Обилие поисковых запросов типа «теплый пол кабель» легко объясняется. Любые системы подогрева полов уже успели в полной мере доказать свою состоятельность, эффективность, способность создавать действительно комфортные условия в помещениях. А если выбирать между водяным и электрическим (кабельным) теплым полом, то по критериям простоты самостоятельного монтажа и необходимых стартовых материальных вложений, кабель выигрывает безоговорочно.
Теплый пол кабель
Действительно, обладая даже начальными познаниями и навыками в электротехнике и общестроительных вопросах, мобилизовав свои старания, умения и внимательность, такую систему вполне можно смонтировать и запустить самостоятельно. И в этой статье мы попробуем вас в этом убедить.
Содержание статьи
Особенности электрического «теплого пола» с кабелем
Чтобы не казаться голословными, в этом разделе публикации мы постараемся убедить читателя, что электрический кабельный «теплый пол» имеет массу преимуществ перед водяным.
Не станем в этой статье расписывать принципиальные преимущества всех систем подогрева поверхности пола. Такой подход действительно показывает и максимальную эффективность, и комфортность для жильцов при перемещении по полу, и оптимальное распределение температур воздуха по высоте помещения. Все это свойственно и водяным, и электрическим системам примерно в равной степени. Но, казалось бы, с точки зрения эксплуатационных затрат водяная система выглядит более экономичной, ей бы и отдать предпочтение…
Однако, если рассмотреть проблему «под разными углами» — картина будет отнюдь не столь однозначной.
- Начнем со степени сложности реализации проекта. Здесь даже сопоставлять затруднительно, так как монтаж трубных контуров с их завязкой на коллекторы, на регулировочные смесительные узлы – несравнимо тяжелее, нежели прокладка нагревательного кабеля.
- Для оборудования водяного «теплого пола» потребуется немало места. Управление же электрической системой – это компактный блок, по размерам сопоставимый с обычным выключателем.
Разница разительная – громоздкий смесительно-коллекторный шкаф или компактный терморегулятор, устанавливаемый в обычное розеточное гнездо.
- Водяной «тёплый пол» часто бывает в принципе невозможен в домах многоэтажной застройки. Во всяком случае – это придется уточнять, и в случае согласия — составлять проект со строго оговоренными условиями подключения к тепловой сети, затем его утверждать, согласовывать и т.п. Для электрической системы нужно лишь то, чтобы общая потребляемая мощность в квартире не выходила за рамки дозволенного. А так – все в руках хозяев, безо всяких согласований и прочих бюрократических процедур. С этой точки зрения, электрические «теплые полы» — полностью универсальны.
Почему нельзя устанавливать водяной теплый пол в квартире?
- Как ни крути, трубы с теплоносителем, замурованные в полу, остаются потенциальной угрозой протечки. Пусть с очень невысокой вероятностью, но все же…
Авария на водяном «теплом полу» — проблема нечастая, но зато, если уж такое случилось, то устранение последствий превращается в очень масштабное мероприятие.
- Электрические системы всего намного проще и чувствительнее в управлении.
- Электрический теплый пол несложно запустить в любой момент, например, когда летом вдруг пошла череда прохладных дней, и в комнатах стало некомфортно. Запустить громоздкую систему водяного отопления с подключенным «теплым полом» решится в таких обстоятельствах не каждый. Да и выйдет она на рабочий режим – далеко не сразу.
Единственным «минусом», сразу приходящим на ум, является немалая стоимость электроэнергии. Но это – вовсе не «приговор». При правильном монтаже, разумной эксплуатации, при эффективной термоизоляции дома или квартиры – ничего пугающего хозяев не ожидает. И в особенности, если электрический «теплый пол», как это часто практикуется, создается не взамен общей системы отопления, а лишь для повышения уровня комфортности в отдельных помещениях квартиры или даже на отдельных участках комнат.
Общее строение «теплого пола» с нагревательным кабелем
Чтобы принимать решение о выборе того или иного «теплого пола», надо, думается, понимать, что выбранная система собою представляет, и с чем простоит столкнуться в ходе выполнения монтажных работ.
