Плёночные нагреватели: мифы и правда

Позиционирование «плёночных полов»

 «Двигатель торговли» гласит: «У плёночного теплого пола совершенно иной, чем у других нагревателей, принцип действия. Он обеспечивает низкое энергопотребление с очень высоким КПД, а так же массу других уникальных свойств...

Дальше - те самые преимущества и уникальные свойства плёнки, которые чаще всего встречаются в рекламе:

 1. Экономия 50% в сравнении с другими типами электрического обогрева.

 2.1. Феноменальные электро- и механические свойства материала с нано-структурой: нагревательный элемент карбон - не проводник, с гексагональной решеткой атомов углерода сформированной в трубки размером в единицы нанометра.

2.2. Полная водонепроницаемость и высокая защита от электрического пробоя.

2.3. Электроизоляционные и противопожарные свойства повышены специальным электротехническим полиэтиленом.

2.4. Пожаробезопасность и невозможность перегрева: максимально возможная температура нагрева пленки составляет 55 ºС.

2.5. Имеет систему саморегулирования: при перегреве резко падает энергопотребление.

3. Электробезопасность, великолепная надежность, срок службы - от 25 лет и более. При повреждении участка вся система продолжает функционировать.

 4. Электромагнитное поле ничтожно мало, так как карбоновый полупроводник блокирует излучение электромагнитного поля.

5.1. Передача тепла через ИК излучение дальнего спектра.

5.2. Не использует воздух для распространения тепла.

5.3. Даёт эффект, максимально приближённый к солнечному теплу.

5.4. Нагревает тело человека дружественными ИК лучами дальнего спектра.

5.5. Наиболее комфортный и экономичный из всех возможных источников тепла.

5.6. Высокая степень излучения дальних ИК лучей и анионов с поверхности.

5.7. Полезно и лечебно: благотворное влияние длинноволнового ИК излучения (биорезонансного диапазона) на организм человека, животных и растения.

5.8. Лечебное воздействие анионного и ИК излучения для более чем 30 различных заболеваний, особенно той его части, которая примыкает к среднему поддиапазону - "Лучи Жизни" (5-15 мкм).

 6. Ультратонкая: толщина плёнки 0,3 мм.

 А теперь попробуем разобраться, где правда, где подмена понятий, а где - откровенная ложь.
Для этого нам понадобится учебник физики, некоторые технические знания и здравый смысл.

 Все хотят экономить...
Рекламный текст: «Экономия 50% в сравнении с другими типами электрического обогрева».

 Факты:
Действительно, можно получить некоторую экономию энергии, применив нагрев пола вместо «традиционной» системы с конвекторами. Но это будет никак не 50%, а около 10-15% и абсолютно не зависит от того, что именно является нагревателем - плёнка, кабель, мат или труба с теплоносителем. В данном случае сама по себе система отопления через пол экономичнее, чем система с конвекторами. И объяснение этой экономии довольно простое: при отоплении с помощью нагрева пола распределение тепла в помещении становится более «правильным» («максимум» на уровне ног и «минимум» на уровне головы). Это позволяет снизить среднюю температуру помещения примерно на 2 ºС без потери комфорта, а каждый градус снижения температуры в помещении дает примерно 5-6% экономии.

Кроме того, всем известно, что реальную экономию на отоплении можно получить:
- утеплив здание;
- применив энергосберегающие окна;
- применив программируемые терморегуляторы, которые будут автоматически понижать температуру в помещении, например, в периоды отсутствия хозяев и в ночное время.

 Выводы:
- 50% экономии - не соответствует действительности.
- «Использование в качестве нагревательного элемента карбона даёт повышенный КПД» - не правда.
- Формулировка, которую также можно встретить: «До 50% экономии в сравнении с другими типами электрического обогрева» - рекламный ход с подменой понятий.

 Для размышлений:
Продавцу или менеджеру, который обещает огромную экономию, предложите подписать договор с описанием штрафных санкций при отсутствии этой самой экономии. В ответ, скорее всего, услышите невнятный отказ или обещание экономии только при утеплении здания.
 

