Электрический тёплый пол своими руками: устройство, технология укладки и схемы подключения

Виды электрических теплых полов

Все полы с электрическими нагревательными элементами, возможно разделить только по основному принципу передачи энергии. В этом случае, они делятся на две большие группы:

1. Плёночные инфракрасные полы;
2. Кабельные (стержневые) полы.

Доминирующий принцип теплопередачи от нагревательного элемента к напольному покрытию у них распределяется так: у плёночных полов – излучение, а у кабельных полов – теплоперенос. Разница более ощущается, если вспомнить что теплоперенос осуществляется при прямом контакте, а для излучения соприкосновение не требуется.

Эти главные принципы, диктуют и условия монтажа электрического тёплого пола. В случае с кабельными полами, обязательно требуется «похоронить» нагревательный элемент в стяжке. А вот плёночные полы можно монтировать без «грязных» работ. Следовательно, и по назначению они тоже будут иметь целевое определение. Кабельные полы идеально подходят под монолитно-однородные покрытия, вроде кафельной плитки или наливных 3D полов. А вот с ламинатом, линолеумом и ковролином, отлично сочетаются инфракрасные полы.

Но это деление не полное. Каждый из этих способов нагрева, следует также разделить на группы в зависимости от формы выпуска. Так кабельные полы делятся на:

• Двужильный кабель;
• Одножильный кабель;
• Маты;
• Стержневой пол.

Различия между ними оказывают весомое значение во время планирования и укладки нагревательных элементов.

В частности, одножильный кабель укладывают таким образом, чтобы оба конца в итоге оказались в одной точке. Образно выражаясь, это два провода для одной электрической вилки. Такой способ укладки называется «двойным»: «двойная улитка», «двойная спираль».

Двухжильный кабель можно укладывать, оставляя конец нагревательного элемента открытым. В монтаже он гораздо проще. По мощности эти два представителя имеют одинаковые стандарты, а выпускаются они в бухтах.

Маты, это двухжильный нагревательный элемент, зафиксированный на полипропиленовой сетке с крупной ячеей. Удобство при монтаже весьма сомнительно, ибо шаг кабеля и мощность всего изделия уже декларированы. Но в некоторых случаях, особенно в небольших помещениях, с таким форм-фактором работать удобнее.

Стержневые нагревательные элементы это особый подвид. Если представить эту конструкцию наглядно, то вспомните верёвочную лестницу. Только вместо верёвок – провода, а вместо ступенек стержневые нагревательные элементы. В работе они менее удобны, чем все остальные виды, так как при изменении направления укладки кабеля, требуется восстанавливать электрическую цепь, сами стержни не гибкие. В качестве компенсации, производитель декларирует повышенную энергоэффективность и долговечность. Но с этим много вопросов.

Ещё одно свойство кабельных тёплых полов необходимо подчеркнуть – огромная инертность. Причина в том, что для нагрева напольного покрытия, тепло должно сначала прогреть несколько сантиметров монолитной цементной стяжки. Минимальный слой стяжки, должен быть 4 см. Если 1м2 при толщине 1 см, весит 16 кг, то 4 см – 64 кг. А прогреть 64 кг бетона весьма энергозатратная задача, да и время потребуется. Поэтому на таких полах трудно поддерживать заданную температуру с высокой точностью. Но и остывают они тоже не сразу. Одним словом инертность можно использовать в свою пользу, но далеко не всегда.

Инфракрасные полы представляют собой две лавсановые плёнки, между которыми нанесён слой карбона. В зависимости от способа нанесения этого слоя, происходит деление на:

• Полосатые плёнки;
• Сплошные плёнки.