Итак, подогрев пола с помощью электрического кабеля.
Примерная схема устройства «теплого пола с электрическим нагревательным кабелем.
1 — плита перекрытия.
2 — стой термоизоляции, необходимый для эффективной работы системы «теплый пол».
3 — тонкая стяжка, закрывающая термоизоляцию и выравнивающая поверхность под укладку нагревательного кабеля.
4 — тонкая термоизоляционная подложка, обычно – из вспененного полиэтилена, с фольгированной поверхностью. Отражающая фольгированная поверхность должна смотреть вверх.
5 — уложенный нагревательный кабель «теплого пола».
6 — Монтажные ленты (шины), облегчающие укладку кабеля. Необязательный элемент – кабель часто просто подвязывают к армирующей полимерной сетке, как показано на первой иллюстрации этой публикации.
7 — цементно-песчаная стяжка, толщиной от 20 до 50 мм, закрывающая кабель, становящаяся не только основой для последующего настила финишного покрытия пола (поз. 8), но и распределителем и аккумулятором выработанного кабелем тепла.
9 — соединительные муфты, обеспечивающие коммутацию нагревательного кабеля с проводами питания, или, как их еще называют, «холодными концами» (поз. 10).
11 — термодатчик в трубке, вмурованной в стяжке, для постоянного отслеживания температуры нагрева «теплого пола».
12 — Терморегулятор, расположенный в удобном для пользователя месте. Выполняет функции общей коммутации всех подходящих проводов («холодных концов», кабеля домашней электросети 220 В, сигнального провода термодатчика) и управления – отлаженная система будет поддерживать температуру нагрева поверхности, заданную пользователем, или по запрограммированному алгоритму.
Схема, безусловно, лишь примерная, и на деле могут быть как мелкие, так и довольно серьезные изменения, в зависимости от конструкции пола. Но общий принцип сохраняется: в любом случае – под нагревательным кабелем обязательно должен располагаться слой термоизоляции.
Стяжка, заливаемая поверх кабеля – это оптимальное решение. Но если посмотреть внимательнее на проекты, опубликованные в интернете, то видно, что иногда даже обходятся без нее. Пример показан на иллюстрации ниже.
Один из вариантов размещения нагревательного кабеля в «недрах» деревянного пола
В данном примере между лагами деревянного пола уложены жесткие плиты высокоэффективного утеплителя с внешним фольгированным покрытием. По ним произведена укладка нагревательного кабеля. Сверху кабель ничем не заливается – просто по лагам осуществляется монтаж половиц.
Да, такая схема тоже будет работать, но надо правильно понимать, что высокой эффективности ожидать от нее не приходится. Для создания каких-то «зон комфорта» – возможно, но в качестве альтернативы отоплению – и речи быт не может.
Разновидности нагревательных кабелей для «теплых полов»
Для систем электрического подогрева пола могут применяться кабели резистивного типа (с традиционным нагревом проводника при пропускании по нему электрического тока) или полупроводниковые (там принцип несколько иной).
Резистивные нагреватели для «теплого пола»
Они, в свою очередь, делятся на одно- и двухпроводные (или одно- и двухжильные). И это различие, с точки зрения удобства монтажа системы, очень даже серьезное.
Однопроводный нагревательный кабель показан на иллюстрации ниже:
Схема устройства однопроводного нагревательного кабеля
1 — провод (жила), с определенным электрическим сопротивлением, необходимым для нагрева при пропускании переменного тока 220 вольт.
2 — термостойкая ПВХ-изоляция проводника.
3 — экранирующая медная оплетка кабеля.
4 — внешняя общая ПВХ-изоляция нагревательного кабеля, устойчивая к щелочной среде бетонной стяжки.
5 — коммутационные муфты, в которых выполнено и заизолировано электрическое соединение завоевательного провода и холодных концов (поз. 6). Кабель одножильный, так что таких муфт – две, но одной на каждом конце.
