Folia na podczerwień do ogrzewania podłogowego: rodzaje folii, jak działa, zasady układania

Ogrzewanie podłogowe w domu lub mieszkaniu dawno przestało być uważane za luksus. Użytkownicy docenili praktyczność i wygodę unikalnego systemu grzewczego, zaczęły pojawiać się nowe metody ogrzewania.

Jedną z najbardziej poszukiwanych technologii jest folia na podczerwień do ogrzewania podłogowego, łącząca w sobie efektywność działania, wszechstronność zastosowania i prostotę montażu. Różne rodzaje termofolii mają podobną zasadę działania i technologię układania.

Zalety i wady ogrzewania „foliowego”

W poszukiwaniu alternatywnego sposobu ogrzewania pomieszczeń, naukowcy zwrócili uwagę na wymianę ciepła w otoczeniu, zachodzącą za sprawą promieniowania podczerwonego. Interpretacja naturalnego procesu stała się podstawą do stworzenia folii IR.

Pokrycie foliowe emituje energię cieplną w zakresie podczerwieni. Długie fale promieniowania ogrzewają otaczające przedmioty, które z kolei gromadzą i przekazują ciepło powietrzu.

Zastosowanie folii na podczerwień do aranżacji ogrzewania podłogowego zyskało szeroką popularność dzięki szeregowi zalet:

1. Uniwersalność. Na warstwie grzewczej można położyć praktycznie dowolną podłogę. Za pomocą folii można ocieplić ściany i sufit.
2. Łatwość montażu. Aby stworzyć system ogrzewania podłogowego, nie trzeba demontować starego podłoża, a samą procedurę można wykonać samodzielnie. Nie jest wymagany specjalistyczny sprzęt.
3. Regulacja temperatury grzania. Do systemu ogrzewania podłącza się termoregulator z szerokim zakresem trybów. Możliwe są dodatkowe ustawienia sterowania: funkcja timera, podział pomieszczenia na różne strefy intensywności grzania itp.
4. Mobilność ogrzewania podłogowego. Podczas przeprowadzki do innego miejsca zamieszkania, konstrukcję można łatwo zdjąć i rozłożyć na innej powierzchni.
5. Kompaktowość systemu. Grubość pokrycia IR (do 0,5 mm) praktycznie nie wpływa na wysokość podłogi, co jest szczególnie ważne w pomieszczeniach z niskimi sufitami.
6. Niska bezwładność. Folia szybko się „włącza”, a efekt staje się widoczny po kilku minutach.
7. Równomierność ogrzewania. Pomieszczenie jest ogrzewane w całej objętości, nie ma stref „gorących” i „zimnych”.
8. Utrzymanie zdrowego mikroklimatu. Promienie IR nie przesuszają powietrza i nie spalają tlenu. Producenci „ogrzewania foliowego” wskazują na lecznicze działanie promieniowania IR. Powietrze jest jonizowane i oczyszczane z bakterii.

Dzięki modułowości, uszkodzenie jednej części folii nie powoduje awarii całego systemu.

Folia grzewcza wytrzymuje znaczne obciążenia dynamiczne. Można ją montować w instytucjach publicznych o dużym natężeniu ruchu. Żywotność systemu ogrzewania IR wynosi 15–20 lat

Innowacyjna technologia ma również wady:

1. Elektrostatyczność ogrzewanych powierzchni wzrasta, a przedmioty zaczynają bardziej przyciągać kurz.
2. Po wyłączeniu systemu ogrzewania pomieszczenie szybko stygnie.
3. Podczas montażu ważne jest uwzględnienie rozmieszczenia mebli. Tam, gdzie będą stać masywne meble i duże urządzenia, nie układa się folii IR. Nieprzestrzeganie tego wymogu może prowadzić do przegrzania systemu.
4. Działanie ogrzewania podłogowego prowadzi do zwiększenia zużycia energii.
5. Pokrycie boi się wilgoci i kontaktu z ostrymi przedmiotami.

Układanie ogrzewania „foliowego” musi być wykonane starannie i zgodnie z normami bezpieczeństwa.

Budowa i zasada działania folii IR

Folia na podczerwień jest wykonana z wytrzymałego polimeru. W procesie produkcyjnym na elastyczne płótno nanoszone są pasy węglowo-grafitowe. Półprzewodnikowe odcinki są połączone miedzianymi i srebrnymi przewodami.

