Устройство кабельного теплого пола: 9 вариантов

Вступление

Продолжаю тему теплых полов. В этой статье поговорим про устройство кабельного теплого пола, слои электрического теплого пола и посмотрим 9 вариантов «пирога» электрического кабельного теплого пола.

Что подразумеваем под кабельным теплым полом

Нагревательным элементом кабельного теплого пола является электрический кабель. В отличие от обычного электрического кабеля, который по определению не должен греться, кабель теплого пола, специально сделан так, чтобы нагреваться при прохождении по нему электрического тока. Именно по этих технологическим особенностям подобные кабели называют греющими или тепловыми. О греющих кабелях подробно можно почитать Нагревательный электрический кабель, здесь кратко напомню.

• Существуют два типа греющих кабелей: резистивный и саморегулирующий;
• Сечение кабеля круглое (для пола) или плоское (для труб);
• Жил в кабеле может быть одна или две. На сегодня двухжильные греющие кабели наиболее популярны из-за удобности монтажа;
• Существуют кабели с экраном и без экрана для подавления электромагнитных помех;
• Каждый греющий кабель имеет характеристику удельная мощность (Вт/метр), которая является базовой, чтобы понять устройство кабельного теплого пола.

Мощность кабеля, тепловые потери и толщина стяжки

Если посмотрим, как работает кабельный теплый пол, будут понятны многие дальнейшие расчеты.

Греющий кабель, уложенный в пол, распространяет тепловое излучение во все стороны. Это значит, что по определению кабель будет греть, как пол в помещении, так и основание на которое он уложен. Если первый нагрев важен для выполняемых задач, то прогрев основания это прямые тепловые потери теплого пола.

Чтобы снизить эти тепловые потери, под греющий кабель разумно, подложить теплоотражающий материал. Посмотрите на таблицу потерь тепла в зависимости от толщины теплоизоляционного слоя.

Для уменьшения теплопотерь и повышения эффективности электрического теплого пола, как основание укладки греющего кабеля используется фольгированный утеплитель на вспененном полиэтилене марок Изолон, Фольгоизол, Экофол, Пенофол, Изофлекс. Его толщина от 2 до 10 мм.

Если данных толщин не хватает для эффективной работы теплого пола, качестве дополнительной теплоизоляции используется экструдированный пенополистирол в плитах. Он прочный, имеет различные технологические толщины и не вступает в реакцию с раствором. Его укладывают под фольгированный утеплитель.

Например, для теплого пола на лоджиях и балконах, рекомендовано делать слой теплоизоляции не менее 50 мм. Получить такую толщину можно только, использовав, пенополистирол в сочетании с фольгированным утеплителем.

Мощность греющего кабеля

Для каждого типа пола и наличие на полу теплоизоляции выбирается необходимая удельная мощность теплого пола. Удельная мощность теплого пола (Вт/кв. метр) рассчитывается по мощности греющего кабеля (Вт/метр). То есть, зная тип пола, можно рассчитать, какой греющий кабель нужно использовать и как его нужно уложить.

Вполне приемлемой можно считать таблиц для выбора необходимой удельной мощности будущего теплого пола. По ней можно дальше рассчитать мощность греющего кабеля и способ его укладки.

Особенности укладки греющего кабеля

Греющий кабель укладывается на основание пола спиралью. Спираль имеет две размерные характеристики: шаг ниток и длину ниток. Если длина ниток не имеет большого значения для расчета кабельного пола, то шаг укладки имеет важно значение. Поясню на примере.

Предположим, греющий кабель имеет мощность 16 Вт на метр.

• Если мы уложим на 1 кв. метр пола кабель в одну нитку, получим удельную мощность будущего теплого пола в 16 Вт/ кв. метр;
• Если ниток будет две (шаг 50 см), мощность будет 32 Вт кв. метр.
• Если шаг будет 100 мм, ниток на метре пола будет 9-10, мощность пола будет около 160 Вт.
• Если шаг сделаем 75 мм, то мощность теплого пол будет 13 ниток×16Вт=214Вт.
• По таблице 1, смотрим ожидаемые теплопотери и по таблице 2 смотрим, для какого пола такой теплый пол подходит.

Примечание: Такие расчеты, обычно проводят в магазинах при покупке кабеля для теплого пола. Однако, вы должны понимать конструкцию и будущее устройство кабельного теплого пола, чтобы рассчитать уровень пола.

