Инфракрасный карбоновый теплый пол: принцип действия и правила укладки

Виды карбоновых полов

В настоящее время карбоновый пол имеет два вида, это – стержневые маты и пленка. Каждая модель имеет общие преимущества перед другими системами, но у них есть и свои отличия. Поэтому, чтобы правильно сделать выбор, стоит рассмотреть их более подробно.

Стержневые маты

Эта модель электрических полов выпускается рулонами, со следующими стандартами: ширина — 83 сантиметра, длина до 25 метров, толщина не более — 3,5 миллиметров. В их комплект входят терморегулятор и датчик для измерения температуры. У стержневых матов потребление мощности зависит от температуры нагрева, в среднем она составляет от 110 до 180 Ватт на погонный метр. Энергопотребление на погонный метр составляет не более 50 Ватт в час, с питанием от электросети мощностью не более 220 Вольт. Этот вид теплых полов можно сочетать с любыми напольными покрытиями, но идеальным решением будет, уложить стержневой карбоновый теплый пол под плитку.

Монтаж стержневых матов

За счет того, что производители выполнили большую часть работы, монтаж карбонового теплого пола проводится в несколько раз быстрее, чем устройства из электрических кабелей. Монтаж кабельных моделей довольно кропотлив. Так как прежде чем произвести фиксацию элементов, нужно произвести укладку кабеля, с правильно выдержанным расстоянием. Если учесть, что такая работа потребуется не на один метр, тогда можно предположить, что она отнимет достаточно большого количества времени. В карбоновом стержневом теплом полу расстояние между стержнями уже учтено, поэтому для монтажа достаточно будет расстелить мат на поверхности пола и зафиксировать его строительным скотчем или клеем. Там где потребуется развернуть мат, нужно будет вынуть стержни из сетки, сетку разрезать по намеченным линиям и уложить параллельно первой полосе на расстоянии 6 см., внимательно следя за тем, чтобы кабеля не задевали друг друга. После того, как будет выполнена укладка, тонким слоем заливается бетонная стяжка.

Инфракрасная пленка

Пленочный карбоновый теплый пол состоит из сплошного слоя. Его элементы соединены пайкой, за счет чего такое крепление более надежно, чем клипсование. Карбоновую пленку можно кроить на полосы разной величины, в любом направление. В настоящее время существует два вида инфракрасной пленки:

1. Обычная. Такая пленка состоит из одного или двух слоев полипропилена, на который полосами нанесен слой карбоново – графитовой смеси.
2. Сплошная. Эта пленка имеет большую защиту от перегрева, так как состоит она из 13 слоев, где с каждой стороны по 5 слоев безопасности и 3 слоя между ними рабочих. Изготавливается такая пленка из чистого карбона, поэтому цена у нее значительно выше, чем у обычной пленки.

Обе эти пленки карбоновых полов абсолютно безопасны, так как могут выдержать температуру до 120 градусов. Но если сплошную пленку можно укладывать под габаритную мебель и электротехнику, обычную же в этих местах использовать категорически запрещается, по тем причинам, что может произойти эффект теплового запирания.

Монтаж инфракрасной пленки

Особенностью пленочных полов в том, что при их монтаже нет необходимости заливать бетонную стяжку. Для того, чтобы их смонтировать, достаточно будет расстелить пленку на чистое основание помещения, а затем произвести укладку напольного покрытия. Но здесь стоит отметить, что пленочный теплый пол не сочетается с ковролином и кафельной плиткой. Так как в первом случае будет недостаточная теплопроводность, а кафельная плитка требует наличие бетонной стяжки. С деревянными покрытиями тоже есть свои ограничения. Во избежание образования трещин при рассыхании древесины, пленочные полы не должны превышать температуру 28 градусов. Идеальным вариантом будет расположить теплый пол под ламинат или линолеум.

Материалы для укладки

В базовый комплект пленочного ИК пола входят:

• термодатчики;
• терморегулятор;
• зажимы или клипсы;
• электрические провода.

