Достоинства саморегулирующегося теплого пола, расчет мощности, особенности применения

Электроэнергия обходится совсем недешево, потому использование резистивных кабелей обогрева напольного покрытия может обойтись весомыми счетами. Учитывая все особенности системы обогрева, производители изобрели специальный тип нагревательного провода, который сам регулирует температуру и экономит электроэнергию.

Что такое саморегулирующийся нагревательный кабель

Внешне данный вид нагревательного элемента сильно похож на обычный двужильный провод, при этом форма у него сплюснутая, а не круглая. Это не случайно, а сделано специально для увеличения площади контакта с нагреваемым элементом.

Важно! Кабель сам регулирует подачу и потребление электроэнергии в зависимости от степени нагрева, потому его назвали саморегулирующимся.

Применяется саморегулирующийся кабель:

• для обеспечения в трубопроводе оптимальной температуры для защиты от промерзаний;
• для монтажа теплых полов на открытом воздухе;
• в промышленности;
• для защиты образования льда на элементах кровли.

Конструкция провода такова, что он защищается от перегревания, при этом длина кабеля может быть самой разлной.

В проводе имеются шины, которые распределяют напряжение по длине всего контура. Есть пластиковый элемент, называемый проводящей матрицей, что позволяет выполнять раскрой провода без возникновения холодных участков.

При перегревании матрицы количество проводящих связей уменьшается, что приводит к уменьшению потока электрического тока. А при уменьшении тепла происходит обратный процесс. Таким образом поддерживается оптимальная температура.

Принцип работы саморегулирующегося кабеля представлен на видео:

Особенности применения

Раскрой производится непосредственно в процессе монтажа теплых полов. При этом можно использовать контуры длиной от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров. Для различных видов кабелей имеются ограничения максимальных длин, которые могут варьироваться от 70 до 160 метров.

При использовании саморегулирующихся проводов для системы теплого пола нужно учесть большую разницу токов между номинальными и пусковыми значениями (от 2 до 4 раз). Этим не следует пренебрегать при выборе пускорегулирующей аппаратуры.

Достоинства и недостатки нагревательного саморегулирующегося кабеля

Покупая саморегулируемый нагревательный кабель для теплого пола, стоит знать, что цена на данный вид проводника куда выше обычного провода, но при правильном проектировании контуров общая стоимость работ не будет дороже больше чем на 40%. К тому же экономичный процесс работы кабеля со временем окупится.

Саморегулирующийся кабельный теплый пол имеет следующие достоинства:

• надежность выше, чем у резистивных видов кабелей. Кабели не могут перегреться, что сильно уменьшает возможность возгорания или выхода из строя контура при самопересечении;
• не имеет определенной длины нагревательных контуров. Это дает возможность выполнять контуры с разной площадью, в том числе контуров менее 1 квадратного метра. Использовать для подобных целей резистивный кабель невозможно;
• легкий монтаж и использование простейших регуляторов;

Монтаж можно произвести во время укладки финишного покрытия

• возможность использования в помещениях, в которых применять взрывоопасные электроприборы.

Но есть и определенные недостатки у данного вида нагревательного элемента:

• высокая стоимость кабелей;
• необходимо использовать специальные пускорегулирующие элементы;
• способны обеспечивать комфортную температуру только на поверхности, потому не могут использовать для прогревания помещения.

Также стоит отметить один недостаток: данный вид нагревательного провода не позволяет быстро обогревать комнату. К тому же, учитывая показатели защитных блоков от сети, необходимо принимать во внимание то, что при низких температурах вокруг кабелей стартовый ток будет в 1,5 раза выше, чем при рабочем номинале системы обогрева.

Как рассчитать требуемую мощность обогревания пола кабелями

Рассчитывать тепловую мощность системы обогрева нужно, учитывая особенность отопления. К примеру, теплый пол может использоваться как основное отопление или вспомогательное.

