Розумний дім

Каталог статей

Висхідне тепло

кабельні системи електропідігріву підлоги

Тепла підлога для теплого будинку

Електричний підігрів підлоги (тепла підлога) здатний стати як основною, так і додатковою (використовуваною спільно з іншими нагрівальними приладами) системою опалювання, яку можна включити у будь-яку пору року, незалежно від розпорядку роботи ТЕЦ. Джерелом тепла є нагрівальний кабель. Він перетворює підлогу на велику панель, рівномірно випромінюючу тепло. Кабель підключають до автоматичного терморегулятора (термостату), керуючому температурою повітря в приміщенні. Цей прилад закріплюється на стіні і є єдиною видимою частиною системи. Відомості про температуру в приміщенні поступають до нього від термодатчика, встановленого в спеціальній гофрованій трубці (щоб його можна було поміняти при поломці) в площині закладення кабелю, безпосередньо в корпусі терморегулятора або в будь-якому зручному для господаря місці.

Як основна (головна) система теплої підлоги використовується зазвичай в будівлях (котеджах, дачах), що окремо стоять, зокрема тих, які неможливо підключити до центрального опалювання. В цьому випадку у дизайнера залишається більший простір для втілення його задумів, оскільки немає необхідності знаходити місця для опалювальних приладів і труб і якось їх декорувати. Як верхній шар теплої підлоги можуть використовуватися натуральний або штучний камінь, бетон, кахляна плитка, пробка, лінолеум, ковролін, добре просушене дерево (паркет або підлогова дошка).

Як додаткова система тепла підлога призначається для досягнення найвищого комфорту в приміщеннях з холодними підлогами (санвузли, кухні, басейни), на перших поверхах будівель, а також в будь-яких інших житлових і нежитлових зонах. Місце для додаткової системи замовник вибирає на свій розсуд. Наприклад, можна підігрівати підлогу в дитячій, вітальні, ванній кімнаті, невеликий простір під письмовим столом або в передпокою. У такому вигляді система знаходить переважне застосування в міських квартирах, оскільки водяні теплі підлоги в них упроваджувати важко.

Системи електропідігріву підлоги мають цілий ряд незаперечних переваг. За допомогою основної системи в кожній кімнаті можна автоматично і з високою точністю підтримувати індивідуальну температуру. При цьому підлога буде всього на 2-3°С тепліше за повітря. Торкання ступнями нагрітої до фізіологічно комфортної температури (24-28°С) поверхні викликає у домочадців відчуття затишку і комфорту, недосяжного при використанні інших опалювальних систем, а відносно прохолодне повітря на рівні голови дає відчуття свіжості. Крім цього в опалювальному у такий спосіб приміщенні не буває протягів, а пил, навіть якщо його не прибрали вчасно, майже не піднімається вгору конвективними потоками повітря і не докучає алергікам. Не опускається нижче за норму і рівень вологості повітря, оскільки температура поверхні підлоги, як вже казали, невисока.

Що стосується тверджень про шкоду систем електропідігріву, то об'єктивних даних із цього приводу не існує. На думку багатьох експертів, екологічна безпека такого опалювання не підлягає сумніву. Згідно санітарним нормам і правилам Росії (Санпін) 2971-84, напруженість електричного поля в житлових приміщеннях не може перевищувати 500 В/м, а рівень індукції магнітного поля промислової частоти (по Санпін 2.1.2.1002-00) повинен бути нижче 10 мктл. Фактичні ж значення цих параметрів електромагнітних полів над підлогами з екранованими кабелями нижче вказаних у декілька разів. Фірми-виробники називають напруженість електрополя від 10 до 300 В/м. А за свідченням співробітників Центру електромагнітної безпеки Мінохоронздоров'я РФ, проведені ними в житлових приміщеннях вимірювання показали, що значення напруженості і індукції, що створюються підлогами, не перевищує фонових. Важливо і те, що матеріали, які використовують при створенні теплої підлоги менше схильні до спалаху, ніж звичайна електрична проводка.