7 — зачищенные концы проводов для подключения в клеммах терморегулятора. Две штуки – это сам проводник, для подключения к N или L, и оплетка – для подсоединения к заземлению РЕ, если оно организовано в домашней сети.
Теперь сразу сравним с двухжильным аналогом.
При всем сходстве, различия все же очень серьезные
Смотрим только на отличия:
1а — вместо одной, кабель имеет две жилы (два проводника). Они обе могут быть резистивными, то есть участвовать в нагреве. Но есть модели кабелей, в которых нагревательная жила все равно одна, а вторая служит только для коммутации цепи.
2а — изоляция посерьезнее. То есть сначала каждая жила облекается в собственную термостойкую ПВХ-изоляцию, а затем, перед медной оплеткой, идёт еще и общий слой.
5а — коммутационная муфта – всего одна, как один и «холодный конец» (поз. 6а). Но в этом конце уже три проводника (поз. 7а) – для подключения в клеммах к L, N и PE.
8 — концевая муфта свойственна только двухжильным кабелям. В ней замыкается электрическая цепь между двумя проводниками, с последующей надежной изоляцией этого узла.
Несложно понять, что при равенстве электротехнических показателей, при одинаковой необходимой длине нагревательного кабеля, двухжильный не в пример удобнее в укладке. Доказательством тому – следующая схема:
Разница в раскладке одножильного (слева) и двухжильного нагревательного кабеля.
Совершенно одинаковые помещения и рисунок укладки кабеля. Но при одножильном варианте (слева, на зеленоватом фоне) обязательным условием становится то, что оба конца кабеля должны сойтись на одном участке – для подключения к терморегулятору. Это может значительно осложнить укладку, еще и с учетом того, что пересечения кабеля на полу недопустимы. Пример, скажем так, не особо показательный, с очень простой схемой, а бывают и весьма сложные конфигурации, и приходится «ломать голову», как соблюсти все эти требования.
Иное дело – двухжильный, подходящий к терморегулятору только одним концом. Второй конец с муфтой может «теряться» где-то на просторах помещений – это совершенно неважно, так как электрическая цепь все равно замкнута.
Сетчатый мат с уложенным нагревательным кабелем
Но по сути – это разновидности обычного резистивного кабеля, просто в несколько «модифицированном обрамлении».
Полупроводниковые нагревательные кабели с саморегуляцией
А вот полупроводниковые кабели стоят особняком, так как их способности по выработке и отдаче тепла – принципиально иные.
Строение нагревательного полупроводникового саморегулирующегося кабеля
У такого кабеля также два провода (поз. 1), но ни один из них не становится источником нагрева. Это всего лишь проводники, один из которых подключается к фазе, второй – к нулю.
Провода заключены в полупроводниковую матрицу (поз. 2). Таким образом, при включении питания параллельные провода в матрице задают лишь разность потенциалов (по всей своей длине). А проводимость и нагрев происходят именно за счет уникальных свой матрицы – об этом расскажем чуть ниже.
В остальном же строение несложное – несколько слоев изоляции (поз. 3), экранирующая оплетка (поз. 4) и внешняя надёжная изоляция (поз. 5), спокойно выдерживающая даже погружение кабеля в воду (подобные нагревательные кабели часто используются для зимнего подогрева водопроводов, причем даже с размещением внутри трубы).
С одной сторону такому кабелю подключаются «холодные концы», с противоположной – он завершается концевой муфтой, выполняющей исключительно изоляционные функции. Провода между собой нигде не замыкаются накоротко!
Как работает матрица? Она потому и называется полупроводниковой, что ее проводимость и выделение тепла напрямую зависит от внешних условий, а конкретно – температуры.
Изменение проводимости матрицы саморегулирующегося кабеля в зависимости от температуры
Взглянем на схему. Изменение температуры внешней среды на ней показано оттенками – от фиолетового до оранжевого. Светлыми точками на матрице условно показаны открытые «дорожки проводимости», темными – запертые для прохождения тока участки.
