Понятие электрический теплый пол включает несколько конструкций. Эффективность и уровень потребления энергии у них разный. Теплый пол из углеродного волокна нагревает поверхность более равномерно и потребляет меньше энергии.
Описание теплого пола из углеродного волокна
Основа электрической системы – греющий кабель. При включении электрический ток нагревает провод, он передает тепло поверхности пола, а последний отдает его воздуху в комнате. У такого варианта 2 недостатка. Сопротивление кабеля практически не изменяется при повышении температуры, поэтому регулировать степень нагрева по длине кабеля невозможно. Что еще важнее – передача тепла происходит в 2 этапа, что увеличивает расход электричества.
Первую проблему частично решают, укладывая кабель петлями через равные промежутки. Это не совсем удобно, так как получают модули только определенного размера. При монтаже их приходится стыковать друг с другом. Вторую задачу стандартная модификация не решает.
Конструкция карбонового теплого пола лишена этих недостатков:
- Основа напольного обогревателя – карбоновые стержни. Карбон – аморфный углерод, у него высокое электрическое сопротивление – при прохождении электрического тока он сильно нагревается и испускает тепловое излучение в диапазоне 5–20 мкм. Инфракрасное излучение передает тепло предметам и объектам, а не воздуху – такая система обогревает пол, мебель и людей в комнате, а воздух нагревается во вторую очередь. Чтобы повысить эффективность обогревателя, включают элементы из графита и серебра.
- Углеродистые стержни собраны в блоки и соединены между собой многожильными медными кабелями в полимерной изоляции. Площадь такой конструкции практически не ограничена.
- Роль регуляторов температуры играют полимерные вставки. Когда температура воздуха достигает пороговой величины – от +18 до +22 С, материал увеличивается в объеме, что приводит к росту электрического сопротивления. При этом сила тока падает, и температура нагрева стержня уменьшается.
Карбоновые нагреватели генерируют тепловое излучение. Воздух при этом нагревается незначительно и сохраняет естественную влажность.
Основные типы графитовых теплых полов
Выпускают 2 основных типа обогревателя: пленочный и стержневой. К ним относят также биметаллический и аморфный пол. Однако эти 2 варианта не включают углеродные элементы. Хотя принцип действия у них такой же: излучение инфракрасного тепла.
Стержневые маты
Стержневой теплый пол – проволочный мат, шириной в 83 см, число стержней в 1 погонном метре – 10. Конструкцию расстилают на подготовленное основание любой площади. Секции стыкуют друг с другом соединительными комплектами.
Стержневые маты укладывают под любой, самый капризный материал: плитку, ламинат, деревянный настил, паркет. Обязательное условие: обогреватель размещают в слое бетонной стяжки или плиточного клея. Черновой пол термоизолируют.
Плюс изделия – возможность саморегулировки. Стержневой углепластиковый пол не боится давления, так как его конструкция исключает перегрев провода. Если участок временно закрыт мебелью, теплоотдача на нем уменьшается. При этом стержни снижают потребление электроэнергии и остывают. На участках, где поверхность остывает быстрее, элементы нагреваются сильнее.
Уровень потребления электричества определяет температура нагрева – от 110 до 180 Вт на погонный метр.
Пленочные маты
Конструкция изделия существенно отличается. Основа нагревательного элемента – по-прежнему карбон или смесь карбона и графита. Состав напыляют на основу из термостойкого полипропилена, формируя токопроводящие дорожки. Основу закрывают с двух сторон двух- или трехслойной пленкой и запаивают. Материал выдерживает нагрев до 120 С, не боится воды или влаги. Ширина полосы – 50–100 см. Между собой они соединяются медными шинами.
Различают несколько методов нанесения карбона:
- Сплошная пленка – углеволокно наносят на всю площадь основы. Скорость нагрева обогревателя максимально высока, энергопотребление ниже. При повреждении каких-либо участков работоспособность системы не изменяется.
- Перфорированная – в сплошном покрытии сформированы полосы и круги, где нагревательные элементы отсутствуют. Модификация разработана для укладки в стяжку или под плитку.
- Перфорация в виде пчелиных сот – разновидность предыдущей.
- Полосатая – классический вариант, в котором на подложке формируют полосы разной ширины. Мощность ИК-пленки зависит от их размеров.
Монтаж ИК-пленки чрезвычайно прост и удобен. Она очень тонкая – 0,23–0,47 мм, ее укладывают без стяжки. Пленку можно резать на куски любого размера и обогревать самые маленькие площадки и даже ступени лестницы. Если какая-то из секций выходит из строя, остальной пол продолжает работать в прежнем режиме, а поврежденный фрагмент можно заменить в любую минуту.
Однако у пленочного варианта есть немало ограничений. Его нельзя укладывать под керамогранит, плитку, поскольку «мокрые работы» и ИК-пленка несовместимы. Исключение – перфорированная модификация. Но и ее использование является, скорее, вынужденным решением. Не годится настил из материалов, плохо проводящих тепло, наподобие ковролина, линолеума на войлочной основе. В этом случае тепло поглощает покрытие.
Пленочный теплый пол можно демонтировать, перевезти на другое место и вновь установить в другом помещении.
