, что требует правильного расчета контура. При монтаже добавить недостающий кусок или отрезать лишнюю часть будет невозможно.

Другой важный параметр, на который надо обратить внимание при выборе кабеля, это количество нагревательных жил

Одножильный кабель

Одножильный тип кабеля при монтаже требует, чтобы оба его конца сходились в одном месте для замыкания цепи. Особенность конструкции заключается в наличии двух не нагреваемых концов, подключаемых к терморегулятору. Одножильный тип кабеля имеет несколько преимуществ перед другими видами:

• предельная температура нагрева намного выше, чем может себе позволить двужильный тип;
• малое потребление электроэнергии;
• низкая цена изделия.

Общая схема монтажа состоит с таких пунктов:

1. Не нагреваемый электрическим током конец кабеля подключают к терморегулятору.
2. Контур размещают на полу по схеме.
3. Второй «холодный» конец возвращают для замыкания цепи и подсоединяют тоже к терморегулятору.

Отдавая предпочтение конкретному виду нагревательного элемента, надо знать, что одножильный провод лучше выбрать для общественных помещений или нежилых комнат. Дома подходящими комнатами могут быть кухня, туалет, ванная или коридор.

Двухжильный кабель

Двухжильный тип нагревательного элемента не требует возврата при монтаже второго конца провода. Замыкание цепи происходит за счет соединительной муфты, устанавливаемой на один конец контура. Двухжильный провод имеет свои достоинства:

• простота укладки провода, не требующая возврата второго конца, позволяет формировать схемы тепловой трассы любой сложности;
• односторонняя коммутация к термостату;
• электрический ток, проходя через двухжильный провод, не изменяет электромагнитное поле.

Очередность подключения контура состоит из следующих действий:

1. Специальной муфтой соединяют электрическую цепь на одном конце провода и подключают его к терморегулятору.
2. Контур укладывают на полу по схеме.
3. Жилы второго конца провода просто соединяют друг с другом и изолируют.

Благодаря своим достоинствам, двухжильный провод лучше выбрать для жилых комнат, например, спальня или зал.

Преимущества и особенности теплого пола

Если сравнивать данную технологию с ее водяным аналогом, например, XL – PIPE, то первое, что бросается в глаза это уровень цен.

Водяные системы стоят значительно дороже электрических аналогов. Это связано с тем, что необходимо устанавливать дорогостоящее оборудование, жидкостный терморегулятор управления системой, котел или бойлер и т. д., За все это придется заплатить немалые средства.

Стоит также упомянуть о настройке параметров терморегуляторов водяных систем, использовать для этого пульт не получится, потребуется помощь специалиста. 

Электрическая концепция дает возможность произвести настройку регулятора самостоятельно. Инструкция по эксплуатации термитом подробно описывает, как это делать.

На пульте можно установить время прогрева, задать максимальную температуру, проверить исправность основных узлов и т.д.

Есть мнение, что электрический пол вреден из-за высокого уровня ЭМИ. Это не совсем верно, хороший европейский производитель никогда не выпустит на рынок товар, не отвечающий принятым нормам. Собственно это и ест ответ на вопрос, какие фирмы производители лучше.

Система практически не подлежит ремонту, можно проверить исправность, произвести поиск обрыва, но устройство кабельного нагревателя таково, что его ремонт не предполагается.

С другой стороны технология рассчитана на эксплуатацию системы в течение 15-20 лет. Это период, который предполагает, что будет производиться новый ремонт. Следовательно, если система еле греет или тепло распространяется местами, производится демонтаж до основания (снимается плитка, клеевое покрытие), после чего делается новый монтаж теплого пола.

Следует заметить, что эта особенность характерна и для водяных систем.

Обратим внимание, что в некоторых вариантах для сухого электрического теплого пола есть возможность произвести демонтаж покрытия, следовательно, и ремонт (если быть точным, замену) нагревательного элемента

Собственно, единственный серьезный недостаток теплого пола – высокое энергопотребление. Эксплуатация водяной системы на порядок дешевле.

Двухжильный нагревающий кабель

У двухжильного прогревочного провода для бетона необязателен возврат к месту начального подсоединения. Данный способ предполагает замыкание схемы через специальную муфту, к которой ведет 1 конец провода. Кроме греющего провода, у такого кабеля также присутствует токопроводящая жила. Они идут параллельно, поглощая электроимпульсы друг друга.

Преимущества данной схемы:

• только с одной стороны коммутация к терморегулятору;
• очевидное удобство укладки, без потребности выхода к начальному месту;
• возможность укладки разного уровня сложности;
• имеющееся напряжение не повышает электромагнитное излучение.

Все описанные характеристики обеспечивают бесперебойное обеспечение теплом в системах жилых помещений.

Как отремонтировать?

Если система электрического теплого пола перестала функционировать, нужно найти причину неисправности. Как правило, их три:

• отсутствие электропитания;
• поломка терморегулятора;
• обрыв или повреждение кабеля.

Для проведения диагностики понадобится индикатор-отвертка или мультиметр. С помощью этих устройств определяется наличие фаз напряжения, замеряются колебания сопротивления, обнаруживаются места разрыва кабеля. В случае отсутствия электропитания следует обратиться к специалисту. При поломке регулятор рекомендуется заменить. Если же перебит провод, то его можно починить самостоятельно. Технология ремонта пробитого кабеля следующая:

• обесточить систему;
• удалить напольное покрытие;
• демонтировать бетонную стяжку на поврежденном участке;
• найти обрыв;

• зачистить концы оборванных жил;
• соединить их гильзами при помощи пресс-клещей (можно и паять);
• изолировать стык термоусадочной муфтой и залить бетоном;
• проверить работу системы;
• восстановить стяжку и финишное покрытие.