Так как мощность регулируется толщиной карбонового слоя, а при монтаже эти различия особых требований не предъявляют, то разница заметна только при эксплуатации. В частности, при ошибках в организации подогрева полов с помощью полосатой плёнки, возможно появление «эффекта зебры». При нём, ногами ощущается разница в температуре напольного покрытия. Но заметим, что это проявляется при ошибках монтажа. Прочие показатели, такие как скорость набора запрограммированной температуры, площадь излучения или энергоэффективность, не выявляют качественного превосходства, а лишь обособляют количественные. Да, плёнка со сплошным нанесением карбона нагревается на 8% быстрее, поверхность излучения больше на 12%, но и в цене такой материал выше на 35-40%.

Смотрите также: Водяной теплый пол

Важной особенностью плёночных нагревательных элементов, является их способ теплопередачи. Практически на 95% это излучение. Доказывается это очень просто. Подержите руку на расстоянии 5-7 см от включённой плёнки, и вы ощутите явную передачу тепла. А если зажать её между ладонями, то нагрев едва ощущается. Именно это качество, делает инфракрасную плёнку идеальным вариантом нагрева таких напольных покрытий, как ламинат, линолеум, ковролин.

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

Нагревательные маты для электрического тёплого пола

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.

Какая требуется мощность

Надо сразу сказать, что плёночные полы не предназначены для базового отопления всего жилища. Это скорее как дополнительный элемент создания комфорта в отдельной комнате или даже во всей квартире. А вот кабельные полы как раз ориентированы для использования в качестве основного источника тепла.

Разумеется, что это условные деления. По факту, если полы выступают как основной источник тепла, то мощность нагревательных элементов должна быть в:

• Комнатах с одной стеной выходящей на улицу – 130 вт/м2;
• Комнатах с двумя стенами выходящими на улицу – 160 вт/м2;
• Внутренних комнатах – 100 вт/м2.

Это весьма общие значения, ибо для Архангельской области необходимо эти цифры увеличить в полтора раза, а для Астраханской можно чуть уменьшить.

Вместе с тем, во время монтажа можно умело варьировать шаг витков, тем самым увеличивая прогрев в проблемных областях. Например, вдоль стен пустить кабель с шагом 8 см, а посреди комнаты увеличить шаг до 15 см. Но данные параметры, определяются со строгой оглядкой на мощность 1 погонного метра кабеля.

Разновидности

Какой вид выбрать? Научные разработки и современные технологии позволили создать несколько модификаций классического электрического подогрева поверхности. Выглядят и функционируют они с некоторыми вариациями, однако общий принцип один: источник питания – электричество.

• Классический кабельный. Схема классического кабельного пола
• Электрические маты. Инструкция укладки электрического мата под плитку
• Пленочный инфракрасный. Конструкция инфракрасного теплого пола

Во всех этих разновидностях есть нагревательные элементы, с помощью которых и осуществляется подогрев верхнего покрытия. Важный аспект выбора – монтаж со стяжкой или без нее. Какой вариант лучше выбрать? Давайте разберемся.

Выбор для конкретной комнаты

Если это будет основной источник тепла и стены комнаты выходят на улицу, то однозначно кабельная система. В других случаях, возможны варианты, в зависимости от напольного покрытия.

Например, под ламинат или мягкие напольные покрытия, рекомендуется плёночная система. Но если соблюдать некоторые условия при монтаже и подборе материалов для финишной отделки полов, то и линолеум, и ламинат будут хорошо выполнять свою функцию с кабельной системой нагрева.

При выборе, опирайтесь на следующие пункты:

• Основной это источник тепла, или второстепенный;
• Требуемая мощность;
• Возможность залива стяжки;
• Под какое напольное покрытие готовится система.

Тщательно проанализируйте все данные, и выбор станет очевидным.

Часто задаваемые вопросы

Насколько затратны электрические теплые полы?

Вопреки расхожему мнению, потребление электроэнергии у них не слишком велико. Его можно сравнить с потреблением масляного радиатора. При этом, режим работы теплого пола выбирается исходя из погодных и климатических условий, что позволяет экономить на обогреве в теплые дни.

