греющий кабель для подогрева пола
Какой кабель выбрать для укладки теплого пола
Содержание
Содержание
Одножильные и двухжильные кабели для монтажа теплого пола практически одинаково выглядят и генерируют тепло. Однако у этих похожих систем обогрева имеются существенные отличия, влияющие на монтаж и эксплуатационные характеристики теплых полов. При выборе кабеля для самостоятельной укладки потребуется учесть эту разницу.
Функциональные отличия одно- и двухжильных кабелей
В качестве нагревательного элемента в 2 случаях выступает только одна жила. Второй провод у двухжильной модификации выполняет токоподводящую функцию. Принципиальная разница между этими системами обогрева заключается в способе подключения и монтажа. Однако вместе с технологией укладки требуется учитывать и другие факторы.
Особенности одножильного кабеля
Теплые полы этого вида создают вокруг себя достаточно мощное электромагнитное поле, которое при перманентном воздействии негативно влияет на здоровье людей. Экранизирующая часть оболочки лишь частично поглощает электромагнитные волны. Поэтому для жилых помещений такой способ обогрева нежелателен. Оптимальная область применения одножильного кабеля — производственные объекты.
В жилых помещениях одножильные кабели целесообразно использовать для отопления тех мест, где люди проводят мало времени. В основном это прихожие, лоджии или балконы с подогревом. В частных домах их нередко используют для борьбы с обледенением ступеней и отопления подсобных помещений.
Особенности двухжильного кабеля
После появления этой системы отопления была устранена проблема вредного воздействия электромагнитных волн. Обе жилы нагревательного элемента создают магнитные поля, но они взаимно гасят друг друга. Благодаря этой особенности электромагнитный фон в помещениях близок к естественному. Двухжильные кабели можно смело применять в жилых и офисных помещениях — они не причинят вреда здоровью.
Мощностные характеристики этого типа систем обогрева лучше, чем у одножильного кабеля. Однако в этом случае нужно учитывать, что и суммарная толщина у стандартного двужильного кабеля больше. Значит, при его укладке увеличивается подъем пола. В некоторых случаях из-за этой особенности приходится выбирать одножильный кабель.
Отдельного внимания заслуживают двухжильные саморегулирующиеся кабели. Они изменяют интенсивность нагрева, скорость которого зависит от окружающей температуры в комнате. Такие теплые полы очень удобны для использования в помещениях с большой площадью. Они способы изменять интенсивность нагрева на разных участках, что позволяет равномерно распределять тепло по всей площади комнаты.
Маркировка кабелей
Иногда в процессе выбора помогает сориентироваться маркировка, нанесенная на оболочку кабеля. Она позволяет проверить характеристики, предоставленные продавцом. Система кодов стандартизирована и применяется разными производителями. Серия позволяет определить вид кабеля:
В маркировке имеется информация о максимальной рабочей температуре, нагревающей оплетке и суммарном сечении жил. Двухжильные кабели делятся на следующие модификации:
Саморегулирующие кабели тоже имеют разные значения максимальной температуры, а также отличаются сечением:
Изолирующая оболочка кабелей может быть изготовлена из разных материалов и маркируется следующим образом:
Наличие буквы S показывает дополнительное использование силиконовой оболочки.
Нюансы укладки
Во время выбора системы обогрева принципиальное значение имеет технология монтажа, которая напрямую зависит от количества жил в кабеле. У систем много общего:
Однако имеется и немало отличий в технологии укладки. Их нужно учитывать в первую очередь.
Особенности укладки одножильного кабеля
Монтаж одножильного кабеля сложнее укладки двухжильного. Для выполнения работ лучше нанимать специалистов с опытом. Ведь оба конца кабеля нужно точно вывести к месту их подключения к терморегулятору. Для этого необходим точный расчет и твердая рука при укладке. При самостоятельном монтаже неопытные мастера часто допускают ошибки, которые впоследствии негативно влияют на работу системы обогрева и могут стать причиной ее преждевременной поломки.
