В одной из публикаций на нашем сайте уже рассматривались различные виды электрических теплых полов, а также их преимущество над аналогичными водяными системами. Возвращаясь к данной теме, мы хотим более подробно рассказать об инфракрасном (далее ИК) отоплении, его устройстве, особенностях, преимуществах и недостатках, а также способах монтажа на пол, стены и потолок. Собранная информация будет полезна тем, кто решил утеплить дом или помещение пленочными электрообогревателями и хочет это сделать своими руками.
Принцип работы и устройство ИК отопительной пленки
Основной элемент в данной конструкции это углеродное покрытия, для его нанесения применяются современные нанотехнологии, позволяющие производить печать на пленочном основании. В результате образовывается уникальная структура атомов в виде гексагональной решетки, которая настолько мала, что для описания ее размеров необходимо использовать шкалу нанометрового масштаба (этот порядок выражается в 10-9 м). Благодаря этому, материал обретает способность к излучению волн длиной 5,0-20,0 мкм, то есть находящихся в ИК диапазоне (не путать с ультрафиолетовым и ультракрасным излучением).
Напомним, что особенность данного излучения заключается в том, что при контакте с материей волновая энергия переходит в тепло. Именно поэтому такие конструкции еще называют обогревателями ПЛЭН. Данная аббревиатура расшифровывается следующим образом:
- П – пленка.
- Л – лучевая (лучистая).
- Э – электрическая.
- Н – нагревательная.
Пленка плен может производиться в рулонах или матах, их конструктивное исполнение представлено ниже.
Конструкция пленочных электронагревателей
Обозначения:
- А – Углеродное (карбоновое) напыление, играет роль основного нагревательного элемента.
- В – Плотное пленочное основание.
- С – Серебряное напыление (используется в качестве проводника электротока).
- D – Шина электропитания, изготавливается из гибкой медной ленты.
- Е – Пленка, применяется в качестве защитного покрытия.
Формы выпуска ПЛЭН
Различают три размерных ряда инфракрасных пленочных обогревателей — шириной 350, 510 и 650 мм.
Инфракрасные пленочные обогреватели выпускаются в виде пленок различной ширины и длины. Ширина составляет 350, 510 или 650 мм. По бокам пленки располагается монтажная зона, используемая для ее закрепления на потолке. Резать пленку нельзя, так как греющие полоски должны оставаться целыми – они образуют замкнутую цепь. Длина ПЛЭН может достигать пяти метров. Благодаря изобилию решений, потребители смогут подобрать пленку необходимой длины и ширины, в зависимости от габаритов обогреваемых помещений.
В зависимости от длины и ширины пленки, варьируется и ее мощность. Например, ПЛЭН шириной 350 мм и длиной 2 метра обладает мощностью 119 Вт. Пленка аналогичной ширины, но длиной 5 метров обладает мощностью 298 Вт. Рабочее напряжение для таких ПЛЭН составляет 220 В – исключение составляют маломощные варианты, питающиеся от электрического тока напряжением 73 или 110 В. Мощность пленки шириной 510 мм варьируется от 87 до 434 Вт, шириной 650 мм – от 111 до 552 Вт.
Для того чтобы правильно подобрать ПЛЭН под ту или иную комнату, необходимо тщательно вымерять размеры помещения – исходя из этих данных вы сможете подобрать пленку необходимой длины и ширины, ориентируясь на представленные в продаже варианты.
Плюсы и минусы пленочного обогрева
Начнем с основных преимуществ:
- Относительно простой монтаж пленочных систем. Это безусловный плюс, ПЛЭНы обогреватели не заливаются стяжкой, что делает возможным установку этих элементов, не начиная капитальный ремонт.
- Пленка также легко монтируется на потолок, так и на пол или стены.
- Нет ограничений на отделочные покрытия, пленочный нагреватель может быть установлен под линолеум, ламинат, паркет, плитку и т.д.
