Инфракрасный теплый пол – от теории к практике

Инфракрасный теплый пол считается одной из перспективных разновидностей электрического теплого пола. В его достоинствах убедились и форумчане.

Альтернативными отопительными системами сегодня никого не удивишь, отопительная система давно перестала восприниматься как настенная магистраль с радиаторами. Теплый пол – один из самых востребованных способов обогрева, используемый в качестве дополнительного или самостоятельного контура. Существует две разновидности систем теплого пола – с жидким теплоносителем, чаще всего с водой, и электрический – с нагревательными элементами. Инфракрасный теплый пол хотя и относится ко второй разновидности, но и электрическим его назвать сложно. Хотя эти системы в ходу почти десятилетие, о них известно меньше, чем о традиционных аналогах, несмотря на массу положительных характеристик. Естественно, мимо наших форумчан эта система не прошла, многие участники FORUMHOUSE обогревают свои жилища посредством инфракрасного теплого пола.

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.

Компоненты системы

В основе всех ИК систем теплых полов лежит способность определенных углеродосодержащих веществ выделять тепло в инфракрасном диапазоне при прохождении сквозь них тока. Что характерно, излучение нагревает не только воздух, как в случае применения других систем, но и предметы, которые, в свою очередь, тоже отдают тепло. Кстати, позиционируемая производителями «уникальная» «новейшая» технология с успехом применялась отечественным автопромом еще в конце прошлого века, как отметил пользователь портала Aleks074.

Aleks074Участник FORUMHOUSE

Ну, развели здесь уникальности, еще на тазиках-шестерках восьмидесятых годов выпуска применялась эта технология для обогрева задних стекол.

На сегодняшний день существует три способа организации теплых полов на ИК излучении, в зависимости от используемых излучателей.

  • Пленочный пол – карбоновая паста запаивается между слоями специальной полимерной пленки, с двух сторон располагают токопроводящие шины из меди, подающие электричество, провоцирующее выделение тепла, серебряное напыление предохраняет контакты от подгорания. Чаще встречаются полосатые пленки, в которых карбон запаян в полости различной ширины и собран в блоки. Для удобства монтажа есть места разрезов, и даже если случайно повредить полосу, из строя выйдет только она, а не весь блок. Реже паста запаивается по всей полости, такой пол эффективнее, но значительно дороже.
  • Стержневые маты – карбоновый наполнитель запаян в оболочку в виде длинных стержней, которые также оснащены тоководами и параллельно соединены в маты.
  • Кабели – появились сравнительно недавно, тончайшие карбоновые волокна в оболочке, по сути, разновидность стержневого мата, но без параллельного подключения, кабель продается бухтами.

Пленочный пол предназначен для укладки под напольное покрытие без «мокрых» процессов – ламинат, линолеум, ковролин и подобные. С одной стороны, это плюс – минимум проблем с монтажом, с другой – под плитку, пользующуюся особой популярностью в технических помещениях, его не положишь.

Стержневые маты предназначены для укладки в стяжку, а если основание ровное, можно сразу сажать плитку на клей, без дополнительного слоя, но общая толщина клея с покрытием не должна быть менее 2 см. Наши форумчане используют и пленки, и кабели.

RavaУчастник FORUMHOUSE

Пленочный ТП хорош тем, что можно паркетную доску стелить. У меня так сделано, как ни крути, полностью "прозрачным" ни одно покрытие не бывает. А все что проходит – нагревает предметы: стол, лестницу, стены, в этом и весь смысл. Открываешь настежь окна, проветриваешь, а когда все закроешь – опять тепло. Потому что не только воздух теплый, а все вокруг.

СергейпоцелуевУчастник FORUMHOUSE

Купил пятьсот метров такого кабеля, три терморегулятора. Пятьдесят метров в плиточный клей под керамогранитом, сто тридцать два метра под ламинат уложил, проверил, всё греет. На высоте от ламината в полтора метра чувствуется тепловое излучение от пола. Кабель резал на отрезки по одиннадцать метров, так он лучше прогревается, но и расход электричества повышается.

ИК теплый пол работает от электросети напряжением 220 – 230 Вольт (50 Гц), в систему входит не только излучатель в виде пленки, матов или кабеля, но также температурный датчик и терморегулятор. Эти устройства обеспечивают оптимальный прогрев помещения с минимальными затратами энергии. Система будет поддерживать заданные параметры, повышая или уменьшая нагрев по мере необходимости. В зависимости от типа ИК пола и энергосберегающих характеристик помещения, укладывают систему мощностью от 150 Вт/м² до 200 Вт/м². Если пол используется как вспомогательное отопление, достаточно минимальной мощности, если в качестве основного обогрева – придется использовать максимум.

Теплый пол должен занимать 60 – 80 % поверхности пола в помещении, но точные цифры будут зависеть и от мощности конкретной марки, и от характеристик комнаты. Обычно продающие компании сами рассчитывают площадь покрытия, исходя из данных, представленных покупателем.