Смотрите, что получается. Чем холоднее среда вокруг кабеля, тем больше матрица пропускает через себя электрического тока, нагреваясь при этом и отдавая тепло. Но по мере роста температуры на каком-то определённом участке проводимость на нем начинает снижаться. А при достижении какого-то уровня – и вообще приходит к минимуму, с почти полным запиранием матрицы. Интересно, что все участки (произвольной длины) — абсолютно независимы, то есть такая саморегуляция дифференцируется по температуре на протяжении всего кабеля.
Надо ли говорить, что подобная схема способна дать очень значительный эффект экономии электроэнергии? А кроме того, практически сводится к нулю вероятность пригрева кабеля и возникновение по этой причине какой-то опасности возгорания.
Правила укладки кабелей. Проведение расчетов
Чтобы правильно спланировать и рассчитать свой кабельный «тёплый пол», необходимо знать основные «постулаты», касающиеся его правильной укладки.
Термоизоляция
Начнем с того, что слой термоизоляцией под системой нагрева – обязателен. Даже в случае, когда снизу под перекрытием расположено отапливаемое помещение. В противном случае выработанное тепло будет растрачиваться «вхолостую» на никому не нужный прогрев массивного перекрытия и капитальных стен, на которые оно опирается. В любом случае перекрытие ( тем более – основание по грунту) будет холоднее нагревающегося кабеля, то есть станет «оттягивать» на себя тепло, при своей огромной теплоемкости. Теплопотери, а стало быть, и затраты на электроэнергию, станут недопустимо высокими.
Каким же должен быть слой термоизоляции? Вообще-то, требуется профессиональный теплотехнический расчет. Но можно исходить и их значений, выведенных «лабораторно» и проверенных практически.
Ниже показана диаграмма зависимости величины теплопотерь (ось Y) от толщины утеплителя в миллиметрах (ось Х). Диаграмма составлена по результатам расчетов для помещения с оптимальным уровнем термоизоляции стен, окон, потолков (при плохом утеплении затевать «теплый пол» — вообще бессмысленная задача). В качестве утеплителя рассматриваются плиты экструдированного пенополистирола (ЭППС, XPS) со средним коэффициентом теплопроводности примерно 0,033 Вт/(м×℃).
Зависимость количества тепловых потерь «теплого пола» от толщины нижнего утеплительного слоя
Что мы видим?
Если утеплителем полностью манкировать, то даже в условиях полноценной термоизоляции помещения до трети выработанного кабелем тепла (около 32%) просто теряется.
С увеличением толщины теплопотери стремительно уменьшаются. Но полностью свести их к нулю – недостижимо. Интересная особенность – при толщине ЭППС в 30 мм потери доходят до 12-13% (почти втрое), а затем их падение становится уже совсем не таким «стремительным». Так, при толщине 40 мм потери около 8÷9%. С дальнейшим ростом толщины эта тенденция только нарастает. То есть можно сказать, что слой в 30÷35, максимум 40 мм будет оптимальным, и с дальнейшим повышением толщины — выигрыша практически можно не ожидать.
Где укладывается кабель? Его длина и шаг укладки.
Монтаж «тёплого пола» в обязательном порядке предваряется составлением точной масштабированной схемы раскладки кабеля. Какие критерии при этом принимаются в расчет?
Подобная схема должна составляться для каждого помещения, где будет укладываться «теплый пол».
- Должно быть намечено место установки терморегулятора (поз. 1) — так, чтобы его не закрывали ни предметы мебели, ни портьеры и т.п. Обычно его размещают на уровне розеток, одним из устройств создаваемого блока. Именно к этой точке должен быть подведен кабель питания, соответствующий мощности «теплого пола».
- Сразу же определяется место расположения термодатчика (поз. 2) и обязательно наносится на схему. Датчик должен расположить на расстоянии примерно 500÷600 мм от стены, и обязательно – посередине петли уложенного нагревательного кабеля.