- С учетом того, что толщина ИК покрытия не превышает 0,40 мм, теплый пол существенно не поднимется. Поэтому если организовать обогрев только одной комнаты значительного перепада не возникнет.
- Материал обладает низкой инерционностью, что позволяет оперативно влиять на тепловой режим в помещении.
- Равномерный обогрев помещения, чем у других систем теплого пола, не говоря уже о централизованном отоплении, где установлены батареи радиаторы.
Перепады температуры в помещении с централизованным отоплением (А) и системы ПЛЭН (В) - Высокое КПД, соответственно, расход электроэнергии у ИК пленки значительно ниже, чем у других видов электрополов. Причем эта разница довольно ощутимая, речь идет о 20-25%.
- Легкая интеграция в систему «Умный дом».
- Практически отсутствует ЭМИ, в отличие от электрополов, особенно с одним нагревательным проводом.
- При повреждении одного из нагревательных элементов обогрев будет все равно производиться (за исключением поврежденного участка).
- Система обогрева может быть быстро и беспроблемно демонтирована без нанесения ущерба отделке помещения. Это позволяет при необходимости произвести переконфигурацию или полностью снять пленку, например при переезде.
Что касается недостатков, то к таковым можно отнести высокую стоимость оборудования по сравнению с другими видами электрополов. Помимо этого следует учитывать особенности ИК обогревательных панелей, а именно:
- Монтаж ПЛЭН должен производиться на ровную (гладкую) поверхность, в противном случае велика вероятность повреждения нагревательного элемента.
- Укладка должна вестись только на свободном пространстве, то есть, предметы мебели не должны находиться в месте установки ИК пленки. Это ограничение не позволяет использовать всю площадь пола. Как показывает практика, система ПЛЕН монтируется, в лучшем случае, на 70% от общей площади.
- Не имея навыков подключить ПЛЭН с первого раза практически нереально, это связано с особенностями монтажа.
- Установка электропола во влажных помещениях (ванной комнате или бане) нежелательна, поскольку ошибка монтажа может привести к опасным для человека последствиям.
Польза или вред инфракрасного излучения
У большинства из тех, кто задумывается об установке инфракрасного оборудования в своем доме, возникает вопрос о безопасности такой системы.
Для начала разберемся с тем, что же такое ик-излучение. Это электромагнитные волны определенной длины. Их естественный источник – Солнце, которое излучает большое количество волн различного спектра. Самые длинные из них относятся к так называемым красным, потому что человеческий глаз видит их как красный цвет.
Однако учеными было доказано, что существуют еще и инфракрасные волны, длина которых несколько больше. Они относятся к волнам невидимого для человека спектра. Они попадают на кожу и ощущаются как тепловое воздействие. Но не все инфракрасное излучение одинаково.
Физики выделяют три группы таких волн:
- Короткие, излучаемые телами с температурой свыше 800 °С.
- Средние. Их испускают предметы, разогретые до 600 °С.
- Длинные. Излучаются телами с температурой до 300 °С.
В зависимости от длины волны инфракрасное излучение воздействует на живые организмы по-разному. Короткие волны проникают в тело человека достаточно глубоко и способны разогреть внутренние органы.
На участках кожи, которые подверглись воздействию коротких ик-волн, образуются покраснения, волдыри и даже ожоги. Волны средней длины обладают более мягким воздействием, но все-таки нежелательны для организма.
Пленочные нагреватели разогреваются до температуры 50С, соответственно излучают только длинные инфракрасные волны, полезные для человека
Длинноволновое инфракрасное излучение воспринимается человеком как приятное тепло. Оно проникает в верхние слои кожи и мягко разогревает находящуюся в них влагу. Именно поэтому все живые организмы так любят греться на солнышке.
Длинноволновое ик-излучение не только греет, но и активизирует иммунитет, запускает механизмы восстановления и регенерации множества систем и органов.