Кажучи про недоліки електричного підігріву, слід зазначити підвищене енергоспоживання. Особливо багато електроенергії витрачає основна система. Наприклад, для обігріву будинку з тепловими втратами близько 30 квт протягом опалювального сезону системі потрібно приблизно 50000 кВт•г енергії. "Електричне" тепло щорічно обходиться власникові в 20 разів дорожче, ніж отримане від системи на магістральному газі. У зв'язку з цим основну систему підлогового електричного опалювання економічно виправдано використовувати лише в місцевостях, де немає і не передбачається магістрального газопостачання, та ще якщо будинок побудований з дотриманням останніх нормативів енергозбереження.

У міських будівлях, які були зведені більше 10 років тому і де підстанції, підводка до будинків і квартир розраховані по старих нормах (приблизно 2,5 кВт на квартиру), про підігрів підлоги можна говорити тільки як про додаткове опалювання. Та крім того, його слід застосовувати обережно, оскільки є вірогідність перевантаження живлячого кабелю (якщо всі сусіди одночасно включать численні електричні прилади). Але навіть якщо електрична потужність, необхідна для підключення електроопалювання, є (у сучасних квартирах це 7 кВт), треба перевірити, чи допускає проводка, що існує в квартирі, підключення теплої підлоги по струмовому навантаженню. Якщо ні, можна порекомендувати установку системи потужністю більше 2 кВт через окрему проводку і окремий автомат.

Всі серйозні проблеми з системою виникають в результаті неправильного монтажу. "Вузьке" місце підлоги - перегрів кабелю і, як наслідок, перегорання, якщо відведення тепла від його поверхні недостатнє. Тому в бетонній стяжціі, в яку занурюється кабель, навколо нього не повинно бути порожнеч. Механічний перегин нагрівальної жили понад допустиму межу загрожує порушенням кристалічної структури металу і також перегоранням кабелю. Тому не перекручуйте і не згинайте кабелі з радіусом, меншим, ніж допускає виробник. На поверхні підлоги може з'явитися "теплова зебра", тобто чергування холодних і гарячих ділянок. Також можливе виникнення областей локального перегріву, через які значно знижується ресурс системи, псується матеріал підлогового покриття (особливо паркет). Все це трапляється, якщо невірно підібраний крок укладання кабелю. Проте при чіткому дотриманні технології укладання кабель прослужить не меншого 25 років (і навіть до 50 років за розрахунками). Хоча гарантію на нього фірми дають набагато меншу.

Популярні рецепти

У розрізі тепла підлога неоднорідна і нагадує слоєний пиріг, "випечений" з використанням одного з п'яти базових "рецептів" (залежно від основного призначення). Можна створити систему основного опалювання для акумулюючого і прямого обігріву, традиційну систему додаткового опалювання, систему додаткового опалювання в тонкій стяжці або на дерев'яній підлозі. Кожен "кухар" (виробник кабелю) прагне внести до свого "блюда" (технологію створення стяжки) щось своє. Відмовлятися від цієї "родзинки" замовникові не слід у жодному випадку, щоб не втратити право на гарантійне обслуговування і ремонт. Ми ж обмежимося описом базових технологій.

Почнемо з того, що основна система електричного підігріву може влаштовуватися прямо на грунті. При цьому її підставою служить подушка з ретельно утрамбованого гравію. У разі монтажу основної системи на вже влаштованій бетонній підлозі в приміщеннях будь-яких типів гравій, природно, не використовується, а підставою служить добре очищена і вирівняна плита перекриття. Поверх основи кладуть шар жорсткого теплоізоляційного матеріалу завтовшки 50-100 мм, на якому робиться перша стяжка. На ще не застиглій до кінця бетонної поверхні розташовуються відрізки монтажної стрічки або армуюча конструкція з дроту, що істотно полегшує фіксацію кабелю. Далі по наміченій трасі укладають кабель. Потім йде друга бетонна стяжка, товщина якої при прямому опалюванні складає 30-70 мм, а у разі влаштування акумулюючої системи опалювання - 100-150 мм. По периметру приміщення в нижній частині стін прокладають амортизатори - смуги теплоізоляції, які запобігають деформації підлоги в результаті теплового розширення бетону. Поверх стяжки знаходиться фінішне покриття. При прямому опалюванні це жорсткий, добре проводящий тепло матеріал, наприклад керамічна плитка.

