Вы здесь

Выбор конструкции электрического «теплого пола»

 

 

Нагревательный кабель (НК) – основной элемент электрических систем отопления «теплый пол». Такой способ отопления прост в эксплуатации, но требователен к конструкции. Электрический «теплый пол» (ЭТП) работает на стыке трех наук: теплотехники, электротехники и строительной инженерии. Наша задача показать, как сделать работу подобных систем надежной и эффективной.

Рис. 1. Электрический кабельный «теплый пол»

КПД электрообогревателей составляет 100%, кроме случаев, когда используется принудительная вентиляция источника тепла. ЭТП (рис. 1) не составляет исключения. 

Если прибавить к этому низкую вероятность пожара и широкую доступность источника энергии, он становится достаточно привлекательным низкотемпературным нагревательным прибором.

В отличие от водяного «теплого пола», ЭТП:

  • не замерзает при отключении электричества;
  • при повреждении не затопит помещение снизу;
  • диаметр НК составляет 4...7 мм, труб систем водяного отопления – 10...20 мм;
  • обслуживание (проверка устройства защитного отключения (УЗО)) занимает 15 секунд;
  • имеет одинаковую мощность по площади укладки.

Важный фактор, который позволяет рекомендовать к установке ЭТП – наличие норматива с правилами монтажа и эксплуатации: ДБН В.2.5-24-2012 «Электрическая кабельная система отопления».

Удельная мощность ЭТП зависит от глубины залегания НК, допустимой температуры поверхности и от материала пола: плитка, ламинат или др. Важное дополнение: в местах постоянного нахождения людей устанавливают двужильный нагревательный кабель с экраном электромагнитного поля.

Требования к работе ЭТП

Нормативная температура греющей поверхности (табл. 1) обеспечит длительную и безопасную работу ЭТП. Она зависит от назначения, типа помещения, высоты расположения греющей поверхности. Минимальная глубина залегания НК зависит от шага укладки, а тип напольного покрытия влияет на мощность 1 м2 «теплого пола» (табл. 2).

Для обеспечения равномерного распределения температуры по поверхности пола (≤1,5°С) нагревательный кабель кладут на глубину:

  • от 1 см, при шаге укладки (S)≤7,5 см;
  • от 2 см, при 7,5 см≤(S)≤10 см;
  • от 3 см, при 10 см≤(S)≤12,5 см;
  • от 4 см, при 12,5 см≤(S).

Таблица 1. Максимальная температура греющей поверхности* (п.п. 6.1.4, ДБН В.2.5-24-2012)

Сухая поверхность «теплого пола»

29°С – помещения с постоянным пребыванием людей
31°С – помещения с временным пребыванием людей
35°С – краевые зоны отапливаемых помещений
27°С – деревянное (ламинат, паркетная доска) покрытие

Влажный или мокрый «теплый пол» 31°С – обходные дорожки бассейна, пол ванной комнаты
Стена внешняя 35°С – на высоте до 1 м
Стена внутренняя, потолок 28°С – на высоте до 2,8 м
30°С – на высоте до 3,0 м
33°С – на высоте до 3,5 м
36°С – на высоте до 4,0 м
38°С – на высоте до 6,0 м

        * – не допускается превышать эти температуры в процессе эксплуатации.

Таблица 2. Нормативные значения удельной тепловой мощности поверхности теплого
пола

Условия использования электрического кабель-
ного «теплого пола»
Удельная тепловая мощность, Вт/м²
min рекомендованная max
Пол с деревянной основой - 55 55
Пол с монолитной основой (бетон и т.д.) под деревянным покрытием (ламинат, паркетная доска, пол на лагах, паркет, доска и т.д.):
  • теплоизолирован*;
  • не теплоизолирован.

 

 

60
100

 

 

80
100

 

 

100
100

Пол с монолитной основой (бетон и т.д.) и с какимлибо покрытием, кроме деревянного:
  • теплоизолирован;
  • влажный (ванная комната или совмещенный санузел); не теплоизолирован от межэтажного перекрытия;
  • мокрый (душевая, обходные дорожки бассейна и т.д.); не теплоизолирован; с периодическим использованием ЭТП; из-за низкого напряжения питания ЭТП и т.д.