Wykończenie materiału – folia laminująca (PET), chroniąca elementy przed wilgocią, przebiciami i zapaleniem. Gęsty polimer nie zatrzymuje promieniowania.

Funkcje głównych warstw folii IR:

1. Pasta węglowa lub tkanina z włókna węglowego – element grzewczy, przekształcający energię elektryczną w ciepło.
2. Paski folii (miedziane szyny z dodatkiem srebra) tworzą obwód grzewczy i równomiernie rozprowadzają energię cieplną po powierzchni folii. Element ten jest kontrolowany przez czujnik temperatury – po nagrzaniu do wymaganej temperatury dopływ energii elektrycznej zostaje przerwany.
3. Powłoka laminująca – ochronna warstwa izolacyjna i odporna na wysokie temperatury (temperatura topnienia materiału: 210°C).

Nanostruktura węglowa charakteryzuje się unikalnymi parametrami. Atomy substancji uformowane w heksagonalną siatkę nadają materiałowi zdolność do emisji w widmie podczerwieni.

Zasada działania folii na podczerwień do podłogi:

1. Prąd elektryczny jest dostarczany do systemu.
2. Prąd przepływając przez elementy grzewcze (foliowane paski), przekształca się w energię cieplną.
3. Komponenty nanowęglowe nagrzewają się i generują fale IR, których zakres wynosi 5-20 µm.
4. Promienie trafiają na przedmioty wystroju, ściany i meble. Od nagrzanych elementów ogrzewa się powietrze w pomieszczeniu.

Oprócz folii system podłogi grzewczej na podczerwień obejmuje: termoregulator, czujnik temperatury, zaciski kontaktowe i materiały izolacyjne.

Termostat kontroluje stopień nagrzewania poprzez czujniki wbudowane w podłogę. Bardziej złożone systemy grzewcze są w stanie zmieniać reżim temperaturowy według algorytmu zadanego przez użytkownika.

Z rodzajami podłóg grzewczych z węgla stosowanych w aranżacji pomieszczeń mieszkalnych oraz cechami ich układania zapozna następujący artykuł, który zalecamy przeczytać.

Parametry techniczne materiału

Przedstawione poniżej dane dotyczące folii IR do podłogi grzewczej mają charakter przeglądowy, uśredniony. Szczegółowe parametry produktu należy potwierdzić przy zakupie.

Podanych danych jest wystarczająco do planowania rozmieszczenia arkuszy, wyznaczenia podłoża, obliczenia mocy. Na podstawie cech technicznych można ocenić, czy system IR będzie odpowiedni do eksploatacji w konkretnych warunkach.

Parametry folii termicznej:

1. Szerokość rolki – 50-100 cm. Do celów domowych zazwyczaj stosuje się pokrycia o szerokości 50-60 cm. Przy urządzaniu sauny, biura lub obiektu przemysłowego – 70-100 cm. Całkowite zużycie energii jest prawie takie samo, ale szerszy materiał będzie droższy.
2. Długość paska – 6-50 m. Maksymalna dopuszczalna wartość jest określana przez producenta. W długim pomieszczeniu zaleca się wykonanie oddzielnego podłączenia połówkami z instalacją dwóch termoregulatorów.
3. Zasilanie z sieci 220 V. Używana jest domowa jednofazowa sieć elektryczna.
4. Szczytowy pobór mocy – do 150-230 W/m². Parametr zależy od producenta i rodzaju folii. Średnio, aby utrzymać temperaturę w pomieszczeniu na poziomie 21-24°C (30°C na powierzchni folii), zużycie energii wyniesie 25-45 W/m².
5. Temperatura topnienia termofolii – 210-250 °C. Przy przestrzeganiu wszystkich zasad układania ogrzewania podłogowego temperatura powierzchni pokrycia IR nigdy nie osiągnie wartości krytycznych.

Po włączeniu folia nagrzewa się do maksymalnej temperatury w ciągu 2-3 minut.

Sprawność promieni IR dalekiego zasięgu sięga 90-95%. Skuteczność ogrzewania w dużej mierze zależy od dobrej izolacji termicznej pomieszczenia. Aby system ogrzewał pomieszczenie, powierzchnia termofolii musi stanowić co najmniej 70-80% powierzchni podłogi.