Особенности укладки двухжильного кабеля
При укладке нагревательных элементов этого вида не требуется почти ювелирная точность. Ведь к терморегулятору подключается только один конец. То есть в этом случае цепь замыкать не нужно. Монтаж двухжильного теплого пола не такой трудоемкий и сложный, поэтому при наличии базовых навыков укладку можно выполнить своими силами.
Какой кабель можно укладывать без стяжки
Один из основных недостатков кабельных теплых полов — необходимость заливки стяжки. Эта процедура усложняет укладку:
Монолитная стяжка делает невозможным ремонт кабельных теплых полов. Поэтому производители давно работали над созданием кабельной системы отопления, которую можно монтировать без стяжки. Она должна стать дополнением пленочных полов. На текущий момент они готовы предложить разные решения проблемы.
Кабельные маты
Стандартные кабельные маты при укладке тоже требуют заливки стяжки или, как минимум, использования клеевого раствора при укладке плитки. Однако в дополнение к ним были созданы тонкие маты, которые можно укладывать сразу под напольное покрытие. Они имеют теплоизолирующий слой и амортизирующую подложку под ламинат или паркет.
Также были разработаны маты, которые подходят для сухого монтажа с линолеумом, ковролином, ПВХ–плиткой. Все греющие маты этого вида объединяет один признак — при их комплектации нагревательными элементами производители используют в основном ультратонкие одножильные кабели.
Сегодня производят коврики для сухого монтажа, которые можно соединять друг с другом при помощи встроенных разъемов. Такие маты позволяют собрать по принципу пазлов систему для обогрева помещений с большой площадью. Для монтажа достаточно подобрать коврики с максимально приближенными размерами.
Кабели
Монтаж теплого пола на сухую можно выполнить и без готовых матов. Для этой процедуры снова понадобятся ультратонкие одножильные кабели. Их нужно использовать вместе с дополнительными элементами:
Получившийся в результате монтаже многослойный пирог — увеличенная копия нагревательных матов для сухого монтажа. Раздельный способ укладки кабельной системы отопления экономичнее использования готовых ковриков.
Жесткое основание для теплого пола
Функцию стяжки могут выполнять специальные панели с желобами для укладки кабеля. Они специально разработаны для сухого монтажа теплого пола. Конструкция таких панелей обеспечивает необходимую жесткость при монтаже ламината и паркетной доски.
Дополнительные элементы для монтажа теплого пола
Процедура выбора теплого пола не ограничивается поиском нагревательных элементов. В систему обогрева также входят:
Они необходимы для комплектации, как одножильного, так и двухжильного теплого пола. В продаже нередко встречаются готовые комплекты, но чаще теплые полы и вспомогательные элементы продают отдельно. Поэтому этот момент тоже нужно учитывать при выборе системы и приобрести максимально подходящие комплектующие.
Так что же выбрать?
Как показал этот материал, у каждого из кабелей есть свои плюсы и минусы. Преимуществ больше у двухжильных кабелей. Они практичнее и не требуют привлечения специалистов для укладки. Однако у одножильных теплых полов тоже есть немаловажный плюс — возможность монтажа на сухую. Чтобы упростить процедуру выбора, рекомендуем воспользоваться сравнительной таблицей.
Характеристики
Одножильный кабель
Двухжильный кабель
Двухжильные кабели оптимально подходят для жилых и офисных помещений, заставленных мебелью (в этом случае лучше отдать предпочтение теплым полам с функцией саморегулирования).
Возможность укладки на сухую некоторых видов одножильных кабелей следует использовать с осторожностью. Если необходим монтаж без заливки стяжки, целесообразно рассмотреть вариант укладки ИК–пленки. Одножильный кабель рекомендуется использовать для технических нужд — обогрева труб, ступеней, систем антиобледенения кровли.
Греющий кабель как теплый пол: преимущества и недостатки
Греющий кабель как теплый пол
Теоретический ликбез кабельного обогрева
Как известно из школьного курса физики, электрический ток — это не что иное, как направленное движение заряженных частиц под воздействием электрического поля. Если какое-либо вещество имеет такие свободные заряженные частицы, которые смогут двигаться, то его называют проводником, а если нет, то диэлектриком. Те вещества, которые могут менять количество частиц в зависимости от каких-то внешних факторов называют полупроводниками. В привычных металлах заряд переносят электроны, в электролитах – катионы и анионы, а в газах электрон ы и и оны.
Способность проводника сопротивляться протеканию электрического тока совершенно логично назвали сопротивлением.
В основе греющих кабелей лежит свойство проводников, имеющих сопротивление, нагреваться при протекании электрического тока
Как видно из формулы, сопротивление зависит от удельного сопротивления, которое относится к справочным данным (оно неизменно для конкретного материала), длины проводника и площади его поперечного сечения. Удельные сопротивления различных проводников можно посмотреть в таблице.
Удельное сопротивление основных проводников
Очевидно, что для передачи электрической энергии нужно применять материалы, имеющие наименьшее удельное сопротивление — тогда и процент потерь будет низок. Это алюминий, медь и сталь большого сечения для изготовления кабелей, проводов, линий электропередач. В электронике применяются: серебро, золото, олово, платина.
Если проводники будут использоваться для нагрева, то вредные для передачи потери энергии свойства оказываются очень полезными для получения тепла, поэтому и выбираются материалы с большим удельным сопротивлением: вольфрам, нихром, оцинкованная сталь, различные сплавы, которые производитель нагревателей может держать в секрете.
Для оценки количества тепловой энергии, которую может выделить проводник при протекании через него электрического тока, применяется закон Джоуля — Ленца, открытый еще в XIX веке.
Закон Джоуля — Ленца
Согласно этому закону, количество теплоты Q равно работе A, и оно напрямую зависит от квадрата силы тока – I, сопротивления – R, и промежутка времени Δt.
Схема опыта, подтверждающего действие закона Джоуля — Ленца
Классификация нагревательных кабелей
Казалось бы, чего проще? Надо взять материал, имеющий высокое удельное сопротивление, сделать из него кабель, подсчитать выделяемое им тепло и все готово. Но на деле это все далеко не так, нагревающие кабеля должны отвечать набору определенных требований, о которых будет рассказано ниже.
В кабельных системах обогрева (КСО) могут применяться совершенно разные по конструкции, применяемым материалам, удельной мощности кабеля, в зависимости от назначения:
Резистивный греющий кабель
В самом названии этого вида кабеля имеется в виду, что он представляет собой резистивную нагрузку — своего рода вытянутый проводник, имеющий постоянное сопротивление, которое больше, чем сопротивление «холодных кабелей»: силовых и монтажных. Нагрев происходит проводящими медными или из специального сплава, нагревательными жилами, заключенными в изоляцию. Поверх изоляции обязательно применен экран из медной оплетки или фольгированной оболочки вместе с дренажной жилой.
Экран выполняет очень важные функции:
Резистивные кабели по своему исполнению бывают:
Резистивные кабели продаются готовыми секциями, имеющими фиксированную длину, которую категорически нельзя изменять. Почему? Дело в том, что важнейшей характеристикой любого греющего кабеля является удельная мощность, выделяемая одним погонным метром кабеля. Она должна быть в диапазоне 10—20 Вт/ м и ни в коем случае не больше, так как это приведет к перегреву кабеля и выходу его из строя. Например, при укорачивании резистивного кабеля вдвое, сопротивление уменьшается наполовину, что по закону Джоуля-Ленца ведет к двукратному росту количества теплоты, а на это не рассчитан материал кабеля.
Комплект резистивного кабеля фиксированной длины вместе с монтажным комплектом
Преимущества резистивного греющего кабеля:
Недостатками резистивного кабеля являются:
Резистивный зональный (секционный) кабель
Эволюцией развития резистивных греющих кабелей стало изобретение зонального (секционного) кабеля, в котором по центру проходят два проводника низкого сопротивления, заключенных в изоляцию. Пове рх пр оводников намотана спираль из проволоки с высоким сопротивлением. Через определенный промежуток (обычно 1 метр) эта проволока подключается попеременно к одному, а затем к другому центральному проводнику. Очевидно, что в этом случае каждый участок (зона) будет представлять собой независимый от других нагревательный элемент, подобно параллельному подключению резисторов.