Зависимость температуры на поверхности кабеля Nelsen Limit от мощности

Саморегулирующая функция позволят реализовать только один вариант, так как проводом не сможет поддерживаться постоянная температура, а будет периодически сбрасываться напряжение, чтобы поддерживать оптимальную комфортную температуру на поверхности.

Для осуществления вспомогательного отопления нужно тратить 110–140 Вт на обогрев квадратного метра покрытия. При этом, чтобы обогрев был эффективным, нужно позаботиться о качественной теплоизоляции.

Значение имеет размер помещения, на котором будет раскладываться нагревательный кабель. При этом контур не должен быть под мебелью, сантехникой и иными нависающими низко элементами. Производить обогрев этих мест и тратить электроэнергию нет смысла, а использование резистивных систем может вызвать перегрев.

Таким образом, учитывая только фактическую обогреваемую площадь, нужно будет умножить на норму за квадратный метр помещения.

К примеру, в помещении нужно обогревать 10 квадратных метров напольного покрытия, при этом саморегулирующийся кабель в связи со своей функциональностью будет использоваться только как вспомогательная система отопления. Если на основе уложен достаточный слой теплоизоляции, можно использовать минимальный расход – 110 Вт на квадратный метр. Получается, что будет требоваться 1100 Вт.

Теперь нужно определиться с длиной контура. Для этого нужно посмотреть паспортные данные кабеля. Там должна быть указана мощность на метраж нагревательного элемента.

Подбирать бухты нужно в зависимости от требуемой длины, при этом остатки нельзя срезать, потому что они имеют специальные контактные колпачки

Мощность кабеля может варьироваться от 5 до 150 Вт. Такой большой диапазон объясняется большой сферой применения саморегулирующегося кабеля. К примеру, для того чтобы поддерживать на кабеле температуру 27-28 градусов, а на нижней стороне напольного покрытия – 25 градусов (для ламината максимальная температура 26 градусов), нужно использовать 16-17 Вт мощности. Таким образом, 1100/16=68,75 м. На площадь 10 квадратных метров нужно будет использовать почти 70 метров кабеля, который сам регулирует температуру.

Как уложить провода: правильный контур – залог эффективности

Провод укладывается на пол целостным контуром, у которого концы присоединяются к термостату. При этом можно выбрать «змейку» или «улитку». Второй тип схемы более сложный в реализации, а выгоды практически от этого нет. Поэтому для кабельных систем чаще используют змеевидную структуру контура. Есть несколько видов змейки (двойная, тройная или с последовательной укладкой).

Виды укладки проводов

Выбор формы зависит от удобства монтажа и предпочтений каждого лично. При этом важнее шаг между проводами. Чем ближе будут провода, тем быстрее нагреется пол. При этом стоит помнить, что они будут самостоятельно регулировать температуру, следовательно, при более близком расположении потребляемая мощность будет такой же, а время сброса напряжения увеличится.

При этом не нужно стараться экономить на проводах и сильно отдалять их друг от друга, потому что в этом случае может возникнуть «тепловая зебра». Так специалисты называют участки напольного покрытия, которые имеют полосы разной температуры.

Важно! От стен нужно отступать 15 см, при этом кабели не должны соприкасаться.

Саморегулирующуюся систему удобно использовать, потому что она позволяет избегать случаев перегревания кабелей, поэтому данный вид нагревательного элемента более безопасный. К тому же он более удобен в монтаже, потому что при неправильном высчитывании шага между кабелями они не будут перегреваться, а потребление мощности останется таким же.

Теплый пол из саморегулирующегося кабеля

Что может быть приятнее в своем доме или квартире, чем ходить босиком по теплому полу в любое время года? И если у вас до сих пор нет подогрева хотя бы в ванной комнате, это нужно срочно исправлять! Поскольку ступать на холодный кафель после расслабляющей горячей ванны, мягко говоря, не очень приятно, да и чревато простудой.

Представляем вашему вниманию электрический теплый пол из саморегулирующегося кабеля. Как видно из названия – такой пол регулирует себя сам (это стало возможно за счет использования полупроводниковых материалов).