Учитывая, что пленочное оборудование разогревается до 45-50С, можно быть уверенным, что излучает оно длинные инфракрасные волны. В рабочем режиме поддержания заданной температуры система работает в среднем от 6 до 10 минут в час.
Таким образом, она оказывает кратковременное воздействие на человека. Безопасность ПЛЭН подтверждается множеством сертификатов. Оно рекомендовано для установки в медицинских и детских учреждениях.
Подробная информация о вреде ик-обогревателей рассмотрена в другой нашей статье.
Сфера применения
Несмотря на то, что некоторые производители ПЛЭН позиционируют свою продукцию как альтернативу центральному отоплению самостоятельное использование той системы для обогрева зимой дачи, дома, магазина, склада или зданий другого типа экономически невыгодно. Для этого лучше использовать водяной котел и трубчатый обогреватель для теплого пола, несмотря на то, что монтаж такого оборудования значительно сложнее. Что касается промышленных и производственных помещений, для них больше подходят газовые излучатели.
Газолучистое отопление цеха максимально эффективно при потолочном расположении
Идеальная сфера применения ИК пленок – вспомогательная система отопления, которая используется для подогрева детской, лоджии, французского балкона или полов частного дома.
Данная система также может использоваться для отопления небольших вспомогательных помещений, например гаража, птичника или курятника, подвала и т.д. Нередко ПЛЭН используется в качестве обогревателя грунта в теплице из поликарбоната.
Учитывая выше изложенные факты можно констатировать, что Эффективность ПЛЭН снижается при увеличении площади обогрева.
Советы
Принимать решение о проведении той или иной системы отопления в частный дом следует внимательно, так как мало кто решается на повторную переделку всего владения. Если есть проблемы с подведением газа, то можно выбрать альтернативу – отопление ПЛЭН.
Укладка ПЛЭН на пол
Смонтировать ее легко самостоятельно, но не забывайте про выбор отделки. А также правильно рассчитывайте необходимую мощность и месторасположение терморегулятора. В процессе эксплуатации, вы оцените все преимущества «теплой пленки» в доме.
Основные технические характеристики
Несмотря на большое число производителей ПЛЭН, основные параметры их продукции довольно схожи, приведем основные из них:
- Характеристики питания: 220-240 В переменного тока, с частотой 50 Гц.
- Максимально мощность ≈ 200 Вт/м2.
- Среднесуточная мощность — 25-65 ВТ/м2.
- Допустимая температура нагрева 150°С, точка плавления 250°С.
- Температура нагревательных элементов — 45-50°С.
- Ширина 0,50-1,0 м.
- Длина рулона – до 50 м.
- Максимальная длина укладки – 8 м.
- Толщина – до 0,4 мм.
- Инертность нагрева – не более 3 минут.
- КПД до 90%.
Общие сведения
Инфракрасное излучение является электромагнитным световым излучением, находящимся в невидимой области спектра.
В основе обогрева инфракрасным излучением лежат его физические свойства — способность отражаться, рассеиваться, пропускаться, поглощаться различными веществами и материалами. Так воздух, состоящий, в основном, из молекул кислорода и азота, частично рассеивает, практически не поглощает и пропускает инфракрасное излучение. А объекты любого помещения и человеческое тело частично отражают и большей частью пропускают и поглощают электромагнитные волны этой части спектра.
Поглощение инфракрасного излучения выражается в трансформации электромагнитной энергии волны в тепловую. Нагретые таким образом объекты помещения – предметы, пол, стены, потолок – передают тепловую энергию воздуху помещения, в результате чего происходит его обогрев.
Источниками инфракрасного излучения являются все нагретые объекты. Величина передаваемой энергии при этом зависит от температуры и молекулярного состава объекта, определяющего длину волны электромагнитного инфракрасного излучения. Самым мощным источником Солнечной системы является Солнце, обогревающее нашу планету.