Схема зонального резистивного греющего кабеля
Преимущества зонального кабеля:
Недостатки зонального резистивного кабеля:
Нагревательные маты
Для облегчения процесса укладки теплого пола, производителя делают специальные нагревательные маты, где кабель с требуемым шагом прикреплен к полимерной сетке. Такие маты очень удобно укладывать на ровное основание перед укладкой керамической плитки. Их можно монтировать прямо в слой плиточного клея, в этом их главное преимущество. Правда, надо внимательно следить, чтобы не оставалось воздушных полостей, которые вызовут локальный перегрев.
Нагревательные маты на полимерной сетке облегчают процесс укладки
В помещениях со сложной геометрией могут возникнуть сложности при укладке матов. В этом их главный недостаток.
Цены на различные виды нагревательных матов
Саморегулирующийся нагревательный кабель
Флагманом среди всех греющих кабелей является саморегулирующийся нагревательный кабель, который может изменять температуру нагрева, а, значит, и тепловыделение в зависимости от окружающей температуры.
Между двумя проводниками запрессована специальная полимерная матрица со свойствами полупроводника. При понижении температуры матрица сжимается, но в ней образуется множество теплопроводящих путей с высоким сопротивлением. Протекающий ток вызывает нагрев матрицы и кабеля. При повышении температуры происходит расширение полимера и уменьшение количества путей протекания тока и, в конце концов, наступает такой момент, когда токи становятся ничтожно малы, что приводит к прекращению нагрева кабеля. Каждый участок кабеля работает автономно.
Саморегулирующийся кабель сам «выбирает» где и как нагревать
Поверх полупроводникового полимера существует слой термостойкой изоляции, затем медный или стальной экран и еще один слой изоляции. Каждый кабель имеет свою зависимость погонной (удельной) мощности от температуры и подбирается исходя из условий эксплуатации и назначением.
Зависимость погонной мощности различных саморегулирующихся кабелей от температуры
Преимущества саморегулирующихся кабелей:
Недостатки саморегулирующихся кабелей:
Греющий кабель как теплый пол
При планировании обустройства электрического теплого пола в помещениях вначале нужно определиться, какую функцию он будет выполнять.
Греющий кабель для теплых полов прямого действия
Теплые полы прямого действия обычно располагаются в тонком слое стяжки непосредственно перед напольным покрытием, например, в слое плиточного клея. Главной задачей таких полов является быстрый прогрев поверхности пола до комфортной температуры 24—27 °C. Для этих целей идеально подходят маты с тонким кабелем, а также резистивный одножильный или двухжильный греющий кабель. Нужные характеристики можно посмотреть в таблице.
Таблица подбора необходимого греющего кабеля
Требуемая устанавливаемая мощность достигается шагом укладки кабеля, чтобы на одном квадратном метре было уложено столько кабеля, которое обеспечит необходимую мощность. В зависимости от площади помещения вычисляется общая длина нагревательного кабеля. Методика расчетов теплого пола приведена в отдельной статье по этой теме.
В теплых полах прямого действия теплоизоляция может не использоваться, или быть минимальной толщины, так как задачей их является нагрев поверхности, а не основное отопление. При нагреве деревянных полов применяется утеплитель между лагами, а также специальная металлическая сетка, распределяющая тепло и экран из фольги, отражающий тепло в сторону покрытия пола.
Схема обогрева деревянных полов
Греющий кабель для термоаккумулирующих теплых полов
Аккумулирующие теплые полы требуют обязательной теплоизоляции, так как они обогревают бетонную стяжку значительной толщины: от 5 до 15 см, которая будет накапливать тепло. Такие полы лучше подогревать во время сниженных тарифов на электроэнергию, а в другое время тепло будет постепенно отдаваться в помещение. Толстый слой утеплителя значительно снизит утечку тепла вниз.
Такие полы лучше делать в тех помещениях, где будут уложены покрытия с высоким термическим сопротивлением: паркетная доска, ламинат, ковролин. Тогда и передача тепла будет происходить очень мягко, что только повысит комфорт. Такая система обогрева пола может выступить уже в качестве основного отопления.
Нагревательный кабель заложен в массивную стяжку
Применение таких систем обогрева ограничено по двум причинам:
Общие требования к греющим кабелям теплого пола
Временные технические требования от 2003 года регламентируют порядок применения греющих кабелей. Их этого объемного документа сделаем самые важные выдержки.
Цены на греющий кабель и комплектующие
Заключение
Видео: Монтаж кабеля теплого пола Devi
Какой кабель выбрать для теплого пола?
Подписка на рассылку
В настоящее время теплый пол из разряда экзотики перешел в стандартный способ обеспечить комфорт и тепло в холодные периоды. Электрический обогрев осуществляется при помощи специального кабеля, уложенного змейкой в стяжке, а также регулятора, который обеспечивает поддержание необходимой температуры. Кабель для теплого пола оказывает непосредственное влияние на надежность и функциональность всей системы, поэтому необходимо серьезно подойти к его выбору перед покупкой и монтажом.
Существует нагревательный кабель для теплого пола двух видов: резистивный — это кабель, обладающий постоянной мощностью, а также саморегулирующийся, мощность которого изменяется в зависимости от температуры окружающей его среды.
Резистивный кабель для теплого пола — это элемент с постоянными параметрами: сопротивлением жил, мощностью (17–22 Вт/м) и длиной. Существуют одножильные и двужильные резистивные кабели. Первые стоят дешевле и нередко используются для обогрева кровли, ступеней и промышленных объектов, а также жилых помещений. Вторые же более удобные в монтаже, так как второй конец нагревательной секции нет необходимости возвращать.
В зависимости от площади обогреваемой поверхности можно выбрать различную длину нагревающего кабеля. Для бытовых помещений, как правило, выбирают кабели из расчета 100–140 Вт/м². Для того чтобы правильно выбрать кабель, необходимо просчитать его длину. Для это применяется формула: потребляемая мощность на метр квадратный (Вт/м2) / мощность кабеля (17–22 Вт/м) * площадь обогрева (м2). При расчетах должна учитываться площадь пола, не закрытая мебелью или бытовыми приборами, которые устанавливаются непосредственно на пол. Допустим, необходимо выполнить теплый пол в ванной комнате с материалом поверхности керамическая плитка площадью 6 м2. Для этого необходимо, чтобы мощность была примерно 120 Вт/м2, в таком случае полная мощность составит 680 Вт. Если кабель имеет мощность 20 Вт/м, то длина кабеля будет составлять 34 м (или ближайший).
Рисунок 1. Схема подключения 1- и 2-жильного нагревательного кабеля «Горячий» конец представляет собой нагревательный кабель для теплого пола, который помещается в цементную стяжку вместе с соединительной муфтой, тогда как «холодный» конец, то есть силовой кабель, подсоединяется к термостату, при помощи которого осуществляется управление нагревом.
Нагревательная секция кабеля укладывается змейкой с шагом 8–12 см, а электрический кабель («холодный» конец) выводится к терморегулятору. На терморегулятор также выводится датчик температуры, который устанавливается между витками греющего кабеля в стяжке. Терморегулятор обеспечивает подачу напряжения на греющую секцию в зависимости от показаний, полученных с датчика температуры. Таким образом, если пол нагрелся, датчик подает сигнал и терморегулятор прекращает подачу напряжения, а когда пол остывает, терморегулятор включается.
Цена кабеля теплого пола такого вида относительно невелика, поэтому спрос на эту продукцию достаточно высок. В настоящее время есть большое количество компаний, которые производят данную продукцию, например датская компания Devi, шведская Thermo, норвежская Nexans, испанская CEILHIT, немецкая Stiebel Eltron, финская Ensto, а также российская ССТ и бюджетные варианты китайской компании Thermopads.
