Саморегулирующийся инфракрасный теплый пол

Обновлено: 08.05.2024

В основе саморегулирующейся инфракрасной пленки лежит применение материалов с положительным температурным коэффициентом (Positive Temperature Coefficient). При повышении температуры пленки увеличивается ее сопротивление, за счет чего понижается потребляемая мощность.

При включении, пленка с эффектом саморегуляции (PTC пленка) имеет номинальную мощность в 220 Вт/м.кв. и быстро прогревает помещение. По мере нагрева потребляемая мощность плавно понижается до 150-110 Вт/м.кв. в зависимости от модели.

Благодаря положительному температурному коэффициенту, пленка обладает повышенной устойчивостью к возможному перегреву напольного покрытия при ухудшении теплоотдачи с его поверхности, например, при укрытии ковром или другими предметами.

В случае если пленку запереть, отдача тепла полом значительно ухудшается. Начинается локальный перегрев пленки, но вынесенный датчик температуры, расположенный в удаленном месте, не фиксирует перегрева и не отключает подачу напряжения. Простая пленка будет нагреваться с одинаковой мощностью по всей своей поверхности и в месте ее запирания может выйти из строя или повредить напольное покрытие. PTC пленка понизит мощность в месте перегрева, тем самым защитив от повреждения себя и напольное покрытие.

Однако наличие у пленки эффекта саморегуляции не позволяет использовать систему без терморегулятора и класть пленку под корпусную мебель. Это обосновано тем, что невозможно полностью отключить нагрев в определенном месте. Современные инфракрасные пленки обладают положительным температурным коэффициентом не более 50%, что означает, что при нагреве потребляемая мощность понижается с 220 до 110 Вт/м.кв. Соответственно даже на минимальной мощности пленка продолжает нагреваться.

Использование терморегулятора обосновано необходимостью ограничивать температуру нагрева пленки. Любая модель пленки способна нагреваться свыше + 30 °С. Даже с дальнейшим ограничением мощности у PTC пленки, данной температуры будет достаточно для повреждения любого типа напольного покрытия.

Остались вопросы?

Посмотрите другие наши статьи по пленочным теплым полам. В них Вы найдете полезные советы, обзоры и ответы на популярные вопросы.

Также вы можете получить бесплатную консультацию по теплым полам, помощь в расчете и подбору необходимых комплектующих по телефону или электронной почте .

Саморегулирующийся теплый пол способен уменьшать потребляемую мощность при увеличении температуры, тем самым обеспечивая значительную экономию энергии и дополнительную безопасность, т.к. уменьшается риск перегрева. В большинстве саморегулируемых теплых полов изменение мощности ограничено 30%.

Конструктивно саморегулируемый теплый пол представлен следующими вариантами:

Преимущества. Во всех вариантах саморегулирующегося теплого пола в качестве греющего элемента используются композиционные материалы на основе графита (карбона), способные при увеличении температуры повышать электрическое сопротивление, что приводит к снижению тепловыделения (эффект саморегуляции PTC, положительный температурный коэффициент). Этот эффект дает двойной выигрыш:

расход электроэнергии снижается на 20-30%;
минимизируется риск перегрева пленки при локальном запирании массивными предметами.

Пленочный саморегулирующийся теплый пол. Самыми популярными среди саморегулируемых теплых полов являются инфракрасные пленки как наиболее демократичный вариант по стоимости. Преимуществом полосатых пленок является их относительно невысокая цена (600-800 руб/м2). Сплошные пленки в 1,5-2 раза дороже (1200-1500 руб/м2), но они имеют заметно больший ресурс за счет дополнительных защитных слоев, а также резать их можно по произвольной линии. Пленочные саморегулирующиеся теплые полы выигрывают у других вариантов по простоте монтажа: их, как правило, укладывают "в сухую" под легкие покрытия, такие как ламинат, линолеум, ковролин, паркетная доска. Технология монтажа инфракрасного пленочного пола описана (со ссылками на подробные статьи и инструкции) на странице "Инфракрасный теплый пол". Срок службы пленочных полов в зависимости от интенсивности эксплуатации 15-30 лет.

