Как сделать теплый электрический пол своими руками

Тёплые полы известны издавна. Такой способ обогрева помещений был широко распространён на европейской территории в эпоху Древнего Рима. В домах той поры под полами были устроены специальные топочные печи и каналы, по которым расходились раскалённые газы, нагревавшие камни пола. Тепло от них согревало помещения в доме. Аналогичный принцип циркуляции горячего воздуха по трубам под полом был положен в основу корейской системы обогрева жилища, которая существует по сей день в доме каждого жителя Страны утренней свежести.

Сегодня тёплые полы переживают настоящий бум возрождения. Современные технологии позволяют создавать доступные и простые в использовании, эффективные и экономичные материалы для устройства тёплых полов. По способу нагрева самыми популярными стали водяные и электрические системы. Водяные могут подключаться к автономной или центральной отопительной системе. Электрические тёплые полы питаются от бытовой сети переменного тока.

Инженерная мысль не стоит на месте и уже появились комбинированные системы, признанные удачной заменой классическому паровому отоплению. В них нагреваемый электричеством кабель помещается в трубку с теплоносителем (водой). Так увеличивается долговечность, так как кабель постоянно помещён в нагретую воду и не перегорает, надёжность и экономичность тёплого пола.

Что представляет собой теплый электрический пол?

Среди вариантов устройства тёплых полов, электрические на сегодня самые популярные. Существует, как минимум, три основных типа таких полов, основанных на использовании специальных нагревательных резистивных кабелей, плёнок и стержней.

В общем случае, процесс связан с прохождением электрического тока через такие резистивные нагреватели и преобразование с их помощью электроэнергии в тепло. Применённый в системе вид нагревателей условно определяет принципы нагрева помещения:

• конвекция (кабельные, стержневые);
• инфракрасное излучение (плёночные).

Неоспоримым достоинством электрических тёплых полов является их экологическая чистота. Тепло в помещении распределяется равномерно от поверхности пола. Помимо прочих преимуществ, это позволяет поддерживать рабочую температуру на пару градусов ниже, чем в системах с радиаторным обогревом, для которых характерны существенные перепады температуры на различных уровнях пространства.

Как следствие, в пространстве помещения нет связанных с этим, конвекционных потоков. Воздух в помещении, в отличие от радиаторного отопления, не пересушивается, имеет естественную влажность. Такой вариант нагрева исключает воздействие аллергенов, создаёт в помещении здоровый микроклимат с повышенным содержанием отрицательных ионов, благотворный для человека.

Устройство и принцип работы

Любой электрический пол, в самом общем случае, представляет многослойную структуру. Она может включать слой термоизоляции, слой основы, уложенные нагревательные элементы, армирующий слой на который укладывается половое покрытие. В зависимости от применённых в системе элементов, места её установки и целого ряда факторов, есть свои особенности в послойном устройстве электрических тёплых полов.

Выделение тепла происходит в результате прохождения электрического тока через распределённые нагревательные элементы, имеющие высокое резистивное сопротивление. Такие термоэлектрические нагреватели выполняются в виде резистивных (с одной или двумя жилами) или саморегулирующихся кабелей, плёнок с углеродным и биметаллическим покрытием, нагревательных стержней.

Тепло, выделяемое в результате преобразования электроэнергии в резистивных нагревателях (кабели, стержни, плёнки), может легко регулироваться. Для этого в системах применяются автоматические и ручные терморегуляторы. Одним из достоинств тёплых электрических полов есть лёгкость автоматизации управления температурным режимом. Возможность программирования работы тёплого пола на любое время, значительно повышает комфортность его эксплуатации.

Применение автоматических блоков позволяет значительно (до 50%) увеличить экономичность энергопотребления. Однако и ручная установка температуры на блоке, с возможностью его работы в режиме термостата, также даёт существенную (не менее 30%) экономию электроэнергии.

