ИК-отопление: инфракрасные плёночные нагреватели для пола и стен

Узнаем принцип работы инфракрасных плёночных нагревателей и их преимущества, а также экономию от их применения.

В этой статье мы рассмотрим принцип работы инфракрасных плёночных нагревателей, основные преимущества, типы оборудования, а также рассчитаем экономию от их использования. Познакомимся с общими рекомендациями по грамотному монтажу системы.

Инфракрасные плёночные нагреватели

• Принцип работы пленочных нагревателей
• Преимущества и недостатки пленочных систем относительно точечных ИК обогревателей
• Типы пленочных нагревателей: потолочные и напольные
  • Потолочные пленочные нагреватели
  • Напольные пленочные нагреватели
• Условия наиболее эффективного функционирования отопительной системы
• Расчет экономии от использования ИК-пленочных нагревателей
• Общие рекомендации по монтажу инфракрасной пленки

Науке известно только три способа передачи тепла между его источником и потребителем — теплопередача, конвекция и излучение. Функционирование традиционных отопительных систем основано большей частью на первых двух способах. В сравнительно недавно появившихся лучистых устройствах применяется третий метод теплопередачи — инфракрасное излучение, которое все живые организмы ощущают как тепло.

Принцип работы пленочных нагревателей

Принцип ИК-обогрева заключается в передаче энергии тепла с помощью излучателя предметам (мебель, полы, стены и т. д.), которые аккумулируют его, а затем постепенно отдают это тепло в окружающую среду, разогревая отапливаемое пространство.

Таким образом, воздух нагревается не от излучателя инфракрасных волн, а от тепла, аккумулированного поверхностями, присутствующими в комнате. Этот метод обогрева позволяет предельно равномерно отапливать помещение, рационально использовать энергию и значительно повысить КПД нагревателя.

Пленочные ИК системы представляют собой резистивные нагревательные элементы, закрепленные на фольге. Устройство с двух сторон заламинировано прочной пленкой. Их толщина составляет всего 1,5 мм. Полотнища при установке параллельно подключаются к питанию, которое поступает к ним из центрального блока управления.

Так создается отопительный контур, контролируемый термодатчиком. При подаче питания на нагревательные элементы они разогреваются и начинают излучать ИК-волны, длиной 10–15 мкм. По достижению нужной температуры питание системы автоматически отключается.

Преимущества и недостатки пленочных систем относительно точечных ИК обогревателей

Существуют разные виды инфракрасных отопительных устройств. Самые популярные среди них — точечные обогреватели и пленочные нагреватели. Иногда бывает довольно сложно понять, какую же систему предпочесть.

В целом они очень похожи. Используют одинаковый принцип обогрева, имеют равный расход энергии и даже терморегуляторы в этих приборах устанавливаются аналогичные. Впрочем, каждая конструкция имеет собственные преимущества.

 
Пленочные нагреватели зачастую удается полностью скрыть, поэтому они незаметны в интерьере, тогда как точечные, напоминающие своим видом лампы дневного света, требуют определенной привязки к декору помещения. Такие приборы могут быть установлены в любом месте комнаты. Легко монтируются к потолку с помощью кронштейнов и так же просто демонтируются.

Проблемы с монтажом точечных обогревателей могут возникнуть только при креплении на натяжной потолок, поскольку сложно установить кронштейны. Впрочем, пленочные системы в таком случае тоже лучше не использовать: относительно высокая температура поверхности нагревателя может деформировать покрытие.

Инфракрасные пленки обычно монтируются на большую площадь, поэтому они более равномерно прогревают комнату. Точечные же обогреватели разогревают комнату «фрагментами» и при некорректной установке приборов такие тепловые перепады будут очень заметны.

Однако это свойство позволяет выставлять своеобразные «тепловые завесы» в помещении. Например, можно поставить точечные обогреватели над окнами, отсекая утечку теплого воздуха. Инфракрасные пленочные нагреватели при всех своих достоинствах проигрывают ИК-обогревателям в доступности, поскольку стоят существенно дороже.

Типы пленочных нагревателей: потолочные и напольные

ИК-пленки могут быть уложены на любую подходящую поверхность. Практикуется их монтаж на потолок, пол и, реже, на стену. Сразу оговоримся, что настенный вариант является наименее эффективным. Связано это с тем, что нагретый воздух поднимается строго вверх, следовательно, «рабочая зона» прибора будет существенно ограничена. В качестве основного отопления такие системы не годятся. Зато они хороши для дополнительного обогрева прохладных участков комнаты.

Наиболее распространены напольные и потолочные нагреватели. По сути, один и тот же тип ИК-пленки может быть смонтирован как на полу, так и на потолке. Поэтому достоинства обеих систем схожи:

1. Долговечность и надежность. Конструкция не имеет изнашивающихся и движущихся частей, ей не нужен теплоноситель. Проводники, запаянные внутрь пленки, могут служить неограниченно долго.
2. Экономичность. Расход энергии для ИК-обогрева в среднем на 20–30% меньше, чем у другого отопительного оборудования, работающего от электричества. Затраты на такое отопление сопоставимы с газовой системой. При этом расходы на монтаж гораздо ниже, а эксплуатационные — практически равны нулю, поскольку не потребуется дополнительного обслуживания.
3. Простой монтаж и компактное размещение. Оборудование не портит вид помещения и не занимает полезную площадь. Оно целиком размещается либо под потолочным, либо под напольным покрытием.
4. Благоприятное влияние на человека. Распределение тепла в пространстве оптимально для организма. Влажность воздуха и количество кислорода при работе оборудования полностью сохраняются.
5. Система автоматизирована. При этом есть возможность регулирования температуры в каждом помещении отдельно, что дает возможность получить дополнительную экономию средств.
6. Повреждение фрагментов греющего покрытия не выводит из строя всю систему.

Потолочные пленочные нагреватели

ИК-пленка, смонтированная на потолке, работает следующим образом. Тепловые лучи, которые испускает нагреватель, направлены вниз. Они поглощаются полом или другими крупными предметам, стоящими на нем, и аккумулируются этими поверхностями. Разогретый пол начинает отдавать тепло. Согласно законам физики оно поднимается вверх. Таким образом, температура у пола — максимальная. На уровне головы человека она уже на 1–2 °С ниже. Именно такое распределение тепла врачи считают лучшим для организма.

Система, в отличие от конвекционных, не зависит от движения воздуха, поэтому прогревает помещение максимально равномерно. Потолочные нагреватели могут быть смонтированы практически под любое покрытие. Единственное исключение — натяжные потолки. ИК-пленка при работе нагревается, это тепло способно деформировать полотно потолка, поэтому натяжные конструкции лучше не устанавливать. Однако, если очень хочется, можно смонтировать дополнительный защитный слой из гипсокартона, после чего установить понравившийся декор.

Несомненное достоинство потолочных нагревателей — меньший риск их случайного повреждения. Однако, если система монтируется в многоквартирном доме, где возможны протечки с верхних этажей, ее можно считать достаточно легко уязвимой. Некоторым кажется, что монтаж потолочной пленки более сложен — это не так. Технически он не отличается от установки оборудования на любую другую поверхность. Возможно, только более неудобен.

К недостаткам размещения греющей пленки на потолке обычно относят нежелательное тепловое воздействие на бытовую технику. Если для пола и даже мебели это не страшно, то для телевизора, компьютера и другой техники может оказаться небезопасным. Кроме того, высота помещения определяет расход энергии на обогрев. Оптимальный вариант — потолок, не превышающий 3,5 м. Иначе затраты на отопление резко возрастают, так как приходится устанавливать более мощное оборудование.

Напольные пленочные нагреватели

Пленочный нагреватель, установленный под напольное покрытие, работает следующим образом. Покрытие пола сначала аккумулирует тепловую энергию, а потом отдает ее в воздух. Получается, что и напольный и потолочный нагреватель разогревают именно пол. Поэтому равномерность обогрева и распределение температур в отапливаемом пространстве у них приблизительно одинаково. Преимуществом напольных нагревателей можно считать отсутствие теплового воздействия на мебель, бытовые приборы и т. д.

Греющие пленки могут быть смонтированы под любое финишное напольное покрытие. В некоторых случаях их укладывают под стяжку. В остальных рекомендуется монтировать своеобразное защитное покрытие над системой. Оно необходимо, потому что пленку, на которую уложено недостаточно прочное покрытие, можно легко повредить тяжелой мебелью, острыми предметами и т. п.

Кроме того, нужно учитывать, что на участках под стационарно расположенной габаритной мебелью, массивной бытовой техникой и т. п. пленка станет перегреваться, а позже выйдет из строя. Поэтому на таких участках ее лучше не укладывать.

Условия наиболее эффективного функционирования отопительной системы

Система отопления будет функционировать с наибольшей отдачей только в случае грамотной установки. При монтаже необходимо выполнить следующие условия:

1. Проведение тщательной теплоизоляции окон, дверей и стен в помещении, в котором будет монтироваться ИК-оборудование.
2. Площадь, накрытая пленкой, должна составлять 70–80% от площади потолка или пола. Этого будет достаточно, если ИК-нагреватель выбран в качестве основного источника тепла. Если пленка выступает в роли дополнительного отопления, площадь ее покрытия должна составлять около 40%.
3. Мощность тока, выделяемая на отопление, должна быть достаточной для функционирования системы. Если же ее недостаточно, следует установить блок распределения нагрузки, который позволяет включать отопление в разных контурах попеременно.
4. Грамотный выбор высоты крепления терморегулятора. В случае монтажа нагревателя под напольное покрытие устройство устанавливается на расстоянии 10–15 см от пола, для потолочного оборудования элемент поднимается на высоту около 1,7 м.
5. При монтаже пленки на потолок высота комнаты не должна превышать 3,6 м. Иначе излучение от стандартной пленки не достигнет пола, рассеявшись в воздухе.
6. При укладке ИК-нагревателя рекомендуется применять специальную фольгированную подложку, направляющую лучи в сторону отапливаемого пространства. Таким образом можно сократить теплопотери.