Какие опасения может вызывать такой вариант? Самые частые страхи: «проработает несколько месяцев, а потом перестанет греть», «вырастут счета за электричество», «сгорит проводка», «будет биться током», ну и, конечно, вопрос цены: «дорого». Разберемся в вопросе детально.

Что такое саморегулирующийся нагревательный кабель и как он выглядит?

Это кабель плоской формы, представляет собой 2 токопроводящие жилы, запрессованные в полупроводниковую полимерную матрицу так, что между жилами находится слой этого самого полупроводника. При низкой температуре в полупроводнике имеется множество токопроводящих каналов. Стоит подключить кабель к электричеству, как между жилами через полупроводник потечет ток, матрица начнет нагреваться, расширятся, а число каналов – уменьшаться. Чем сильнее нагрев, тем меньше станет путей для тока, и тем слабее будет дальнейший нагрев. В какой-то момент температура достигнет такого значения, что каналы в полупроводниковом материале почти полностью исчезнут. Наступит тепловое равновесие, когда количество отданного во вне тепла будет равняться выделившемуся от электротока – то есть дальнейшего нагрева не будет.

Примечательно, что любой участок работает независимо от остальных. Например, если проложить кабель около входной двери или вдоль внешней стены, где прохладнее – то и греть он там будет сильнее. А тот же самый кабель, идущий вблизи других источников тепла, где не так холодно, будет выделять меньше тепла. Поэтому он называется саморегулирующимся.

Поверх полупроводниковой матрицы имеется слой термостойкой изоляции, далее металлическая оплетка и, наконец, внешний слой изоляции. Наглядно выглядит так:

Принцип работы:

• «Состояние 1» – холодно, токопроводящих путей много, происходит интенсивный нагрев.
• «Состояние 2» – тепло, токопроводящих путей становится меньше, нагрев ослабевает.
• «Состояние 3» – горячо, мало токопроводящих путей, тепловыделение незначительное.

Область применения: для подогрева труб, резервуаров и емкостей, в качестве противообледенительных систем кровли, закладывается в цементную стяжку для обогрева пола с напольным покрытием из кафеля, природного камня, паркета или ламината.

Плюсы использования саморегулирующихся кабелей для обогрева пола

1. Экономия электроэнергии благодаря тому, что нагревается только там, где недостаточно тепло.
2. Мощность погонного метра кабеля одинакова и не зависит от общей длины. Будет одинаковой и для 0,5 метра, и для 15 метров при одинаковой температуре. Однако стоит отметить, что потребляемая мощность зависит от температуры – чем холоднее участок кабеля, тем большую мощность он будет потреблять и сильнее греться.
3. Не перегревается и не сгорает при перехлесте или сближении витков вплотную.
4. Можно нарезать на куски различной длины – от 20–30 сантиметров до десятков метров (максимальная длина имеет ограничение, нужно смотреть технические характеристики конкретной марки, обычно 85–100 метров).
5. Саморегуляция – кабель регулирует интенсивность своего нагрева сам, даже без отдельного термодатчика.

Недостатки саморегулирующихся кабелей

1. Высокие стартовые токи. При включении кабель потребляет значительный ток, особенно если имеются длинные холодные участки.
2. Полимерная матрица со временем портится, «выгорает», а заменить кабель в цементной стяжке под кафелем или паркетом весьма проблематично.
3. Качественные изделия стоят дорого, поэтому полноценный обогрев пола на больших площадях может обойтись «в копеечку».

