До складу системи «тепла підлога» входять: нагрівальна система; апаратура управління (термостат з датчиком температури); аксесуари для полегшення і прискорення монтажу (монтажна стрічка, гофрована пластикова трубка і т.д.); теплоізоляція.
«Тепла підлога» може бути основною і єдиною або додаткової (комфортної) системою опалення.
При виборі системи необхідно визначити: основна це система опалення або тільки комфортний підігрів; який характер і особливості приміщення, де планується встановити систему «тепла підлога»; гарантована необхідна електрична потужність; наскільки «розумний» термостат необхідний; який вид теплоізоляції можна укласти в приміщенні виходячи з товщини існуючої підлоги, його покриття і порогів дверей; який вид нагрівального кабелю доступний за ціною.
Кожна з систем, пропонованих фірмами-виробниками, призначена для установки на певну площу, наприклад 2-4 м2. Це пов'язано з тим, що питома потужність системи повинна відповідати тепловтрат в навколишньому просторі даного приміщення. Довжина секції дозволяє зробити її розкладку на цій площі з допустимими кроками (від 5 до 15 см). Методика точного розрахунку тепловтрат викладена в нормативній літературі, проте для простоти її слід розраховувати для умов середньої смуги Росії і усереднених умов будівництва на 120-140 Вт / м2. Слід також врахувати, що нагрівальна секція, як правило, укладається на деякій відстані від стін (10-20 см), а при комфортному опаленні - тільки на вільну від меблів площа.
Таким чином, при влаштуванні основного опалення в приміщенні 3x5 м потрібно вибрати систему потужністю не менше 140 • 3 • 5 • 1,2 = 2,5 кВт. У той час як при влаштуванні комфортного підігріву досить встановити систему на вільну від меблів площа 9 м2: 120 • 9 • 1,2 = 1,3 кВт (розрахунок проведено з коефіцієнтом запасу 1,2).
Наведений розрахунок простий, але завжди необхідно враховувати також особливості приміщення: перші і останні поверхи будівель; приміщення з великим склінням - зимові сади, еркери, балкони; приміщення з недостатньо теплоізоляційними огороджувальними конструкціями (тонкі стіни, балкони і т.д.); покриття підлоги - спеціальні матеріали з великою товщиною або високою теплоємністю (товсті плити мармуру або граніту і т.п.). У всіх перерахованих випадках потужність системи необхідно збільшувати і проводити теплотехнічний розрахунок.
Особливої уваги потребують приміщення з дерев'яними підлогами або паркетом. У зв'язку з низькою теплопровідністю дерева при стандартній питомій потужності теплої підлоги температура на поверхні такої підлоги буде помітно нижче бажаної. У той же час під дерев'яним покриттям (в просторі між лагами) внаслідок поганої тепловіддачі температура на поверхні кабелю стане підвищуватися. Таким чином, потужність кабелю, перш за все, буде витрачатися на нагрів дерева, що вкрай небажано з точки зору підтримки його вологості.
Деякі фірми пропонують для приміщень з дерев'яними підлогами секції нагрівального кабелю з питомою потужністю 10 Вт / м. Безумовно, кабель не нагріватиметься занадто сильно, але і нагрівання в таких системах практично непомітний. Про використання «теплих підлог» в якості основної системи опалення в подібних приміщеннях говорити не доводиться. Щоб уникнути непорозумінь, а також з урахуванням підвищеної пожежонебезпеки застосовувати «теплі підлоги» в їх класичному виконанні в приміщеннях з дерев'яними підлогами недоцільно. Слід звернути увагу на плівкові теплі підлоги «Теплофол», що встановлюються не під підлогою, а поверх нього. Їх застосування є виправданим в дерев'яних будинках.
«Теплі підлоги» з використанням саморегульованих кабелів
Саморегульовані кабелі - це тепловиділяючих елемент, спеціальна тепловиділяюча пластикова матриця. Питоме тепловиділення складає від 6 до 100 Вт / м і може змінюватися по довжині секції в залежності від фактичних тепловтрат. Кожна ділянка кабелю «пристосовується» до оточуючих зовнішніх умов.