Расчет экономии от использования ИК-пленочных нагревателей

Чтобы понять, насколько эффективно использование ИК-пленочных нагревателей, можно рассчитать стоимость обустройства такого типа отопления. Будем проводить расчеты для дома, площадью в 100 кв. м, где высота потолков составляет 2,7 м. Примем ИК-пленочную систему как основное отопление.

Рассчитываем необходимое для здания количество пленки. Так как это будет основное отопление, нам понадобится 80% от общей площади, то есть 80 кв. м материала. Стоимость греющей пленки различается в зависимости от вида изделия, мощности, производителя и т. д. В среднем она составляет 1000 руб. за квадратный метр. Таким образом, расходы на пленку составят порядка 80000 руб.

Для монтажа понадобится подложка — 120 руб за кв. м, то есть еще 9600 руб. Кроме того, обязательно понадобятся терморегуляторы. В среднем один прибор необходим на 15 кв. м площади. Нам понадобится 6 устройств стоимостью порядка 2500 руб. за штуку.

Подводим итог: на материалы мы потратим 80000 + 9600 + 15000 = 104 600 руб. Если установка будет производиться самостоятельно, прибавим к этому порядка 10% на расходные материалы типа скотча, бутиловой ленты и т. д. Если же монтаж будет производиться приглашенными специалистами, необходимо прибавить стоимость их работы, минимум 350 руб. за кв. м.

Во сколько обойдется эксплуатация системы? Обслуживание ей не требуется, так что расходов по этой статье не предвидится. Рассмотрим, из чего складывается энергопотребление пленочных нагревателей. На здание в 100 кв. м придется взять ИК-оборудование мощностью около 6,5 кВт.

Будем считать, что отопление работает непрерывно в течение месяца. Терморегулятор, следящий за температурой в доме, запускает отопление максимум на 20 мин. в течение часа. Все остальное время происходит процесс теплообмена. Таким образом, реальные затраты энергии составят около 30%, то есть 1404 кВт/ч.

Полученная величина — среднестатистическая за месяц отопительного сезона. Учитывая, что таких месяцев в году семь, получаем 9828 кВт/ч. Примем средневзвешенную стоимость электроэнергии в России 2,2 руб. за 1 кВт и получим 22014 руб. в год. Понятно, что сумма будет варьироваться в зависимости от длительности и интенсивности отопительного сезона и стоимости электроэнергии.

Сравнивая затраты на инфракрасное отопление и другие системы, нужно учитывать, что срок службы пленки практически неограничен, кроме того, она может быть демонтирована и уложена на новом месте. Таким образом, расходы на дорогостоящий ремонт или замену системы предусматривать не нужно.

Общие рекомендации по монтажу инфракрасной пленки

Монтаж нагревателей должен производиться только на сухую ровную плоскость без острых выступов, иначе пленка может быть повреждена. Полотно разрезается только по специально предназначенным для этого участкам, которые отмечены производителем на поверхности материала. В противном случае возможна порча нагревателя. Инфракрасную пленку запрещено удлинять, разбирать, подвергать механическим повреждениям или воздействию различных агрессивных сред. Так же не рекомендуется подключать питание к нагревателю, свернутому в рулон.

Пленка укладывается полосами длиной не более 8 метров. Расстояние между полотнищами — не менее 0,5 см. Материал запрещено перегибать под углом более 90°. Крепление полотнищ осуществляется только с помощью строительного степлера или специальных крепежей. Скобы устанавливаются на предназначенные для креплений прозрачные фрагменты. Гвозди и шурупы использовать строго запрещено. Не следует заниматься монтажом пленки при высокой влажности и отрицательных температурах.

Процесс монтажа проходит в три этапа. Их при желании можно провести самостоятельно. Рекомендуется строго соблюдать инструкцию к инфракрасному пленочному оборудованию. В общих чертах работы проводятся следующим образом.

Устанавливаем отражающий экран. Для укладки используется пенофол, фольгоизол или другой фольгированный материал. Полотнища монтируются на ровную, заранее подготовленную поверхность. Полосы укладываются с нахлестом в 2–3 см и надежно проклеиваются фольгированным скотчем.

Раскладываем нагревательные элементы. Пленка укладывается на основание. При необходимости она нарезается на полосы нужной длины. Места разрезов контактных шин следует обязательно заизолировать специальной мастикой. Если требуется развернуть полотнище, его надрезают и поворачивают под нужным углом.

Пленочный нагреватель закрепляется к основанию степлером или специальными крепежами. Часть контактных зажимов располагают на токонесущем участке, находящемся снаружи, а другую — внутри пленки. Смонтированные зажимы фиксируются плоскогубцами или специальным инструментом. В целях обеспечения безопасности производители ИК-нагревателей советуют использовать контактные зажимы только компании-изготовителя.

Подключаем систему. Провода, идущие от полотнищ нагревателя, параллельно подключаются к основной линии. Лучше всего уложить их в кабель-канал или спрятать под плинтус.

Монтируем терморегулятор. При небольшой отапливаемой площади подключаем прибор «в разрыв» или через магнитный контактор в случае большого помещения. Подводим питающие линии от распределительного щита, подключаем. Проводим тестирование системы. опубликовано econet.ru  

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта здесь.

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet