Инфракрасный теплый пол это одна из многочисленных электрических систем отопления помещений, в которой роль нагревателя выполняет непосредственно пол. В сравнении с электроводяным и кабельным вариантами, система, в основу которой положено применение инфракрасной нагревательной пленки, обладает неоспоримыми преимуществами, благодаря чему пользуется немалым спросом.
Принцип действия
ИК-пленка для теплого пола
Принцип действия инфракрасного пленочного обогревателя основан на преобразовании электрической энергии в ИК-излучение. В отличие от традиционных отопителей, нагревающих окружающий воздух за счет конвективного теплообмена, инфракрасные лучи при излучении нагревают не окружающий воздух, а предметы и тело человека. Воздух прогревается, получая тепло от предметов, соприкасавшихся с ИК-волнами.
ИК-излучение это недоступная глазу человека часть светового спектра. Длина излучаемых инфракрасных волн находится в диапазоне от 5 до 20 мкм. Инфракрасное излучение безвредно для человека, что позволяет использовать его не только в промышленности и медицине, но и в быту.
Конструкция и рабочий алгоритм системы
Строение инфракрасной пленки
Конструктивно ИК теплый пол представляет собой нагревательное полотно, изготовленное из эластичной полимерной пленки толщиной не более 400 мкм, на одну из сторон которой нанесены тончайшие токопроводящие карбоновые (углеродные) дорожки. Выполнены они в виде поперечных полос или пчелиных сот. При прохождении электрического тока эти дорожки нагреваются и начинают генерировать волны инфракрасного диапазона. При этом выделяется тепло, передаваемое напольному покрытию и/или окружающим предметам.
Потребителю может встретиться инфракрасная пленка со сплошным слоем нанесенного карбона. Такая пленка надежнее и долговечнее, но стоимость ее значительно выше.
Электропитание к токопроводящим дорожкам подается по проводникам, расположенным на краях инфракрасного полотна. Выполнены они из посеребренной меди.
Терморегулятор Rexant, механический, с датчиком температуры пола
Токоведущие проводники защищены от влаги и других повреждений прочным гидрофобным покрытием, не препятствующим прохождению инфракрасных лучей.
Обязательными атрибутами инфракрасного пола являются также:
- терморегулятор,
- датчик температуры.
Регулятор в связке с датчиком призван контролировать и оптимизировать функционирование всей системы. От него зависит эффективность и экономичность ее работы. Система, в зависимости от варианта исполнения, комплектуется различными по функциональным возможностям устройствами – от самого простого, способного защитить токоведущие части от перегрева, до новейшего программатора, с помощью которого владелец может задать температурный режим нагрева, действующий на протяжении всего отопительного сезона.
Пол инфракрасный функционирует по следующему алгоритму:
- Подача электропитания на пленку вызывает нагрев напольного покрытия.
- После того как температура в зоне расположения термодатчика достигнет предустановленной, последний даст команду терморегулятору на отключение электропитания.
- Регулятор температуры отключает электропитание и нагревательный элемент остывает до предварительно заданной владельцем температуры.
После того как нагреватель остынет, терморегулятор подключит электропитание и рабочий цикл повторится.
Технические характеристики, плюсы и минусы
Технические характеристики пленки на примере Ecoheat
Инфракрасный теплый пол в общем виде обладает такими техническими параметрами:
- толщина пленки, мм 0,230,47,
- ширина полотна, мм 5001000,
- длина рулона, м до 50,
- напряжение электропитания, В ~220,
- температура нагрева, °С не более 55,
- время нагрева пленки до максимальной температуры, сек 2030,
- время нагрева напольного покрытия до заданной температуры, мин не более 40,
- температура плавления основы, °С более 210,
- потребляемая мощность, Вт/час 2535.
Инфракрасная пленка укладывается под любой тип покрытия
Сравнивая технические и эксплуатационные характеристики систем электрического отопления, специалисты отмечают ряд преимуществ, которыми обладает инфракрасный теплый пол.
- Пленка укладывается под любой тип напольного покрытия (ламинат, ковролин и пр.).
- Монтаж системы отличается простотой и легкостью, так как не требует осуществления предварительных сопутствующих работ (заливка стяжки, затягивание клеем и пр.).
- Отсутствие стяжки и малая толщина пленки не уменьшают высоту обогреваемого помещения.
- Простой и быстрый демонтаж системы в случае переезда или перепланировки помещений.
- Универсальность – пленку можно укладывать не только на пол, но и на стены или потолок. Кроме того ее можно использовать для обогрева хозяйственных построек (гараж, теплица и пр.) и даже крыльца частного дома, что предотвратит его обледенение в зимнее время года.
- Высокая надежность гарантийный срок эксплуатации, устанавливаемый изготовителем, достигает 10-ти и более лет.
- Бесшумность в работе.
- Коэффициент полезного действия (КПД) системы приближается к 100%, так как потери тепла практически отсутствуют,
- Равномерное прогревание поверхности пола за короткий промежуток времени.
- По сравнению с традиционными системами отопления экономический эффект от использования инфракрасного теплого пола достигает 3035%, а в отдельных случаях, например, при обогреве помещений большой высоты, может составить и 85%.
- Экологическая безопасность.
Особого внимания заслуживает более высокая, чем при использовании традиционных методов обогрева, комфортность пребывания человека в помещении, которое отапливается с помощью теплого пленочного пола.
Сравнение действия инфракрасного теплого пола и конвекторного обогревателя
Работа традиционных систем отопления основана на принципе конвективного теплообмена. При этом в первую очередь нагревается воздух в зоне нагревателя, который затем за счет турбулентных потоков воздуха перемещается вверх под потолок, а прохладный воздух опускается вниз. Таким образом основная тепловая энергия затрачивается на то, чтобы прогреть подпотолочное пространство.
При обогреве помещения системой «Инфракрасный теплый пол» дело обстоит несколько иначе. Тепло, излучаемое нагревателем, не греет воздух, а сразу передается напольному покрытию и предметам, его окружающим. Именно в этой зоне находятся люди. Воздух нагревается от теплых предметов. У поверхности пола температура воздуха соответствует температуре нагретого пола, теплый воздух начинает равномерно подниматься вверх, постепенно отдавая тепло находящимся в комнате предметам. Таким образом все полезное тепло концентрируется в зоне нахождения человека (1,22,0 м).
В таком помещении человек дышит свежим и достаточно влажным воздухом. Ведь инфракрасное излучение, в отличие от других видов обогрева, не сжигает кислород, а значит в помещении отсутствуют продукты его сгорания и неприятный запах. Во время работы системы отсутствуют турбулентные потоки воздуха, что уже само по себе препятствует распространению пыли.
Как и любая другая система, инфракрасный теплый пол не лишен недостатков:
- возможность механического повреждения тонкой пленки при неаккуратном выполнении монтажных работ,
- неправильный монтаж и нарушение правил эксплуатации могут привести к возгоранию пленки,
- после выключения системы помещение быстро остывает,
- высокая стоимость системы.
Инфракрасную пленку нельзя укладывать под стационарно установленную крупногабаритную мебель. Нарушение этого правила может вызвать перегрев и выход из строя нагревательных элементов.
Выбор инфракрасного теплого пола
Выбирая систему «Инфракрасный теплый пол», необходимо в первую очередь исходить из целевого назначения и места укладки.
- В жилых помещениях с нормальной влажностью рекомендуется использовать пленку мощностью до 220 Вт/кв. м.
- Для помещений с повышенной влажностью (ванная, сауна и пр.) нужно выбирать пленку с повышенной мощностью (до 450 Вт/кв.м.) и улучшенной изоляцией.
Когда в качестве напольного покрытия используется ламинат, ковролин, паркет или их аналоги, целесообразно использовать пленку мощностью 160 Вт/кв.м. Этой мощности достаточно, чтобы обеспечить комфортную температуру пола и прогреть помещение в целом. Под плитку или керамогранит лучше укладывать пленку мощностью порядка 200 Вт/кв.м.
Рассчитать необходимую мощность системы поможет приведенная ниже таблица:
Немаловажное значение при выборе пленки имеет ее качество, во многом зависящее от ширины графитовых полос и токоподводящих шин, которая должна быть не менее 1315 мм. Важна также и толщина пленки, которая зависит от толщины полимерного и карбонового слоев. Минимально допустимая толщина инфракрасной пленки составляет 0,3 мм, однако чем эта величина больше, тем защитная оболочка будет долговечнее. Желательно наличие дополнительных слоев изоляции и использование негорючих материалов.