Основні виробники. Raychem (США), HeatTrace (Великобританія), Thermon (США). Кабелі HeatTrace поставляються на російський ринок під торговими марками ССТ (Спеціальні Системи і Технологія) і Alcatel.
Особливості застосування. Кабель може використовуватися довільної довжини (від 0,2 м до десятків метрів), причому його нарізка проводиться на об'єкті. Обмеження накладається тільки на граничну довжину, яка для різних типів кабелів складає від 60 до 150 м. У системах на основі саморегульованих кабелів слід враховувати суттєву різницю між пусковим і номінальним струмами (від 2 до 4 разів), що має бути враховано в типах пускорегулювальної апаратури і зазначено в супровідній документації на систему. Саморегульовані кабелі помітно дорожче резистивних.
Переваги. Основна перевага - відсутність фіксованої довжини нагрівальної секції, що дозволяє робити досить гнучкі з укладання системи, причому укладання вести «за місцем». За простотою укладання такі кабелі повністю еквівалентні двожильним резистивним: немає небезпеки їх перегріву і виходу з ладу навіть при самоперетинів ниток; можна виконувати системи підігріву для площ менше 1 м2 (що буває важко при використанні резистивних кабелів); використовуються прості регулятори.
Недоліки. Значні пускові струми обумовлюють необхідність застосування більш дорогої пускорегулювальної апаратури; подібні системи не можуть форсовано прогрівати приміщення (через саморегулювання), тому вони призначені тільки для комфортного підігріву; дорожнеча кабелю.
Теплоакумулюючі системи «тепла підлога»
Теплоакумулюючі системи опалення із застосуванням нагрівальних кабелів відносяться до систем типу місткості, в яких використовується теплоємність нагрівається акумулюючого матеріалу без зміни його агрегатного стану. При цьому в акумуляторі періодично відбуваються процеси нагрівання (зарядки) і охолодження (розрядки).
Основні характеристики теплоаккумулюючих систем опалення: питома енергоємність (теплоакумулююча здатність), ГДж / м2; діапазон робочих температур, ° С; швидкості підведення і відведення тепла при зарядці і розрядці акумулятора, кДж / с.
Основні конструктивні відмінності теплоаккумулирующей системи від звичайного «теплої підлоги»: питома потужність - до 250-300 Вт / м2; значна товщина стяжки - до 10-12 см; матеріал стяжки - товарний бетон з наповнювачем (щебенем з каменю з високою теплоємністю); принципово новий спосіб регулювання тепловиділення; область застосування приміщення з великими площами або цілі будівлі.
Переваги теплоаккумулюючих систем: основне споживання тепла - в нічний час; простота обліку та управління споживанням електроенергії; зручність використання в енергонадлишкових регіонах поблизу джерел відтворення електроенергії.
У зв'язку з необхідністю укладання нагрівального кабелю в бетон можливі два варіанти:
- використання звичайних резистивних нагрівальних кабелів, що вимагає пристрою цементно-піщаної стяжки. Як наслідок, подорожчання конструкції підлоги, зниження її міцності і надійності через високу ймовірність пошкодження кабелю під час проведення загальнобудівельних і монтажних робіт;
- використання броньованих нагрівальних кабелів, в цьому випадку допускається безпосередня укладання бетон, що одночасно виконує і армуючої функцію. Крім того, висока міцність і висока питома потужність ідеально відповідають вимогам, що пред'являються до тепловиділяючі елементи.
Тепловиділяючим елементом броньованих кабелів є металева жила. Питоме тепловиділення складає 20-45 Вт / м. Кабелі випускаються як одно-, так і двожильний.
Броньовані гріють кабелі з'явилися тільки останнім часом. За своїми характеристиками вони близькі до резистивним. Їх істотною перевагою є висока температура на жилі (до 150 ° C), а також висока механічна міцність оболонки і хороші Тепловіддаючим здатності. Запас працездатності кабелю дозволяє змінювати довжину секції безпосередньо на об'єкті (робити прирізку) на 1-2 м. Основний виробник - ССТ (Росія).