В акумулюючій системі кабель рекомендується укладати ближче до центральної площини тіла стяжки, для чого в комплекті постачання теплої підлоги включають спеціальні направляючі або сітку. Під вузли сітки підкладаються круглі пластикові підпори з прорізами для лозин, її крок відповідає кроку укладання кабелю. Кабель кріпиться до сітки за допомогою пластикових скоб або дроту. Як підлогове покриття в цьому випадку краще використовувати пробку, дерево, ковролін і інші матеріали з низькою теплопровідністю, щоб тепло довше зберігалося в шарі бетону.

Традиційну додаткову систему опалювання вмонтовують, як правило, поверх старої підлоги, укладаючи кабель на встановлені безпосередньо на теплоізоляцію направляючі або армуючу сітку без проміжної стяжки. Така система може застосовуватися в приміщеннях різних типів - як в котеджах, так і в міських квартирах. Правда, бетонна стяжка, що розташовується зверху, повинна мати товщину від 30 до 70 мм, бути досить рідкою і однорідною, щоб щільно обтікати кабель з усіх боків. А ось при влаштуванні системи додаткового опалювання поверх старої кахляної або бетонної підлоги з установкою кабелю в тонкій стяжці (0,5-1,5 см) у ваннах, туалетах, передпокоях і інших приміщеннях сучасної міської квартири від використання теплоізоляції, як правило, відмовляються. Без неї обігрів, звичайно, буде менш економічним, та зате не потрібно буде жертвувати 5-10 см висоти приміщення. Кабель розкладається змійкою або спіраллю і закріплюється прямо на старому підлоговому покритті. Зверху замість стяжки наносять шар плиткового клею, якому дають просохнути протягом 1-2 днів. Далі розташовують фінішне покриття або ж кладуть плитку прямо на тільки що нанесений клей.

Тепер про конструкцію вельми підступну (в першу чергу, через її пожежонебезпеку у разі помилки монтажу) - про систему підігріву дерев'яної підлоги заміських котеджів. При її створенні на дерев'яній підлозі в зазор між лагами поміщається теплоізоляція, поверх якої кладуть алюмінієву фольгу і сітку для кріплення кабелю. У місцях, де кабель проходить через дерев'яні лаги, влаштовують ізольовані фольгою прорізи, кабель пропускають через металеві трубки. Як фінішне покриття використовують настил з дощок завтовшки 20-30 мм. Можна покласти кабель і безпосередньо на дерев'яному підлогу і залити стяжкою.

Тепло біжить по... проводам

Кабель - найважливіший елемент системи електричної підлоги. На ринку представлені екрановані (а іноді і броньовані) нагрівальні кабелі, одно- і двожильні. Характерно, що в роздрібний продаж практично ніколи не поступає нагрівальний кабель як такий. Для зручності монтажу і збільшення довговічності системи до його відрізка ще в заводських умовах приєднують так звані "холодні кінці" - мідні провідники живлення. На відміну від самого кабелю, вони при необхідності можуть бути подовжені або укорочені.

Єдина жила одножильного екранованого кабелю може бути з ніхрома, оцинкованої сталі, латуні або іншого матеріалу, що становить ноу-хау фірми. Ізоляцію жили роблять двох-, трьох- і чотиришаровою. Для неї використовують ПВХ, зшитий поліетилен, тефлон (фторопласт), силіконову гуму. Температура нагрівальної жили при правильному монтажі і експлуатації системи не перевищує 80°С, тоді як ізоляція витримує більш 100°С. Чим менше розрахункове значення температури жили (скажімо, 50°С), тим легше ізоляція витримує перевантаження і кабель довше служить. Правда, питома потужність його при цьому знижується і доводиться купувати його більше і укладати щільніше.

