Pellicola a infrarossi per pavimento riscaldato: tipi di pellicole, funzionamento, regole di posa

Il pavimento riscaldato in casa o in appartamento ha smesso da tempo di essere considerato un lusso. Gli utenti hanno apprezzato la praticità e la comodità del sistema di riscaldamento unico, e sono comparsi nuovi metodi di riscaldamento.

Una delle tecnologie più richieste è la pellicola infrarossa per pavimento riscaldato, che combina efficienza operativa, versatilità di applicazione e facilità di installazione. Diversi tipi di termopellicola hanno un principio di funzionamento e una tecnologia di installazione simili.

Vantaggi e svantaggi del riscaldamento 'a pellicola'

Alla ricerca di un metodo alternativo per riscaldare gli ambienti, gli scienziati hanno rivolto l'attenzione allo scambio termico nell'ambiente circostante, che avviene grazie all'azione dei raggi infrarossi. L'interpretazione del processo naturale è alla base della creazione della pellicola IR.

Il rivestimento in pellicola emette energia termica nell'intervallo infrarosso. Le onde lunghe di radiazione riscaldano gli oggetti circostanti, che a loro volta accumulano e trasmettono calore all'aria.

L'uso della pellicola a infrarossi per la realizzazione del pavimento riscaldato si è diffuso ampiamente grazie a una serie di vantaggi:

1. Versatilità. Sullo strato riscaldante è possibile installare quasi qualsiasi tipo di rivestimento per pavimenti. Con la pellicola si possono isolare pareti e soffitto.
2. Semplicità di installazione. Per realizzare il sistema di pavimento riscaldato non è necessario smantellare il vecchio substrato e la procedura può essere eseguita da soli. Non sono necessarie attrezzature specializzate.
3. Regolazione della temperatura di riscaldamento. Al sistema di riscaldamento viene collegato un termostato con un'ampia gamma di modalità. Sono possibili impostazioni di controllo aggiuntive: funzione timer, suddivisione dell'ambiente in diverse zone di intensità di riscaldamento, ecc.
4. Mobilità del pavimento riscaldato. Trasferendosi in un'altra abitazione, la struttura può essere facilmente rimossa e stesa su un'altra superficie.
5. Compattezza del sistema. Lo spessore del rivestimento IR (fino a 0,5 mm) non influisce praticamente sull'altezza del pavimento, il che è particolarmente importante per ambienti con soffitti bassi.
6. Bassa inerzia termica. La pellicola si "accende" rapidamente e l'effetto diventa evidente dopo pochi minuti.
7. Uniformità del riscaldamento. L'ambiente viene riscaldato in tutto il volume, non ci sono zone "calde" o "fredde".
8. Mantenimento di un microclima sano. I raggi IR non seccano l'aria né bruciano l'ossigeno. I produttori del "riscaldamento a pellicola" indicano l'effetto terapeutico delle radiazioni IR. L'aria viene ionizzata e purificata dai batteri.

Grazie alla modularità, il guasto di una sezione della pellicola non provoca il malfunzionamento dell'intero sistema.

La pellicola riscaldante sopporta notevoli carichi dinamici. Può essere installata in edifici pubblici ad alto traffico. La durata del sistema di riscaldamento IR è di 15-20 anni.

La tecnologia innovativa presenta anche aspetti negativi:

1. L'elettrostaticità delle superfici riscaldate aumenta e gli oggetti iniziano ad attirare più polvere.
2. Dopo lo spegnimento del sistema di riscaldamento, l'ambiente si raffredda rapidamente.
3. Durante l'installazione è importante considerare la disposizione dei mobili. Dove verranno posizionati mobili ingombranti ed elettrodomestici di grandi dimensioni, la pellicola IR non viene installata. La mancata osservanza di questo requisito può causare il surriscaldamento del sistema.
4. Il funzionamento del pavimento riscaldato comporta un aumento del consumo di energia.
5. Il rivestimento teme l'umidità e il contatto con oggetti appuntiti.

L'installazione del riscaldamento "a pellicola" deve essere eseguita con cura e nel rispetto delle norme di sicurezza.

Struttura e principio di funzionamento della pellicola IR

La pellicola a infrarossi è realizzata in polimero resistente. Durante il processo di produzione, strisce di carbonio-grafite vengono applicate su un nastro flessibile. Le sezioni semiconduttrici sono collegate da barre di rame e argento.

Il rivestimento finale del materiale è una pellicola laminante (PET) che protegge i componenti da umidità, cortocircuiti e incendi. Il polimero denso non ostacola le radiazioni.