Виды электрического теплого пола

Кабельные нагревательные элементы, выпускаемые промышленностью, представлены несколькими типами:

1. Кабель, сматываемый в бухты на катушках.
2. Следующим вариантом кабельных нагревателей являются маты стандартной ширины, свёрнутые в рулоны. В них кабель уложен «змейкой» с определённым шагом между двух слоёв армирующей строительной сетки.
3. Кабельные нагреватели могут изготавливаться, как отдельные секции, соединяемые в систему при монтаже.

Применение каждого типа кабельного нагревателя определяется способом монтажа полов. Так маты укладываются непосредственно в клей для плитки, а секции в слой стяжки.

В простейшем случае, кабель с катушки укладывается на пол змейкой с определённым шагом, рассчитываемым в зависимости от длины отрезка. Контур, по которому производится укладка, должен учитывать особенности требований безопасной эксплуатации тёплого электрического пола. Нагреватель в виде уложенного кабеля, соединённых в последовательную цепь матов или секций, подключается к источнику электропитания через блок терморегулятора.

Каждая из двух разновидностей резистивного кабеля, одно- и двужильная, дают дополнительные возможности укладки систем:

• одножильный кабель укладывается с расчётом обязательного возврата второго конца в точку начала укладки для подключения в блок терморегулятора;
• двужильный кабель значительно упрощает размещение контура даже в помещениях со сложной планировкой, т. к. вся цепь готова изначально, нужно только закоротить жилы на конце укладываемого отрезка.

Саморегулирующиеся кабели значительно долговечнее, но дороже резистивных. Их рабочим элементом служит полимерная матрица, которая автоматически снижает температуру перегретого участка кабеля.

Набирающий популярность тёплый электрический пол на основе специальных плёнок ещё удобнее в укладке. Его вполне возможно разместить под плитку, ламинат или линолеум. При необходимости, легко снимается и устанавливается в новом месте. Промышленность выпускает два типа плёнок, отличающихся своими свойствами:

1. Углеродная позволяет применение в любых помещениях и на открытом пространстве, легко размещается на любой горизонтальной или вертикальной поверхности (полы, потолки, стены). Конструктивно состоит из двух слоёв плёнки из лавсана, с резистивным нагревательным слоем между ними.
2. Биметаллическая представляет секционированную полиуретановую плёночную полосу, содержащую внутри биметаллическое соединение меди и алюминия (как известно, протекание тока через скрутку медного и алюминиевого провода, вызывает разогрев соединения). Каждая секция имеет стандартный размер и одинаковую структуру, включающую токопроводящую шину. Подключение питания должно учитывать особенность — отсутствие заземления. Плёнка специально разработана для укладки под ламинат, ковролин, линолеум, паркет и т. п. Максимальная температура +28 градусов по Цельсию, при которой не наносится вред напольным покрытиям.

Достоинства и недостатки

Среди достоинств тёплых электрических полов выше была отмечена их экологическая чистота и благотворное влияние на здоровье человека. Помимо того, все виды такого способа обогрева пола заметно проще в укладке. Монтаж электрической системы, в сравнении с устройством водяного теплого пола, не требует прокладки труб и их соединения с источником горячей воды.

Электрический подогрев, особенно с плёночными системами, отличает высокая экономичность рабочего цикла и возможность функционирования в автоматическом режиме. Системы электрических тёплых полов удобны в использовании, как основной вид обогревателя, так и как вспомогательный. Применение современных материалов и многоуровневая защита гарантирует длительную, надёжную и безопасную работу систем электрических тёплых полов.

Среди недостатков можно назвать:

• укладывая нагревательную петлю одножильным кабелем, нужно учитывать возможные электромагнитные наводки в помещении, предусматривая соответствующие меры предосторожности;
• устройство тёплого электрического пола не допускается ближе 10−15 сантиметров и под стационарно расположенными предметами меблировки, санитарно-техническими приборами и т. п. предметами в помещениях, во избежание перегрева и выхода из строя нагревательных элементов системы;
• укладка нагревателя без дополнительной термоизоляции не допускается в местах расположения горизонтальных участков труб отопления;
• необходимость использования в каждом помещении отдельного блока терморегулятора.