Поверху внутрішньої ізоляції монтується екран із сталевого або мідного дроту, алюмінієвої фольги або свинцю, який служить, перш за все, цілям безпеки. Він захищає ізоляцію і жилу від механічних пошкоджень і є заземляючим дротом. Але головне - екран істотно зменшує створюване кабелем електромагнітне випромінювання. У деяких системах з екранованим одножильним кабелем екран використовується і як живлячий (зворотний) дріт, але тільки розташований коаксіально з нагріваючою жилою, завдяки чому результуюче електромагнітне випромінювання зменшується дуже сильно. А якщо при цьому використовувати додаткову тефлонову ізоляцію (як, наприклад, в Spyheat), то кабель успішно витримає і двократні навантаження. Зовні екрану наноситься захисна оболонка, як правило, з ПВХ. Нагрівальна секція з одножильного кабелю містить дві муфти і два холодні кінці. При розкладці на підлозі обидва кінці нагрівальної жили повинні підходити до термостата (точки підключення до мережі).

У двожильних кабелях використовуються, залежно від конструкції, дві нагрівальні або одна нагрівальна і одна жила живлення (та, що живить - з мідного дроту). У нагрівальній секції з двожильного кабелю на одному кінці всі дроти надійно з'єднуються і армуються кінцевою заглушкою, а на іншому завершуються муфтою і холодними кінцями для підключення до мережі. Завдяки такій конструкції секція має ряд переваг. По-перше, магнітні поля обох проводів із струмом замикаються один на одного і частково взаємно компенсуються (особливо у разі подвійного скручування - фірма KIMA, Швеція). Екран навколо жил додатково знижує це випромінювання до дуже малих значень, що практично не впливає на здоров'я людини (магнітна індукція в діапазоні 0,1-1 мкТл). По-друге, укладання нагрівальної секції з двожильного нагрівального кабелю простіше, ніж з одножильного, оскільки не потрібно підводити другий кінець назад до термостата.

Бронююча оболонка надійно захищає кабелі від механічних пошкоджень, що дозволяє експлуатувати їх в найсуворіших умовах (наприклад, при підігріві сходинок крильця заміського будинку). Найважливішим технічним параметром кабелів є погонна потужність (питоме тепловиділення). Найбільш поширені нагрівальні секції погонною потужністю 15-21 Вт/м. Вони поставляються споживачеві згорнутими в бухти. Виробництвом таких секцій займаються декілька крупних іноземних і вітчизняних фірм, кожна з яких використовує власні технологічні напрацювання і дотримується своїх поглядів на те, які кабелі краще використовувати для обігріву житлових і допоміжних приміщень. Наприклад, в асортименті компаній CEILHIT, ALCATEL, KIMA, ENSTO (Фінляндія), ССТ, "ЕЛТЕК ЕЛЕКТРОНИКС" (Росія) представлені як одножильні, так і двожильні кабелі різної потужності, за допомогою яких можна обігрівати приміщення будь-якого розміру. Фірми DE-VI (Данія), "ТЕРМА" (Росія), SIEMENS (завод в Ізраїлі) і "ЧУВАШКАБЕЛЬ" (Росія) для обігріву житлових і допоміжних приміщень пропонують використовувати в основному виробляємий ними двожильний кабель.

В принципі в асортименті перерахованих фірм, звичайно, можна знайти і потужніші кабелі - від 17 до 21 Вт/м (діаметром 5-10 мм для монтажу в бетонній стяжці товщиною 30-100 мм). Але при їх використанні слід враховувати, що вони "чутливіші" до помилок при укладанні велика вірогідність появи на поверхні підлоги "теплової зебри" (кабелі розташовані дуже далеко один від одного). Також можливе передчасне пошкодження кабелю в результаті перегріву (неприпустиме зближення або перехрещення кабелів). Кабелі діаметром 2-3 мм для додаткового опалювання, що встановлюються в тонких бетонних стяжках (до 3 см) або в дерев'яних підлогах, мають погонну потужність в межах 5-12 Вт/м.