- На схеме должны быть указаны и места расположения муфт – коммутационных и концевых (поз. 3 и 4). Их количество и расположение зависит от того, какой кабель используется, одно- или двухжильный.
- На чертеже указываются границы площади, на которой будет укладываться кабель. Дело в том, что, как уже говорилось, его не размещают под стационарными предметами мебели и бытовой техники (поз. 5). Отступ от стен (N) – минимум 50 мм, а от отопительных приборов или иных источников тепла – не менее 100 мм.
- По намеченным границам затем следует сразу определить площадь поверхности, на которой будет раскладываться кабель – это значение вскорости нам понадобится. Кстати, считается вполне нормальным, чтобы площадь «теплого пола» составляла порядка 75% от общей площади помещения.
- Для нанесения на схему «рисунка» раскладки кабеля, необходимо знать величину шага (на нашем рисунке – D) между соседними витками, а это никак не определишь без значения точной его длины. И обе эти величины «завязаны» на необходимую удельную мощность нагрева.
А эта мощность, в свою очередь, зависит от условий эксплуатации теплого пола и от особенностей основания, на которой он монтируется (по грунту или, скажем, над отапливаемым помещением). Можно руководствоваться следующими значениями:
| Особенности помещений и планируемой эксплуатации системы подогрева | «Теплый пол» планируется для роли основного источника тепла в помещении | «Теплый пол» будет работать совместно с отоплением, создается только для повышения уровня комфорта |
|---|---|---|
| Пол по грунту или над неотапливаемым помещением | 180 Вт/м² | 130 Вт/м² |
| Пол над отапливаемым помещением | 150 Вт/м² | 110 Вт/м² |
- Далее, каждый выпускаемый нагревательный кабель обязательно имеет в перечне характеристик удельную мощность – ватты на погонный метр длины. Например, 15 Вт/пог.м.
- Имея площадь, и значения удельных мощностей для пола и для кабеля, несложно рассчитать минимально необходимую его длину. Ну а, зная длину – рассчитать и шаг укладки.
Не будем «мучить» читателя формулами – просто предложим калькулятор, который быстро и точно рассчитает обе эти величины.
Добавим лишь, что если по расчетам шаг укладки получается больше 300 мм, то лучше будет несколько увеличить длину кабеля, чтобы уменьшить шаг. В противном случае может наблюдаться «эффект зебры», то есть чередование теплых и холодных полос на полу.
Калькулятор расчёта длины нагревательного кабеля и шага его укладки
После расчета можно заканчивать составление схемы – и можно приступать к ее реализации.
Монтаж «теплого пола» с нагревательным кабелем
Самостоятельный монтаж — пошагово
Для монтажа «теплого пола» придется приобрести еще и терморегулятор и термодатчиком (если они не входят в предлагаемый комплект). Разнообразие терморегуляторов – очень велико, они могут быть простейшими, только с функцией термостата, или программируемыми, способными работать по заданному алгоритму. Но вот схема их подключения – практически при этом не меняется.
Пример электронного терморегулятора с термодатчиком в комплекте
Большинство таких приборов рассчитано на установку в стандартное розеточное гнездо. Выбор – по финансовым возможностям покупателя и предпочтениям – от простейших недорогих, до «навороченных».
Если все приобретено – можно начинать.