Есть информация, что инфракрасные системы создают сильное электромагнитное излучение. Насколько оно опасно?

Этот вопрос был тщательно исследован и многократно проверен. Излучение от теплого пола в 20 раз ниже санитарной нормы. Для примера, излучение от телевизора гораздо выше, так что беспокоиться не о чем.

Можно ли изменять длину греющего кабеля?

Нет, этого делать нельзя. Кабель нарезается секциями определенной длины, рассчитанными на подключение к сети и создание заданной нагрузки. Если кабель укоротить, проводка окажется под угрозой перегрева. Кроме этого, может сработать УЗО, а потребление энергии станет слишком высоким.

Сколько времени служат теплые полы?

Если это продукция известных фирм, только гарантийный срок может составлять от 15 до 50 лет. Конечно, рассчитывать на такую долговечность можно только при условии соблюдения технологии монтажа и правил пользования.

Обязательно ли устанавливать терморегулятор?

Да, это обязательно. Иначе придется терпеть жару или замерзать при работающей системе нагрева. Установка терморегулятора не только позволит корректировать режим нагрева, но и даст возможность экономить на потреблении энергии в теплые дни.

Общие требования к монтажным работам

Есть одно очень важное правило, которое касается любых тёплых полов – горизонтальность поверхности должна быть идеальной. Это необходимо обеспечить ещё до начала укладки теплоизолятора и прочих работ. А причина здесь в том, что если выравнивание полов проводить стяжкой поверх кабеля, то может сложиться весьма неприятная ситуация, когда в разных углах комнаты, толщина стяжки будет разной. По результату для нагрева поверхности кабель будет работать в противоположных углах комнаты с разной интенсивностью. Такое положение очень быстро приводит к поломке оборудования.

Выравнивание полов проводят цементно-песчаной стяжкой с минимальной толщиной 4 см. Учтите, что время полного созревания стяжки рассчитывается по формуле 1 см толщины – 1 неделя. Для ускорения процесса, можно использовать быстросохнущие смеси, которые набирают полную прочность при толщине до 10 см, в течение 2-3 суток.

Внимание: все дальнейшие инструкции будут исходить из того, что в целевом помещении полы выровнены по горизонту.

Инфракрасная плёнка

Монтаж начинается с грунтовки, гидроизоляции и укладки подложки на основание. Для гидроизоляции используют полиэтиленовую плёнку, толщиной 0,2 мм, она настилается внахлёст 10-15 см, с таким же припуском на стены. Стыки проклеивают скотчем.

Смотрите также: Теплый пол — какой тип выбрать? Варианты

По объективным причинам, для подложки можно использовать только три вида теплоизоляторов:

• Экструзионный пенополистирол (Пеноплекс);
• Сшитый пенополиэтилен;
• Пробковый агломерат.

От всех остальных материалов данной группы, эти три выделяются высокой упругостью и твёрдостью. Другими словами, они не сминаются после длительного сдавливания.

По физическим показателям их свойства примерно идентичны. Но вот при сравнении по другим критериям, разница ощутима. В частности, Пеноплекс абсолютно не устойчив к действию большинства бытовых растворителей (ацетон, 646, уайт-спирит и пр.). А пробковые материалы, плохо сопротивляются биологическим разрушающим факторам – грибок и плесень. Частично эту проблему решают путём добавления в пробковый агломерат связующих на основе битума или резины. А вот с растворимостью пенополистирола, ничего поделать нельзя.

Подложки выпускаются в рулонах или матах. Толщина материала должна быть 6-10 мм. Перед использованием, подложка должна отлежаться при комнатной температуре в течение суток. Укладывают её на основание, фиксируя двухсторонним скотчем, с таким расчётом, чтобы до стены оставался промежуток 10-15 мм. Между собой листы проклеивают скотчем.