Одним з найважливіших критеріїв успішного вибору кабелю є якість муфти. Вона повинна забезпечувати герметичність сполучного вузла і надійний електричний контакт протягом багатьох років. Різні фірми використовують різні варіанти з'єднань (паяння, зварка, опресовування) і герметизації (застосування термоусадочної пластмаси, заливка компаундами, що полімеризуються). Надійність і довговічність при цьому визначаються і досконалістю використаної технології, і якістю виконання вузла. Тому кращі критерії надійності - довгий досвід роботи фірми-виробника на ринку теплої підлоги і термін безкоштовного гарантійного обслуговування.

Тонкі малопотужні кабелі продаються або також в бухтах, або у вигляді матів. Останні є укладеним змійкою кабелем, прикріпленим до несучих скловолоконних сіток шириною 50 см і завдовжки, відповідно вибраній потужності системи. Нагрівальні мати випускаються спеціально для додаткового комфортного опалювання в приміщеннях, де неможливо підняти рівень підлоги більш ніж на 0,6-1 см (без врахування товщини підлогового покриття). Як правило, це ванні кімнати, туалети і передпокої з низькими стелями в житлових будинках міської забудови. Сітку можна різати на окремі фрагменти, звичайно, не порушуючи цілісності кабелю, і розкладати на площині будь-якої конфігурації (скажімо, обходячи перещкоду).

Нагрівальні мати і секції на базі захищених від пережиму тонких кабелів виробляють згадувані вище компанії DE-VI, ССТ, CEILHIT, ALCATEL, ENSTO, SIEMENS, KIMA, а також STIEBEL ELTRON (Німеччина). При виборі моделі слід звернути увагу на гарантійний термін, протягом якого кабелі обслуговуватимуться і замінюватимуться безкоштовно, а також на наявність сертифікатів екологічної і пожежної безпеки. Відзначимо, що навіть в цілях економії не варто використовувати одну секцію в приміщеннях з підлогами різної конструкції. Краще вдатися до монтажу незалежних один від одного нагрівальних секцій з окремими термостатами. Укладання кабелю може здійснюватися тільки в тих зонах приміщення, де немає меблів з плоскою основою (без ніжок) і килимів.

Оцінити необхідну потужність нагрівальної секції замовник може, виходячи з площі приміщення. Питому потужність підлогової системи опалювання в центральній частині Росії приймають, залежно від теплоізоляції будинку: при створенні додаткової системи електроопалювання - в діапазоні 110-130 Вт/м2 і при влаштуванні основної системи прямого опалювання (в цьому випадку кабель повинен розкладатися не менше ніж на 70% поверхні підлоги кожного приміщення, що обігрівається!) - в діапазоні 120-150 Вт/м2. Потужність акумулюючих систем іноді досягає 240 Вт/м2. При монтажі в дерев'яну підлогу допустима потужність не повинна перевищувати 80 Вт/м2. Щоб не купити дуже потужну або, навпаки, недостатньо потужну нагрівальну секцію, краще довірити вибір моделі грамотному фахівцеві організації, що продає таке устаткування.

Електронний "кочегар"

Термостат з датчиком температури підлоги, разом з нагрівальним кабелем, є найважливішим елементом системи електричного опалювання. Такі термостати виробляються фірмами OJ MICROLINE (Данія), EBERLE (Німеччина), DE-VI, ENSTO, ССТ, "ЕЛТЕК ЕЛЕКТРОНИКС" і іншими.

У простих системах кабельного опалювання (наприклад, для ванни або туалету) найчастіше використовуються непрограмовані термостати вартістю від $ 40 до $ 120. З пониженням температури підлоги або повітря відносно заданої на 0,1-2°С (залежно від моделі) непрограмований термостат комутує систему, з підвищенням температури на ту ж величину - вимикає. Установка бажаних температурних параметрів проводиться ступінчасто, за допомогою багатопозиційного перемикача, або плавно, з використанням змінного резистора. Про те, що нагрівальна система знаходиться під напругою, користувачеві повідомляє світлодіод.