В качестве дополнительных материалов необходимо иметь:

Нагревательную пленку. Нужно подбирать материал в зависимости от длины и ширины. Производители предлагают три основных размера ширины — 50 см, 80 см, 100 см. Наибольшая длина отрезка — 8 м. Пленку можно приобрести в нужном количестве, она отлично режется. Главное, чтоб количество погонных метров соответствовало утепляемой площади.
Теплоотражающую подложку. Лучше всего, на лавсановой основе, пенотерм, техническая пробка, НПП ЛП. Количество рассчитать по всей площади, чтобы исключить любые неровности. Материал одновременно может выполнять функции подложки под ламинат. В многоквартирном доме на верхних этажах можно взять утеплительный материал тонкого слоя. Для частного дома или первого этажа нужна прослойка потолще. Это необходимо для экономии электроэнергии. Фольгу брать нельзя!
Терморегулятор. Этот элемент должен быть отдельным на каждую комнату.
Комплект электропроводки. Длина проводов должна соответствовать размещению всех элементов питания — терморегуляторов, термопленки, источников электроэнергии.
Кабель для подключения к сети

Здесь важно учесть значение сопротивления.
Сетку, полиэтиленовую пленку.
Скотч строительный.
Дюбеля.
Изоляцию и специальные контактные зажимы. Количество зажимов нужно взять в точном соответствии с числом кусков нагревательной пленки.
Датчик температуры

Его параметры зависят от количества терморегуляторов.
Листы фанеры. Нужны при установке системы под паркет, ковролин, линолеум.
Листы ГВЛ или стекломагнезитовые. Используются при установке системы под плитку.

На строительном рынке можно найти большой выбор материалов для монтажа ИК теплого пола.

Терморегуляторы

Монтаж теплого пола разрешено проводить только с использованием терморегулятора, идущего в комплекте или специально приобретенного для данных целей.

Существует много разновидностей терморегуляторов — механические, с электронным дисплеем, умные сенсорные модели. Любой элемент предназначен для поддержания заданной температуры на одном уровне. При выборе устройства следует учитывать несколько факторов.

Основной — мощность регулятора. Если требуется обогрев большого помещения, понадобится установить два и больше регуляторов.

Второй фактор — вид прибора:

1. Механический относится к наиболее простому типу. Используется для небольших помещений — санузлов, балконов, подсобных комнат. Он не имеет возможности точной настройки температуры. Регулировка производится с помощью колесика и клавиши.
2. Электронный уже оборудован кнопочным управлением и дисплеем. Подходит для использования для любого типа теплого пола — инфракрасного и электрического. Позволит выставит температуру более точно, немного экономит затраты на электроэнергию. Рекомендован для небольших помещений без разделения на зоны.
3. Программируемый относится к цифровым приборам с инфракрасным датчиком температуры. Экономит до 70% электропотребления. Процесс регулировки происходит с помощью сенсорного дисплея. Особенность модели — возможность установки четырех временных режимов. Есть системы с встроенным недельным программатором, контролирующим температуру нагрева на 7 дней.

В современном строительстве программируемый регулятор считается наиболее оптимальным вариантом.

Карбоновый теплый пол описание

В основе принципа работы лежит нагрев всех предметов в комнате без прогревания воздуха. Все предметы и люди прогреваются равномерно. Эффект будет одинаковым как со сквозняком, так и без него. Основная часть потока лучей находится в дальнем инфракрасном диапазоне. Он способствует улучшению самочувствия людей, находящихся в помещении с отоплением карбоновым теплым полом.

Особенность потерь тепла человеком в том, что большая часть происходит в инфракрасном спектре примерно 10 мкм. Но и максимально эффективное поглощение тепла происходит в этом же диапазоне. Эта особенность позволяет при таком обогреве поддерживать температуру ниже на 4-6° С, чем при классических вариантах обогрева. С учетом высокого КПД экономия при использовании этого вида отопления выходит до 20%. Карбоновые покрытия для пола позволяют всегда поддерживать стабильную температуру воздуха без перегрева и пересушивания.

Оздоровительный эффект на человеческий организм происходит от повышенного содержания отрицательных ионов в потоке, напоминающих по своему действию солнечные лучи. Эта технология в медицине применяется в аэронах.