Работа с плёнкой

Инфракрасная плёнка может быть приобретена в коробочной версии или вразброс. В первом случае, в упаковке находятся:

• Терморегулятор;
• Термодатчик;
• Нагревательная плёнка;
• Битумная изоляция;
• Обжимные клеммы;
• Кабеля и провода.

Весь комплект рассчитан на определённую площадь и включает всё необходимое. При самостоятельной комплектации, необходимо предусмотреть совместимость приобретаемого оборудования.

В цене комплекта плёночного тёплого пола основную роль играет терморегулятор – от 2200 р в комплекте с термодатчиком, и сама плёнка ≈ от 1000 р/м2. На стоимость плёнки существенное влияние оказывает мощность и площадь рулона.

Перед началом работ, следует разметить на полу места, где будут размещены нагревательные элементы. ВАЖНО: под стационарной мебелью и крупногабаритной бытовой техникой нагревательные элементы не укладывают. Это необходимо для предупреждения локального перегрева плёнки с её последующим выходом из строя.

Плёнку укладывают, обрезая полосы необходимой длины по «линии отреза». Очень важно, чтобы не было нахлёстов.

Все отрезы соединяют в единую электрическую цепь, руководствуясь инструкцией от производителя. Все контакты тщательно герметизируются посредством битумного изолятора. Кабель питания подводят к месту размещения терморегулятора.

Устанавливают термодатчик. Его требуется разместить под плёнкой в таком месте, где над ним не будет карбонового нагревательного слоя. ВАЖНО: под термодатчик, провода и силовые кабеля, в подложке вырезается канавка. После укладки в канавку всех комплектующих, она закрывается скотчем.

На стене вырезают штробу и в неё укладывают проводку, подводя её к терморегулятору.

Подключают питание и термодатчик согласно инструкции от производителя. Для проверки правильности сбора системы, её включают на 1-2 минуты. Если плёнка излучает тепло, то всё в порядке и можно приступать к укладке напольного покрытия.

Напольное покрытие пленочного пола

С этим пунктом есть небольшие расхождения в подготовительных работах. В частности ламинат, можно монтировать прямо на плёнку, предварительно укрыв её слоем полиэтиленовой гидроизоляции.

Под мягкие напольные покрытия требуется уложить слой фанеры. Она предохранит от повреждения плёнку во время эксплуатации. Фанера используется 8-10 мм.

К каким последствиям могут привести ошибки при монтаже ЭТП

К самым частым ошибкам самостоятельного монтажа ЭТП относятся:

1. Приобретение лишних материалов. Так случается, когда человек берет в расчет общую площадь комнаты. Нужно учесть только ту, которая служит основой для пола с подогревом. В расчет не берут пол, который занят мебелью, тяжелой бытовой техникой.
2. Запрещается разрезать кабель в нагревательном мате. Важно составить план укладки так, чтобы мат использовался полностью. Лучше оставлять небольшую часть пола незакрытой.
3. Запрещается включать пол со стяжкой до момента его полного просыхания. Это спровоцирует неравномерность просыхания, образование пустот и трещин.
4. Кабель запрещено класть без предварительного выравнивания и очищения чернового пола. Рекомендуется обрабатывать основу грунтовкой для предотвращения оседания пыли и формирования воздушных карманов по периметру. Это способствует его сильному перегреву.
5. Температурный датчик устанавливается в гофре, чтобы иметь доступ к нему для ремонта и замены.
6. Важный этап перед началом эксплуатации – измерение сопротивления. При обнаружении отклонений рекомендуется обратиться к профессионалу для исправления проблемы.
7. Для выполнения в будущем перестановки мебели или ремонта следует сохранить схему кладки ЭТП. Для этого достаточно сфотографировать пол до момента заливки цементом.

Возможные ошибки монтажа

Электрическая основа неприхотлива, отличается надежностью при правильном выборе типа и комплектующих аксессуаров. Если монтаж произведен правильно, конструкция прослужит длительное время.