Програмовані термостати вартістю $ 100-200 і вище дозволяють не тільки підтримувати задану температуру, але і змінювати її по визначеному користувачем алгоритму. Наприклад, можна нагрівати підлогу до заданої температури тільки вранці, з 7 до 9, і ввечері, з 18 до 23 години. В інший час система знаходитиметься у відключеному стані. Програмовані термостати, як правило, оснащуються цифровими дисплеями для установки необхідної температури. Мають декілька стандартних програм з різними показниками температур для дня і ночі, робочих і вихідних днів. Кожна з програм може скільки завгодно часто модифікуватися, підстроюватися під потреби користувача. Прилади такого типу часто застосовуються в заміських будинках, на дачах і інших об'єктах з періодичними відвідинами. Здатні розігріти приміщення до приїзду господарів у вихідні, знизити температуру або зовсім вимкнути опалювання вночі або коли господарі відсутні (функція антифризінга). Крім того, саме ці термостати дозволяють отримати максимальну вигоду з двохтарифної системи оплати електроенергії, автоматично включаючи термостат і накопичуючи в "дешевий" час доби. Програмовані термостати легко вписуються в систему "розумний будинок".

За способом монтажу термостати обох видів (непрограмовані і програмовані) бувають кімнатними накладними або вбудовуваними в стіни, а також призначеними для установки в шафі автоматики (DIN-рейка) і т.д. Кімнатні пристрої для накладного монтажу або установки в стіні розташовують в найбільш зручному місці будинки, щоб не заважати розстановці меблів. Прилади, управляючі обігрівом приміщень з підвищеною вологістю (ванні кімнати, туалети та інші) і що не мають відповідного захисту від вологості, слід розташовувати поза цими приміщеннями.

Комутована потужність термостатів, як правило, не перевищує 3 кВт. Якщо загальна потужність встановлених в приміщенні нагрівальних секцій більша, їх підключення до мережі живлення здійснюється через спеціальне силове реле (магнітний пускач), кероване термостатом. Інший варіант - використовувати декілька приладів, по одному на кожну секцію.

Бережіть тепло!

На думку більшості фахівців, правильний вибір теплоізоляції приводить до помітної економії електроенергії при експлуатації системи підігріву підлоги, при цьому первинна вартість системи збільшується незначно. Теплоізоляція знижує даремні втрати тепла на обігрів перекриттів і інших конструкцій, які лежать нижче обслуговуваного приміщення. Купити теплоізоляцію можна як у продавців нагрівального кабелю, так і в спеціалізованих будівельних магазинах.

Якщо система підігріву підлоги встановлюється як основна, для теплоізоляції рекомендується використовувати тверді сорти пінополістиролу завтовшки 50-100 мм. Матеріал більшої товщини вибирають, коли потрібно підігріти підлогу на цокольному поверсі і на грунті. Часто використовують теплоізоляційні матеріали з шаром фольги і з полімерним покриттям. Будівельники запевняють, що фольга, що контактує з бетонною стяжкою, за рахунок теплопровідності ефективно перерозподіляє тепло від кабелю по всій поверхні підлоги, а також відбиває частину тепла назад в приміщення. Вибір теплоізолюючих матеріалів достатньо широкий, наприклад Styrodur, Floormate, Hanalon, "Фомисол", "Пенофол", "Фольгоизол-Ф" та інші. Середня ціна 1 м2 - від $ 2 до $ 10.

Треба сказати, що практика встановлення такої підлоги примушує постійно уточнювати деякі положення технології. Наприклад, використання теплоізоляції в підлогах над приміщенням, що обігрівається (житловим), дає більше мінусів, ніж плюсів. Тепловтрати через основу мізерні, а першу стяжку доводиться робити достатньо товстою, щоб забезпечити її міцність і високу несучу здатність підлоги. В результаті - невиправдане підвищення вартості робіт.

Все ширше впроваджуються в практику так звані саморегульовані кабелі. Вони не бояться місцевого перегріву, їх можна укладати безпосередньо під паркетом і навіть тонким ламінатом. Меблі над ними можна розставляти, не побоюючись спучення підлогового покриття. А значить, ці теплі підлоги дозволяють частіше оновлювати інтер'єр, що імпонує багатьом господарям. Правда, коштує таке устаткування досить дорого (1 пог. м - $ 5-10). На замовлення можна виконати навіть тонку обігріваючу плівку (Floorfilm), яка придатна для укладання безпосередньо під ламінатним покриттям або паркетом.