Инфракрасный теплый пол. Компоненты системы, монтаж, пленка, кабель, стержневые маты

Инфракрасные тёплые полы считаются одними из самых эффективных систем для создания оптимальных микроклиматических условий внутри помещений. Они неприхотливы в эксплуатации и достаточно экономны в энергопотреблении. Как правильно выбрать компоненты для ИК-системы, какие нюансы монтажа нужно учитывать, чтобы избежать типичных ошибок? Об этом вы узнаете из нашей статьи.

Историческая справка

Излучение в ИК-диапазоне было обнаружено впервые в 1800 году английским астрономом с немецкими корнями Уильямом Гершелем. В 1900 году физик А. А. Глагольева-Аркадьева впервые в ходе проведения эксперимента создала радиоволну в инфракрасном диапазоне и доказала реальное существование данного типа волн. Также было дано объяснение появления инфракрасного излучения и его происхождение.

Волны создавались электромагнитным способом, но при этом их длина была в диапазоне 0,8-2000 мкм. Впоследствии оказалось, что их излучают нагретые тела. Это стало доказательством тепловой природы происхождения.

Последующие эксперименты по изучению инфракрасного излучения позволили получить данные о поглощении волн различными веществами, например, водой. Длина волны определяется температурой излучателя.

Также проводился ряд экспериментов по определению влияния излучения на живые организмы. Оказалось, что коротковолновое излучение при длительном воздействии оказывает негативное влияние, вызывая тепловые удары, повреждения мозга, перегрев внутренних органов. Длинноволновое излучение в ИК-диапазоне благотворно влияет на здоровье.

В связи с данными результатами, инфракрасные излучатели, нагреваемые выше +100°С и излучающие волны в коротковолновом диапазоне (0,74-2,5 мкм), запрещены для использования в системах тёплых полов.

Как устроена ИК-система

Система инфракрасных тёплых полов конструктивно состоит из следующих элементов:

• инфракрасных плёночных или стержневых излучателей;
• терморегулятора;
•  соединительных проводов;
• термопары;
• фиксаторов проводов (зажимов). 

Выбор комплектующих системы

Выбор комплектующих для систем тёплых полов определяют их надёжность и долговечность, а также эксплуатационные характеристики. Поэтому материалы, типы нагревателей, кабели и терморегуляторы следует подбирать грамотно, на основе расчётов и требований к безопасной эксплуатации.

Материал

Нагревательные элементы ИК-систем могут быть выполнены из биметаллических или углеродных материалов.

Углеродные отличаются высокой прочностью, повышенной долговечностью и оптимальной эластичностью. Применяются для отопления не только полов, но и вертикальных поверхностей. Однако такие элементы имеют высокую стоимость.

Биметаллические нагревательные плёнки изготавливаются из двух металлов: меди и алюминия. В качестве подложки используется плёнка из полиуретана. В отличие от углеродных плёнок, биметаллическая оснащается заземлением. Кроме того, требуется обязательное использование защитных автоматических устройств от коротких замыканий.

Биметаллические плёнки нельзя устанавливать под керамическую плитку, а углеродные укладываются под любыми материалами. Поэтому выбор материала зависит от условий эксплуатации и технических требований к системе.

Варианты исполнения пленки

Нагревательные плёнки по виду инфракрасных излучателей бывают:

•  сплошные, когда вся площадь плёнки используется для излучения тепла;
•  с полосками, которые располагаются перпендикулярно контактным питающим дорожкам или в виде решетки.

Важно! Электронагревательные элементы следует укладывать только на расстоянии, указанном производителем в документации. Обычно оно составляет 50-100 мм. Категорически запрещается установка внахлёст.

Сплошные вариации являются самыми дорогостоящими, но и весьма мощными. Плёнки с полосками также способны эффективно распределять тепло, однако их стоимость ниже.

Кабель

Подбор кабеля для системы тёплых полов осуществляют в зависимости от мощности тока, который по ним будет проходить. То есть, сечение кабеля определяют на основании отапливаемой площади, количества и мощности подключённых нагревателей. Рекомендуемые параметры приведены в Таблице 1.