Funzioni degli strati principali della pellicola IR:

1. Pasta di carbonio o tessuto in fibra di carbonio – elemento riscaldante che converte l'energia elettrica in calore.
2. Le strisce di alluminio (barre di rame con argento) formano il circuito riscaldante e distribuiscono uniformemente l'energia termica sulla superficie della pellicola. Questo elemento è controllato da un sensore di temperatura: quando viene raggiunta la temperatura desiderata, l'alimentazione elettrica viene interrotta.
3. Il rivestimento laminante è uno strato protettivo elettroisolante e resistente al calore (temperatura di fusione del materiale – 210°C).

La nanostruttura di carbonio presenta parametri unici. Gli atomi della sostanza, disposti in una rete esagonale, conferiscono al materiale la capacità di emettere radiazioni nello spettro IR.

Principio di funzionamento della pellicola a infrarossi per pavimento:

1. La corrente elettrica viene fornita al sistema.
2. La corrente, passando attraverso gli elementi riscaldanti (strisce di alluminio), viene convertita in energia termica.
3. I componenti nanocarbonio si riscaldano e generano onde IR, il cui intervallo è compreso tra 5 e 20 μm.
4. I raggi colpiscono gli oggetti d'arredo, le pareti e i mobili. L'aria nella stanza viene riscaldata dagli elementi riscaldati.

Oltre alla pellicola, il sistema di pavimento riscaldante a infrarossi include: termoregolatore, sensore di temperatura, morsetti di contatto e materiali isolanti.

Il termostato controlla il livello di riscaldamento tramite sensori integrati nel pavimento. I sistemi riscaldanti più complessi sono in grado di modificare il regime di temperatura secondo un algoritmo preimpostato dall'utente.

Le varietà dei pavimenti riscaldanti in carbonio utilizzati nelle abitazioni e le caratteristiche della loro installazione saranno illustrate nel prossimo articolo, che consigliamo di leggere.

Caratteristiche tecniche del materiale

I dati seguenti sulla pellicola a infrarossi per pavimento riscaldante hanno un carattere introduttivo e medio. Le caratteristiche specifiche del prodotto devono essere verificate al momento dell'acquisto.

I dati forniti sono sufficienti per pianificare la disposizione dei teli, tracciare la base e calcolare la potenza. In base alle caratteristiche tecniche, è possibile capire se il sistema IR è adatto per l'uso in condizioni specifiche.

Indicatori della termopellicola:

1. Larghezza del rotolo – 50-100 cm. Per uso domestico, di solito si utilizzano rivestimenti con larghezza 50-60 cm. Per l'allestimento di una sauna, di un ufficio o di un impianto industriale – 70-100 cm. Il consumo energetico totale è quasi lo stesso, ma il materiale più largo costerà di più.
2. Lunghezza della striscia: 6-50 m. Il valore massimo consentito è determinato dal produttore. In ambienti lunghi, è consigliabile effettuare un collegamento separato a metà con l'installazione di due termostati.
3. Alimentazione dalla rete a 220 V. Si utilizza una rete elettrica monofase domestica.
4. Potenza di picco assorbita: fino a 150-230 W/mq. Il parametro dipende dal produttore e dal tipo di pellicola. In media, per mantenere la temperatura ambiente a 21-24°C (30°C sulla superficie della pellicola), il consumo energetico sarà di 25-45 W/mq.
5. La temperatura di fusione della pellicola termica è di 210-250 °C. Rispettando tutte le regole di installazione del pavimento radiante, la temperatura superficiale del rivestimento a infrarossi non raggiungerà mai valori critici.

Dopo l'accensione, la pellicola si riscalda fino alla temperatura massima in 2-3 minuti.

Il rendimento dei raggi infrarossi a spettro lontano raggiunge il 90-95%. L'efficienza del riscaldamento dipende in gran parte dall'isolamento termico di qualità della stanza. Affinché il sistema riscaldi l'ambiente, la superficie della pellicola termica deve costituire almeno il 70-80% della superficie del pavimento.

Tipi e caratteristiche di scelta della termopellicola

Per struttura e principio di funzionamento, le pellicole a infrarossi sono simili tra loro. La differenza principale è la composizione dell'elemento riscaldante e la temperatura massima di riscaldamento. Oltre a questi parametri, nella scelta occorre prestare particolare attenzione alla qualità dell'"assemblaggio" della termopellicola e alla reputazione del produttore.

Varietà di pellicole IR per pavimenti riscaldati

A seconda del tipo di elemento riscaldante, si distinguono pellicole con elemento riscaldante in carbonio o bimetallico.

Caratteristiche strutturali e di utilizzo del rivestimento a infrarossi in carbonio:

• gli elementi riscaldanti sono realizzati in fibra di carbonio (pasta di carbonio con additivi);
• gli esemplari con rivestimento in grafite si distinguono per elevata resistenza e lunga durata;
• La base del rivestimento è una pellicola in lavsan resistente all'usura, elastica e robusta con buone proprietà dielettriche.