Толщина стяжки над греющим кабелем

Чуть выше я пояснил, зачем под нагревательным кабелем нужен отражающий утеплитель. Однако, это не единственная важная вещь для эффективной работы электрического теплого пола. Огромное значение имеет слой, укрывающий греющий кабель. Поясняю.

Представьте, у вас есть лист железа и камень. Теперь представьте, вы одновременно нагреваете лист железа и камень в костре. Потом достаете их из костра и пытаетесь согреться. Что дольше и лучше будет вас обогревать? Правильно, камень.

Именно поэтому, максимальной эффективности кабельного теплого пола его (кабель) нужно укрывать слоем цементной стяжки. Менее эффективны теплые полы под плиткой. Однако их эффективность повышается, если использовать не керамическую плитку, керамогранит или натуральный камень.

Для выбора толщины стяжки над греющим кабелем теплого пола, предлагаю еще одну таблицу.

Как крепить кабель

Вопрос, как крепить кабель к основанию не праздный. Я уже говорил о важности спиральной укладки и важности четких расстояний между нитками спирали. Поэтому кабель перед заливкой бетона должен быть прочно закреплен.

Предлагаются два способа:

• На армирующую сетку с помощью пластиковых хомутов;
• На специальные полоски креплений, которые сами крепятся к основанию.

Первый вариант предпочтительнее, так как не нужно сверлить подстилающую фольгу для крепления монтажных полос.

Теперь у нас есть все параметры, чтобы представить:

9 вариантов устройство кабельного теплого пола

Вариант 1. Кабельный теплый пол на старом деревянном основании (снизу теплое помещение)

• Подготовка деревянного основания для заливки стяжки (ремонт, гидроизоляция, слой плит ГВП);
• Фольгированный утеплитель 20 мм;
• Сетка армирующая;
• Кабель;
• Стяжка 50 мм.

Вариант 2. Кабельный теплый пол на черновой стяжке выше второго этажа (внизу теплое помещение)

• Фольгированный утеплитель 2-5 мм;
• Сетка армирующая/монтажная лента;
• Кабель;
• Стяжка 45 мм/стяжка 60 мм.

Вариант 3. Кабельный теплый пол на плите перекрытия выше второго этажа (внизу теплое помещение)

• Черновая стяжка пола или наливной пол;
• Фольгированный утеплитель 2-5 мм;
• Сетка армирующая/монтажная лента;
• Кабель;
• Стяжка 45 мм/стяжка 60 мм.

Вариант 4. Кабельный теплый пол на бетонной плите над подвалом (холодное помещение внизу)

• Пенополистирольный утеплитель мин 30-50 мм;
• Гидроизоляция;
• Черновая стяжка 50 мм;
• Фольгированный утеплитель 2-5 мм;
• Сетка армирующая/монтажная лента;
• Кабель;
• Стяжка 45 мм/стяжка 60 мм.

Вариант 5. Кабельный теплый пол на балконе

• Пенополистирольный утеплитель 50 мм;
• Фольгированный утеплитель;
• Сетка армирующая;
• Кабель;
• Стяжка 30-50 мм.

Вариант 6. Кабельный теплый пол в штробе

Вариант 7. Кабельный теплый пол под плиткой

• Подготовка основания под плитку;
• Электрический греющий мат;
• Плитка.

Вариант 8. Кабельный теплый пол над сухой стяжкой

• Устройство сухой стяжки;
• Монтажная лента;
• Кабель;
• Финишная стяжка 5 -10 мм.

Вариант 8. Кабельный теплый пол в деревянном доме жесткое основание

• Укладка лаг по основанию;
• Теплоизоляция между лагами;
• Укладка отражающих пластин/отражающей фольги между лагами;
• Укладка кабеля между лагами через пропилы;
• Настил жесткого основания пола.

Вариант 9. Кабельный теплый пол в деревянном доме 2-й этаж

• Укладка теплоизоляция между лагами;
• Укладка отражающих пластин/отражающей фольги между лагами;
• Укладка кабеля между лагами через пропилы;
• Устройство пола второго этажа.