Монтаж

Независимо от вида ИК пола, он нуждается в правильно подготовленном основании, поверхность должна быть прочная и ровная, допускается перепад не более 3 мм на каждый м². Поверх чистого чернового пола укладывается теплоизолирующая подложка фольгированной частью наружу, нахлесты заклеиваются скотчем (алюминиевым), она предотвратит проникновение излучения вниз. И пленка, и маты, и кабель укладываются на некотором расстоянии, нахлесты излучателей недопустимы. Способ крепления элементов системы зависит от ее разновидности, используют двусторонний или специальный скотч, пластиковые стяжки или подручные приспособления.

Форумчанин Котоffей так фиксировал ИК кабель.

КотоffейУчастник FORUMHOUSE

Делаю примитивно: фольгоизол, сетка стальная с ячейкой 9 х 7 см самая тонкая, так как ее роль – только кабель держать, кабель фиксировал стяжками, соответственно там, где хочу потеплее – шаг 7 см, там, где не хочу – 9 см, контакты из пола вывел.

Сергейпоцелуев укладывал кабель под ламинат, без стяжки, поэтому монтировал по другой схеме.

СергейпоцелуевУчастник FORUMHOUSE

Первым слоем застелил фольгированную подложку алюминиевым покрытием вверх, далее расчертил на подложке границы встроенной мебели. Стыки подложки заклеил алюминиевым скотчем (именно алюминиевым), на местах укладки кабеля наклеил полосы тонкого двухстороннего скотча с шагом в 50 см. Далее укладывал кабель на этот скотч с шагом в 8 см, покрывая постепенно всю зону нагрева кусками по 11 метров. Концы кабеля выносил в одну сторону для удобства подключения к токоведущим проводам. Сверху уложил ламинат. В общем, я повторил рекомендации продавца.

Для соединения монтажных проводов с тоководами используются обжимные гильзы или специальные коннекторы, они обычно идут в комплекте поставки с подробной инструкцией по укладке и монтажу. Все места соединений тщательно изолируются, чтобы избежать замыканий и выхода системы из строя. Места соединений могут получиться толще основного полотна. Если речь идет о системе, укладываемой под ламинат, рекомендуется заранее проштробить в основании пазы, чтобы «утопить» выступающие части в пол и не допустить передавливания. Когда используется стяжка, достаточно качественной изоляции, как вариант, применяют гофрированную трубу, в которую также помещают термодатчик или термодатчики, когда площадь покрытия большая. Сергейпоцелуев смонтировал такую ИК кабельную систему.

СергейпоцелуевУчастник FORUMHOUSE

Сразу продумайте в черновом основании какие-то выемки, чтобы эти соединения притопить, изолируйте каучуковыми изоляторами. Прижима финишным покрытием места соединений кабеля и токоведущего провода не допускайте. В идеале будет термоусадка и сверху каучуковый изолятор (что-то типа сырой резины, в магазинах по электрике продаётся). Пол подцепил на отдельный кабель 2,5 квадрата, кабель - в распределительную коробку над УЗО. Терморегуляторы 16 ампер ЖК.

Если монтируется пленочное покрытие, поверх него настилается полиэтиленовая пленка, некоторые используют влаго-ветрозащиту, под ламинат – подложку. Когда в качестве покрытия мягкие материалы, типа ковролина или линолеума, сначала настилается фанера, ОСП или подобное основание.

Работой своего теплого пола Котоffей вполне доволен.

КотоffейУчастник FORUMHOUSE

Вчера оставил на ночь баню с работающими полами, поставленнными на 40⁰, утром приехал – Ташкент. Мои 1,6 кВт в сумме по полу отлично греют мою каркасную баню, далее выключил систему, но весь день окно было открыто и все равно жарковато внутри, инерция. Зимой планирую испытывать как единственный источник отопления, в постоянном режиме.

Как бы то ни было, любая система имеет свои достоинства и недостатки, которые выявляются при использовании, самая лучшая теория может дать сбой. ИК теплые полы – альтернативный способ отопления, нашедший своего потребителя, в том числе, и среди пользователей портала.

Подробнее об отоплении ИК кабелем - в теме «Инфракрасный кабельный теплый пол». Технология укладки водяного теплого пола на шаткие основания раскрывается в статье о теплом полу по деревянным лагам. Из статьи «Как дешево отопить дом» можно узнать о самых экономных системах и эффективном оборудовании. В видео о воздушном отоплении рассказывается об альтернативном способе обогрева жилища.

Комментарии (13)
Тиамо

Мне не понятно почему эту технологию называют инфракрасной. Обычный резистивный нагреватель. Рекламный ход для хомячков.