Отопление плэн — что это такое? ПЛЭНом назвали Пленочный Лучистый Электро Нагреватель — систему инфракрасного отопления, состоящую из резистивного излучающего элемента, заключенного между двумя полимерными пленками. Система ПЛЭН основана на физических свойствах инфракрасного излучения и его взаимодействии с различной материей.
Монтаж на пол, потолок, стены
Теперь, когда мы получили общее представление о ПЛЭН, можно перейти к описанию установки. Прежде, чем преступать к процессу, необходимо спланировать размещение пленки по поверхности пола. Как мы помним, пленка должна быть размещена только на свободных участках. Рекомендуем сделать план помещения, указать на нем расположение мебели и ИК покрытия.
Пример плана укладки ИК пленки с учетом интерьера комнаты
Исходя из результата, несложно рассчитать площадь пленки, а зная ее ширину – длину ленты. После этого производим расчет мощности, это позволит не только подобрать автоматический выключатель, но и оценить рентабельность такого отопления.
Расчет мощности
Зная общую площадь нагревателя ПЛЭН, производим расчет максимальной мощности. Например если для отопления дома необходимо 100 м2, то максимальная нагрузка составит 20 кВт, а ток чуть больше 90 А (I=P/U), что довольно много для бытовой электросети. Среднесуточное потребление будет порядка 2.5-6.5 кВт. То есть, при 10 часах работы, такая система будет потреблять в сутки от 250 до 650 кВт/ч, а это очень дорогое удовольствие. Как видите, простейший расчет еще раз говорит о том, что использовать ИК пол в качестве основного отопления невыгодно.
В сети можно найти ресурсы с онлайн калькулятор, позволяющем существенно упростить процесс расчета.
Алгоритм действий при укладке теплого ИК пола
Сделав расчеты и убедившись, что их результаты устраивают, приступаем, непосредственно, к укладке. Ниже представлена типовая схема монтажа.
Схема укладки ПЛЭН
Будем исходить из того, что поверхность пола выровнена и очищена мусора и пыли, а все необходимые материалы уже приобретены. В этом случае алгоритм действий будет следующим:
- Устанавливаем терморегулятор на заранее выбранное место (собственно, этот пункт может быть выполнен позже, перед подключением уложенной пленки).
- Первичное основание укладываем теплоизолятор, желательно, чтобы он был с отражающим слоем. Если монтаж производится на бетонное покрытие, то рекомендуется в первую очередь постелить гидроизоляцию, в качестве которой может выступать пластиковая пленка. Чтобы зафиксировать термо- и гидроизоляцию используем монтажную ленту.
- Производим нарезку и раскладку ПЛЭН согласно составленному ранее плану. Близко к стене пленку не укладываем, оставляем отступ 10,0-15,0 см, чтобы было можно установить плинтус. Помним, что максимальный по длине отрезок не должен превышать 8-ми метров. Разрезы нужно выполнять только в указанных местах, они могут быть отмечены пунктиром или символом виде ножниц.
Пленка режется только в отмеченных для этого местах - Производим укладку нарезанных фрагментов таким образом, чтобы медные токопроводящие шины находились снизу. Следим, чтобы не было перехлестов. Укладка встык или с зазором между фрагментами допускается.
Пример правильной укладки
Как и теплоизоляцию, фрагменты можно фиксировать монтажной лентой.
- Производим подключение. Этот процесс требует более детального описания. Очередность действий следующая:
- В первую очередь отмеряем длину монтажных проводов и производим зачистку их концов на длину 10-12 мм.
- Берем идущий в комплекте к пленке контактный зажим и вставляем зачищенный конец провода в хвостовик.
Контактные зажимы для подключения ИК пленки - Производим установку зажима на медную ленту и обжимаем его, после чего изолируем.
Установка и изоляция зажима - Соединяем между собой фрагменты таким образом, чтобы они подключались параллельно.
Схематическое изображение подключения фрагментов - Устанавливаем термодатчик (входит в комплект). Он должен находиться на угольном покрытии. Желательно располагать его в таком месте, которое будет менее всего подвергаться нагрузке.
