Устройство электрического теплого пола: виды, схемы, монтаж своими руками

Отопительные приборы, в которых электроэнергия генерируется в тепловую, называются электрическими. К данным системам обогрева относятся электрические тёплые полы, которые используются как основной или дополнительный источник тепла.

Электрические полы бывают нескольких видов. Мы поможем вам разобраться в особенностях каждой модели, расскажем о положительных и отрицательных сторонах. Так же Вы узнаете, как сделать монтаж электрического отопления своими руками или предлагаем ознакомится с более подробной инструкцией как самостоятельно произвести укладку разных видов электрополов.

Виды электрических полов

Конструкции тёплых электрических полов различаются видом нагревательного элемента — кабель или нагреватель инфракрасного излучения.

К первому виду относится:

• греющий кабель — может применяться одно, двухжильный или саморегулирующийся провод;
• нагревательные маты — тот же кабель, но зафиксированный на сетке.

Инфракрасные системы, бывают:

• плёночными — гибкое полотно с инфракрасным элементом нагрева;
• стержневыми — маты с карбоновыми стержнями.

Ниже мы рассмотрим их особенности и недостатки подробнее.

Кабельный пол

В конструкции кабельного электрического пола главным элементом выступает провод, в нём эл. энергия трансформируется в тепловую.

Устройство кабельного пола и нагревательного элемента

Кабельное отопление включает в себя: нагревательный кабель, соединительные муфты, регулировочные и контролирующие приспособления.

Основная часть — греющий кабель, он имеет несколько изоляционных слоёв. В его составе: токоведущие жилы, стекловолокнистое армирование, полиэфирная плёнка, медный проводник, алюминиевый экран и защитный слой ПВХ.

Кабель для тёплых электрических полов бывает резистивный и саморегулирующий. К резистивным относятся:

1. Одножильный — стоит не дорого, но высокий уровень электромагнитного излучения делает установку недопустимой в жилых комнатах.
2. Двужильный — в нём одна нагревательная жила выполняет функцию обычного провода, вторая — нагревательного. Это свойство увеличивает стоимость, но зато снижает ЭМИ.

Саморегулирующий кабель — он может менять уровень нагрева в зависимости от температуры в помещении. Устройство провода — две замкнутые параллельные токовыводящие жилы с полупроводниковой матрицей.

Эти полупроводники отвечают за регулировку и контролируют уровень нагрева. Свойство такого вида кабеля приводит к экономии электричества, но это не отражается на равномерности прогрева поверхности.

Принцип работы

Внешне греющий кабель напоминает обычный провод, передающий электрическую энергию, но все не так просто. В его жилах происходит преобразование электроэнергии в тепловую.

Так как провод экранированный, то он пригоден для укладки в помещениях с высоким уровнем влажности.

Плюсы и минусы

Эта модель электрического пола наиболее сложная с точки зрения монтажа. Ведь требуется уложить и закрепить кабель, залить его бетонной стяжкой — это трудоёмкий процесс (замес раствора, заливка по поверхности и выравнивание правилом).

Такая конструкция уменьшает высоту потолка, утяжеляет сооружение, что делает его непригодным для укладки в домах со слабыми перекрытиями или в многоэтажках. Ещё один минус — нельзя размещать под тяжёлой мебелью и сантехникой.

Однако следует сказать, что у кабельного тёплого электрического пола есть своим плюсы. Их можно стелить в комнатах с нестандартной планировкой, и укладывать для обогрева элементов снаружи дома — крыши или стоков. А также нет риска протечек.

Нагревательные маты

Греющие маты относятся к электрическому кабельному полу, только провод закреплён на стекволоконном полотне.

Устройство

Греющие маты имеют ширину 0,5 метра, на них с установленным шагом зафиксирован провод. В комплект устройства входят — термоматы с кабелем и гофра. В гофру вставляется термодатчик, она оберегает его от влаги. Если конструкция заливается клеем, и он не закрывает датчик полностью, то требуется устанавливать прибор устойчивый к влаге.