 

 

 

100
130
150

 

 

 

100
130...160
150...200

 

 

 

200
200
200

             * – предполагает теплоизоляцию 20 мм и более (50 мм для лоджий и балконов). 

Конструкции

На конструкцию электрического «теплого пола» влияет:

  • место прокладки нагревательного кабеля;
  • назначение помещения;
  • время нахождения людей в помещении;
  • наличие теплоизоляции под «теплым полом»;
  • материал греющей поверхности;
  • удельная мощность нагревательного кабеля.

Минимальная толщина греющего слоя ЭТП определяется исходя из условий прочности и долговечности. Необоснованное увеличение толщины стяжки с «теплым полом» приводит к увеличению времени нагрева до рабочей температуры, ухудшению способности системы отопления реагировать на изменение температуры окружающей среды.

«Теплый пол» толщиной 6…10 см обладает способностью к теплоаккумуляции. Это свойство используют для запаса тепловой энергии в период льготного ночного тарифа.

Рассмотрим основные конструкции электрического кабельного «теплого пола».

Монтаж НК на старое основание

Нагревательный кабель крепится на старое основание (бетон, плитка) (рис.2). Потери тепла в пол составят ~ 30…35%. Расстояние от оси нагревательного кабеля до поверхности пола – 1 см, шаг укладки ≤75 мм. При удельной мощности кабеля 16,5 Вт/м мощность 1м2 пола составляет 220 Вт, а это значение превышает допустимые 200 Вт/м2.

Рис.2. Крепление Woks-17 а) на монтажной ленте; б) на тонкой монтажной сетке

Вывод: в плиточный клей кладут тонкий НК с удельной мощностью 10 Вт/м (133 Вт/м2 при шаге укладки 75 мм или 150 Вт/м2 при шаге 65 мм).

Если есть возможность поднять уровень пола на 2 см, устанавливают нагревательный кабель мощностью 16,5 Вт/м с шагом 10 см. С помощью плиточного клея закрывают нагревательный кабель ровным слоем и, после высыхания, укладывают плитку. Глубина залегания нагревательного кабеля в этом случае составит 2 см, удельная мощность такого «теплого пола» – 165 Вт/м2.

Укладка в штробу

Когда нельзя изменить уровень пола или внутренние габариты помещения, нагревательный кабель замуровывают в стену или пол. Укладка НК в стены из материалов с малой теплопроводностью (пенобетон, ракушник) не допускается. Изготавливая штробу в стене, важно сохранить ее несущую способность.

Для неглубоких (до 1 см) канавок используют НК малой удельной мощности. Если их углубить – 2 см и более, тогда используют мощный (17 Вт/м) НК.

Применение промежуточной стяжки

На теплоизоляцию заливается промежуточная стяжка толщиной 3 см. Для армирования цементно-песчаной смеси рекомендуется использовать полипропиленовую фибру, из расчета 0,9 кг на 1 м3 раствора. По высыханию смеси дальнейшие действия не отличаются от укладки нагревательного кабеля на старое основание.

При этом потери тепла в помещение под полом будут зависеть от толщины изоляции (табл. 3).

Толщина теплоизоляции*, см Потери тепла в пол, %
0 30...35
1 20
2 (рекомендовано) 10
3 7 и менее

             * – на лоджии и балконе рекомендуется установка теплоизоляции толщиной 5 см.

Укладка на теплоизоляцию

НК при помощи монтажной ленты крепится на поверхности теплоизоляционных плит с нагрузочной способностью 5 кН/м2. После того как заливают стяжку, НК остается на границе теплоизоляции и цементно-песчаной смеси.

Это неудачный с точки зрения надежности и долговечности, но популярный среди монтажников способ укладки ≪теплого пола≫ из-за своей простоты. Если использовать полипропиленовую фибру, стяжку теплого пола делают толщиной 3 см, если нет – 5 см.

Крепление на монтажной сетке

Правильная конструкция «теплого пола»: НК крепится на монтажную сетку при помощи пластиковых хомутов. Сетку приподнимают над теплоизоляцией (рис. 3) и в таком положении заливают цементно-песчаным раствором. В результате получаем армированную тонкую бетонную плиту с нагревательным кабелем внутри. Такая конструкция ЭТП позволяет получить минимальный подъем уровня пола и минимальную инерционность нагревательного элемента,  что позволит реагировать на изменение температуры окружающей среды.