В нашей коллекции саморегулирующиеся пленочные теплые полы представлены южнокорейскими пленками EASTEC PTC и REXVA PTC.

Стержневой саморегулируемый теплый пол состоит из карбоновых стержней, подключенных параллельно к питающим кабелям. Продается по цене 2000-2200 руб/м2 на отрез, в коробках готовыми комплектами до 3000 руб/м2. Монтируется в стяжку или плиточный клей. Эти полы прослужат до 50 лет. Слабым местом этих полов являются контакты стержней с кабелем. Иногда они подгорают и отдельные стержни выходят из строя, что не сказывается на работоспособности большей части стержневого теплого пола.

Кабельный саморегулирующийся теплый пол может устанавливаться как в цементную стяжку, так и под ламинат. Его преимущество в том, что он может быть размещен на площади с любой сложной геометрией. Но надо иметь в виду, что саморегулирующиеся кабели значительно уступают по надежности и долговечности резистивным кабелям. Саморегулирующийся кабель U-RD-B (T2RED) компании Raychem рекомендован для монтажа под ламинат с использованием специальных теплоизоляционных пластин. Стоимость его примерно 800 руб/п.м., а на квадратный метр укладывается от 10 метров кабеля.

Positive Temperature Coefficient (РТС) — эффект увеличения сопротивления материала при повышении температуры был открыт в 1930 году американским изобретателем Самюэлем Рубеном. Свойство РТС широко применяется в радиоэлектронике и при производстве саморегулирующихся нагревательных приборов и кабелей.

Мы долго ждали, когда же такое замечательное физическое свойство материала как саморегуляция будет использовано в производстве пленочных теплых полов. Вся сложность заключалась в том, что пленочные теплые полы имеют малые размеры и применение полупроводниковой матрицы как, например, в саморегулирующихся кабелях неприемлемо.

Так как эта область до конца еще не изучена, то производителям самостоятельно приходится проводить исследования и практические эксперименты по составлению композиций из различных полимеров и черного карбона (нагревательного элемента), но лишь немногие исследователи добиваются успеха по созданию объемных полимеров, обладающих свойством PTC. Именно по этой причине в мире в настоящее время единицы компаний — производителей полимерного саморегулирующегося материала для производства кабелей и термопленки.

Но все к этому шло и вот, наконец-то, свершилось!

Саморегулирующиеся инфракрасные теплые полы MARPE

В 2016 году Российская Компания «Аккурат-Инжиниринг» заключила договор с компанией «Green Industry Co., Ltd» из Южной Кореи о производстве и поставках на Российский рынок инфракрасной плёнки Green Film PTC с 30 % эффектом саморегуляции, а в 2017 году планируется расширение линейки и поставки термопленки с РТС равным 50 %.

Использование саморегулирующейся инфракрасной пленки в системах отопления дает два важных преимущества перед резистивными термопленками и кабелями, а именно:

уменьшения возможности локального перегрева
экономии потребляемой электроэнергии

На практике это означает, что саморегулирующаяся инфракрасная пленка Green Film PTC в момент включения в холодном помещении имеет номинальную мощность и быстро прогревает его до установленной температуры. В процессе нагрева увеличивается сопротивление греющего слоя и происходит уменьшение потребляемой электрической энергии и снижению мощности.

При РТС равным 30 % мощность инфракрасной пленки с начальной 220 Вт/м.кв. снижается до 150 Вт/м.кв., то есть получаем 2 в 1 — первоначально основное отопление, а затем поддержание комфортной температуры.

Еще эффект саморегуляции позволяет значительно снизить вероятность перегрева напольного покрытия при «запирании», это когда на теплый пол кладут ковры или ставят предметы, перекрывающие теплоотвод с поверхности. Благодаря саморегуляции на участках где происходит запирание и повышается температура происходит уменьшение выделение тепла.

Видео об эффекте саморегуляции в теплых полах

Для использования систем электрического отопления — это огромный плюс, и мы надеемся, что Вы по достоинству оцените преимущества саморегулирующейся нагревательной пленки в системах отопления Вашего дома.