| Иллюстрация | Краткое описание выполняемой операции |
|---|---|
 | Некоторые производители комплектов вкладывают в коробку разлинованною «болванку» для составления масштабированной подробной схемы. Например, такой… |
 | Первый шаг – в намеченном для установке терморегулятора месте специальным буром выбирается гнездо для стандартного подрозетника. |
 | Вниз от этого гнезда прорезается вертикальная штраба, примерно 20×20 мм. В ней должны разместиться гофрированная трубка с термодатчиком, и холодный конец (концы) нагревательного кабеля. |
 | Перед монтажом контура сразу тщательно убирается весь строительный мусор. |
 | Нелишним будет прогрунтовать поверхность пола, так как впереди предполагается укладка раствора, и адгезионные качества поверхности – очень важны. |
 | Пол уже получил нужную термоизоляцию – она закрыта стяжкой. Но мастера решили усилить эффект, и застелить поверхность еще и слоем рулонного утеплителя с отражающей поверхностью. Целесообразность такого шага, при качественном утеплении – весьма спорная, но хуже, конечно, от него не станет. |
 | После настила утеплителя – крепятся к поверхности пола монтажные ленты, которыми удобно фиксировать кабель. Крепить можно, например, обычными дюбелями. Расстояние между параллельными лентами - не регламентируется, но обычно в пределах 500÷1000 мм. |
 | Поверхность готова к раскладке кабеля. |
 | На лентах часто «расставлены» скобы и язычки – ими очень удобно и просто фиксировать кабель. |
 | Кабель раскладывается и фиксируется строго в соответствии с составленной схемой. Крепить можно, конечно, и иначе. Например, сначала раскладывается полимерная армирующая сетка, к которой затем подвязывается кабель. «Холодный конец» кабеля (в данном примере он двухжильный) должен подойти к вырезанной в стене штрабе. |
 | В гофрированную трубку заводится термодатчик с сигнальным кабелем. Протаскивается до самого конца трубки. |
 | Затем этот дальний конец гофры глушится пластиковым колпачком. |
 | Гофра с термодатчиком укладывается на установленное ей место, фиксируется. Противоположный ее конец укладывается в вырезанную щтрабу. |
 | Туда же, в штрабу, укладывается холодный конец кабеля, после чего она заделывается подходящим строительным раствором. |
 | Естественно, к этому моменту уже должен быть установлен подрозетник, в который заводятся провода – «холодные концы», провод термодатчика и кабель питания 220 В. Производится коммутация – к клеммам терморегулятора. Здесь все несложно – клеммы подписаны, и ошибиться практически невозможно. Проводится прозвон цепей, замер сопротивления уложенного кабеля (указано в паспорте), и тестовый пуск системы, буквально на минуту, чтобы убедиться, что нагрев начат. Если все в норме – система обесточивается, а еще спокойнее будет хозяину, если до конца работ и терморегулятор будет снят – чтобы никто случайно не включил ее. Вернуть этот прибор на место – пятиминутная задача. |
 | Далее, кабель необходимо закрыть стяжкой. Так как в нашем примере было решено настелить дополнительное утепление, придётся в нем вырезать окошки для контакта стяжки с основанием. Окошки нарезаны длиной порядка 200 мм, шириной 50, в шахматном порядке, с разбежкой в одном ряду около метра. |
 | При необходимости – устанавливается система маяков. Ну а дольше – выкладка раствора и его выравнивание. Технология укладки (заливки) может быт разной, в зависимости от выбранного состава для стяжки. |
 | Залитая стяжка оставляется до полного высыхания. В первую неделю ее рекомендуется ежедневно увлажнять и закрывать затем полиэтиленовой пленкой. Категорически запрещено «ускорять» готовность стяжки включением системы подогрева – вся работа пойдёт насмарку. Стяжка должна набрать прочность исключительно в естественных условиях. |
После этого, если с другими задачами ремонта в комнате закончено, можно установить терморегулятор и провести пуск системы. Но и тут требуется определенная осторожность.
Не рекомендуется включать «теплый пол» сразу на полную мощность. Начинают обычно с 15 градусов, и затем через каждые сутки добавляют по пять, до выхода на планируемый режим. Так конструкция пола получит постепенную полную адаптацию с системой подогрева.
Дополнительно рекомендуем ознакомиться с информацией о том, какого производителя теплых полов лучше выбрать на основе рейтинга 2019 года ?.
* * * * * * *
Слышал, что резистивные кабели запрещено размещать под стационарно устанавливаемыми в помещениях предметами или бытовой техники. Просто по той причине, что нет нормального теплоотвода, и возможны зоны локального перегрева. Для саморегулирующегося кабеля такое требование не является обязательным – участок с недостаточным теплоотводом попросту «запрется» и практически перестанет греться.