Технология монтажа электрического теплого пола

Начиная работы по устройству электрического подогрева полов в квартире или помещениях, с использованием резистивного нагревательного кабеля, требуется выполнить некоторые расчёты:

• найти требуемую мощность в расчёте на квадрат площади без учёта занимаемой стационарными предметами меблировки и т. п.;
• учесть общую мощность потребления, считая допустимым максимумом от 2 до 4 кВт (выделяется на стандартную квартиру в многоэтажном доме).

Вычисления ведутся по нормам рекомендуемой мощности для помещений различного назначения:

• спальные комнаты от 100 до 150 Вт на квадратный метр;
• кухня, прихожая и коридор 150 Вт на квадратный метр;
• санитарные помещения 180 Вт на квадратный метр;
• балконы и лоджии 200 Вт на квадратный метр.

Примерный расчёт для помещения кухни, площадью 9 квадратных метров, в которой обогревается 5 квадратных метров (4 заняты мебелью, плитой, холодильником). Результат составляет 150×5=750 (Вт). Для кухни потребуется кабель, имеющий соответствующую мощность. Приобретается 32-х метровый отрезок, мощностью 800 Вт. Находится шаг его укладки на указанной площади: 5×150/32=23 сантиметра.

Выполнение монтажных работ включает:

• выбор и подготовку места установки в помещении блока управления (термостата). Его следует ставить не выше 100 сантиметров на свободной для доступа стене. Под корпус прибора готовится соответствующее отверстие в стене;
• к блоку подводятся силовые провода питания и заземляющий провод;
• перпендикулярно выполняется канавка в стене для прокладки проводов к кабелю нагревателя;
• выполнение теплоизолирующего слоя, толщиной не менее 2-х сантиметров;
• по настилаемой через 50 сантиметров монтажной ленте укладывается кабель, согласно предварительно рассчитанной схеме (змейкой, спиралью) в зависимости от его типа так, чтобы его укладка нигде не пересекалась и не соприкасалась;
• соединение силовых проводов питания и нагревательного кабеля выполняется с помощью муфты, с расчётом её дальнейшей заделки в стяжке;
• установку в гофрированной пластиковой трубке термодатчика;
• проверку тестером целостности жил кабеля и мегомметром сопротивления изоляции;
• заливку стяжки пола, её толщина составляет от 3 до 5 сантиметров.

После того, как выполненная стяжка окончательно затвердеет, выполняется подключение заземляющих, питающих и проводов датчика температуры к соответствующим винтам на колодке блока управления.

Устройство пленочного теплого пола включает примерную последовательность действий:

• очистка и подготовка поверхности несущей основы пола;
• настил подложки фольгированным слоем вверх;
• укладка на подложку плёнки, предварительно нарезанной по размерам обогреваемой части пола. Выполняется медными контактами вниз к стене с терморегулятором, матовой стороной наверх. Слой закрепляется скотчем;
• изоляция не подключаемых медных контактов;
• подключаемые контакты фиксируются на проводах питания и подключаются к плёнке, контакты изолируются скотчем;
• установленная плёнка закрепляется на фольге скотчем;
• для теплового датчика и датчика под плёнку, в районе размещения терморегулятора, в фольге выполняются канавки на расстоянии не менее сантиметра;
• в любом месте фольгированным скотчем крепится заземляющий провод, тем же скотчем соединяется фольга слоёв подложки;
• к блоку терморегулятора подключаются провода питания, заземление и датчиков;
• проверка работоспособности плёночных модулей в собранной системе, через минуту после включения должен нагреваться каждый;
• укладывается напольное покрытие.

Отзывы об электрическом теплом поле