Уникальные характеристики, основанные на использовании нанотехнологий

 Рекламный текст:

2.1. Феноменальные электро- и механические свойства материала с нано-структурой: нагревательный элемент карбон - не проводник, с гексагональной решеткой атомов углерода сформированной в трубки размером в единицы нанометра.

2.2. Полная водонепроницаемость и высокая защита от электрического пробоя.

2.3. Электроизоляционные и противопожарные свойства повышены специальным электротехническим полиэтиленом.

2.4. Пожаробезопасность и невозможность перегрева: максимально возможная температура нагрева пленки составляет 55^оС

2.5. Имеет систему саморегулирования: при перегреве резко падает энергопотребление.

 Факты:
Электронагреватели бывают разные, принцип работы большинства, основан на законе Джоуля-Ленца. Если не вникать в формулы - всё довольно просто: ток, протекающий через сопротивление нагрузки, преобразуется в тепло, вызывая нагрев этого самого сопротивления. В нашем случае сопротивление - это и есть нагревательный кабель, плёнка, тонкий мат и т.п.
Кроме того, бывают ещё нагреватели, основанные на других принципах: индукционные (например, кухонные плиты, нагревающие только металлическую посуду, при этом сами оставаясь практически холодными), электродуговые, лазерные и т.п., которые применяются достаточно редко и не имеют к рассматриваемым системам отопления никакого отношения....
О нанотехнологиях и прочих чудесах сейчас не говорит только ленивый. Нанотехнологии по сути своей позволяют собирать структуры с нужными свойствами из отдельных атомов. То есть видеть и перемещать отдельные атомы размером в одну миллиардную долю метра. И это не имеет никакого отношения к характеристикам нагревательного элемента в виде тонкой плёнки из углерода. Иными словами, применение «нанотехнологий» не даёт никаких дополнительных преимуществ нагревателю.

Разберёмся с красивым термином: «карбон с гексагональной решеткой атомов углерода». Карбон - это углерод, который, в зависимости от строения решётки может быть алмазом, а может быть графитом или углём. «Углерод с гексагональной решёткой» - это всего лишь графит, не смотря на красивое название.
Об уникальных свойствах «специального электротехнического полиэтилена» сложно что-либо говорить, не проведя полномасштабных испытаний. Но этот полиэтилен не применяется в изоляции электрических кабелей. Точнее, применяется, но имеет значительную толщину для обеспечения надёжной электрической изоляции и содержит массу всевозможных добавок для придания ему свойств самозатухающего материала, защиты от ультрафиолета и т.д.

То же можно сказать о пожаробезопасности. При попытке поджечь полоску плёнки, она загорелась и не думала затухать, в отличие от кабелей (хотя, возможно, мне попался бракованный образец плёночного нагревателя).
Если продукт водонепроницаемый, то должна быть соответствующая маркировка «IP XY», где Х - число, показывающее возможность проникновения внутрь посторонних предметов, а Y - число, показывающее защищённость от влаги. Например, IP X4 - это защита от брызг, падающих в любом направлении, и только IP X8 - полная водонепроницаемость, когда устройство может работать в погружённом режиме. На нагревательной плёнке подобная маркировка не встречается.
Определение «невозможность перегрева и наличие системы саморегулирования» - откровенная ложь. Ограничьте отвод тепла с поверхности плёнки - и сами всё увидите. Например, накройте включенную плёнку картонной коробкой, а через 20 минут измерьте температуру на плёнке... У меня получилось 75 ºС!

 Выводы:
- «Карбон - не проводник» (иногда встречается название «полупроводник») - это неправда: графит проводит электрический ток.
- «Невозможность перегрева» - ложь: в определённых случаях перегрев возможен.
- «Наличие системы саморегулирования» - это определение вводит покупателя в заблуждение.
- «Водонепроницаемость и высокая защита от электрического пробоя» - термины, ничем не подкреплённые и вызывающие массу вопросов.