Самые распространенные опасения

Теперь что касается опасений, упомянутых в начале:

• «Проработает несколько месяцев, а потом перестанет греть». Полупроводниковая матрица в процессе эксплуатации действительно теряет мощность. Но грамотно смонтированные качественные кабели работают довольно долго, минимум несколько лет (в соответствии с техническими характеристиками и гарантиями изготовителя на конкретные марки, обычно не менее 10–15 лет).
• «Вырастут счета за электричество». Действительно вырастут. Теплый пол будет греться, потребляя электроэнергию. Но именно саморегулирующийся кабель относительно экономный за счет изменения потребляемой мощности в зависимости от условий теплоотдачи.
• «Сгорит проводка». Это произойдет только при неграмотном монтаже. Если учесть нагрузку, проложить питающие кабели и провода достаточного сечения, установить качественный автоматический выключатель и УЗО – проблем с проводкой быть не должно.
• «Будет биться током». Аналогично предыдущему случаю – если все сделать грамотно, биться не будет. Тем более, у хороших саморегулирующихся кабелей имеется металлическая оплетка, которую необходимо заземлить, что сведет к минимуму любую утечку тока – при повреждении изоляции УЗО (либо сам автомат) просто отключит электроток.
• «Дорого». На рынке сейчас большое разнообразие марок по различным ценам. Но в данном случае не стоит гнаться за дешевизной, поскольку лучше заложить в пол качественный кабель, ведь его замена представляет собой весьма сложный и затратный процесс.

Монтаж и подключение

Сколько кабеля нужно?

Для теплого пола из саморегулирующегося нагревательного кабеля требуется 110–140 ватт на квадратный метр. Следовательно, площадь помещения умножаем на количество ватт (110 или 140 – чем большую величину возьмем, тем будет теплее) и делим на номинальную погонную мощность кабеля – получаем длину. Например, площадь ванной комнаты у нас 5 кв. метров. Если погонная мощность у кабеля 25 ватт/метр, тогда нам для обогрева пола в ванной потребуется: 5*110/25 = 22 метра.

Как уложить кабель?

На черновой пол укладывается отражающая теплоизоляция, чтобы минимизировать потери тепла. Далее кладут основание (металлическую сетку или монтажную ленту), по которому раскладывается и крепится сам кабель.

Правильный контур – залог успеха. Нагревательный кабель равномерно раскладывается по всей полезной площади по схеме «улитка» или «змейка», обходя трубы, унитазы, кухонные шкафы и т.д. Наиболее удобная для укладки форма – «змейка». Лучше делать двойную или даже тройную «змейку» – чтобы было 2 или 3 равномерно распределенных по всей площади комнаты независимых кабелей – это значительно увеличит надежность и позволит регулировать интенсивность нагрева. Не пересекайте кабеля, старайтесь не приближать витки ближе 5 см друг к другу, но и большие промежутки тоже не оставляйте – иначе будет «тепловая зебра». Задача – равномерно распределить кабеля по полу.

Саморегулирующийся нагревательный кабель подключают к электросети через «холодный» силовой кабель. Конец герметизируют муфтой и оставляют под стяжкой.

Не забывайте делать отступы теплового контура от стен на 15 см.

Как подключить силовой кабель?

Желательно использовать медные многопроволочные кабели, чтобы обеспечить хороший контакт методом обжима или пайкой обычным паяльником с оловом. Сечение питающей электропроводки выбирается исходя из подключаемой мощности, для этого имеются соответствующие электротехнические таблицы, но не забываем про стартовые токи и даем небольшой запас.

Подключение экранированного саморегулирующегося нагревательного кабеля при помощи «холодного» силового кабеля:

Герметизация конца делается так:

Нужен ли термостат и автоматика для саморегулирующегося кабеля?

Строго говоря, кабель саморегулирующийся, то есть в принципе способен работать без термостата при прямом подключении к электрической сети. Однако использовать данный кабель для обогрева пола желательно все равно вместе с термостатом и отдельной регулирующей автоматикой. Причин этому несколько:

1. С термостатом повысится надежность работы системы, это дополнительная защита от перегрева.
2. Появится возможность вручную устанавливать максимальную температуру, что даст гибкость регулирования.
3. Даже при высоких температурах саморегулирующийся кабель сам не отключится, все равно продолжает выделять незначительное количество тепла и потреблять небольшое количество энергии, термостат же позволит отключать его полностью при достижении заданной температуры.

После того как монтаж и подключение завершены, заливается стяжка глубиной не менее 3 см так, чтобы витки нагревательного кабеля оказались полностью утопленным и нигде не выглядывали.