Инфракрасные лучи этого диапазона способствуют микроциркуляции крови, улучшаются процессы окисления-восстановления в организме. В такой среде хорошо снимается утомляемость и улучшается самочувствие. Кроме этого, есть и дополнительные преимущества в таких системах:

• улучшение вывода шлаков из организма;
• разрушение вируса гепатита;
• блокировка раковых клеток;
• повышение стрессоустойчивости;
• благотворное влияние на людей, страдающих от заболеваний диабетом и псориазом;
• очистка воздуха.

Преимущества и недостатки

Ниже приведены особые параметры системы, в которой установлены карбоновые стержни:

• Ее можно монтировать под сантехникой, стойками электронной аппаратуры, мебелью. Соответствующие участки не будут перегреваться. Если предметы переместить в другое место – необходимая перенастройка выполняется автоматически без вмешательства со стороны пользователя.
• При соблюдении правил монтажа внутрь такой конструкции вода не проникнет. Это значит, что исключены короткие замыкания, процессы коррозии и образования пленок окислов на поверхностях металлических проводников.
• Если один или несколько элементов разорваны при усадке строительных конструкций, система сохранит работоспособность на других участках. В такой же ситуации типовой нагревательный кабель будет полностью выведен из строя.
• На такие нагреватели разрешена установка любых видов напольных покрытий. Они сохраняют свои полезные параметры в течение длительного срока службы.

Может быть интересно

Единственным недостатком является высокая стоимость электрического обогрева по сравнению с применением газа. Эта ситуация изменяется по мере исчерпания не возобновляемых природных ресурсов. Электричество становится дешевле. Совершенствуются методики генерации, аккумулирования. Для объективного сравнения следует учитывать не только текущие затраты, но и начальные инвестиции в котельное оборудование, расходы на ремонт и обслуживание.

Качественная современная система водяного отопления стоит дорого

Разновидности систем электрического теплого пола

Нагревательные системы, использующие электрическую энергию, можно разделить на три основные группы (в каждой из которых предлагается несколько вариантов исполнения):

1. В качестве генератора тепла используется электрический кабель, излучение конвекционное (тепло поднимается вверх по воздуху).
2. Так называемый «умный кабель». Способ укладки аналогичный (по мокрому). Оптимальный вид покрытия: керамическая или керамогранитная плитка, камень, дерево (включая паркет), ламинат. Допускается ковролин и линолеум.
3. Модульный теплый пол, состоящий из теплоизолирующих плит с кабелем внутри. Монтируется на сухое основание. Идеально подходит для плитки всех видов, деревянного пола, ламината и линолеума.
4. Пленочные полы, создающие равномерную климатическую поверхность, которая нагревается по всей площади.
5. Пленочный карбоновый теплый пол (второе название — углеродный). Идеальный вариант для укладки под натуральный паркет или ламинат. Допускается монтаж под линолеум или ковролин. Карбоновые нагреватели используют инновационный способ нагрева: инфракрасный.
6. Стержневой теплый пол, также с карбоновыми нагревательными элементами. Укладывается в конструкционные элементы здания, проще говоря — заливается в стяжку или наливной пол. Подходит для любого вида покрытия, включая камень, плитку, дерево, а также искусственные материалы. Также использует инфракрасный способ передачи тепловой энергии.

Эффективно ли ИК излучение под напольным покрытием?

На сайтах производителей можно найти только положительную информацию о том, как успешно ик-лучи проходят через финишное напольное покрытие, теряя всего до 10% полезного излучения. Но специалисты в области физики на многих форумах опровергают эту информацию, доказывая экспериментами, что ламинат или та же плитка поглощают практически 100% полезных лучей, а значит, никакой разницы в обогреве водным или электрическим способом нет.

Как и при любом способе полового отопления, нагревательные элементы воздействуют сначала на финишное покрытие, нагревая его, а уже от него тепло расходится по помещению. Т.е. нет прямого воздействия ик-лучей на человека и мебель, а есть обычный способ теплопередачи.