11 месяцев назад
0
0

Обогреть можно двумя способами: конвекционным и радиационным. Конвекционный это когда тепло передается через поток теплоносителя обычно воздуха, который в свою очередь нагревается от батареи (конвектора)теплообменом (теплопроводностью). Радиационный нагрев это ик излучение например печка, теплый пол, или излучатель ИК газовый электрический и т.д. То есть тепло идет к предметам не через воздух а через излучение, а потом уже от предметов нагревается воздух. При половом нагреве температура низкая поэтому конвекции практически нет а площадь излучения большая поэтому ее можно считать чисто ИК или радиационным нагревателем. Батарея отопления это комбинированный нагреватель и ИК и конвекционный, но площадь для излучения небольшая а для теплообмена значительно больше поэтому это больше конвекционный чем ик, а вот газовый конвектор с принудительным перемешиванием, чисто конвекционный, или электрические приборы типа Хевел это конвекционные, со спиралью до красна радиационные, а масляные комбинированные.

11 месяцев назад
1
1
SDim

Причем т.к. он не экранирован, надо еще подумать о воздействии этого электромагнитного излучения

11 месяцев назад
1
1
remosa

Сразу видно как кто и какие оценки получал. Есть несколько видов передачи тепла это конвективное и излучение как от солнца ( от солнца конвекции то нет ) Так вот ИК излучение это как от солнца, не надо это путать! Разница в длине волны и всё.

11 месяцев назад
0
0
Тиамо

ИК-нагреватели есть, обычно их подвешивают под потолком и используют для локального отопления например в цехах, в гаражах и т.д., что позволяет экономить на отоплении. Но температуры излучателя у них гораздо выше 100 градС.

11 месяцев назад
0
0

ик нагреватель определяется не температурой как таковой а типом передачи энергии. Температура сильно влияет на передаваемую мощность и частотный спектр этой мощности, а от спекта вернее от длины волны максимума спектра зависить степень поглощения у тела которое надо греть и глубина проникновения энергии в тело. Именно поэтому высокотемпературные нагреватели плохо подходят для нагрева человека (например костер, греет не человека а одежду, поскольку поглощается сильно и не проходит вглубь) в отличии от низкотемпературных типа русской печки или теплого пола, там длина волны максимума спекта позволяет проникать энергии до 5 см в тело человека (воду) а через одежду проходить насквозь не сильно поглощаясь. Коротковолновое излучение, например солнце от воды отражается сильно больше, поэтому у воды в шляпе сгорает лицо.

11 месяцев назад
0
0
Andrey_nh

А вообще, по теме теплого пола, то электрический пол, как и электрокотел впрочем, это вынужденная крайность если нет более дешевых источников тепла как газ или дрова. Разница в цене тепла 5 раз это много (если платить конечно). Но если газа нет, то конечно, теплый пол много лучше чем котел.

11 месяцев назад
0
0
Farmburger

<<..но и электрическим его назвать сложно>> как раз самый электрический из электрических. не хватает информаци о КПД в сравнениии с традиционным теплым полом на жидком теплоносителе. какая допустимая нагрузка на пол, применимость технологии в «мокрых» точках (ванная, кухня), величина электромагнитного излучения (если питание будет переменкой, нехилый такой излучатель э/м помех широкого спектра получим).

11 месяцев назад
0
0
Тиамо

По способу нагрева это обычный резистивный нагреватель, его КПД будет таким же как у любых других подобных нагревателей, а по способу теплопередачи это точно такой же нагреватель как проводной или даже водяной тёплый пол с его трубками потому что температура поверхности одинаковая. Как я отношусь к тёплым полам как к системам отопления знают все кто читает форум. Негативно я отношусь к таким системам отопления, особенно в случае использования ламината в качестве финишного покрытия таких тёплых полов.

11 месяцев назад
1
1
Ulatimer

"...Инфракрасное излучение (ИКИ) – электромагнитное излучение с меньшими длинами волн, чем у видимого света (от 0,8 мкм до 1-2 мм)..." "...Выделяют длинные ИК волны излучатели с температурой от 100⁰С.." Может все наоборот?

10 месяцев назад
0
0

спасибо, исправили

10 месяцев назад
0
0
viktorka

В статье упущен один важный момент: такую систему обогрева можно использовать не при любом покрытии из ламината, а только с тем ламинатом, где есть специальный знак на упаковке. Это удовольствие не из дешёвых, т.к. ламинат должен иметь специальное покрытие, исключающее вредные испарения при его нагреве. Толщина такого ламината не менее 8 мм.

9 месяцев назад
0
0
Serega74tv

ИК излучение делится на следующие диапазоны: 0,76 мкм (760 нм) - 1,5 мкм - ближняя ИК область (коротковолновая); 1,5 мкм - 15 мкм средняя ИК область; 15 мкм - 1 мм - дальняя ИК область. Так будет точнее :)

3 месяца назад
0
0