Таблица 1. Подбор сечения кабеля для соединения ИК нагревательных элементов.

 Если площадь помещения больше, чем значения, которые приведены в таблице, то потребуется создать несколько групп нагревателей. Например, в комнате 40 м2 нужно сделать две нагревательные группы по 20 м2. Если подключить только одну группу, то проводка будет нагреваться, подплавляться и может стать причиной пожара.

Сечение провода всегда следует выбирать с запасом в целях повышения электробезопасности. Однако лучше ориентироваться на размер 2,5 кв.мм, который значительно не утолщит слой и будет полностью справляться с поставленными задачами.

Стержневые маты

Выбор в пользу стержневых матов обусловлен необходимостью нагрева до температур +60°С, а также обогревом всей площади полов, независимо от того, есть ли на них значительная нагрузка или нет. Нагревательные маты можно устанавливать на любые типы полов из разнообразных материалов. Их способность саморегуляции температуры нагрева обеспечивает экономию энергозатрат до 30%, по сравнению с плёночными аналогами. 

Внимание! Стержневые маты требуют идеального выравнивания основы, использование фольгированных изоляционных материалов или подложек запрещено. Также стоит учитывать пониженный срок службы матов, который составляет до 10 лет.

Расчет необходимого количества

Для расчёта количества нагревательных элементов потребуется вычислить площадь, которую они будут занимать:

1. Вычисляем площадь помещения путём умножения его длины на ширину.
2. Рассчитываем площадь, занимаемую предметами мебели, определяя размеры основания каждого из них, а затем суммируя полученный результат.
3. Искомую площадь ИК-нагревателей рассчитываем посредством вычитания величины, полученной в п.1, из суммарного значения из п. 2.

Важно! Если площадь под установку тёплых полов не соответствует стандартным размерам, предлагаемым производителями, то стоит делать выбор в пользу больших по площади. Лучше приобрести маты с запасом, чтобы была возможность замены повреждённых элементов.

Терморегулятор для управления температурой

Основной задачей терморегулятора является управление нагревом тёплых полов, то есть контроль температуры в автоматическом режиме. Они могут быть механическими или электронными. На их лицевой части имеются опции управления нагревом, включения питания полов, а также индикатор работы. В продвинутых моделях есть встроенный дисплей, отображающий текущий режим работы и информацию о температуре, а также возможность управления режимами дистанционно: через интернет или домашнюю сеть.

Монтаж

Монтаж ИК системы тёплых полов представляет собой целый комплекс работ, включающий подготовительные, основные, тестовые. На этапе подготовки выполняется закупка материалов и инструментов, а также создание основания в соответствии с условиями технологии монтажа. Установочные работы проводятся по заранее выбранной схеме. После завершения монтажа проводится ряд тестов для оценки работоспособности системы и выявления проблем с целью раннего их устранения.

Приобретение материалов и инструментов

Для установки ИК тёплых полов потребуется закупить следующие материалы и оборудование:

• специальную подложку под нагревательные элементы;
•  гидроизоляционный слой (полиэтилен);
• автоматический выключатель, защищающий от коротких замыканий и нестабильного электропитания;
• пластиковую распределительную коробку для установки автоматических выключателей и терморегулятора;
•  провод с медными жилами и сечением, которое было определено в ходе расчётов и Таблицы 1;
•  скотч на битумной основе для изоляции электрических соединений;
•  зажимы (клипсы) для подключения кабелей к нагревательным элементам;
•  строительный скотч для фиксирования положения материалов.

Также потребуется заранее подготовить инструменты, без которых выполнить монтаж не получится:

• отвёртку;
•  плоскогубцы;
•  кусачки;
•  ножницы.

Для определения правильности сборки схемы понадобится тестер.

Подготовка основания

Основание под укладку инфракрасных тёплых полов должно быть ровным и прочным, то есть под нагрузкой не прогибаться и не деформироваться. Для этих целей идеальным является бетонный черновой пол. Первоначально его следует очистить от загрязнений и оценить состояние. При наличии трещин или дефектов – провести ремонт.