Монтаж на «сухую стяжку»

Существует еще один надежный способ укладки теплого пола без использования цементно-песчаной стяжки. На старое основание укладывается теплоизоляция – плиты из пенополистирола или сухая засыпка. На теплоизоляцию кладут гипсоволокнистые плиты в два слоя, скрепляя их между собой при помощи клея и саморезов. Швы шпаклюют и шлифуют. Собранный таким образом пол, при толщине 2 см, выдерживает те же нагрузки, что и бетонный. Нагревательный кабель крепится так же, как и на старое основание.

                                                 Рис. 3. Крепление НК на монтажной сетке над теплоизоляцией

Подключение терморегулятора

Важный этап укладки ЭТП – правильное расположение датчика температуры (ДТ). Возможны два варианта расположения гофротрубки для ДТ в «теплом полу» (рис. 4): 
В случае неправильной установки конец гофротрубки не параллелен соседним ниткам НК (рис. 4, а). ДТ находится на своем месте, но расстояние до НК малое. Такое расположение приведет к постоянному выключению «теплого пола». Установить ДТ, когда пол залит стяжкой, трудно. Датчик окажется в любом месте, а не между соседними нитками, и такой «теплый пол» будет работать нестабильно.
Для стабильной работы ТП последние 20…30 см гофротрубки располагают параллельно соседним нитям НК (рис. 4, б). Если при замене или установке ДТ не дойдет до конца гофротрубки, это не повлияет на способность измерять температуру между НК.

             

 

 

 

 

 

Рис. 4. Расположение датчика температуры «теплого пола»

Иногда при монтаже стараются дотянуть ДТ до середины площади занятой «теплым полом» (рис.5). В некоторых случаях даже приходится наращивать провод, что делает его замену трудоемким процессом. Эта привычка осталась у монтажников после работы с водяным «теплым полом», поскольку именно в середину комнаты подается горячая вода.

В случае электрического теплого пола, датчик устанавливают на расстоянии 30 см от границы «теплого пола», посередине между двумя нитками НК. Такое решение верно, поскольку в этой зоне температура пола такая же, как и в центре комнаты.

Рис.5. Датчик температуры теплого пола в середине комнаты

 

Выводы

В зависимости от конструкции, высота пола с НК меняется. В табл. 4 сведены конструкции «теплого пола», что позволяет узнать высоту подъема пола на этапе проектирования, а не после ремонта. К величинам в таблице следует добавить:

  • 3…7 мм – на линолеум или ковролин;
  • 15…20 мм – на ламинат, паркетную доску;

15…25 мм – на плитку, грес, мрамор и т.д.


п.п.
Конструкция «теплого пола» Теплоизоляция,
мм
Увеличение уровня пола, вызванное установкой «теплого пола»*, мм
Ø 4 мм, 10 Вт/м Ø 7 мм, 17 Вт/м
1 На старое основание - 5 10
2 В штробу - 0 0
3 На теплоизоляцию 20 - 50...70
4 На стяжку 20 55 60...80
5 На монтажную сетку 20 45 50
6 На «сухую стяжку» 20 45 50

       * – в качестве примеров приведены нагревательные кабели Woks-10 и Woks-17 (производство ПАО «Одескабель»). 

Зная тип напольного покрытия и допустимую высоту подъема уровня пола, нетрудно определить, какой НК следует использовать.

 

Завод ПАО Одескабель внедрил и применяет систему менеджмента качества по ISO 9001, что подтверждено украинскими и зарубежными экспертами.

Сертификат УкрСЕПРО на серийное производство, действующий до 2015 года включительно, и победа теплого пола WOKS в конкурсе 100 лучших товаров Украины 2013, являются лучшим тому подтверждением, а самая богатая комплектация в базовой поставке - приятный бонус нашим покупателям.

Сертификат выданным TUV SUD Management Service GmbH подтверждает, что Woks - единственный теплый пол, производимый в Украине на предприятии, имеющем международный сертификат ISO 9001 на проектирование, разработку и производство кабелей, проводов и шнуров.