О пленочных инфракрасных теплых полах написано уже немало, в том числе и на нашем портале. Известно, что пленочный пол работает вместе с терморегулятором, который поддерживает нужную температуру, включая или отключая подачу электропитания на греющие элементы. Греющими элементами являются графитовые (карбоновые) полосы, соединенные между собой в секции и покрытые защитной пленкой из полиэстера или тому подобного материала.

В инфракрасных полах терморегулятор связан с датчиком, который и сообщает о достижении нужной температуры. Датчик ставится на пол в одном месте (обычно прячется непосредственно под пленку) и контролирует температуру только в этом месте.

Потому, если в другой части комнаты на полу с такой греющей пленкой оказался ковер, то вполне вероятен перегрев. Собственно, поэтому при эксплуатации инфракрасных пленочных полов нужно следить за тем, чтобы поверхность не закрывалась плотными материалами и крупной мебелью.

В электротехнике и радиоэлектронике известен эффект, наблюдаемый в некоторых материалах, когда они меняют свое сопротивление в зависимости от нагрева или охлаждения. Именно этот эффект и стал основой для создания саморегулирующихся - греющих кабелей, кабельных теплых полов, а теперь и пленочных инфракрасных теплых полов.

Для чего нужен саморегулирующийся пленочный пол?

Но что же дает такое саморегулирование инфракрасного пола? - Как уже было отмечено, саморегулирование позволяет избежать локального перегрева, т.е. повышается безопасность. Причем, сопротивление и уменьшение температуры увеличивается именно в месте перегрева, а в остальных местах пленка продолжает греть как обычно, т.е. общего упадка тепла в комнате не происходит.

Еще экономится электричество, т.к. при достижении нужной температуры потребляемая мощность пола сама уменьшается. Это уменьшение по данным производителей может составить 33% или 50% - в зависимости от марки саморегулирующейся пленки.

Кроме того, саморегулирующийся пол отличается от обычного своей конструкцией. В частности, здесь применяются сплошные карбоновые полосы, т.е. его греющая поверхность сплошная, а не секционная. Это позволяет более свободно и вариативно разрезать его, в том числе и по диагонали.

На видео ниже довольно подробно рассмотрены особенности саморегулирующейся пленки. Автор уверен, что такой пол - это продукт наступившего будущего, который уже скоро займет большую часть рынка теплых полов. Вероятно, эту песпективу стоит учесть, прежде всего, тем, кто продает и монтирует полы.

В статье “Сравнение саморегулирующегося теплого пола Истэк и простого теплого пола Рексва “ демонстрировался эффект саморегуляции (то есть снижения мощности с ростом температуры нагрева). При одинаковых условиях – греющие пленки обычная Рексва и саморегулируемая Истэк РТС были свернуты в рулон и подключены к электросети напрямую. Через 20 минут Рексва нагрелась до 90 °С, а Истек РТС всего лишь до 55 °С.

Но используя теплый пол для обогрева никто его в рулон сворачивать не будет (это делалось в качестве эксперимента), важнее знать как сильно нагреется Рексва и Истек РТС при установке на них небольших предметов мебели. В данном опыте использовалась тумбочка из ДСП размером 50 х 50 х 50 см. и весом более 12 кг. Тумба ставилась на ламинат, под которым был установлена термопленка Истек РТС. Терморегулятор слева измеряет температуру под тумбочкой, терморегулятор справа – на открытом участке теплого пола. Греющий элемент подключен к сети напрямую без терморегулятора (то есть он включен постоянно).

Включаем саморегулирующиеся нагревательные секции в розетку и смотрим за изменением температуры.

под тумбой 34.5 градуса, на открытом участке – 32,7 градуса.

По истечении 1,2 часа температура под тумбой достигла 40 градусов и выше больше не поднималась. Этот эксперимент проводился при подключении термопленки напрямую к электросети без терморегулятора. В нормальных условиях работы теплого пола установлен терморегулятор. Он контролирует температуру нагрева, периодически включая и отключая подогрев. Поэтому температура под тумбочкой будет меньше, в пределах допустимого.

Читайте также: