Мощность греющего кабеля для «теплого пола»

Подписка на рассылку

Основным компонентом систем «теплый пол», функционирующих от электричества, является греющий кабель. В простейшем варианте данная разновидность кабельно-проводниковой продукции представляет собой один или несколько токопроводящих жил, изолированных термостойким материалом. Греющие кабели производятся в различном конструктивном исполнении, имеют различные физико-механические характеристики, определяющие условия их эксплуатации и целевое назначение.

В электрических системах «теплый пол» также требуется использования определенных марок греющих кабелей.

Расчет греющего кабеля для «теплого пола» на основе резистивного кабеля

Расчет нагревательного кабеля для «теплого пола» проводится с целью определения оптимальных характеристик для эффективного функционирования системы подогрева полов. Для выполнения расчетов во внимание принимаются следующие факторы:

• Площадь помещения. Чем больше площадь, тем длиннее (прямопропорционально увеличивается общая мощность) потребуется кабель для создания оптимальной температуры обогрева.
• Тип помещения. Балконы, цокольные и мансардные этажи — подобные помещения нуждаются в использовании более мощных кабелей, т. к. они имеют относительно низкую степень теплоизоляции по сравнению, например, с комнатами, расположенными в центральной части здания.
• Требуемая степень (мощность) обогрева. Система подогрева полов может являться дополнительным источником тепла для помещений, обогреваемых центральной системой отопления. Также «теплый пол» может использоваться и в качестве основного источника тепла.

Последнее предполагает использование большей тепловой мощности вырабатываемой нагревательным кабелем, нежели в случае со вспомогательными системами подогрева полов.

• Тип напольного покрытия. В качестве одной из переменных в расчет греющего кабеля для «теплого пола» также может быть включено значение теплопроводности материала, из которого выполнено напольное покрытие. Так, паркет потребует использования большей тепловой мощности от нагревательных кабелей, чем, например, керамическая плитка.
• Теплопотери в помещении. Тепловые потери могут возникать из-за множества факторов: количество и размер окон, материал стен и перекрытий, погодные условия в регионе и многое другое.

Наиболее простой способ расчета греющего кабеля производится на основании нормированных значений мощности, требуемой для обогрева конкретного типа помещения определенной площади. Если система «теплый пол» используется в качестве основного источника тепла, то она должна выдавать мощность в 160–200 Вт на каждый квадратный метр помещения, если в качестве дополнительного источника тепла — 110–140 Вт/м².

При использовании системы подогрева полов в качестве основного источника тепла отапливаемая поверхность должна составлять не менее 70% всей площади помещения. При этом следует учитывать, что закладывать греющий кабель под мебель запрещается (низкий уровень теплообмена может привести к перегреву кабеля). Поэтому, если более 30% площади помещения заставлено мебелью, использовать «теплый пол» в качестве основной системы обогрева будет невозможно (возможно только в качестве дополнительного источника тепла).

Значения удельной мощности на 1 м² для некоторых типов помещений:

• Кухня и жилые комнаты, расположенные на 2-м и последующих этажах — 120–130 Вт.
• Кухня и жилые комнаты, расположенные на 1-м этаже — 140–150 Вт.
• Ванные комнаты, санузлы — 140–150 Вт.
• Лоджии, балконы (остекленные) — 180–190 Вт.

Вышеперечисленные значения приведены без учета теплопотерь и прочих нюансов. Для точного установления удельной мощности требуется привлечение специалистов и использование спецоборудования.

Пример расчета нагревательного кабеля для «теплого пола»

Задача: необходимо подобрать греющий кабель для использования в качестве дополнительного источника тепла в спальной комнате общей площадью в 20 м², расположенной на 2 этаже. Последовательность действий следующая:

1. Установить полезную площадь помещения
Под «полезной» понимается площадь, не обставленная мебелью. Для этого необходимо измерить площадь всей использующейся мебели, а затем вычесть полученное значение из площади помещения. Допустим, это 9 м².
2. Вычислить необходимое значение мощности для обогрева
Т. к. система будет использоваться в качестве дополнительного источника тепла, для обогрева помещения нам потребуется, допустим, мощность в 120 Вт на 1м². Умножив это значение на 9, получим — 1080 Вт (1,08 кВт).
3. Подобрать подходящий кабель

В настоящее время существует множество марок греющих кабелей, каждая из которых имеет свои уникальные характеристики мощности. Наиболее дешевыми являются нагревательные кабели резистивного типа. Они выпускаются определенной длины и с определенным значением мощности, т. е. резать или удлинять их нельзя.

Например, кабель Deviflex 10T 120м 140F1229 имеет мощность в 1116 Вт (

1,1 кВт), его длина составляет 120 метров. Таким образом, его мощности достаточно для обогрева пола площадью в 9 м².

Какой кабель выбрать для теплого пола?

Подписка на рассылку

В настоящее время теплый пол из разряда экзотики перешел в стандартный способ обеспечить комфорт и тепло в холодные периоды. Электрический обогрев осуществляется при помощи специального кабеля, уложенного змейкой в стяжке, а также регулятора, который обеспечивает поддержание необходимой температуры. Кабель для теплого пола оказывает непосредственное влияние на надежность и функциональность всей системы, поэтому необходимо серьезно подойти к его выбору перед покупкой и монтажом.

Существует нагревательный кабель для теплого пола двух видов: резистивный — это кабель, обладающий постоянной мощностью, а также саморегулирующийся, мощность которого изменяется в зависимости от температуры окружающей его среды.

Резистивный кабель для теплого пола — это элемент с постоянными параметрами: сопротивлением жил, мощностью (17–22 Вт/м) и длиной. Существуют одножильные и двужильные резистивные кабели. Первые стоят дешевле и нередко используются для обогрева кровли, ступеней и промышленных объектов, а также жилых помещений. Вторые же более удобные в монтаже, так как второй конец нагревательной секции нет необходимости возвращать.

В зависимости от площади обогреваемой поверхности можно выбрать различную длину нагревающего кабеля. Для бытовых помещений, как правило, выбирают кабели из расчета 100–140 Вт/м². Для того чтобы правильно выбрать кабель, необходимо просчитать его длину. Для это применяется формула: потребляемая мощность на метр квадратный (Вт/м2) / мощность кабеля (17–22 Вт/м) * площадь обогрева (м2). При расчетах должна учитываться площадь пола, не закрытая мебелью или бытовыми приборами, которые устанавливаются непосредственно на пол. Допустим, необходимо выполнить теплый пол в ванной комнате с материалом поверхности керамическая плитка площадью 6 м2. Для этого необходимо, чтобы мощность была примерно 120 Вт/м2, в таком случае полная мощность составит 680 Вт. Если кабель имеет мощность 20 Вт/м, то длина кабеля будет составлять 34 м (или ближайший).

Рисунок 1. Схема подключения 1- и 2-жильного нагревательного кабеля «Горячий» конец представляет собой нагревательный кабель для теплого пола, который помещается в цементную стяжку вместе с соединительной муфтой, тогда как «холодный» конец, то есть силовой кабель, подсоединяется к термостату, при помощи которого осуществляется управление нагревом.

Нагревательная секция кабеля укладывается змейкой с шагом 8–12 см, а электрический кабель («холодный» конец) выводится к терморегулятору. На терморегулятор также выводится датчик температуры, который устанавливается между витками греющего кабеля в стяжке. Терморегулятор обеспечивает подачу напряжения на греющую секцию в зависимости от показаний, полученных с датчика температуры. Таким образом, если пол нагрелся, датчик подает сигнал и терморегулятор прекращает подачу напряжения, а когда пол остывает, терморегулятор включается.