Преимущества и недостатки
Общие достоинства стержневого мата и ИК-пленки:
- КПД близкий к 100 – это не преувеличение. Карбон генерирует инфракрасное излучение. Оно нагревает пол, предметы и людей, а не воздух. Исчезновение промежуточного этапа передачи тепла делает карбоновый пол куда более эффективным.
- Системы не создают электромагнитное излучение.
- Температура нагрева воздуха при работе ИК-обогревателя невелика. Он остается влажным, а микроклимат в комнате приятным.
- Пленка и стержневой мат очень легки. Они не создают нагрузки на пол, не требует оборудования для укладки.
- Обе системы пожаробезопасны. Однако при температуре выше 120 С полимерные детали плавятся.
- Не боятся воды, влаги, конденсата, пара. Карбоновый пол укладывают для обогрева ванных, кухонь, саун.
- Площадь обогрева не ограничена: от лестничной ступени до зала в 100 кв.м.
- При повреждении материала на одном участке производительность обогревателя на других местах не изменяется. Ремонт выполняют в любой момент.
Есть общий недостаток: высокая стоимость эксплуатации.
У каждой модификации есть собственные преимущества и недостатки, обусловленные конструкцией. Стержневой карбоновый пол кладут под любое покрытие – от паркета до керамогранита. Высокая влажность или плохое утепление помещения – не помеха. Система саморегулируется, так что перегрев элементов и перерасход электричества исключен.
В тоже время стержневые маты укладывают под стяжку – монтаж предполагает мокрые работы. Демонтировать систему и перенести на другое место не удастся.
ИК-пленка еще тоньше, чем маты, так что ее кладут прямо под чистовое покрытие. Его можно демонтировать, использовать повторно. ИК-пленка экономичнее, расходует на 30% меньше электричества, чем стандартный нагревающий кабель.
ИК-пленка неустойчива к давлению, так что размещать мебель на таком полу нельзя. Она избирательна по отношению к материалу покрытия: под плитку или керамогранит ее класть не рекомендуется.
Основные характеристики
Характеристики карбонового стержневого теплого пола и пленочного в некоторой степени зависят от производителя. Усредненные значения приведены в таблице.
| Параметры | Стержневой | Пленочный |
| Толщина, мм | 3,5–5 | 0,23–0,47 |
| Мощность потребления, Вт/кв. м. | 125-170 | 130 |
| Расход энергии на 1 кв. м, Вт/ч | 20-50 | 25–33 |
| Температура нагрева, С | 60 | 33 |
| Длина рулона, м | 25 | 50 |
| Ширина рулона, см | 83 | 50–100 |
Мощность потребления указана при максимальной температуре нагрева. Для ИК-пленки этот параметр варьируется. Мощность стержневого мата зависит от характера нагревательных элементов. Включение серебра с графитом увеличивает эффективность системы и снижает расход энергии.
Особенности монтажа карбонового теплого пола
Укладка разных видов напольного обогревателя несколько отличается. Монтаж стержневого мата сложнее. Технологию нужно соблюдать совершенно точно.
- Подготавливают теплый пол к укладке: проверяют целостность стержней, термоукладочных трубок, проводов. Вычисляют площадь укладки. Стержневые маты можно монтировать под мебель, но если это стационарный шкаф-купе или пианино, делать так неразумно, так как эта площадь не нуждается в обогреве.
- Базовую поверхность очищают и выравнивают.
- Укладывают теплоотражающий материал. Лучше выбрать изолятор с температурой плавления не менее 100 С – изолон, например. Теплоотражатель снижает расход электричества на обогрев на 30–40%, так что пренебрегать им нельзя. Настилают материал на всю площадь комнаты или только под карбоновый пол.
- Работа обогревателя зависит от показаний температурного датчика. Устанавливают устройство как можно ближе к полу, тогда его данные отражают фактическую температуру нагрева.
- Полотно разрезают на модули необходимых размеров. Разрез приходится на соединительный провод. При укладке модули соединяют последовательно или параллельно в зависимости от схемы монтажа. Стержни между собой не должны пересекаться. Маты фиксируют скотчем или дюбель-грифом.
- Устанавливают терморегулятор, подключают к теплому полу и к сети. Используют схему, данную в инструкции. Если мощность обогревателя превышает 2 кВт, его подключают через автомат.
- Проверяют работоспособность пола. Только после этого кладут стяжку толщиной в 2–3 см.
Бетон затвердевает за 28 дней, раньше включать теплый пол нельзя.
Главные производители
Рейтинг изготовителей в 2019 году возглавляют следующие компании:
- Unimat Boos представляет маты с минимальным расстоянием между стержнями.
K-Techologies – торговая марка компаний GTMat, RHE (Россия). - GT – южно-корейская фирма, выпускает стержневые карбоновые полы высокой мощности.
- Devi – датская компания. Предлагает все виды пленочных полов.
- CalorIQue LLC – американская торговая марка, известная высокими требованиями безопасности.
При выборе напольного обогревателя от любой компании нужно оценить его характеристики. Показатели мощности и конструкция системы важнее бренда.