Для размышлений:
Для чего использовать нанотехнологии там, где они не нужны? Если такие технологии действительно используются в нагревательной плёнке, то какой должна быть её цена?
Делать из графита резисторы умеют давно и без всяких нанотехнологий.
Если существует изоляция с уникальными характеристиками, почему её не используют, например, в качестве изоляции электрических кабелей, что позволило бы сделать их дешевле, легче, надёжнее и безопаснее? Насколько надёжно угольное напыление на гибкой пластиковой подложке? Что будет с угольным проводником при механических воздействиях (изгибании) или при попадании влаги при повреждении изоляции?

 Электробезопасность - особая тема

 Рекламный текст: «Электробезопасность, великолепная надежность, срок службы - от 25 лет и более. При повреждении участка вся система продолжает функционировать».

При прочтении этого, у специалиста возникает вопрос: «ПУЭ ещё не отменили?»

Факты:
ПУЭ - правила устройства электроустановок, последнее издание 2009 г.
Это правила, «написанные кровью», и их невыполнение чревато очень серьёзными последствиями.
Правила не запрещают применение плёночных, равно как и других, стержневых, секционных и т.п. нагревателей, но обязывают выполнить ряд условий, для безопасной эксплуатации нагревательной системы:
«9.4.1. В установках электрического кабельного обогрева, как правило, необходимо применять экранированные нагревательные кабели.

9.5.1. Нагревательный кабель не должен создавать опасность загорания окружающей среды. В условиях нормальной эксплуатации нагревательный кабель не должен нагревать предметы, изготовленные из горючих материалов, до температуры выше +80°С.

9.5.8. При применении нагревательного кабеля без металлической оболочки (экрана) над ним следует укладывать металлическую рулонную сетку с размером ячеек 50 х 50 мм и подключать ее к системе уравнивания потенциалов».

Вместо выполнения вышеуказанных пунктов, часто приходится слышать: «Плёнка - это же не кабель, следовательно, эти требования на неё не распространяются». Однако плоская форма нагревателя не является основанием для пренебрежения правилами безопасности, ведь в плёнке, как и в кабеле, присутствует опасное напряжение, имеется изоляция и течёт ток... и действующие нормы достаточно чётко определяют понятия:
«3.5 Нагрівальний кабель - нагрівальний елемент, призначений для трансформації електричної енергії в теплову в огороджувальній конструкції (підлога, стіна, стеля) приміщення. Нагрівальним кабелем є нагрівальний елемент з одного чи декількох ізольованих один від одного провідників (жил), уміщених у захисну оболонку, та всякий інший різновид нагрівального кабелю: саморегулювальний нагрівальний кабель, секційний (зональний) нагрівальний кабель, будь-який резистивний нагрівальний кабель або нагрівальна стрічка, а також плоска конструкція з нагрівальними елементами у вигляді мату, плівки тощо». (ДБН В.2.5-24:2010)
Как видно из вышесказанного, безопасное применение нагревательной плёнки возможно с некоторыми дополнительными поправками. В частности, её придётся накрывать  металлической сеткой, что значительно усложняет и удорожает такую систему нагрева.
Кроме этого, часто приходится слышать о работоспособности нагревательной плёнки даже при её частичном повреждении: «в этом случае перестаёт работать не вся система, а только повреждённый участок». Это действительно так, но при этом все почему-то забывают о безопасности. Если имеет место повреждение изоляции, такое оборудование автоматически отключается при помощи УЗО (устройство защитного отключения) и работа оборудования возможна только после выявления и устранения неисправности. Согласно действующим нормам, практически всё электрооборудование должно подключаться через УЗО:
«9.5.3. В установках ЭКО необходимо применять УЗО с номинальным дифференциальным током срабатывания не более 30 мА...(ПУЭ 2009)».
Выводы:
Плёнка не ремонтопригодна, а поиск неисправности под слоем стяжки практически невозможен.

Правила разрешают применение плёночных нагревателей так же, как и нагревательных кабелей, без экрана только в виде исключений и требуют установки стальной сетки поверх таких нагревателей с присоединением её к системе уравнивания потенциалов.
Работа любого электрооборудования с повреждениями категорически не допускается!
Любые рекомендации исключить из схемы УЗО и продолжить пользоваться частично повреждённым тёплым полом - крайне опасны! Лучше пусть пол станет холодным, чем рисковать получить удар током.

Для размышлений:
При повреждении, например, изоляции какого-либо кабеля, например, удлинителя, мы не будем им пользоваться, так как понимаем, что это опасно: такой кабель либо ремонтируется, либо заменяется новым. Так почему же мы должны подвергать опасности собственную жизнь и жизни близких людей, продолжая пользоваться опасным оборудованием?
Что проще: установить кабель/мат (который имеет экран) или устанавливать и подключать металлическую сетку поверх плёночного нагревателя?

  Электромагнитные поля и прочие страшные излучения

 Рекламный текст: «Электромагнитное поле ничтожно мало, так как карбоновый полупроводник блокирует излучение электромагнитного поля».

 Факты:

Большинство людей откровенно боятся всего, что имеет какое-либо излучение. Но не всё так страшно, ведь мы живём в мире, в котором множество разных излучений; свет и тепло - это тоже излучения в определённом спектре. Если рассматривать электрические нагреватели, подключаемые к системе переменного тока напряжением 220 В, можно условно разделить электромагнитное поле вокруг проводников на «электрическую» и «магнитную» составляющие.
Электрическое поле кабеля «блокируется» металлическим экраном кабеля, а магнитное взаимно компенсируется встречными токами в проводниках 2-жильного кабеля. Результаты многократных измерений и тестов показывают, что электромагнитное поле вокруг нагревательных кабелей в сотни, а иногда в тысячи(!) раз ниже, чем допускают нормы. Плёночные нагреватели не имеют экрана, токовая компенсация отсутствует, равно как отсутствуют результаты измерений этих параметров...

Поэтому объяснения: «...карбоновый полупроводник блокирует излучение электромагнитного поля» или «...электромагнитного поля там быть не может, так как карбон (графит) - это не металл...» -  это не более чем игра слов с использованием малопонятных терминов.

Выводы:

Электромагнитное поле плёночного нагревателя будет значительно выше по сравнению с полем от двухжильного экранированного кабеля или мата.

Для размышлений:

Почему практически никто не боится электромагнитного поля, излучаемого бытовой электропроводкой? Ведь количество проводов, замурованных в стены жилой квартиры, обычно исчисляется сотнями метров, а эти провода не имеют экрана...

 Подумаем о здоровье и о способах передачи тепла...

 Рекламный текст:

5.1. Передача тепла через ИК излучение дальнего спектра.

5.2. Не использует воздух для распространения тепла.

5.3. Даёт эффект, максимально приближённый к солнечному теплу.

5.4. Нагревает тело человека дружественными ИК лучами дальнего спектра.

5.5. Наиболее комфортный и экономичный из всех возможных источников тепла.

5.6. Высокая степень излучения дальних ИК лучей и анионов с поверхности.

5.7. Полезно и лечебно: благотворное влияние длинноволнового ИК излучения (биорезонансного диапазона) на организм человека, животных и растения.

5.8. Лечебное воздействие анионного и ИК излучения для более чем 30 различных заболеваний, особенно той его части, которая примыкает к среднему поддиапазону - "Лучи Жизни" (5-15 мкм).

 Факты:

Существует три способа передачи тепла:
1. Конвекция: перемешивание воздуха или жидкостей в результате того, что более нагретые слои устремляются вверх.
2. Контактная теплопередача: передача тепла при контакте между предметами - от более тёплого - к более холодному. В данном случае тезис «тепло поднимается вверх» - не верен.
3. Излучением (радиационное тепло) - перенос тепла, при котором воздух, пропуская тепло, сам практически не нагревается, например, когда мы чувствуем тепло от солнца или от огня.