Если бы инфракрасный пол не закрывали, а ходили прямо по пленке или кабелю, тогда можно было бы говорить о прямом воздействии ик-излучения. Что, собственно, и происходит, когда включают пленочные обогреватели, висящие на стене. Но в случае с полами это свойство теряется. Поэтому при выборе варианта теплого пола стоит учитывать не данный аргумент, а иные, более очевидные плюсы систем.

Инфракрасные лучи, проходящие через напольное покрытие, поглощаются им почти полностью, а далее процесс обогрева идет обычным способом конвекции

Подготовительные работы перед установкой

Прежде чем начать устанавливать пол с подогревом, убедитесь в том, что в наличии есть все нужные материалы:

• Большое количество карбоновых матов. Во время расчета необходимо учесть, что покрытие разрешено разрезать и ложить в любом нужном направлении.
• Датчик, меряющий температуру пола.
• Необходимое количество термостатов UTH. Необходимо не забывать, что они выбираются с непременным учетом мощности, потребляемой системой пленочного пола.
• Датчик температуры, отвечающий за активацию режима «защита от перегревания».
• Теплоотражающий материал для подложки. Позволяет для более выгодного применения системы, отражая направленное вниз излучение тепла.

Перед укладыванием пола с подогревом

нужно приготовить поверхность

Важно: В виде подложки применяется специализированное покрытие на основе полипропиленовой или лавсановой пленки. Абсолютно запрещено использование фольги на алюминевой основе, способную спровоцировать замыкание и выход системы из строя

Удачные примеры и варианты

Пол, поддерживающий комфортную для ног температуру, является воплощением современного представления о домашнем уюте. Сегодня совершенно не обязательно, чтобы пол выступал в роли серого фона.

Необычные и стильные напольные покрытия могут использоваться в качестве акцента.

Поклонники классического консервативного стиля также могут найти себе варианты по душе. Где бы вы ни установили систему теплого электрического пола: в кухне, ванной или детской, эта комната станет вашим любимым местом в доме.

О том, как правильно выбрать длину нагревательного кабеля, вы можете узнать в следующем видео.

Виды теплых инфракрасных полов

Сегодня выпускается два типа теплых полов с ик-излучением – стержневые и пленочные. Каждый имеет свою специфику монтажа и использования.

Вариант #1 – стержневые системы

Представляют собой маты из графитово-серебряных стержней, спрятанных в медную защитную оболочку и соединенных между собой многожильными проводами. Эта система работает от электричества. Ток нагревает стержни и находящийся внутри них карбоновый материал. Тот начинает выделять тепло в ИК-спектре. Оно устремляется вверх и согревает помещение.

Стержневые кабельные полы продаются готовыми бухтами и в виде отдельных кабелей. Второй вариант дешевле, но требует правильной спайки и подключения

1. сначала укладывают теплоотражающую подложку, которая не даст инфракрасным лучам уходить вниз и греть потолок соседей;
2. затем равномерно раскатывают маты и соединяют их друг с другом в цельную систему;
3. фиксируют маты малярным скотчем;
4. подключают датчик и терморегулятор, проверяют качество работы, запитав систему от электросети;
5. убедившись в правильности подключения, стержни заливают тоненькой 3-сантиметровой стяжкой.

При укладке маты раскатывают так, чтобы они лежали встык либо на некотором расстоянии друг от друга. Внахлест их укладывать запрещено!

При укладке карбоновых матов можно желать тоненькую стяжку либо утапливать кабели в плиточный клей (в зависимости от финишного покрытия)

Вариант #2 – пленочные системы

Более простым в монтаже вариантом являются пленочные ик-полы. В них главным проводником тепла также является карбон, только он размещен не в стержнях, а полосами внутри полимерной пленки.

Нагревательные элементы в ней плотно заламинированы, поэтому им не страшны влага, случайные вмятины и проколы, хотя общая толщина пленочного пола – всего 0,4 см. Углеродные полоски идут с шагом около 1-1,5 см, чтобы поверхность прогревалась равномерно.