Rodzaje i cechy wyboru termofolii

Pod względem struktury i zasady działania folie na podczerwień są do siebie podobne. Główną różnicą jest skład elementu grzejnego i maksymalna temperatura jego nagrzewania. Oprócz tych parametrów, przy wyborze należy zwrócić szczególną uwagę na jakość „montażu” termofolii oraz reputację firmy produkującej.

Odmiany folii IR do ogrzewania podłogowego

W zależności od rodzaju elementu grzejnego rozróżnia się folie z węglowym lub bimetalicznym elementem grzejnym.

Cechy budowy i użytkowania węglowego pokrycia IR:

• elementy grzejne wykonane są z włókna węglowego (pasta węglowa z dodatkami);
• egzemplarze z napyleniem grafitowym charakteryzują się wysoką wytrzymałością i długim okresem eksploatacji;
• podstawą pokrycia jest odporna na zużycie, elastyczna i wytrzymała folia lawsanowa o dobrych właściwościach dielektrycznych.

Folia węglowa stosowana jest do wyposażania powierzchni poziomych i pionowych.

Podczas układania podłogi na podczerwień typu węglowego należy stosować równoległy schemat połączeń. Folia łączy się z różnymi pokryciami podłogowymi.

Wadą materiału węglowo-grafitowego jest jego wysoka cena. Jako bardziej przystępną alternatywę można zastosować bimetaliczną termofolię.

Cechy ogrzewania podłogowego na podczerwień z „bimetalem”:

• w składzie elementu grzejnego znajdują się dwie warstwy metalu: aluminiowa i miedziana;
• podstawą materiału jest podwójna elastyczna folia poliuretanowa;
• do układu nie można podłączyć przewodu uziemiającego, dlatego połączenie elementów wykonuje się przez wyłącznik różnicowoprądowy (RCD) lub wyłącznik nadprądowy różnicowoprądowy (RCBO) – utrudnia to układanie ogrzewania podłogowego.

Folii IR z elementem bimetalicznym nie można kłaść pod płytki ceramiczne. Z pozostałymi pokryciami współpracuje normalnie.

Aby przedłużyć żywotność podłogi z folii IR, nie zaleca się ustawiania temperatury ogrzewania powyżej 27°C. Regularne przegrzewanie może prowadzić do odkształcenia folii.

Ze względu na poziom nagrzewania folie termiczne dzielą się na dwie kategorie:

1. Folie wysokotemperaturowe zapewniają nagrzewanie do 55°C. Ich zastosowanie jest uzasadnione w pomieszczeniach, gdzie podłoga ogrzewana jest głównym źródłem ciepła. Taki materiał można stosować pod płytki, pokrycia keramzytowe, przy aranżacji saun na podczerwień lub jako ogrzewanie listwowe.
2. Niskotemperaturowe modele nagrzewają się do 25-27°C. Optymalne zastosowanie – układanie pod laminatem, linoleum, parkietem i wykładziną dywanową.

Różnorodność folii IR klasyfikuje się również według poboru mocy. Na wybór tego parametru wpływają przeznaczenie materiału i powierzchnia ogrzewania.

Zakresy mocy właściwej:

• 130-160 W/m² – ogrzewanie małej powierzchni, układanie pod „lekkimi” pokryciami podłogowymi;
• 170-220 W/m² – folia pod gres i płytki, a także do przestronnych pomieszczeń;
• powyżej 220 W/m² – aranżacja systemu ogrzewania podłogowego w budynkach przemysłowych, lakierniach samochodowych i saunach na podczerwień.

Przy wyborze mocy należy również uwzględnić wysokość sufitów. Im jest niższa, tym bardziej opłacalne i efektywne będzie ogrzewanie.

Folię termiczną średniej mocy można stosować jako główne źródło ciepła w regionach o łagodnym klimacie. W pozostałych przypadkach podłoga ogrzewana na podczerwień pełni funkcję lokalnego, dodatkowego ogrzewania.

Cechy jakościowego produktu

Przy wyborze folii IR specjaliści zalecają jej dokładne obejrzenie.