Укладка провода в стяжку под теплые полы своими руками

Монтаж греющего кабеля проводится в несколько этапов:

1. Заливается цементно-песчаная стяжка толщиной не менее 3 см. Чтобы проложить провод, который будет проходить к терморегулятору предстоит проштробить канал, диаметр которого в пределах 2 см.
2. Установка теплоотражающего слоя подложки.
3. Монтаж арматурной сетки, на которой и фиксируется кабель. Если не использовать сетку, то предстоит устанавливать ленту. Изделие не должно укладываться под мебель.
4. Укладывается провод.
5. Теплоотдатчик устанавливается в специальной гофрированной трубке и укладывается в штробе.
6. Заливается цементная стяжка, толщиной 4 см. Омическое сопротивление и сопротивление изоляции – показатели, которые стоит установить, чтобы определить работоспособность кабеля после проведения заливки. Укладка напольного покрытия проводится после полного высыхания раствора, что произойдет не раньше месяца.

При проведении монтажных работ важно следовать таким правилам укладки:

1. Не допускайте образования петель в кабеле. Отдельные участки не должны пересекаться.
2. По правила безопасности, расположение систем нагрева от металлических конструкций должно быть на расстоянии 5 см, от деревянных – 3 см, а вот других источников тепла -50 см.
3. Следуйте шагу укладки, ориентируясь на 6-10 внешних диаметров провода.
4. Горячая часть провода должна находиться в изоляционном материале.
5. При укладке внутри стяжки шаг кабеля составляет 20 см, при обустройстве пола прямого действия – 10 см.
6. Напрямую к сети элементы питания не подключаются, для этого используется регулятор.
7. Терморегулятор устанавливается на 50- 150 см от пола.
8. Запрещено применение скруток, соединения только через специальные клеммы.
9. Чтобы избежать скачков напряжения, необходимо использовать защитные автоматы.

Предварительно перед проведением работ по монтажу каждый может изучить представленные видеоролики на эту тему в сети.

Преимущество полов с подогревом

1. Не занимает дополнительное пространство, что позволяет реализовать дизайнерские идеи.
2. Гарантия отсутствия сквозняков в доме. Тепло равномерно поднимается на 2-2,5 метров, что идеально для прогрева квартиры.
3. Электрические модели оснащены регулятором тепла, что позволяет контролировать температурный режим согласно температуре на улице.
4. Воздух не пересушивается, сохраняется оптимальная влажность помещения.
5. В сравнении с традиционными нагревателями быстрее прогревает помещение.
6. Нагревательные системы скрыты от посторонних глаз, что не портит внешний стиль помещения.

Монтаж

Чтобы установить ИК пленочный пол, надо выполнить ряд последовательных действий:

1. В первую очередь необходимо разработать проект и произвести все необходимые расчеты.
2. Обзавестись всеми нужными материалами и инструментами.
3. Произвести монтаж ИК пола.
4. Запустить систему и проверить функционирование.
5. Произвести чистовую отделку.

Расчёт площади

Главное отличительное свойство инфракрасного пленочного пола в том, что он не устанавливается под мебель. Поэтому производя расчет количества материала, которое потребуется и выбрав место размещения пленки, надо вычесть тот участок, где пленка не будет прокладываться.

Осуществляя расчет обогреваемой площади, учитывайте, что ИК пленка укладывается на расстоянии 100 мм и более к любой вертикальной поверхности.

Когда размер нужной площади выявлен, следующим шагом становится расчет мощности.

Мощность пленки	150 Вт/м²	220 Вт/м²
Основной источник отопления	Не менее 95 % площади	Не менее 70 % площади
Дополнительный источник отопления	Не менее 60 % площади	Не менее 40 % площади
Тип напольного покрытия	ламинат, линолеум, ковролин	паркет, ковролин

Расчет энергопотребления

Сумма затрачиваемых средств на отопление инфракрасным полом высчитывается, исходя из тарифа на электроэнергию в вашей местности.

Установка терморегулятора позволяет сократить расходы на ИК тёплый пол примерно на 35 %.

Расчет мощности

Если площадь помещения, которое планируется обогреваться пленочным полом, очень большая — для монтажа такой системы понадобится несколько комплектов ИК пленки. В такой ситуации нужно суммировать их мощность.

Использование нескольких комплектов ИК плёнки Pобщ = P1+P2+…+Pi Использование части комплекта Pобщ=1,10*L

где, Pобщ — общая мощность пленочного пола, Вт; P1…Pi — мощность отдельно взятого комплекта пленки, Вт; L — длина инфракрасной пленки, которая используется при монтаже, м; 1,10 — коэффициент пересчета мощности пленочного пола.

Расчет количества терморегуляторов

Главное предназначение терморегулятора для инфракрасного теплого пола — регулирование степени обогрева.

Если вы подключаете сразу несколько комплектов пленочного пола, то нужны сразу несколько термостатов , поскольку мощность, которую потребляет теплый пол, суммируется.

Устанавливать терморегулятор рекомендуется на высоте от 15-20 см, над уровнем чистового покрытия.

Терморегулятор лучше размещать на стене, которая перпендикулярна направлению расположения полос.

Выделяется два способа подключения:

1. Зонирование и подсоединение каждой зоны к отдельному термостату .
2. Подсоединить твердотельное реле или магнитный пускатель. Осуществлять такое подключение самостоятельно нельзя, здесь нужны знания и навыки электрика.