Восходящее тепло. Кабельные системы электроподогрева пола

Умный дом

Электрический подогрев пола (теплый пол) способен стать как основной, так и дополнительной (используемой совместно с другими нагревательными приборами) системой отопления, которую можно включить в любое время года, независимо от распорядка работы ТЭЦ. Источником тепла является нагревательный кабель. Он превращает пол в большую панель, равномерно излучающую тепло. Кабель подключают к автоматическому терморегулятору (термостату), управляющему температурой воздуха в помещении. Этот прибор закрепляется на стене и является единственной видимой частью системы. Сведения о температуре в помещении поступают к нему от термодатчика, установленного в специальной гофрированной трубке (чтобы его можно было поменять при поломке) в плоскости заделки кабеля, непосредственно в корпусе терморегулятора или в любом удобном для хозяина месте.

В качестве основной (главной) система теплого пола используется обычно в отдельно стоящих зданиях (коттеджах, дачах), в том числе тех, которые невозможно подключить к центральному отоплению. В этом случае у дизайнера остается большее пространство для воплощения его замыслов, поскольку нет необходимости изыскивать места для отопительных приборов и труб и как-то их декорировать. В качестве верхнего слоя теплого пола могут использоваться натуральный или искусственный камень, бетон, кафельная плитка, пробка, линолеум, ковролин, хорошо просушенное дерево (паркет или половая доска).

Как дополнительная система теплый пол предназначается для достижения наивысшего комфорта в помещениях с холодными полами (санузлы, кухни, бассейны), на первых этажах зданий, а также в любых других жилых и нежилых зонах. Место для дополнительной системы заказчик выбирает по своему усмотрению. Например, можно подогревать пол в детской, гостиной, ванной комнате, небольшое пространство под письменным столом или в прихожей. В таком виде система находит предпочтительное применение в городских квартирах, поскольку водяные теплые полы в них внедрять затруднительно.

Системы электроподогрева пола имеют целый ряд неоспоримых достоинств. С помощью основной системы в каждой комнате можно автоматически и с высокой точностью поддерживать индивидуальную температуру. При этом пол будет всего на 2-3°С теплее воздуха. Касание ступнями нагретой до физиологически комфортной температуры (24-28°С) поверхности вызывает у домочадцев ощущение уюта и неги, недостижимого при использовании других отопительных систем, а относительно прохладный воздух на уровне головы дает ощущение свежести. Помимо этого в отапливаемом таким способом помещении не бывает сквозняков, а пыль, даже если ее не убрали вовремя, почти не поднимается вверх конвективными потоками воздуха и не досаждает аллергикам. Не опускается ниже нормы и уровень влажности воздуха, поскольку температура поверхности пола, как уже говорилось, невысока.

При ремонте системы электроподогрева нет необходимости вскрывать весь пол. Достаточно с помощью особой аппаратуры определить место повреждения кабеля и вскрыть пол лишь в этой точке. Концы кабеля соединяются с помощью специальных ремонтных муфт, после чего он вновь заливается цементом. Ремонт терморегулятора или замена датчика вообще не составит труда, если последний был установлен в гофрированной трубке.

Что касается утверждений о вреде систем электроподогрева, то объективных данных на этот счет не существует. По мнению многих экспертов, экологическая безопасность такого отопления не подлежит сомнению. Согласно санитарным нормам и правилам России (САНПиН) 2971-84, напряженность электрического поля в жилых помещениях не может превышать 500 В/м, а уровень индукции магнитного поля промышленной частоты (по САНПиН 2.1.2.1002-00) должен быть ниже 10 мкТл. Фактические же значения этих параметров электромагнитных полей над полами с экранированными кабелями ниже указанных в несколько раз. Фирмы-производители называют напряженность электрополя от 10 до 300 В/м. А по свидетельству сотрудников Центра электромагнитной безопасности Минздрава РФ, проведенные ими в жилых помещениях измерения показали, что значения напряженности и индукции, создаваемые полами, не превосходят фоновых. Немаловажно и то, что используемые при создании теплых полов материалы меньше подвержены возгоранию, чем обычная электрическая проводка.

Говоря о недостатках электрического подогрева, следует отметить повышенное энергопотребление. Особенно много электроэнергии расходует основная система. Например, для обогрева дома с тепловыми потерями около 30 кВт в течение отопительного сезона системе требуется приблизительно 50 000 кВт·ч энергии. «Электрическое» тепло ежегодно обходится владельцу в 20 раз дороже, чем полученное от системы на магистральном газе. В связи с этим основную систему напольного электрического отопления экономически оправданно использовать лишь в местностях, где нет и не предвидится магистрального газоснабжения, да еще если дом построен с соблюдением последних нормативов энергосбережения.

В городских зданиях, которые были возведены более 10 лет назад и где подстанции, подводка к домам и квартирам рассчитаны по старым нормам (примерно 2,5 кВт на квартиру), о подогреве полов можно говорить только как о дополнительном отоплении. Да и то его следует применять осторожно, поскольку есть вероятность перегрузки питающего кабеля (если все соседи одновременно включат многочисленные электрические приборы). Но даже если электрическая мощность, необходимая для подключения электроотопления, имеется (в современных квартирах это 7 кВт), надо проверить, допускает ли существующая в квартире проводка подключение теплого пола по токовой нагрузке. Если нет, можно порекомендовать установку системы мощностью более 2 кВт через отдельную проводку и отдельный автомат.