Выводы

Как видите, устройство кабельного теплого пола может быть весьма разнообразно. На что в завершении обращу внимание:

• Обязательно используйте под греющий кабель утеплитель, лучше фольгированный.
• Закрывайте греющий кабель цементной стяжкой от 5 см.
• При устройстве цементных стяжек менее 5 см, не забывайте добавлять фибру.
• Лучшим вариантом будет крепление кабеля к армирующей сетке с последующим устройством стяжки.

Выбор, установка и подключение кабельного теплого пола

Резистивный кабель является одним из первых нагревательных элементов, используемых для электрических теплых полов (ТП). Он реализуется в бухтах и пользователь должен самостоятельно определить способ его крепления, частоту укладки и необходимую длину. Эти показатели рассчитываются исходя из мощности, которая потребуется для основного рабочего отопления помещения или комфортного дополнительного подогрева напольного покрытия. Как правило, монтаж кабельного теплого пола осуществляется в песчано-цементную стяжку. Крепление самого кабеля к поверхности основания может выполняться на специальную ленту с крепежами или на металлическую сетку при помощи пластиковых стяжек.

ВАЖНО! В случае если требуется монтаж элетроподогрева в тонкий слой раствора или непосредственно под плитку (в клей) лучше отдать предпочтение нагревательным матам. Они могут комплектоваться кабелем диаметром всего 3 мм, который закреплен на сетке, кроме того, выполняющей функцию армирования цементного состава.

Простой расчёт мощности для выбора кабеля теплого пола

Проектная мощность кабельного ТП зависит, в первую очередь, от интенсивности его эксплуатации и способа использования – как основного средства отопления или в качестве системы повышения комфорта. Установка тёплого пола осуществляется не на всей площади помещения, при этом определяя зоны отопления, необходимо учитывать следующие факторы:

1. Кабель не монтируется под стационарной мебелью: диванами, шкафами, тумбами и т.п. Во-первых, это бесполезная трата материалов и электроэнергии. Во-вторых, возникающие локальные перегревы негативно сказываются как на предметах интерьера, так и на функционирование самих нагревательных элементов.
2. Укладка теплых полов осуществляется с соблюдением параметров минимальных отступов кабеля:

• от плинтуса – 5 см;
• внешней стены – 20-30 см (при хорошем утеплении можно уменьшить до 5-10 см);
• от внутреннего простенка и стационарной мебели – 10-15 см;
• от радиатора отопления – 20-25 см.

Основная система отопления

Рабочие проводники ТП должны быть расположены не менее чем на 80% площади помещения. При этом проектируемая удельная мощность должна составлять 180-220 Вт/м 2 . В случае если помещение находится не на первом этаже, внешние стены хорошо утеплены, а окна имеют многокамерный профиль и энергосберегающие стеклопакеты, допускается снижение общей мощности нагревательных элементов до 150-180 Вт/м 2 .

Шаг кабеля электрического теплого пола рассчитывается по следующей формуле:

, где Ш_к — шаг размещения кабеля, в см; S – квадратура обогреваемого участка помещения, в м 2 ; L — длина кабеля, в м.

В свою очередь, подбор длины кабеля осуществляется в зависимости от мощности конкретной марки. Например, если в помещении площадью 10 м 2 планируется укладка электрического тёплого пола в качестве основного средства обогрева, то суммарная мощность отопителя должна составлять 1600 Вт (ориентируемся на усредненные показатели нормативов – 200 Вт/м 2 и 80% от общей квадратуры). Берем кабель Nexans MILLICABLE FLEX с линейной удельной мощностью 10 Вт/м. Следовательно, для рабочего отопления необходимо 160 м подобного электротехнического изделия. Представляя полученные данные в формулу 1, получаем:

Это и будет шаг, с которым необходимо укладывать кабель, чтобы получить напольное покрытие, способное самостоятельно отапливать помещение.

Вспомогательная система отопления — поддержание комфортной температуры напольного покрытия

Если электрокабельный ТП используется в качестве дополнительной системы, то достаточным будет частичный прогрев поверхности напольного покрытия:

• для ванной комната – 60%;
• туалета – 30%;
• кухни – 35-40%;
• жилых помещений – 60-70% от общей площади.