Для обустройства такого тёплого электрического пола потребуется запастись терморегулятором с выносным датчиком, монтажными коробками и проводами. При выборе терморегулятора учитывается уровень энергопотребления, а провода, точнее их сечение подбирается с учётом мощности прибора и материала, из которого они изготовлены.

Устройство нагревательного элемента несложное — кабель, чаще двужильный не более 45 мм. Жилы экранированные, покрытые защищающей оболочкой.

Конструкция тёплого пола с греющими матами состоит из черновой основы, тепло и гидроматериала, самих мат, плиточного клея и отделочного покрытия.

Принцип

Принцип функционирования мат тот же, что у пола из обычного кабеля.

Ток, проходя по проводнику выделяет тепло, путём конвекции оно передаётся стяжке, от неё полу, а он прогревает воздух.

Плюсы и минусы

Основное достоинство нагревательных мат — простата их устройства и монтажа. Кабель не нужно крепить или рассчитывать укладочный шаг, конструкция полностью готова, нужно лишь расстелить полотно.

Кроме этого, такой пол прогревается быстрее, чем обычный кабельный, «пирог» получается менее объемный, а  маты тонкие, их можно монтировать в слой плиточного клея. Так как устройство лёгкое, то его выдержат не прочные перекрытия. Но стоят такие полы дороже.

К минусам можно отнести также:

1. Сложность укладки, при необходимости обогнуть препятствие. Допустим сантехнику трудно обойти, так как нельзя резать кабель, можно только подрезать сетку, и производить загиб провода.

2. Невозможность настраивать укладочный шаг под свои потребности.

3. Недопустимость использования как основное отопление, так как маты обладают небольшой мощностью.

Инфракрасная плёнка

Тёплый пол на основе инфракрасной плёнки — одна из моделей, которая так же работает от электроэнергии.

Устройство

Инфракрасный пол, как нагревательный прибор стал применяться недавно. В его комплекте термоплёнка, зажимы, изоляционные изделия, электропроводка, терморегулятор, датчик и фольгированный материал.

Устройство системы — двухслойная диэлектрическая прочная плёнка с карбоновым нагревателем внутри, толщина конструкции около 2 мм.

 Плёнки инфракрасного типа выпускаются двух видов:

• сплошные — двухслойное полиуретановое полотно, с непрерывным карбоновым напылением внутри;
• полосатые — эта та же, двухслойная лавсановая или полиуретановая плёнка, с карбоновыми или ультратонкими алюминиевыми полосами.

Соединяются греющие элементы параллельным и последовательным способом, с помощью тонких медно-серебряных проводников.

Способ монтажа плёночной системы «сухой», без заливки стяжки.

Принцип работы

При подключении устройства в сеть пластины нагреваются, и происходит излучение тепловой энергии в виде инфракрасных волн, которые нагревают предметы в комнате.

Плюсы и минусы

Плёнка имеет преимущества перед кабельными полами. Во-первых, она не уменьшает высоту помещения, так как имеет малую толщину. Вес конструкции так же не велик, поэтому её можно монтировать в многоэтажках или домах с непрочными перекрытиями.

Во-вторых, монтажные работы несложные, которые легко сделать самим. Плёнка раскатывается на основе, при необходимости её можно разрезать, для этого на ней есть специальные линии. Нет надобности учитывать расположение мебели и не требуется стяжка. Проведение демонтажа так же дело несложное.

Стоит отметить, что инфракрасный пол — надёжная система, и самая энергосберегающая — экономит до 50% ресурса. Она не излучает электромагнитных волн, которые отрицательно отражаются на здоровье человека.

К недостаткам, можно отнести высокую стоимость, риск удара током, но у современных систем он не значительный. Ещё один минус, который относится ко всем моделям электрических тёплых полов — они функционируют от электрического тока.

Стержневой пол

Стержневой пол — он обогревает помещение дальневолновыми инфракрасными волнами.

Устройства

Стержневая система — карбоновые параллельные стержни, соединённые в эластичные маты силовым проводом. Средняя ширина полотен составляет 0,8, а длина 25 метров.

Устройство нагревательного элемента — стержни, состоящие из карбона, серебра и меди, но тепло выделяет только карбоновая составляющая. В конструкцию такого электрооборудования так же входит температурный регулятор и датчик. Понадобится битумная изоляция, теплоизоляционный материал, гофрированная труба.

Принцип работы

Стержневые инфракрасные полы — саморегулирующие устройства, то есть, объём тепла прямо пропорционален температуре. При плохой теплоотдаче (допустим, вы поставили мебель), количество выделяемого тепла снижается, поэтому не происходит перегрева.

Это свойство позволяет укладывать маты по всей площади. При использовании данной системы, нагреваются не воздушные массы, а осуществляется обогрев предметов в комнате.

Достоинства и недостатки

Важная положительная черта стержневых полов, так же, как и инфракрасных — отсутствие электромагнитного излучения. Обогрев осуществляется инфракрасными волнами.

Система укладываться под любое половое покрытие, она экологически безопасна, может монтироваться в комнатах с нестандартной планировкой и в помещениях с повышенной влажностью. А свойство саморегуляции способствует экономии ресурса, а значит и денег.

Основной недостаток — монтаж только в стяжку, поэтому демонтаж невозможен. Такое отопление имеет высокую стоимость и небольшой срок эксплуатации — от 3 до 10 лет.

Регулирующие и контролирующее температуру устройство

За процесс регулировки и контроля температурного уровня электрического пола отвечает терморегулятор. После настройки, он сам поддерживает заданную температуру.

Термостат отталкивается от показателей датчика, он подключён к нему термозащитным проводом.

Терморегуляторы бывают механическими и автоматическими:

1. Автоматические имеют цифровой дисплей, на нём показывается градус нагрева помещения. Удобная составляющая в таком аппарате — пульт для регулировки температуры.
2. Механические — оснащены регулировочной ручкой, ей производится установка температурного уровня.

Термостат работает постоянно, поэтому материал, из которого он изготовлен должен быть качественный, а контактные соединения надёжные. Он реагирует на любые сигналы от датчика — отключает или включает нагрев.

Монтаж

Рассмотрим укладку электрического пола на примере простой, современной модели — инфракрасной плёнки.

Нам понадобится купить термоплёнку, термостат, температурный датчик, провода для соединения, ленты — демпферную, монтажную и изоляционную.

Подготовка основания

Работы по монтажу тёплого пола относятся к «чистым», поэтому перед укладкой, следует очистить и оштукатурить стены, заделать трещины. Но после таких работ, поверхность покрыта грязью, и даже затвердевшими бугорками бетонного раствора.

По технологии прокладки тёплых полов и их устройства, основание для инфракрасных систем должно быть ровным и чистым, поэтому всю эту грязь следует убрать. Отвердевшие куски бетона можно удалить шпателем или специальным составом. После этого, поверхность надо смочить и веником смести весь мусор.

Если имеются глубокие трещины, то они заделываются цементным раствором. При больших перепадах в поверхности пола, чтобы получить ровное основание, можно залить тонкий слой стяжки.

 Укладка теплоизоляции

Функция теплоизоляционного изделия — минимизация потерь тепла.

Укладывается теплоотражающая подложка толщиной 3 — 4 мм. Лучше брать изделие с фольгированной поверхностью, которая должна обращаться в потолок. Полотна скрепляются с помощью скотча и крепятся к основе.

Как теплоизоляцию, можно применять листы пенопласта в совокупности с фольгой.

Установка терморегулятора

Перед монтажом греющей плёнки, требуется установить терморегулятор. Он монтируется на стене, на расстоянии от пола не меньше 30 см.

Предварительно, до момента очистки основания, для термостата в стене проделывается углубление, а для проводов от него к полу штробы.

Укладка нагревательных элементов

ИК-плёнка укладывается согласно плану (под мебелью она не стелется), на расстоянии 5 см от стен.  Кладутся полотно медными полосами вниз. Нельзя допустить чтобы одно полотно находило на другое. Фиксация осуществляется на строительный скотч.

При необходимости плёнку можно разрезать по имеющимся там линиям.

Подключение

Процесс подключения инфракрасной плёнки состоит из нескольких этапов:

1. Подключается термодатчик — он помещается в гофрированную трубу, которая располагается в проделанном углублении в теплоизоляционном материале (его средняя ширина до 1 см). Проводка от датчика, также размещённая в гофре, протягивается по проделанным штробам в стене к термостату и подсоединяется к нему. Датчик укладывается на расстояние 50 — 70 см от стены с установленным терморегулятором, и крепится на скотч. Нельзя чтобы прибор возвышался над теплоизоляционным материалом.

• Подключается плёнка — для этого используются клеммы, которые есть в комплекте пола. На краю плёнки снимается изоляция с провода. Он сворачивается и просовывается в клемму, зажим фиксируется плоскогубцами. Затем место соединения изолируется битумным скотчем. Чтобы клеммы не возвышались в конструкции, для них так же проделываются углубления в теплоизоляции.

Сама клемма устанавливается одной стороной на медную полосу, вторая должна располагаться с внутренней стороны плёнки. Контакт зажима с изделием, так же изолируется.

• Подключается терморегулятор — то есть, подсоединяется к источнику электрического питания.

После этого, систему необходимо проверить на работоспособность. Если все полосы греют нормально, нигде нет замыкания, то можно переходить к укладке напольного покрытия. Но перед этим, устройство покрывается полиэтиленовой защитной плёнкой, которая обережёт его от случайного поступления воды.

Монтажные схемы в квартире и частном доме

Есть несколько схем монтажа электрических полов, которые предназначены для различных помещений:

• В стяжку — по технологии сооружения, устройство наиболее дорогое, требуется полный ремонт. Но конструкция получается надёжной. Процесс монтажа по этой схеме трудоёмкий и займёт много времени, при этом «пирог» пола выходит тяжёлый. Схема рекомендована для частных домов, она не подходит для зданий с деревянными перекрытиями.

• Встраиваемые конструкции, при наличии готовой стяжки. Чаще они монтируются под керамическую плитку, и устанавливаются в кухне или ванне. Эта схема применяется, если уже есть хорошая стяжка, или устройство пола осуществляется на бетонных плитах перекрытия, которые имеют идеальное качество для размещения нагревательных элементов. Данную систему достаточно залить жидкой самовыравнивающейся смесью, а при укладке керамики, можно использовать клей.

• Укладка плёночного нагревателя — самая простая схема. Процесс быстрый, без ремонта, достаточно лишь раскатать рулон. Конструкция лёгкая, подходит для квартиры.

• Монтаж на деревянные перекрытия — здесь рекомендована схема с инфракрасной плёнкой, только следует сделать больший акцент на пожаробезопасность. Возможна укладка кабеля на лаги.

Сравнительная характеристика полов, какой выбрать

Перед выбором отопительной системы, которая подойдёт для вас и создаст комфортные условия в доме, следует ознакомиться с характеристиками как устройства, так и помещения.

Если пол планируется как основной источник тепла, то требуется мощная кабельная конструкция в стяжку. Она надёжна, и способна обеспечить дом нужным количеством тепла.

Для сооружения дополнительного отопления подойдут инфракрасные системы. Особенно плёнка, она мобильна, и её можно стелить только в требуемой зоне. У неё малый вес, поэтому подходит для помещений с ненадёжными перекрытиями, и в квартире многоэтажного дома.

Электрические тёплые полы сегодня набирают популярность, так как их монтаж проще водяных, в результате чего, произвести укладку не составит труда. Единственный существенный недостаток — расходы на электроэнергию. Но современные системы позволяют значительно экономить на ресурсе. Поэтому, чтобы в вашем доме всегда было тепло и комфортно, отдавайте предпочтение электро обогреву.