Все серьезные проблемы с системой возникают в результате неправильного монтажа. «Узкое» место полов — перегрев кабеля и, как следствие, перегорание, если отвод тепла от его поверхности недостаточен. Поэтому в бетонной стяжке, в которую погружается кабель, вокруг него не должно быть пустот. Механический перегиб нагревательной жилы сверх допустимого предела чреват нарушением кристаллической структуры металла и также перегоранием кабеля. Поэтому не перекручивайте и не сгибайте кабели с радиусом, меньшим, чем допускает производитель. На поверхности пола может появиться «тепловая зебра», то есть чередование холодных и горячих участков. Также возможно возникновение областей локального перегрева, из-за которых значительно снижается ресурс системы, портится материал напольного покрытия (особенно паркет). Все это случается, если неверно подобран шаг укладки кабеля. Однако при четком соблюдении технологии укладки кабель прослужит не менее 25 лет (и даже до 50 лет по расчетам). Хотя гарантию на него фирмы дают гораздо меньшую.

Популярные рецепты
В сечении теплый пол неоднороден и напоминает слоеный пирог, «испеченный» с использованием одного из пяти базовых «рецептов» (в зависимости от основного назначения). Можно создать систему основного отопления для аккумулирующего и прямого обогрева, традиционную систему дополнительного отопления, систему дополнительного отопления в тонкой стяжке или на деревянном полу. Каждый «повар» (производитель кабеля) стремится внести в свое «блюдо» (технологию создания стяжки) нечто собственное. Отказываться от этой «изюминки» заказчику не следует ни в коем случае, чтобы не потерять право на гарантийное обслуживание и ремонт. Мы же ограничимся описанием базовых технологий.
Начнем с того, что основная система электрического подогрева может устраиваться прямо на грунте. При этом ее основанием служит подушка из тщательно утрамбованного гравия. В случае монтажа основной системы на уже устроенном бетонном полу в помещениях любых типов гравий, естественно, не используется, а основанием служит хорошо очищенная и выровненная плита перекрытия. Поверх основания кладут слой жесткого теплоизоляционного материала толщиной 50-100 мм, на котором устраивается первая стяжка. На еще не застывшей до конца бетонной поверхности располагаются отрезки монтажной ленты или армирующая конструкция из проволоки, что существенно облегчает фиксацию кабеля. Далее по намеченной трассе укладывают кабель. Затем идет вторая бетонная стяжка, толщина которой при прямом отоплении составляет 30-70 мм, а в случае устройства аккумулирующей системы отопления — 100-150 мм. По периметру помещения в нижней части стен прокладывают амортизаторы — полосы теплоизоляции, которые предотвращают деформацию пола в результате теплового расширения бетона. Поверх стяжки находится финишное покрытие. При прямом отоплении это жесткий, хорошо проводящий тепло материал, например керамическая плитка.

В аккумулирующей системе кабель рекомендуется укладывать ближе к центральной плоскости тела стяжки, для чего в комплекты поставки теплых полов включают специальные направляющие или сетку. Под узлы сетки подкладываются круглые пластиковые подпорки с прорезями для прутьев, ее шаг соответствует шагу укладки кабеля. Кабель крепится к сетке с помощью пластиковых скоб или проволоки. В качестве напольного покрытия в этом случае лучше использовать пробку, дерево, ковролин и другие материалы с низкой теплопроводностью, чтобы тепло дольше сохранялось в слое бетона.

Традиционную дополнительную систему отопления монтируют, как правило, поверх старого пола, укладывая кабель на установленные непосредственно на теплоизоляцию направляющие или армирующую сетку без промежуточной стяжки. Такая система может применяться в помещениях разных типов — как в коттеджах, так и в городских квартирах. Правда, располагаемая сверху бетонная стяжка должна иметь толщину от 30 до 70 мм, быть достаточно жидкой и однородной, чтобы плотно обтекать кабель со всех сторон. А вот при устройстве системы дополнительного отопления поверх старого кафельного или бетонного пола с установкой кабеля в тонкой стяжке (0,5-1,5 см) в ванных, туалетах, прихожих и других помещениях современной городской квартиры от использования теплоизоляции, как правило, отказываются. Без нее обогрев, конечно, будет менее экономичным, но зато не потребуется жертвовать 5-10 см высоты помещения. Кабель раскладывается змейкой или спиралью и закрепляется прямо на старом напольном покрытии. Сверху вместо стяжки наносят слой плиточного клея, которому дают просохнуть в течение 1-2 дней. Дальше располагают финишное покрытие или же кладут плитку прямо на только что нанесенный клей.

Теперь о конструкции весьма коварной (в первую очередь, из-за ее пожароопасности в случае ошибки монтажа) — о системе подогрева деревянных полов загородных коттеджей. При ее создании на деревянном полу в зазор между лагами помещается теплоизоляция, поверх которой кладут алюминиевую фольгу и сетку для крепления кабеля. В местах, где кабель проходит через деревянные лаги, устраивают изолированные фольгой прорези, кабель пропускают через металлические трубки. В качестве финишного покрытия используют настил из досок толщиной 20-30 мм. Можно положить кабель и непосредственно на деревянный пол и залить стяжкой.