Для обогрева помещений с высокой влажностью (сауны и пр.) лучше использовать пленку со сплошным слоем карбона. Она отличается большей мощностью, которая позволит быстро прогреть все помещение, а наличие водоотталкивающего покрытия позволит избежать поражения электрическим током.
Монтаж ИК теплого пола
Перед тем как приступить к монтажу инфракрасного теплого пола, необходимо выполнить ряд расчетов и разработать проект раскладки. При этом пользователь должен иметь в виду, что на отечественном рынке ему может быть предложено 2 варианта:
- Комплектный в одной коробке присутствует все необходимое для монтажа: пленка, провода электропитания, терморегулятор, датчик температуры, комплектующие для монтажа и пр.,
- Отрезной пленка шириной 50, 80 или 100 см. отрезается с бобины кратно одному погонному метру, а вся необходимая комплектация добирается пользователем самостоятельно.
Расчет раскладки и разработка проекта
Схема укладки инфракрасной пленки
Начинают проектирование с того, что рисуют план помещения и указывают на нем зоны стационарной установки мебели – в этих местах пленка не укладывается.
Производители пленки рекомендуют осуществлять ее раскладку вдоль длинной стены помещения. Это позволит сократить число разрезов.
В процессе проектирования необходимо также учитывать:
- раскрой полотна выполняют таким образом, чтобы длина одного полотна не превышала 8 м.,
- расстояние от стены до инфракрасной пленки должно составлять от 10 до 40 см.,
- от мебели пленка должна отстоять не менее, чем на 10 см.
Подготовка поверхности основания
Укладка гидроизоляционной пленки
Прежде чем приступить к реализации разработанного проекта, необходимо выполнить ряд мероприятий по подготовке основания, на которое будет уложена инфракрасная пленка. Перечень этих работ включает:
- штробление стен для прокладки проводов и установки температурного датчика,
- устранение неровностей основания при помощи тонкого слоя самоналивного пола. Допустимое отклонение по горизонтали не более 3-х мм.,
- очистку, мойку и сушку основания,
- укладку гидроизоляционной пленки, которая защитит ИК-пленку от воздействия влаги снизу,
- утепление основания фольгированным утеплителем (при необходимости). Укладывают его металлизированной стороной вниз,
Желательно проверить на герметичность места стыковки стен с полом. Имеющиеся трещины могут привести к существенным потерям тепла. Обнаруженные трещины нужно «расшить», очистить от пыли и заделать монтажной пеной.
Монтаж ИК-пленки
Монтаж пленочного теплого пола
Укладку ИК-пленки осуществляют в следующем порядке:
- Размечают пол согласно проекту, учитывая, что перехлест полотен не допускается. Рекомендуемое расстояние между их краями должно составлять не менее 5 см.
- По центру обогреваемой поверхности устанавливают термодатчик, предварительно углубив его в утеплитель. Расстояние от ближайшей стены до датчика должно быть не менее 50-ти см.
- Укладывают предварительно раскроенное полотно медными полосами вниз в соответствии с разметкой.
- Фиксируют пленку к основанию при помощи небольших кусочков скотча.
Во время проведения работ не допускается хождение по ИК-пленке. Также нельзя ставить на нее тяжелые предметы и ронять инструмент.
Подключение элементов системы
Подключение терморегулятора инфракрасного теплого пола
Соединяют элементы системы между собой в следующей последовательности:
- Имеющиеся в монтажном комплекте зажимы подсоединяют к концам медной шины.
- Устанавливают и соединяют с полотном электрические провода, соблюдая в обязательном порядке условие параллельного подключения. Упростить эту задачу поможет применение разноцветных проводов.
- Изолируют места всех соединений. При этом клеммы и концы медных шин на отрезанных участках полотна защищают гудроновыми накладками.
- Подсоединяют к системе терморегулятор и затем устанавливают его на стене в доступном месте. Рекомендуемая высота установки 1 м.
- Проводят тестовое включение системы, проверяя равномерность прогрева. При этом не должно быть искрения и постороннего шума. При выявлении недостатков их устраняют.
- Только убедившись в полной работоспособности системы и отсутствии недостатков можно приступить к укладке напольного покрытия.
Выполняя электромонтажные работы, нужно строго соблюдать требования техники безопасности, изложенные в руководстве по эксплуатации системы «Инфракрасный теплый пол».