Расчёт для системы «Комфорт» происходит по той же формуле (1), что и для основной рабочей. Однако, так как удельная теплопроизводительность 1 м 2 для вспомогательных коммуникаций требуется заметно ниже, то либо значительно увеличивается шаг укладки, либо устанавливается кабель с меньшей линейной удельной мощностью. При этом осуществлять монтаж электрического теплого пола с шагом проводников больше 15 см считается нецелесообразным. Предпочтительней брать кабель меньшей мощности или зонировать места обустройства теплых участков по их функциональному назначению.

Например, при большой квадратуре совмещенного санузла можно разбить поверхность пола на зоны подогрева перед умывальником, унитазом, на площадке выхода из ванной или душевой кабины.

Схема укладки и основные типы кабелей ТП

Существует два основных типа кабелей для теплого пола:

1. Одножильный — контакты холодных проводов, по которым осуществляется подвод электроснабжения, находятся с двух сторон нагревательной секции. В активном состоянии подобные проводники дополнительно индуцируют незначительные магнитные поля. Одножильные нагревательные кабеля отличаются следующими эксплуатационными характеристиками:

• нагревательный элемент имеет изоляцию из фторопласта или сшитого полиэтилена;
• жила заземления сделана из луженой меди;
• кабеля электрического теплого пола находятся внутри экранирующей оболочки, сплошной или сетчатой;
• общая внешняя изоляция изготавливается из поливинилхлорида, который лучше противостоит ультрафиолетовому излучению – может использоваться на открытом воздух, например, в противообледенительных системах;
• соединительные контактные муфты находятся на обоих концах кабеля.

Структура одно и двухжильного нагревательного кабеля

1. Двухжильный нагревательный кабель. В нем под общей наружной изоляцией находятся два изолированных друг от друга проводника: первый – резистивный, нагревательный, второй – «холодный» возвратный. Контакты для подключения выходят с одной стороны рабочей секции.

Примерная схема укладки одножильного нагревательного кабеля на кухне

Важно! По сроку эксплуатации по качеству нагрева оба типа кобеля не отличаются. При этом двужильный кабель стоит дороже, но его укладка выполняется значительно проще.

Способы монтажа кабеля электрического теплого пола

До начала установки электроподогрева, необходимо обязательно проконтролировать сопротивление токоведущих жил. Допустимые отклонения от параметров указанных в паспорте устройства не более +\- 10%.

Установка ТП электрического в стяжку под плитку

Независимо от того является ли нагрев напольного покрытия основным способом отопления помещения или дополнительным укладка электрического теплого пола своими руками осуществляется по одному алгоритму:

Подготовка

1. Выбирается место установки терморегулятора. Под него вырезается ниша (по габаритам на 5 мм больше чем корпус устройства), а также штроба глубиной 30 мм и шириной 25 мм для инсталляции провода холодной секции нагревателя. Если в комплекте терморегулятора нет монтажной коробки, допускается использование электрического подрозетника, который фиксируется в нише при помощи алебастра. В монтажную коробку заводится электрический провод с заземлением.
2. Проверяется уровень пола электронным нивелиром или водяным уровнем. Если уклон составляет менее 1 см по всей площади помещения, то разрешается укладка теплоизоляционного покрытия. Под монтаж кабельного теплого пола подойдут, например, плиты из экструдированного пенополистирола или обычного пенопласта высокой плотности. Плиты фиксируются удобным способом – на специальный цементно-полимерный клей, жидкие гвозди или тарельчатыми дюбелями. По основанию со значительными перепадами или дефектами поверхности, может потребоваться обустройство дополнительной выравнивающей стяжки.
3. На поверхности теплоизоляции закрепляется штукатурная металлическая сетка. Её фиксация осуществляется при помощи пластиковых клипс непосредственно к теплоизоляции. Если пенополистирол уложен свободно, то сетка крепится через него к несущему основанию. Используются длинные дюбеля с учетом толщины теплоизоляционного слоя.