Jakość pokrycia można ocenić na podstawie wyglądu:

1. Mleczny odcień podstawy świadczy o zastosowaniu ognioodpornego i wytrzymałego polimeru. Całkowicie przezroczysta baza to tańszy odpowiednik, podatny na odkształcenia termiczne.
2. Pasy przewodzące prąd powinny mieć wyraźne granice. Niedopuszczalne jest prześwitywanie lub uszkodzenie. Srebrna część może wystawać poza miedzianą szynę o 1,5-2 mm, minimalna szerokość pasa – 1,5 cm.
3. Miedziana i srebrna listwa powinny być łączone metodą „na sucho” – pod wpływem wysokiej temperatury (90°C) i ciśnienia. Metoda „na mokro” jest mniej trwała – elementy są mocowane między sobą przewodzącym klejem.
4. Optymalne rozmieszczenie emiterów węglowo-grafitowych – ciągłe lub pasiaste. Nietypowe warianty napylania to chwyt marketingowy. Efektywność pracy folii przy skomplikowanych geometrycznych kształtach pasów nie wzrasta.
5. Szerokie arkusze są łatwiejsze w układaniu. Ponadto ryzyko ich przegrzania jest nieco niższe w porównaniu z wąskimi odpowiednikami.

Zewnętrzna laminacja folii IR powinna być wykonana z tego samego polimeru, co podstawa. Dopuszczalne jest stosowanie powłoki o mniejszej grubości.

Należy wybierać folię IR o wysokiej zawartości srebra (od 70%). Metal zmniejsza opór i poprawia przewodność – ryzyko iskrzenia jest minimalizowane.

Przegląd popularnych producentów folii IR

Duże zapotrzebowanie na ogrzewanie podłogowe spowodowało wzrost liczby producentów folii IR. Zasada działania oferowanych produktów jest taka sama, dlatego głównym kryterium wyboru jest stosunek jakości do ceny.

Na rynku dobrze sprawdziły się następujące firmy: Caleo, Rexva, Heat Plus, Monocrystal, Devi, Ensto Electrification, Teploljuks i inne.

Caleo (Korea). Firma opracowała linię termofolii – od prostych rozwiązań po ultranowoczesne systemy z samoregulacją.

Producent oferuje cztery modyfikacje termofolii:

• Line – budżetowa, małej mocy opcja do kompaktowych pomieszczeń;
• Grid – wysoka niezawodność w przystępnej cenie; wdrożono opatentowaną technologię zastosowania przeciwiskrowej srebrnej siatki;
• Gold – modele z srebrną siatką i efektem samoregulacji – po nagrzaniu zużycie energii elektrycznej spada o 20%;
• Platinum– energooszczędne folie o zmiennej mocy – pobór prądu zmniejsza się prawie 6-krotnie.

Termofolię Caleo Platinum można montować pod meblami bez ryzyka przegrzania.

Rexva (Korea). Element grzejny składa się z węglowych pasm-prętów z wytrzymałą powłoką poliestrową. Niezwykle cienka folia montowana jest pod podłogą wykończeniową, na suficie lub za panelem ściennym.

Ważna różnica folii Rexva od analogów – minimalna grubość warstwy powietrza w miejscu styków dzięki udoskonalonemu procesowi laminowania

Heat Plus (Korea). Firma produkuje "pasiastą" i ciągłą termofolię. Równomierne naniesienie węgla na bazie poliestrowej pozwala uniknąć "martwych" stref, zwiększyć powierzchnię grzania i sprawność systemu.

Cena folii IR z ciągłym elementem grzewczym jest kilkakrotnie wyższa od kosztu tradycyjnego materiału. Producent zapewnia jednak, że inwestycja zwróci się w ciągu roku.

Monocrystal (Ukraina). Produkt wspólnych prac badawczo-rozwojowych pracowników NPK Monokrystal i naukowców z Charkowa, oparty na koreańskich technologiach. Cechą charakterystyczną materiału jest grubsza warstwa węglowa, która pozwoliła zrezygnować z użycia pasty srebrnej. Taki zamiennik nie wpływa na stabilność połączenia elektrycznego.

Istotną zaletą folii IR firmy Monocrystal jest przystępna cena. Gwarancja producenta wynosi 10 lat. Parametry techniczne materiału nie ustępują produktom koreańskich marek.

Aby uzyskać pełniejszy obraz termofolii różnych producentów, należy porównać parametry produktów.

W ofercie Monocrystal znajdują się folie o dużej mocy – ENP-6.1 (250 W) i ENP-6.2 (300 W). Zostały one zaprojektowane specjalnie do układania pod płytkami.

Jednym z reprezentatywnych przykładów foliowych systemów grzewczych jest produkcja marki PLEN, której zasada działania, rodzaje i układanie warto poznać.

Zasady układania ogrzewania podłogowego

Proces montażu ogrzewania podłogowego z termofolii jest dość prosty. Jednak uzyskanie wydajnego, bezpiecznego i trwałego systemu grzewczego jest możliwe tylko przy zachowaniu szeregu zasad na każdym etapie prac.

Standardowa procedura montażu obejmuje kilka typowych kroków, które są stosowane głównie przy układaniu każdego rodzaju węglowej folii podłogowej:

Jeżeli podczas kontroli zostaną wykryte niedokładne połączenia lub nieprawidłowo nałożona izolacja bitumiczna, poprawiamy błędy, a następnie przystępujemy do montażu systemu.

Opracowanie projektu i obliczenia

Przed montażem pokrycia wykonuje się obliczenia i tworzy projekt rozłożenia folii. Najpierw należy narysować plan pomieszczenia i zaznaczyć na szkicu miejsca pod ustawienie mebli – w tych strefach folia grzewcza nie jest układana.

Do obliczenia wymaganej ilości materiału foliowego należy znać całkowitą powierzchnię pomieszczenia oraz łączną powierzchnię niskich i nieruchomych przedmiotów wyposażenia wnętrz.

W obliczeniach uwzględnia się pewne niuanse:

1. Jeżeli podłoga foliowa jest głównym systemem ogrzewania, to powierzchnia folii IR powinna stanowić 70-80% lub więcej powierzchni całego pomieszczenia. Gdy ogrzewanie podłogowe jest pomocniczym źródłem ciepła, to powierzchnia jego pokrycia nie może być mniejsza niż 40%.
2. Odległość między ścianą a folią grzewczą – 10-40 cm. Minimalna odległość od mebli – 10 cm.
3. Cięcie materiału należy wykonać tak, aby długość jednego arkusza nie przekraczała 8 m.

Przy obliczaniu mocy systemu należy uwzględnić zakres prac remontowych, rodzaj ogrzewania,  typ pomieszczenia i pokrycia podłogi.

Schemat ułożenia folii na podczerwień powinien pokazywać kierunek arkuszy. Producenci zalecają układanie wzdłuż dłuższej ściany – zmniejszy to liczbę cięć na zakrętach.

Wymagania dotyczące przygotowania podłoża

Przygotowanie miejsca do układania obejmuje następujące czynności:

1. Żłobienie ściany pod przewody i instalację czujnika temperatury. Przewody muszą znajdować się w plastikowej rurze karbowanej.
2. Sprawdzenie równości podłoża. Dopuszczalne odchylenie poziome – 3 mm. Niewielkie nierówności i ubytki można usunąć za pomocą cienkiej warstwy wylewki samopoziomującej.
3. Powierzchnia musi być czysta. Podłoże surowe należy odkurzyć, umyć i wysuszyć.
4. Ułożenie folii hydroizolacyjnej. Warstwa ochroni system podczerwieni przed wnikaniem wilgoci od dołu.
5. Izolacja termiczna podłoża. Wymóg dotyczy urządzania ogrzewania podłogowego w domu jednorodzinnym lub w mieszkaniu na parterze. Jako izolator ciepła sprawdzi się izolacja foliowana – montaż wykonuje się metalizowaną stroną w dół.

Należy sprawdzić szczelność połączeń podłogi ze ścianami. Niewielkie pęknięcia mogą prowadzić do odczuwalnych strat ciepła. Wszystkie wgłębienia, defekty i ubytki trzeba rozkuć, oczyścić i wypełnić pianką montażową.

Do odpylenia betonowego podłoża lepiej użyć gruntu. Impregnat rozprowadza się równomiernie po powierzchni pędzlem lub za pomocą rozpylacza. Dodatkową zaletą jest zwiększenie odporności betonu na ścieranie.