Великі системи «тепла підлога»
До великих систем можна віднести системи, що опалюють приміщення площею понад 30 м2 (зали, приміщення церков і т.п.). Особливість таких систем полягає в тому, що їх сумарна встановлена потужність перевищує 3-3,5 кВт. Харчування до даних систем має підводитися з допомогою окремих кабелів, що йдуть від вхідного щитка. Для таких систем підходить проміжний пускач (допустимо використання 3-фазної мережі з фазіровкой нагрівальних секцій по групах з приблизно рівною потужністю). Причому може бути використаний як звичайний термостат, так і термостат, розрахований на кріплення на DIN-рейку в шафі. Як правило, у всіх виробників апаратури є такі прилади.
Складним завданням є одночасне забезпечення роздільного регулювання температури в кожному окремому приміщенні і роботи груп приміщень по окремим тимчасовим програмам (для економії електроенергії).
В цьому випадку можна використовувати програмовані термостати в кожному приміщенні; недолік - перевитрата коштів через значну ціни цих пристроїв в порівнянні з традиційними. Також можливий розподіл приміщень на групи за принципом приналежності до однієї зоні і установка в шафі одного програмованого таймера на групу. При такому рішенні в кожному приміщенні встановлюється звичайний кімнатний термостат.
Товсті покриття підлоги. Часто потрібне влаштувати тепла підлога в приміщеннях, оброблених мармуровими плитами товщиною понад 10 мм або іншими матеріалами з підвищеною теплоємністю. В цьому випадку при використанні стандартних рекомендацій поверхню підлоги прогрівається недостатньо і, як наслідок, в приміщенні буде холодно (через невеликої різниці температур пів-повітря).
Для вирішення завдання слід встановити більш потужну систему (на 40-80% більше стандартної) і застосувати нагрівальний кабель з більш високою робочою температурою. У стандартному теплій підлозі температура нагрівального кабелю рідко досягає 80 ° C, зазвичай складаючи 65-70 ° C. При застосуванні спеціальних среднетемпературних кабелів робоча температура досягає 90-100 ° C.
Аналогічно надходять при необхідності отримання на підлозі підвищених температур (спеціальні приміщення або частини приміщень саун і масажних салонів). У цьому випадку застосування среднетемпературних кабелів - єдине рішення. Виробник таких кабелів - фірма ССТ (Росія).
Надтонкі і плівкові «теплі підлоги»
При влаштуванні теплих підлог під час ремонту або реконструкції часто немає можливості збільшити товщину підлоги навіть на 3 см (мінімальна товщина стяжки для укладання кабелю). Вирішити проблему можна за допомогою надтонких і плівкових систем.
Надтонкий «тепла підлога». Являє собою сітку з пластикових ниток, в яку вплетений тонкий нагрівальний кабель завтовшки 3-5 мм. Укладається безпосередньо в товстий шар клею для плитки. Поставляється у вигляді рулонів, готових до вживання. Недоліками є невелика товщина ізоляції кабелю і відсутність захисного екрана, що небезпечно. Проводиться фірмою «DЕVI» (Данія).
Плівковий «тепла підлога». Являє собою плівкову структуру шириною 0,5 м і товщиною 0,5-0,7 мм, дубльовану по обидва боки лавсаном. Тепловиділяючий шар - резистивний на основі паст Du-Pont. Містить екранує і захисний шари алюмінієвої фольги. Призначений як для укладання в підлогу (під плитку, в стяжку), так і безпосередньо під килимове покриття. Плівки можуть з'єднуватися між собою для отримання нагрівачів більшої площі і непрямокутної форми (наприклад, П-і Т-образних). Ідеальний для опалення дерев'яних будинків і приміщень з дерев'яними підлогами.
Проводиться спільно ССТ (м Митищі) і заводом ЛІТ (м Переславль-Залеський).