Монтаж кабельного нагревателя

1. Дальнейшая установка теплых полов выполняется в соответствии с ранее разработанной схемой. Провод крепится на сетке и фиксируется пластиковыми стяжками. Холодная секция нагревательного элемента заводится в монтажную коробку, при этом место соединения нагревательной и холодной части (муфта) должно располагаться на полу, а не в стенной штробе. Муфта или место безмуфтового соединения (к примеру, у марок теплого кабеля Nexans, Hemstedt) ни в коем случае не должны быть изогнуты или деформированы.
2. Из монтажной коробки выводится металлическая гофрированная трубка диаметром до 10-12 мм, в которой размещается кабель от датчика контроля температуры греющей плиты. Сам чувствительный сенсор должен находиться внутри обогреваемой площадки, не менее чем в 40 см от её края, точно между двумя соседними витками кабеля электрического теплого пола. Конец трубки рекомендуется закрыть специальной заглушкой, чтобы при заливке бетоном смесь не попала внутрь. Гофрированная трубка, по возможности, должна быть размещена прямо, без изгибов. Датчик температуры в комплекте с терокомпенсированным проводом заводится в гофрированную трубку на её полную длину. Необходимо убедиться в том, что данную процедуру возможно выполнить со стороны монтажной коробки, так как существует вероятность замены сгоревшего датчика в процессе эксплуатации ТП. Штроба заделывается любой подходящей строительной смесью, желательно быстротвердеющей.
3. Провода подключаются к терморегулятору, осуществляется проверка работоспособности всей системы.
4. Установка теплых полов всегда завершается замерами текущего сопротивления кабеля, которое сравнивается с предыдущими значениями. Существенная разница в этих величинах может служить показателем механических повреждений изоляции электротехничекого изделия.

Монтаж греющей плиты и плитки

1. Укладка плитки может выполняться при помощи специального термостойкого клея предназначенного для тёплых полов непосредственно на нагревательный кабель. Однако этот вариант больше подходит для модификаций ТП, изготавливаемых в виде электрических греющих матов. В то же время для инсталляции толстого кабеля подобный монтажный способ содержит несколько недостатков:
   • расход дорогостоящего клея будет весьма существенным;
   • высок риск повреждения кабеля;
   • процесс укладки плитки на проводники достаточно сложный даже для профессионалов.
2. Предпочтительней предварительная заливка греющей плиты. Оптимальная толщина стяжки под теплый электрический пол из кабеля варьируется от 30 см до 50 см. В качестве материала рекомендуется использовать специальные сухие смеси с пометкой «для тёплого пола». Они имеют высокую пластичность и не растрескиваются под действием температурных деформаций. Некоторые мастера, выполняющие укладку теплого пола в стяжку, добавляют в простую цементно-песчаную смесь пластификаторы и фиброволокно. Такой состав обойдется существенно дешевле готовых магазинных смесей, хотя для определения нужных пропорций потребуется некоторый практический опыт.

Важно! Первый запуск теплого пола возможен только через 28 дней с момента заливки, после того как цементно-песчаная стяжка наберёт эксплуатационную прочность.

Несколько дополнительных советов:

• если кабель теплого пола ориентирован перпендикулярно стыковочному шву плит перекрытия, то его нельзя монтировать внатяжку. Следует выбрать слабину и зафиксировать нагревальный элемент полумесяцем, что обезопасит его от напряжений температурной или усадочной деформации шва;
• если на участке, где осуществляется монтаж кабельного теплого пола, проходит труба отопления, подачи горячей воды или находится другой источник тепла, то термокабель необходимо теплоизолировать. Это поможет уберечь его от перегрева. Изоляцию можно выполнить пробковой подложкой толщиной 3-5 мм;
• термодатчик будет показывать температура более точно, если расположить его ближе к поверхности стяжки. Для этого под конец трубки, где расположен чувствительный сенсор рекомендуется положить небольшую подкладку 1,5-2 см толщиной.

Монтаж теплого пола под ламинат

Ввиду того, что кабель создает на поверхности основания значительные неровности, укладка тёплого пола под ламинат осуществляется в цементно-песчаную стяжку. Следует также учитывать, что ламинат более чем на 80% состоит из древесины – он довольно чувствителен к температурным колебаниям. Поэтому не рекомендуется использовать обычный ламинат в качестве напольного покрытия для тёплого пола, а необходимо выбирать его специализированные марки, рассчитанные на нагрев.

Тем не менее, даже с термоустойчивым ламинатом не всегда удается создать основную систему отопления дома. Ведь максимальная эксплуатационная температура для подобного покрытия рекомендуется не выше 30°С.

Важно! Установка теплого пола своими руками поможет значительно снизить общие затраты. Однако подключение терморегулятора к общедомовой электросети через отдельное устройство защитного отключения (УЗО) рекомендуется доверить профессиональному электрику, имеющему соответствующий допуск к проведению монтажных операций такого рода.