Montaż i podłączenie systemu

Układanie folii na podczerwień wykonuje się w następującej kolejności:

1. Wykonać oznaczenie do rozmieszczenia arkuszy, uwzględniając odstęp między krawędziami termofolii – 5-10 cm. Zakładanie pokryć na siebie jest niedozwolone.
2. Przyciąć folię na pasy o wymaganej długości. Cięcie wykonuje się wzdłuż linii cięcia oznaczonej przerywaną linią lub nożyczkami.
3. Arkusz ułożyć zgodnie z oznaczeniem, miedzianymi pasami w dół.
4. Folię przymocować do podłoża taśmą – nie ciągłym pasem, lecz małymi kwadratami.

Podczas montażu należy zminimalizować chodzenie po folii na podczerwień, nie stawiać na pokryciu ciężkich przedmiotów i nie upuszczać narzędzi.

W podkładzie termoizolacyjnym przygotowuje się wgłębienie do umieszczenia czujnika temperatury, zacisku i przewodu. Wymienione elementy nie mogą wystawać ponad powierzchnię folii.

Kolejność podłączania systemu ogrzewania podłogowego:

1. Do końców szyny miedzianej podłączyć zaciski.
2. Zainstalować przewody, przestrzegając wymogu podłączenia równoległego – lewy z lewym, prawy z prawym. Aby uprościć zadanie, moża użyć przewodów w różnych kolorach.
3. Na środku pasa grzejnego zainstalować czujnik temperatury, zagłębiając go w izolacji. Odległość od ściany do czujnika – nie mniej niż 50 cm.
4. Miejsca wszystkich połączeń zaizolować. Po obu stronach zacisków stosuje się nakładki gudronowe. Analogicznie obrobić końce szyny miedzianej na odciętych odcinkach.

Na zakończenie, przewody doprowadza się do regulatora temperatury, który następnie montuje się na ścianie.

Termoregulator instaluje się na wysokości nie mniejszej niż 20 cm od podłogi, optymalnie – 1 m.

Przed ułożeniem podłogi wykończeniowej wykonuje się testowe uruchomienie systemu. Podczas ogrzewania nie powinno być obcych szumów ani iskrzenia. Dodatkowo sprawdza się równomierność nagrzewania folii IR.

Środki bezpieczeństwa podczas wykonywania prac

Podczas instalacji podłogowego ogrzewania na podczerwień należy przestrzegać zasad bezpieczeństwa:

• rolki folii grzewczej nie wolno podłączać do zasilania elektrycznego;
• podczas montażu poszycia sieć musi być odłączona od zasilania;
• należy wykluczyć kontakt folii termicznej z armaturą i instalacjami;
• lepiej powstrzymać się od montażu foliowego ogrzewania podłogowego w miejscach o wysokim ryzyku zawilgocenia;
• nie wolno zginać, łamać ani przecinać przewodu grzewczego;
• układanie folii wykonuje się w dodatniej temperaturze.

Podłóg IR nie można umieszczać w pobliżu urządzeń grzewczych: pieców, kominków itp. Do mocowania powłoki nie wolno używać śrub ani gwoździ.

Z rodzajami elektrycznego ogrzewania podłogowego, zasadami i specyfiką układania systemów zapozna Państwa następny artykuł, który zalecamy przeczytać.

Podsumowanie i przydatny film na ten temat

Wideo #1. Zasada działania, parametry techniczne i eksploatacyjne folii IR w systemie ogrzewania podłogowego:

Wideo #2. Rodzaje folii na podczerwień i zalecenia dotyczące wyboru materiału:

Wideo #3. Zasady i sposób wykonania ogrzewania podłogowego z folią termiczną:

Zasada działania folii na podczerwień opiera się na naturalnych procesach wytwarzania ciepła. Materiał ma wiele zalet i został doceniony przez konsumentów – zakres zastosowania folii IR jest wieloaspektowy.

Najbardziej poszukiwanym zastosowaniem jest instalacja ogrzewania podłogowego. Przestrzegając wszystkich wymogów technologicznych, można samodzielnie zamontować skuteczny system ogrzewania.

Prosimy o pisanie komentarzy w bloku znajdującym się pod tekstem artykułu. Opowiedzcie Państwo, jak wybierali i montowali foliowe ogrzewanie podłogowe. Zadawajcie pytania, dzielcie się przydatnymi niuansami technologicznymi, zamieszczajcie zdjęcia na ten temat.