Цена кабеля теплого пола такого вида относительно невелика, поэтому спрос на эту продукцию достаточно высок. В настоящее время есть большое количество компаний, которые производят данную продукцию, например датская компания Devi, шведская Thermo, норвежская Nexans, испанская CEILHIT, немецкая Stiebel Eltron, финская Ensto, а также российская ССТ и бюджетные варианты китайской компании Thermopads.

Однако «дешевый» вариант теплого пола с использованием резистивного кабеля может доставить некоторые неудобства. Например, в помещении, в котором был смонтирован резистивный нагревательный кабель, нельзя переставлять мебель, а также стелить на пол коврики или перемещать их. Несмотря на то, что для систем теплого пола, основой которых служит резистивный кабель, указывается, что температура контролируется при помощи регулятора, в действительности она отслеживается на небольшой площади. За счет этого в тех местах, где располагается мебель или лежит плотный ковер, теплопередача кабеля ухудшается, что может привести к перегреву.

Если участок пола, на котором располагается датчик температуры, накрыт ковром, корректная работа системы просто невозможна, что в целом существенно снижает надежность системы обогрева пола. Еще одним фактором, который влияет на надежность системы, является качество муфты, с помощью которой соединяются «горячий» и «холодный» концы кабеля.

Нагревательный кабель для теплого пола периодически меняет температуру, тогда как силовой кабель, подведенный к регулятору, сохраняет постоянную температуру. Изменение температур приводит к «напряжению» в муфте, что в итоге может привести к выходу из строя всей системы.

Рисунок 2. Конструктивные особенности саморегулирующего кабеля Саморегулирующийся кабель для теплого пола имеет существенные отличия от резистивного аналога. Конструкция кабеля включает в себя две токопроводящие жилы, расположенные параллельно друг другу, нагревательный элемент — полупроводниковую матрицу, а также стальную оплетку и внешнюю оболочку из полиолефина (рис. 1).

Конструкция данного кабеля обеспечивает разное тепловыделение на разных отрезках кабеля. Благодаря специальной конструкции греющий кабель для теплого пола самостоятельно меняет температуру в соответствии с динамикой изменения температуры в помещении. Саморегулирующиеся кабели учитывают температуру окружающей среды на каждом отдельном участке, что позволяет задействовать либо отключать разные участки обогрева.

Стоимость саморегулирующего кабеля выше, чем у резистивного, однако его показатели надежности также значительно превосходят показатели резистивного кабеля. Монтаж саморегулирующего кабеля осуществляется аналогично резистивному, однако в случае с первым нет необходимости в установке терморегулятора.

Какой кабель лучше выбрать для монтажа теплого пола?

В настоящее время саморегулирующие кабели для монтажа теплого пола поставляют компании Thermon и Raychem из США, Ensto, ССТ и т. д. Кабели от данных компаний обеспечивают до 20 лет работы без всяких повреждений. Ремонт кабеля теплого пола может стоить больших денег, поэтому не следует экономить, приобретая дешевый кабель, — лучше купить более дорогой и качественный кабель, чем потом тратить время и деньги на ремонт.

Что касается стоимости, укладка кабеля теплого пола резистивного варианта обязательно включает в себя установку регулятора, который также стоит денег. Саморегулирующий кабель не нуждается в дополнительном контроле температуры, поскольку сам уменьшает и увеличивает выделение тепла. На небольших площадях, например в ванной комнате или в туалете (рис. 3), регулятор практически не используется. Кроме того, такой кабель делится на отрезки любой длины, так что вы сможете выбрать оптимальную длину и не затратить много денег.

Рисунок 3. Способы укладки кабеля в туалете Однако если площадь обогрева увеличивается, ситуация меняется: в таком случае более экономично использовать кабель резистивный. Например, на кухне мебель стационарна и не требует перестановки, стол и стулья не имеют большой площади соприкосновения с подогреваемой поверхностью, то есть создаются хорошие условия для работы резистивного кабеля.

В случае с холлом или коридором лучше выбрать саморегулирующийся вариант, поскольку ковры и половики, которые часто кладут в этих помещениях, могут создать неблагоприятные условия, ухудшающие теплопередачу резистивного кабеля.

Таким образом, целесообразность использования того или иного вида зависит от того, в каком помещении будет осуществляться укладка кабеля теплого пола.

РАСЧЕТ ТЕПЛОГО ПОЛА. СЧИТАЕМ МОЩНОСТЬ И ШАГ УКЛАДКИ КАБЕЛЯ ДЛЯ ТЕПЛОГО ПОЛА.

Выбор кабеля с учетом мощности, шага укладки и площади оборгева.

При выборе правильного шага размещения нагревательного кабеля для пола нужно сначала определиться с тем, какая удельная мощность и для какой площади нам необходима.

Подбираем удельную мощность нагрева W/m2 используя рекомендации для помещений различного типа и предназначения.

Помещеня с мокрыми процессами (ванные, душевые комнаты) – от 150 до 180 W/m2.

Для закрытых террас, лоджий балконов – от 180 до 220 W/m2.

Для прихожих, коридора, кухонь – от 110 до 150 W/m2.

Исходя из предварительно составленной планировки помещения с местами установки мебели считаем площадь, на которую будет выполняться монтаж теплого пола. Это должна быть свободная площадь помещения, без мебели или других предметов, без учета расстояний, которые нужно отступить от стен и расположенной на полу мебели, эти расстояния обычно оставляют от 50 до 100 мм. .

Давайте рассмотрим простой пример: помещение кухня в которой планируется укладка керамической плитки, с общей площадью 18 m2, площадь свободная от кухонной мебели, холодильника и посудомоечной машины составляет 9 m2 (S).

Удельная мощность на один квадратный метр для помещений с хорошим утеплением должна составлять 150 W/m2 (Р (m2))

Считаем общую необходимую мощность для кабельной секции (Р(каб.сек.)). Для нашего примера она будет равняться

Р(каб.сек.) = P(m2)*S=150 W/m2 *9 m2= 1350 W.

Зная суммарную мощность обогрева можем определить длину необходимой нам кабельной секции, она будет зависеть от линейной мощности кабеля 12, 15, 18, или 20 W/м.п.

Мощность применяемого греющего кабеля зависит от способа монтажа и конструкции «сэндвича» пола, например, кабель мощностью 12 и 15 W/м. п. используются для укладки непосредственно в слой клеевого раствора под плитку, а 18 и 20 W/м.п. как нагревательный кабель для монтажа в стяжку.

Итак, пройдемся по каждому варианту:

Резистивный кабель с линейной мощностью 12 W /м.п.

Длинна кабельной секции для этого кабеля будет составлять:

1350W/12W/м.п. = 112,5 м.п.

Сопоставляем полученное значение длинны секции с тем что фактически предлагают нам производители. Итак, производитель Volterm предлагает нам кабель с такой линейной мощностью и в их линейке есть комплект с длинной секции 115м.п. Соответственно реальные характеристики будут следующими (мощность 1400 W, длинна 115м.п.).

Формула для расчета шага укладки кабеля.

(где Т- шаг укладки кабеля в метрах, S – площадь пола на которую предполагается монтаж греющего кабеля, L – длина секции кабеля в м.п.).

Т= 9 m2/115м.п.= 0,078 м. (78 мм)

Монтажная лента, используемая для крепления кабеля изготовлена так, что расстояние между нитками кабеля можно сделать с интервалом в 25 мм. т.е. (25, 50, 75, 100, 125, 150 мм, и т.д.), а рекомендуемый шаг укладки для кабеля теплого пола обычно находится в диапазоне от 75 до 125 мм. Во многих случаях выбирается (оптимальный) шаг 100 мм. Для правильной работы системы шаг укладки нужно строго соблюдать, предельное отклонение шага 10 мм.

Вернемся к нашему примеру, расчетное значение шага 78 мм, выбираем ближайшее значение исходя из шага монтажной ленты (75 мм).