Кабельный теплый пол

Кабельные системы тоже могут приобретаться в комплектации от производителя, или же в разнобой. Стоимость терморегуляторов и термодатчика не отличается от плёночных аналогов, а вот цена кабеля варьируется в зависимости от формы выпуска и мощности. Двухжильный кабель мощностью 20 вт/м в зависимости от производителя и длины может стоить от 160 до 400 р/м. Размещённые на сетке, такая же продукция стоит дороже.

В этом случае, для подложки используют такие же материалы, как и для плёночного пола, но вот толщина их должна быть 30-40 мм. Листы подложки укладываются в разбежку и тщательно фиксируются к основанию. Для этого используют саморезы с широкими шайбами. Стыки между плитами проклеивают полиуретановым клеем или силиконовым герметиком.

Смотрите также: Плёночный тёплый пол

Сверху, на подложке, рисуют схему расположения кабеля. Количество витков на 1 м2 рассчитывается по формуле: W/W1. Где W – требуемая мощность на 1 м2; W1 – мощность 1 погонного метра кабеля. ВАЖНО: расстояние между соседними витками не должно быть меньше 8 см. Затем, приступают к креплению монтажной ленты.

Она фиксируется к основанию через утеплитель, через каждые 70-90 см, перпендикулярно виткам кабеля.

Укладку двухжильного нагревательного кабеля начинают от того места, где на стене будет расположен терморегулятор. Для крепления кабеля в монтажной ленте, используют систему язычковой фиксации. Изгибы кабеля должны быть плавными, без заломов.

Расстояние между кабелем и стеной должно быть не менее 5 см, а до нагревательных приборов и стояков отопления – 10 см.

После укладки нагревательного элемента, в подложку интегрируют термодатчик. Его вставляют в гофротрубу с заглушенным концом. Располагают термодатчик на расстоянии 25-30 см от стены, между витками кабеля, и хорошо фиксируют к основанию. Проводка от него, через гофротрубу протягивается до терморегулятора. К нему же подводят и силовые кабеля.

Подключение проводки выполняется в соответствии с инструкцией от производителя терморегулятора. Затем проверяют целостность электрической цепи и правильность сборки конструкции, путём включения нагрева на 2-3 минуты. Если всё работает, то обязательно зарисовывают схему расположения кабеля и только потом приступают к заливке стяжки.

Минимальная толщина стяжки над кабелем – 4 см. Использование цементно-песчаной смеси потребует ждать до полного созревания 4 недели. Более тонкий слой стяжки не рекомендуется устраивать для предотвращения появления «эффекта зебры», а также по той причине, что это повысит вероятность появления трещин после температурного расширения материала. Если образование трещин возможно предупредить введением в состав стяжки полипропиленовой фибры для дисперсного армирования, то полосатость нагрева останется.

Вполне допустимо использовать быстросохнущие и самовыравнивающие стяжки. В цене они обходятся дороже цементно-песчаной смеси, но зато проходят весь цикл созревания за 2-3 суток при толщине слоя 5-7 см. Для расчёта количества такой смеси, ориентируйтесь на следующие цифры: 14 кг/м2 при толщине 1 см.

ВАЖНО: до полного созревания стяжки, включать нагрев категорически запрещено!

После выдерживания технологического промежутка для набора прочности стяжки, поверхность грунтуют и приступают к укладке напольного покрытия.

Идеальным вариантом для такой поверхности будет керамическая плитка. Она образует монолитное соединение с основанием, и это повышает энергоэффективность всей системы. Линолеум и ковролин тоже будут эксплуатироваться на таких полах без нареканий, хотя и с меньшей эффективностью. С ламинатом требуется осторожность. Дело в том, что система нагрева «похороненная» в стяжке, обладает высокой инерционностью и точная регулировка температуры на ней невозможна. А для продолжительной эксплуатации ламината, требуется соблюдать строгий температурный режим. Поэтому собирая напольное покрытие из ламината на кабельном тёплом полу, вы сильно рискуете.

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.