На практике эти способы передачи тепла практически всегда встречаются в комбинации, так, например, конвектор (радиатор) системы отопления отдаёт около 80-90% тепла через конвекцию и 10-20% через излучение. А система «тёплый пол» - наоборот, большую часть тепла отдаёт именно излучением, это примерно 50-60%.
Теперь немного информации об инфракрасном (ИК) излучении. Из курса физики известно:
 - Любое тело или вещество, нагретое выше 0 ºК является источником ИК-излучения.
- Длина волны определяется исключительно температурой.
 - Интенсивность излучения нагретой поверхности определяется в основном её температурой. (И немного зависит от свойств поверхности).
 - Интенсивность излучения абсолютно не зависит от того, каким способом нагрели поверхность.
- Практически все конструкционные материалы непрозрачны для излучения ИК диапазона.
Обратите внимание: 

- ИК излучение плёнки поглощается любым напольным покрытием.
 - Интенсивность и длина волны определяется только температурой источника, в данном случае источником излучения является нагретая поверхность пола.

В своём стремлении продать плёнку любой ценой, многие превзошли всех и вся. Пользуясь тем, что многие обыватели далеки от глубокого понимания законов физики и применяя малопонятные, но красивые термины в рекламе, обещают «высокую степень излучения... анионов с поверхности» и «лечебное воздействие анионного излучения».
И если с «лучами жизни», «излучениями биорезонансного диапазона», «дружественными ИК лучами дальнего спектра» и прочими сказочными персонажами уже немного разобрались, то попробуем разобраться с «анионными излучениями».
Анио́н - отрицательно заряженный ион. Анионы имеются в растворах большинства солей, кислот и оснований, а также в кристаллических решетках соединений с ионной связью, в ионных жидкостях и в расплавах. Что такое «анионное излучение» выяснить так и не удалось, зато это красивая игра слов. Иногда реклама плёночных нагревателей обещает даже ионизацию воздуха и нейтрализацию табачного дыма. Любопытно, каким образом резистор может ионизировать воздух? Ионизация возможна при высокой напряжённости электрического поля, пример тому - «люстра Чижевского». Известные природные источники: ультрафиолетовое солнечное излучение, электрические разряды в атмосфере (гроза), дробление и распыление воды (водопады, морской прибой, дождь), взаимное трение песчинок, частиц пыли, снега, града, и т.п.

 Выводы:

При определенных обстоятельствах, длинах волн и мощностях, ИК-излучение действительно оказывает лечебное действие на организм человека. С этим особенно сложно спорить, когда тебе показывают диплом и заключение эксперта одного из корейских университетов. J Но, даже если предположить, что плёночные нагреватели обладают уникальными свойствами и испускают «лучи жизни дружественного спектра длинноволновой части ИК диапазона» то «беда» в том, что стяжка, плитка, паркет или ламинат не пропускают это «очень полезное» излучение и на 100% его поглощают. В результате чего сами нагреваются. Внутри пола тепло передается контактной теплопередачей.
Итак, наличие «анионного излучения», ионизации воздуха, и т.п. - ложь.

 Для размышлений:

Термины «дружественные ИК лучи дальнего спектра», «лучи жизни», «излучение биорезонансного диапазона», «анионное излучение», и т.п. встречается только в рекламе нагревательных плёнок. Неужели современная физика так отстала от передовых открытий корейских инженеров?

Толщина сейчас не в моде :)

 Рекламный текст: «Ультратонкая - толщина плёнки 0,3 мм».

Вот с этим не поспоришь. Нагревательные плёнки действительно имеют малую толщину, что позволяет успешно применять их там, где это безопасно и необходимо, например, они широко применяются для подогрева зеркал в автомобилях. Учитывая сказанное выше, в остальных случаях, а особенно в строительстве, малая толщина - это скорее просто параметр, а никак не достоинство или преимущество.

Мы рассмотрели основные мифы об особых преимуществах плёночном теплом поле для того, чтобы устранить непонимание, вызванное красивыми, но некорректными рекламными формулировками, за которыми по сути ничего не стоит, кроме необходимости продать товар неопытному потребителю. Надеемся, эта информация поможет вам.