Выполнив монтаж с таким шагом, мы получим площадь теплого пола

S = T*L = 0.075м*115м.п. = 8.6 m2.

Получившаяся площадь чуть меньше чем мы планировали, для того чтобы ее перекрыть можно выполнить монтаж нескольких витков с шагом 100 мм.

При расчете показателей мощности нужно учитывать то, что данные по мощности для кабелей теплого пола представлены для напряжения 230 V, в наших сетях этот показатель зачастую ниже.

Проведем подобный расчет для других вариантов использования кабеля.

Резистивный кабель мощностью 15 W /м.п.

Длинна кабельной секции для этого кабеля будет составлять:

1350W/15W/м.пог. = 90 м.п.

Подбираем предложения у производителей. Arnold Rak предлагает нам кабель с такой линейной мощностью и в их линейке есть комплект с длинной секции 90 м.п. и мощностью 1350 W. Считаем шаг укладки.

Т= 9м2/90 м.п.= 0,1 м. (100 мм).

Здесь шаг укладки четко попадает в шаг на монтажной ленте, и фактические значения будут совпадать с расчетными.

Резистивный кабель мощностью 18 W /м.п.

Длинна кабельной секции для этого кабеля будет составлять:

1350W/18W/м.пог. = 75 м.п.

Volterm предлагает нам кабель с такой линейной мощностью и в их линейке есть комплект с длинной секции 76м.п. с мощностью 1350W.

Т= 9 m2/76 м.п.= 0,118 м. (118мм)

выбираем ближайшее значение исходя из шага монтажной ленты, это 125 мм.

Выполнив монтаж с таким шагом, мы получим площадь теплого пола S = T*L = 0.125 м*76м.п. = 9.5 m2, но для нас это не подходит можно пойти двумя путями сделать укладку части пола с шагом 125 мм, а части с шагом 100мм.

Если мы выполним укладку 55 м.п. кабеля с шагом 125мм получим S=55*125=6.87 m2,

и соответственно 21 м.п. кабеля с шагом 100 мм получим S=21*100=2.1 m2 в сумме получится 8,97 m2 что вполне нам подходит.

Второй путь — это чередование шага укладки 125 и 100 мм в данном случае будет так, 3 нитки резистивного кабеля устанавливаем с шагом 125 одну с шагом 100 мм.

Резистивный кабель мощностью 20 W /м.п.

Длинна кабельной секции для этого кабеля будет составлять:

1350W/20W/м.пог. = 67.5 м.п.

Arnold Rak предлагает нам кабель с такой линейной мощностью и в их линейке есть комплект с длинной секции 70 м.п. и мощностью 1450 W. Считаем шаг укладки.

Т= 9 м2/70 м.п.= 0,128 м. (128 мм),

выбираем ближайшее значение исходя из шага монтажной ленты, а это 125 мм, что значит, что, выполнив монтаж с таким шагом мы получим площадь теплого пола S = T*L = 0.125 м*70 м.п. = 8,75 m2.

При монтаже греющего кабеля необходимо соблюдать следующие правила.

Перед монтажом и после укладки проверить значение сопротивления кабеля чтобы удостовериться в отсутствии повреждений нагревательных кабельных жил.

Распределение кабеля по поверхности пола должно быть равномерным не должны допускаться взаимные пересечения или перекручивания резистивного кабеля, муфта находящаяся на конце кабеля и соединительная муфта должны находиться в стяжке, соединительную муфту желательно дополнительно зафиксировать перед заливкой. Температурный датчик должен размещаться в трубе посередине между жилами кабеля, торец трубы нужно заизолировать для предотвращения попадания раствора.

Запрещается подключать к сети кабель, который намотан в бухту.

Запрещается укорачивать секции резистивного кабеля.

Запрещается включать теплый пол в период 30 дней после выполнения работ по монтажу и обустройству стяжки.