На следующем этапе нужно определить ровность пола. Для этих целей используют лазерный уровень или мощную лампу с направленным светом. Если перепады по высоте пола не превышают 3 мм на погонный метр, то они подходят для укладки ИК-излучателей. Если же их высота от 3 мм, то потребуется выполнить стяжку.

Внимание! Перед укладкой тёплых полов на первых этажах зданий нужно настелить гидроизоляционный слой с проклеиванием швов специальным скотчем. Если этого не сделать, то конденсат может образоваться на токоведущих линиях и вызвать короткое замыкание или прогорание элемента.

Укладка пленочной системы

Плёночную систему надо укладывать на подготовленную ровную поверхность, надёжно гидро- и, при необходимости, теплоизолированную от подвала. Для удобства создается схема расположения нагревательных элементов, чтобы минимизировать количество отходов. После этого последовательно раскладывают плёнку параллельно одной из стен. Разрезы выполняются только по указанным на плёнке линиям.

Между соседними матами соблюдаем дистанцию в 50 мм. Расстояние от стен — 10-30 см, в зависимости от мощности нагрева.

Важно! Медные контактные полоски плёнки должны быть направлены стороной к установленному терморегулятору. Это позволит сократить расходы на кабель.

На концы медных контактов нужно установить зажимы для подключения проводов.

Схема подключения

Подключение нагревательных элементов выполняется параллельно. На матах или плёнках имеется обозначение фазы и нуля, так же, как и на терморегуляторе. Задачей монтажника является грамотное соединение всех фаз, а затем и нулей. При этом для удобства фазы можно подводить с одной стороны торцевой части матов к соответствующим клеммам, а нули — с другой. Несмотря на значительный расход кабеля при таком подключении вероятность ошибок стремится к нулю.

От терморегулятора также потребуется провести термопару и уложить прямо на нагревательном элементе, чтобы точно контролировать температуру нагрева. Но для исключения замыканий потребуется обеспечить кабелю термопары дополнительную защиту.

На питающий кабель 220 В перед терморегулятором нужно установить УЗО (автоматическое устройство защиты сетей от коротких замыканий). Его параметры подбираются в соответствии с мощностью нагревателей и терморегулятора. Также в инструкции могут быть указаны модели электрических автоматов с номинальными параметрами по току и напряжениям.

Монтаж устройства управления

Управляющее устройство нужно устанавливать на высоте 20-30 см от напольного покрытия. Для него потребуется сделать углубление по размерам корпуса – 20 мм. От места установки терморегулятора надо проштробить канал в направлении полов, чтобы была возможность укладки кабелей в гофрированном канале. Если укладывать без гофры, то впоследствии, чтобы заменить кабель, потребуется снова штробить стену и ломать декоративное покрытие.

Пробный запуск

После того, как система тёплого пола была полностью уложена и подключена к терморегулятору, следует проверить её работоспособность. Для этого нужно в очередной раз перепроверить надёжность контактов. Затем стоит запустить систему обогрева на минимальном режиме и убедиться в отсутствии искрения, локальных перегревов и других дефектов. Если были найдены проблемы, то надо немедленно отключить питание и устранить их.

Если работа системы на минимальном нагреве стабильная, то нужно переключиться на максимальный режим. При изменении нагрева режимы работы должны меняться. 

Тёплый инфракрасный пол – это не только блаженство в холодный период года, но и значительная экономия электроэнергии. Купили систему, изучили инструкцию, затем выполнили по ней монтаж под плитку. Технология укладки простая, освоили достаточно быстро. Полы нагреваются достаточно быстро, воздух не сушится, их использование безопасно для здоровья.

Vitamin852, Тирасполь, Молдова

Наладка

После успешных пробных запусков инфракрасных тёплых полов важно правильно настроить терморегулятор. Для этого термопару нужно расположить над нагревательными элементами и обеспечить плотный контакт. Затем, в зависимости от типа декоративного напольного покрытия, выбрать максимальную температуру нагрева.

При наличии нескольких датчиков (для воздуха и пола), следует провести настройки оптимальных режимов работы. Для этого требуется изучить инструкцию, прилагаемую к системе тёплых полов, а затем выполнить подстройку.