Нагревательные элементы заламинированы полимерным материалом сверху и снизу, чтобы максимально заизолировать их от случайного попадания воды и пыли

Пленочные полы кладут без стяжки (так называемый «сухой» монтаж), укладывая снизу теплоизолирующую подложку, чтобы все тепло устремлялось вверх. Прямо на пленку стелют финишное покрытие.

Чтобы нежные материалы, вроде ламината или линолеума, не коробило от перепадов температур, между ик-пленкой и финишным покрытием укладывают тоненькую защитную пленку

Сегодня уже выпускается пленка, которая покрыта карбоновым материалом полностью, а не полосками. Ее называют сплошной. И если в полосатой карбоновый материал наносят методом напыления, то в сплошной его раскатывают по поверхности в виде пасты.

Такой пол стоит дороже, но проводит тепло лучше, так как не имеет «мертвых зон» в местах соединения листов и между полосками.

https://youtube.com/watch?v=YuUaj1DzMx0

https://youtube.com/watch?v=JCFOVo44-XA

Историческая справка

Впервые невидимое излучение, находящееся за красной частью спектра, обнаружил британский астроном с немецкими корнями Уильям Гершель, в 1800 году. Спустя столетие с небольшим, уже наша соотечественница, физик А. А. Глагольева-Аркадьева экспериментально получила радиоволну, длина которой соответствовала диапазону инфракрасного излучения. Это доказало, что инфракрасное излучение – разновидность электромагнитных волн, оно так же естественно, как окружающий нас свет и радиоволны. Инфракрасное излучение (ИКИ) – электромагнитное излучение с меньшими длинами волн, чем у видимого света (от 0,8 мкм до 1-2 мм). Инфракрасные волны излучают любые нагретые тела, в теории под ними понимаются тела с температурой выше, чем абсолютный нуль (-273,15⁰С), поэтому ИК излучение – тепловое. При этом некоторые вещества не пропускают этот вид лучей, например – вода. Инфракрасное излучение делится на несколько областей по длине волн, а длина волн зависит от температуры излучателя (нагретого объекта):

• Коротковолновая – 0,74 – 2,5 мкм.
• Средневолновая – 2,5 мкм – 50 мкм.
• Длинноволновая – 50 мкм – 2000 мк.

Именно от длины волны и ее проникающей способности зависит интенсивность и характер воздействия ИКИ на живые организмы, если длинные волны благотворны, их повсеместно используют в медицине, то короткие, напротив, губительны. При длительном воздействии возможен не только тепловой удар и ожоги, но и повреждения головного мозга, так как короткие лучи проникают в тело на несколько см и вызывают перегрев внутренних органов. Выделяют короткие ИК волны излучатели с температурой от 100⁰С, это могут быть промышленные агрегаты и обычные бытовые нагреватели, в которых спираль не защищена специальным рассеивающим экраном.

Что касается взаимосвязи теории с практикой, то она прямая – нагревательные элементы инфракрасного теплого пола не раскаляются до показателя 100⁰ и продуцируют безопасные длинные волны. Поэтому безапелляционные заявления противников этой системы о ее вредности беспочвенны. Но и маркетинговые восхваления о несомненной пользе тоже далеки от истины – полезный диапазон будет глушить большинство напольных покрытий. Инфракрасный теплый пол – это альтернативная отопительная система со своими достоинствами и недостатками, а не способ превратить дом в физиокабинет.

Преимущества и недостатки пленочного материала

Среди положительных моментов, которыми могут наслаждаться счастливые обладатели систем пленочного пола, чаще всего отмечают следующие:

• Исключительно простой и удобный монтаж, при котором отсутствует надобность в бетонной стяжке.
• Малое время, необходимое для проведения монтажных работ – всего несколько часов.
• Возможность сочетать систему практически с любым напольным покрытием: керамической плиткой, ламинатом, ковролином, паркетом и т.п.
• Малая толщина пленки (менее половины миллиметра), которая никак не изменит расчетную толщину отделки пола.
• Низкая инерция нагрева, при которой элемент быстро разогревается и так же быстро прекращает обогрев.
• Способность переносить повышенные нагрузки на финишное покрытие (например, в спортзалах, общественных зданиях, офисах и т.п.).
• Равномерный прогрев помещения, отсутствие перепада температуры воздуха по направлению от пола к потолку.
• Относительно невысокая стоимость монтажных работ.
• Возможность сократить расход электроэнергии на обогрев помещения примерно на 25-30% (в сравнении с аналогичными системами теплого пола).
• Возможность внедрить обогрев помещения в систему “умный дом”.
• Низкая интенсивность электромагнитного поля, которое генерируется при работе инфракрасных нагревательных систем.
• Отсутствие негативного влияния на здоровье людей.
• Способность удалять из помещения неприятные запахи.
• Воздух в помещении не пересушивается, сохраняя оптимальный уровень влажности, при этом происходит его ионизация.
• Считается, что пленочные системы могут оказывать противоаллергическое воздействие.

Пленочный пол легко не только установить, но и демонтировать. При желании владельцы могут удалить напольное покрытие, снять пенку теплого пола и снова установить ее на новом месте.

Инфракрасную пленку можно использовать с самыми различными напольными покрытиями, например, с ламинатом, который для монтажа на другие системы теплого пола не рекомендуется

Производители не слишком часто упоминают о недостатках своего продукта, кроме того, положительные характеристики систем пленочного пола иногда оказываются несколько завышенными. Чтобы избежать неприятных сюрпризов во время монтажа пленки, следует учесть следующие моменты:

• Монтаж пленочного пола может занять больше времени, чем заявляет производитель, даже если выполнять его будет опытный профессионал в строгом соответствии с рекомендованной технологией.
• Разрезание пленки и раскладка ее в помещении больших проблем обычно не вызывает, сложности связаны с грамотным подключением серебряных контактов.
• Неправильно выполненный зажим приводит к слабому соединению элементов пола, а для переделки понадобится взять новый контакт.
• Хотя для укладки такого пола не нужна бетонная стяжка, все же поверхность основания должна быть практически идеально ровной, заметная кривизна основания может вызвать разрывы пленки уже после укладки напольного покрытия.
• Толщина пленочного пола меньше одного миллиметра, но для его укладки может понадобиться “пирог” толщиной 20-35 мм (основание из фанеры или ДСП, подложка, слой полиэтиленовой пленки, напольное покрытие и прочее).
• Система демонстрирует высокую надежность лишь при абсолютно точном соблюдении всех инструкций по монтажу и профессиональном выполнении работ, а любая самодеятельность или низкий уровень качества может привести к скорым поломкам.
• Возможность сэкономить около 20% затрат на отопление по сравнению с другими системами электрического теплого пола действительно наблюдается, но лишь в домах с хорошим централизованным отоплением и при качественном утеплении помещения.
• Наличие пленочного пола не сушит воздух, однако и не увлажняет его, при использовании традиционного централизованного отопления проблему уровня влажности придется как-то решать.

Что касается ионизации воздуха и удаления неприятных запахов, этот эффект действительно присутствует согласно отзывам владельцев пленочного пола. Ионы обладают способностью блокировать молекулы веществ, издающих неприятные запахи, этот эффект широко применяется в промышленности, например, для очистки одежды, мягкой мебели и т.п.

На схеме представлен вариант правильного устройства инфракрасного пола, включающий первичный пол, слой теплоизоляции, пленку и напольное покрытие. Иногда необходима гидроизоляция

А вот прямого противоаллергического воздействия не наблюдается, хотя люди, склонные к аллергии, лучше чувствуют себя в ионизированном и увлажненном помещении, чем в сухом, запыленном и прокуренном.

Карбоновый мат на полу – тепло во всем доме

Система нагревательных элементов из карбоновых полосочек, закрепленных на полипропиленовом основании, эффективно нагревает пол за условно короткий промежуток времени. Карбоновые элементы по внешнему виду бывают в виде тонких стержней, волокон или полос.

Такие составляющие конструкции между собой скреплены пайкой и слоями полипропилена.

Для соединения элементов между собой производитель также использует медный провод, который находится в защитной оболочке. Как правило, тип соединения параллельный. Из-за такой особенности крепления обеспечивается бесперебойная работа пола даже в том случае, если отдельные элементы перегорели или не работают.