- Подключаем датчик и ПЛЭН к терморегулятору. Схема подключения должна быть приведена в руководстве к прибору.
- Тестируем собранную систему. Включаем обогрев и устанавливаем необходимую температуру. Если нет искрения, контакты не нагреваются, а система отключается при достижении заданной температуры, то можно констатировать, что подключение инновационного напольного отопителя выполнено правильно.
- После подключения, производится установка отделочного покрытия. После этого монтаж системы можно считать завершенным.
Описанным способом можно устанавливать как ленточные ПЛЭН, так и ИК панели для обогрева.
Как устанавливается инфракрасное отопление на потолки?
Единственное отличие от описанного выше способа заключается в том, что на потолке необходимо установить деревянную обрешетку. К ней будет крепиться подложка, а на нее тепловые модульные элементы или ПЛЭН. Их крепление осуществляется при помощи строительного степлера. При этом необходимо следить, чтобы не пробить скобами карбоновое покрытие и токоведущие элементы конструкции. В остальном принцип монтажа не отличается от описанного выше.
Монтажная схема потолков ПЛЭН
Обозначения:
- А – Основное потолочное перекрытие.
- В – брус обрешетки.
- С – Слой пароизоляции.
- D – Термоизоляционное покрытие.
- Е – ИК элементы.
- F – Отделка потолка.
Примечательно, что правильно уложенный греющий потолок можно использовать совместно с натяжными потолками. Также заметим, что инфракрасники могут быть установлены не только на бетонные перекрытия в квартире, а и на деревянные потолки загородного дома, но использовать их в качестве основной системы отопления нерентабельно, даже если нет газа. Инфракрасное отопление при обогреве большой площади потребляет много электроэнергии. В таких ситуациях лучше использовать обогревающие конвекторы.
Что касается настенного монтажа, то он выполняется таким же образом, как и ИК пленочные потолки. Если стеновые основания гипсокартонные или деревянные, то обрешетка в этом случае не требуется.
Расчет потребления энергии ПЛЭН на примере дома в 100 кв. м
Наши дома теряют больше всего тепла через окна, двери, пол и крышу. Выбрав лучшие строительные и отделочные материалы, вы можете очень хорошо сэкономить на отоплении.
Сколько нужно пленки – мы уже рассчитали. Но неужели отопление будет «сжирать» столько электроэнергии? На самом деле расходы будут небольшими. Во-первых, ПЛЭН-отопление работает не круглосуточно – оно то включается, то выключается, повинуясь терморегулятору. А во-вторых, инфракрасное отопление отличается экономичностью. Следовательно, затраты будут не очень большими.
Если в доме есть хорошая теплоизоляция, то ПЛЭН будет работать примерно 10-15 минут в час. Ориентируясь на среднюю стоимость 1 кВт энергии в 4 рубля, расходы на круглосуточный режим на дом 100 кв. м составили бы 960 рублей в сутки. Если отопление будет работать 10 минут, то суточный расход составит всего 160 рублей. В месяц это выйдет примерно 4800 рублей.
Позаботившись об избавлении от тепловых потерь, вы сможете обеспечить значительное снижение затрат на обогрев помещений.
Выбор производителя
Характеристики ПЛЭН примерно одинаковые, поскольку используется одна и та же технология производства, поэтому утверждения о преимуществах того или иного бренда не всегда достоверны. Хорошо зарекомендовал себя ПЛЭН , в частности ЭВО 300, купить эту пленку можно практически любом крупном городе, хоть Хабаровске или Иркутске. Также много хороших отзывов об обогревающих пластинах Фракарро и Ориент.
Правда следует учитывать, что энергосберегающие технологии и не стоят на месте, поэтому на рынке регулярно появляются новинки, позволяющие понизить теплопотери, а соответственно и потребление электроэнергии. Поэтому при проектировании систем альтернативного отопления следует внимательно изучить этот вопрос.
