электрический теплый пол принцип действия

Как устроен и работает электрический теплый пол

1444029999 2Стремление 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.

1444029994 rezistivnyy

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.

1444029995 princip sam reg

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.

1444029917 samoreg

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.

1444029915 odnozhilnyy

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.

1444029995 razrez

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.

1444029905 plenochn

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.

1444029973 elektro zhidk

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.

1444029927 komplektaciya

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.

1444029981 shema

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.

Источник

Электрический теплый пол принцип работы и секреты монтажа электрического пола

2

Электрический теплый пол принцип работы и секреты монтажа электрического пола

Хотя водяное отопление популярно в России, в некоторых случаях лучшим выбором может быть пол с подогревом с помощью электрических нагревательных кабелей. Вы можете включить электрическое отопление в любое время, не запуская всю установку, в отличие от воды, когда она не работает, она не подвержена повреждениям из-за замерзания. Посмотрите, как это работает и как это сделать.

1

3
Датчики пола также следует использовать, когда воздушный датчик управляет нагревателем, поскольку он сам по себе не защитит пол от чрезмерного повышения температуры, что может привести к дискомфорту или даже повреждению пола. Благодаря датчику пола мощность нагрева кабеля может быть намного выше, чем в результате ограничения температуры (до 29 C в комнате при 20 C) 99 Вт / м 2. А большая мощность сокращает время нагрева пола.

Как сделать напольную стяжку?

Подогрев пола обычно выполняется по мокрой технологии, помещая нагревательные элементы в подстилающий слой (стяжка). Также можно использовать сухую технологию, то есть специальные доски с вырезами, в которые помещаются провода. Время установки намного короче.
В случае деревянных полов на балках нагревательные кабели могут быть размещены на решетке, прикрепленной к балкам так, чтобы они находились как минимум на 3 см под досками. Балки должны быть защищены от прямого контакта с кабелями, например алюминиевой фольгой. Мощность обогрева не должна быть слишком высокой (рекомендуется 10 Вт / м).

67
При использовании мокрого метода следует помнить, что нагревательный кабель не следует размещать непосредственно на теплоизоляции, поскольку тепло, которое не поглощается из него, приведет к чрезмерному повышению его температуры и его повреждению. По этой причине провода укладываются на специальную металлическую сетку, благодаря которой они плавают над изоляцией. Они прикреплены к сетке с помощью жгутов или проволоки.

Как работает система подогрева пола?



Установка напольного отопления относительно проста. Начинается монтаж с монтажной коробки в стене. Он ведет вниз от борозды в стене для защитных трубок (трубопроводов), к которым впоследствии будет подключен шнур питания и кабель датчика пола.

5
Прокладка проволоки начинается с банки через защитную трубку, затем она направляется на пол, параллельно самой длинной стене помещения. Примерно через каждые 50 см его необходимо прикрепить к земле.
Следующие ряды следует укладывать на заданном расстоянии, следя за тем, чтобы диаметр изгиба воздуховода не менее чем в шесть раз превышал диаметр его поперечного сечения.

После прокладки всего провода шнур питания должен быть вставлен в кабелепровод (так называемый холодный) и соединен в монтажной коробке с проводом, соединенным с автоматическим выключателем в блоке предохранителей. Это должен сделать квалифицированный электрик.
Осталось вставить датчик температуры в кабелепровод и подключить его к термостату, установленному на стене.

Когда собирать нагревательные маты?

Нагревательные маты, как правило, изготавливаются из стекловолокна с прочным прикрепленным к ним нагревательным кабелем. Это облегчает сборку системы (маты могут быть самоклеящимися), не нужно беспокоиться о поддержании правильного расстояния между проводами, поскольку оно уже установлено производителем. Осталось только выбрать коврик с удельной мощностью нагрева (от 100 до 230 Вт / м 2) и длиной. Ширина обычно 0,5 м.

Основой может быть дерево, г-к, ДСП, терракота и, конечно же, бетон. Коврик можно поместить в слой клеевого раствора, фиксирующего новую облицовку.

9

Следующим этапом является нанесение клеевого раствора. Он должен тщательно покрывать коврик. В раствор кладут терракоту или керамогранит. Если пол должен быть изготовлен из другого материала, вместо клеящего раствора используется самовыравнивающаяся бетонная смесь.

Электрический теплый пол является оптимальным вариантом для монтажа в многоквартирных домах, т.к. подключение водяного пола к центральному отоплению запрещено у нас на уровне законодательства и к тому же теплый пол в этом случае работает только в сезон центрального отопления.

Закажите просчет вашего теплого пола у наших менеджеров по телефону 8-800-511-65-10 или в «форме обратной связи».

Компания «СибирьТеплоКабель Групп» (ONКлимат) является дилером всех представленных у нас брендов и готова поставить необходимые вам позиции в любой город по лучшей цене.

ПОЛЕЗНОЕ ВИДЕО ПО МОНТАЖУ И ОШИБКАМ ПРИ УКЛАДКЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТЕПЛОГО ПОЛА:


Источник

Теплый пол: что надо знать и как не ошибиться в выборе

q93 48f6ae04e6170cc5b9014f2772eebd8e6ab34cef46485b4393ed1939a50ec80f

q93 277c5e84904207c75f0b14384dff4e5578f7f7e8c529667aa9bee42de87077de

Содержание

Содержание

Подогрев полов — идея, про которую знали еще древние римляне, когда строили свои знаменитые термы. Мы сейчас печки под полом не роем, но обогрев под ногами — отличная штука для комфортного микроклимата в холодную пору. Разбираемся, что такое современный теплый пол и почему это круто.

q93 7891eed80f105bbb337c0c5f951af8bf1c094a66d80db3f914c6a37e02e50777

Основной плюс любых теплых полов — равномерное распределение температуры по всей площади помещения. Это принципиальное отличие от радиаторной системы, в которой тепло исходит от одного локального источника.

Теплые полы различаются по типу обогревающего контура и могут быть водяными и электрическими. Давайте разберемся, в чем их плюсы и минусы.

Водяные теплые полы

Вода здесь служит теплоносителем, циркулируя по уложенным в стяжку трубам. Система водяного теплого пола работает так: вода нагревается в котле, затем движется по трубам и отдает свое тепло в стяжку. Остывшая вода перетекает обратно, возвращается в котел, снова подогревается и поступает на новый цикл нагрева.

q93 86c586316ea58aa6d539af4bfa204cd0c0aa5cd4cd0eb2359ca40902e9730cbc

Элементы водяных теплых полов:

Иногда требуется еще циркуляционный насос и система управления к нему. Нагревательным элементом обычно служит двухконтурный котел, который одновременно обеспечивает и горячее водоснабжение в доме.

Особенности монтажа

Монтаж водяного теплого пола — трудоемкая процедура. К тому же не особо бюджетная: нужно потратиться на устройство стяжки, покупку и разводку труб, а также всей необходимой соединительной и запорно-управляющей фурнитуры. Правда, все это окупается экономичной эксплуатацией, так как затраты в дальнейшем ниже, чем у электрического теплого пола.

q93 6e546163e661b207fea4f6346e58d8a7544aef2efc810d5a8b018f3218f95040

При устройстве водяного теплого пола обязательно нужна качественная гидроизоляция, а также система защиты от протечек. Обычно такой водяной пол устанавливают в новостройках или во время капитального ремонта, потому что для него нужен довольно толстый слой стяжки, чтобы скрыть трубы. Вся система выглядит как увесистый слоеный пирог: гидро- и теплоизоляция, разводка труб, стяжка, финишное напольное покрытие.

Плюсы и минусы

Водяной теплый пол хорош тем, что:

q93 6641bba240ea580e3caddb55a623a7e52e0f287a4a18256a9eced80af5c400c3

Но есть и недостатки:

Электрические теплые полы

Различают несколько разновидностей электрических теплых полов.