Однако «дешевый» вариант теплого пола с использованием резистивного кабеля может доставить некоторые неудобства. Например, в помещении, в котором был смонтирован резистивный нагревательный кабель, нельзя переставлять мебель, а также стелить на пол коврики или перемещать их. Несмотря на то, что для систем теплого пола, основой которых служит резистивный кабель, указывается, что температура контролируется при помощи регулятора, в действительности она отслеживается на небольшой площади. За счет этого в тех местах, где располагается мебель или лежит плотный ковер, теплопередача кабеля ухудшается, что может привести к перегреву.
Если участок пола, на котором располагается датчик температуры, накрыт ковром, корректная работа системы просто невозможна, что в целом существенно снижает надежность системы обогрева пола. Еще одним фактором, который влияет на надежность системы, является качество муфты, с помощью которой соединяются «горячий» и «холодный» концы кабеля.
Нагревательный кабель для теплого пола периодически меняет температуру, тогда как силовой кабель, подведенный к регулятору, сохраняет постоянную температуру. Изменение температур приводит к «напряжению» в муфте, что в итоге может привести к выходу из строя всей системы.
Рисунок 2. Конструктивные особенности саморегулирующего кабеля Саморегулирующийся кабель для теплого пола имеет существенные отличия от резистивного аналога. Конструкция кабеля включает в себя две токопроводящие жилы, расположенные параллельно друг другу, нагревательный элемент — полупроводниковую матрицу, а также стальную оплетку и внешнюю оболочку из полиолефина (рис. 1).
Конструкция данного кабеля обеспечивает разное тепловыделение на разных отрезках кабеля. Благодаря специальной конструкции греющий кабель для теплого пола самостоятельно меняет температуру в соответствии с динамикой изменения температуры в помещении. Саморегулирующиеся кабели учитывают температуру окружающей среды на каждом отдельном участке, что позволяет задействовать либо отключать разные участки обогрева.
Стоимость саморегулирующего кабеля выше, чем у резистивного, однако его показатели надежности также значительно превосходят показатели резистивного кабеля. Монтаж саморегулирующего кабеля осуществляется аналогично резистивному, однако в случае с первым нет необходимости в установке терморегулятора.
Какой кабель лучше выбрать для монтажа теплого пола?
В настоящее время саморегулирующие кабели для монтажа теплого пола поставляют компании Thermon и Raychem из США, Ensto, ССТ и т. д. Кабели от данных компаний обеспечивают до 20 лет работы без всяких повреждений. Ремонт кабеля теплого пола может стоить больших денег, поэтому не следует экономить, приобретая дешевый кабель, — лучше купить более дорогой и качественный кабель, чем потом тратить время и деньги на ремонт.
Что касается стоимости, укладка кабеля теплого пола резистивного варианта обязательно включает в себя установку регулятора, который также стоит денег. Саморегулирующий кабель не нуждается в дополнительном контроле температуры, поскольку сам уменьшает и увеличивает выделение тепла. На небольших площадях, например в ванной комнате или в туалете (рис. 3), регулятор практически не используется. Кроме того, такой кабель делится на отрезки любой длины, так что вы сможете выбрать оптимальную длину и не затратить много денег.
Рисунок 3. Способы укладки кабеля в туалете Однако если площадь обогрева увеличивается, ситуация меняется: в таком случае более экономично использовать кабель резистивный. Например, на кухне мебель стационарна и не требует перестановки, стол и стулья не имеют большой площади соприкосновения с подогреваемой поверхностью, то есть создаются хорошие условия для работы резистивного кабеля.
В случае с холлом или коридором лучше выбрать саморегулирующийся вариант, поскольку ковры и половики, которые часто кладут в этих помещениях, могут создать неблагоприятные условия, ухудшающие теплопередачу резистивного кабеля.
Таким образом, целесообразность использования того или иного вида зависит от того, в каком помещении будет осуществляться укладка кабеля теплого пола.