Кабельные. Обогрев идет за счет одно- или двужильного кабеля в стяжке. При этом одножильный кабель дешевле, но сложнее в монтаже, так как оба конца кабеля нужно подключать к питанию. Двужильный подключается только с одного конца, поэтому его монтаж проще. Кабельный пол подходит для комнат любой формы, так как кабель можно выложить как угодно, надо только правильно рассчитать шаг укладки.

q93 656d49f1b107a54ee681182edadb74c56adbd7223feeb94140f686572e349219

Нагревательные маты. Более удобная разновидность кабельных полов. Нагревательные провода уже закреплены на крупноячеистой сетке — не нужно рассчитывать шаг укладки кабеля и продумывать его раскладку и крепление. Просто раскатываете рулон нагревательной системы на подготовленный пол и подключаете питание. Кроме того, в нагревательных матах обычно кабель меньшего диаметра, чем у самостоятельной кабельной системы. Из-за этого кабели можно закладывать не в стяжку, а, например, прямо в плиточный клей. Монтаж проще и не так сильно поднимает пол. Самые тонкие — алюминиевые маты.

q93 e8777e98fe09045743bd61ce44d06869a483f521689347afe7a6c0ab92e22f61

Инфракрасные пленочные полы. Тонкая пленка с токопроводящими углеродными полосами или сплошным углеродным слоем. Инфракрасный теплый пол формирует микроклимат не через стяжку, а воздействуя инфракрасным излучением на мебель, стены и элементы интерьера в помещении, а уже от них идет дальнейший разогрев. В результате воздух не пересушивается, так как тепло идет от прогретых предметов. Такая система хороша тем, что нагревается почти моментально после включения. Но и остывает быстро после отключения тоже.

Плюсы и минусы

Простой монтаж и невысокая стоимость — важные плюсы электрических теплых полов. Управлять ими тоже относительно несложно, и они хорошо вписываются в систему «Умного дома». Они несильно поднимают уровень пола по сравнению с водяной системой.

Недостаток — рост затрат на электроэнергию. Обогрев больших помещений невыгоден. Если водяные теплые полы вполне могут служить основным отоплением, то электрические обычно используют в сочетании с традиционными радиаторами. Часто электрический теплый пол включают в межсезонье или для комфорта в отдельных помещениях — например, для пола, покрытого кафельной плиткой.

q93 2fa834896d9783946fb232d14639409ba3262a2db4d41ee637e16544f4188c7a

В зависимости от выбора типа терморегулятора, такую систему можно полностью автоматизировать, настроив график ее работы в зависимости от времени суток и дней недели. Управлять работой терморегулятора водяного теплого пола так же, как и электрического, можно через Интернет, Wi-Fi, голосом, с использованием «Умных помощников» вроде Яндекс.Алисы при наличии соответствующих функций в оборудовании.

Где теплый пол нужен и полезен?

Теплый пол хорош под плиткой и керамогранитом. Эти материалы холодные, и для комфорта их стоит подогревать. Соответственно, теплый пол особенно хорош на кухне, в ванной комнате и туалете. В санузле отопление фактически обеспечивается полотенцесушителем и проходящими трубами. Этого не всегда достаточно, а в туалете к тому же и полотенцесушителя нет.

Также теплый пол — отличное решение для детских. Маленькие дети много времени проводят на полу, и его подогрев будет весьма кстати.

Опасен ли теплый пол?

Вредного излучения от него точно нет. Говорить об излучении можно только для электрического теплого пола. Но бытовую безопасность нужно соблюдать. В водяном теплом поле могут прорваться трубы, поэтому важно делать качественную гидроизоляцию и желательно поставить систему защиты от протечек. Электрический теплый пол при неправильном монтаже может оказаться пожароопасным.

Можно ли использовать теплый пол в качестве основной системы отопления?

Все зависит от местности и особенностей конкретного дома. Лучше всего обсуждать этот вопрос со специалистом и рассчитывать пол под конкретное помещение с учетом всех особенностей. При правильном проектировании водяной теплый пол способен справиться с такой задачей. Электрический обычно используется в комбинированной системе, так как отопительная система на его основе потребует больших затрат на электроэнергию.

q93 322c901707c4bfcbf5a887db3687346b22ff776b4ca8b443e305df9ab1bba8ec

Например, в комнате с большим французским окном батареи во всю стену — некрасиво и неудобно. В этом случае в качестве отопительной системы хорошо работает следующая связка: внутрипольный конвектор около окна в сочетании с водяным теплым полом. Причем основное отопление обеспечивает как раз теплый пол, а конвектор формирует тепловую завесу, не дающую проникать в помещение холодному воздуху.

Источник

Adblock
detector