La pellicola in carbonio viene utilizzata per la realizzazione di superfici orizzontali e verticali.

Durante l'installazione di un pavimento a infrarossi di tipo carbonio, è necessario seguire uno schema di collegamento parallelo. La pellicola si combina con diversi rivestimenti per pavimenti.

Lo svantaggio del materiale carbonio-grafite è il suo costo elevato. Come alternativa più accessibile, è possibile utilizzare una pellicola termica bimetallica.

Caratteristiche del pavimento radiante a infrarossi con 'bimetallo':

• nell'elemento riscaldante sono presenti due strati metallici: alluminio e rame;
• la base del materiale è una doppia pellicola elastica in poliuretano;
• non è possibile collegare un cavo di terra al sistema, pertanto il collegamento degli elementi viene effettuato tramite un interruttore differenziale (RCD) o un interruttore automatico differenziale (RCBO): ciò complica l'installazione del pavimento radiante.

La pellicola IR con elemento bimetallico non può essere posata sotto la piastrella ceramica. Con gli altri rivestimenti convive normalmente.

Per prolungare la durata del pavimento riscaldante a infrarossi, si sconsiglia di impostare la temperatura di riscaldamento oltre i 27°C. Un surriscaldamento regolare può causare la deformazione della pellicola.

In base al livello di riscaldamento, le termopellicole si suddividono in due categorie:

1. Le pellicole ad alta temperatura garantiscono un riscaldamento fino a 55°C. Il loro utilizzo è indicato in ambienti in cui il pavimento riscaldante è la fonte principale di calore. Questo materiale può essere utilizzato sotto piastrelle, rivestimenti in argilla espansa, per la realizzazione di saune a infrarossi o come riscaldamento a battiscopa.
2. I modelli a bassa temperatura si riscaldano fino a 25-27°C. L'applicazione ottimale è la posa sotto laminato, linoleum, parquet e moquette.

La varietà di pellicole a infrarossi viene classificata anche in base alla potenza assorbita. La scelta di questo parametro è influenzata dalla destinazione del materiale e dall'area di riscaldamento.

Intervalli di potenza specifica:

• 130-160 W/mq – riscaldamento di piccole aree, posa sotto rivestimenti per pavimenti 'leggeri';
• 170-220 W/mq – pellicola per gres porcellanato e piastrelle, oltre che per ambienti spaziosi;
• oltre 220 W/mq – realizzazione del sistema di pavimento riscaldante in edifici industriali, officine di verniciatura auto e saune a infrarossi.

Nella scelta della potenza bisogna considerare anche l'altezza dei soffitti. Minore è l'altezza, più conveniente ed efficace sarà il riscaldamento.

Una termopellicola di potenza media può essere utilizzata come fonte principale di calore in regioni con clima mite. Nelle altre situazioni, il pavimento riscaldante a infrarossi funge da riscaldamento locale e supplementare.

Segni di un prodotto di qualità

Nella scelta di una pellicola a infrarossi, gli specialisti consigliano di ispezionarla attentamente.

La qualità del rivestimento può essere determinata dall'aspetto:

1. Una tonalità lattiginosa della base indica l'uso di un polimero ignifugo e ad alta resistenza. Una base completamente trasparente è un equivalente più economico, soggetto a deformazioni termiche.
2. Le strisce conduttrici devono avere confini netti. Sono inammissibili trasparenze o danni. La parte argentata può sporgere oltre la barra di rame di 1,5-2 mm, la larghezza minima della striscia è di 1,5 cm.
3. Le strisce di rame e argento devono essere unite con il metodo 'a secco' – sotto l'azione di alta temperatura (90°C) e pressione. Il metodo 'a umido' è meno durevole: gli elementi vengono fissati tra loro con colla conduttiva.
4. La disposizione ottimale degli emettitori di carbonio-grafite è continua o a strisce. Variazioni non standard di spruzzatura sono una strategia di marketing. L'efficienza della pellicola con forme geometriche complesse delle strisce non aumenta.
5. I teli larghi sono più facili da posare. Inoltre, il rischio di surriscaldamento è leggermente inferiore rispetto agli equivalenti stretti.

La laminazione esterna della pellicola IR deve essere realizzata con lo stesso polimero della base. È consentito l'uso di un rivestimento di spessore inferiore.

Bisogna scegliere una pellicola IR con un alto contenuto d'argento (dal 70%). Il metallo riduce la resistenza e migliora la conducibilità elettrica – la probabilità di scintille è ridotta al minimo.

Panoramica dei produttori più popolari di pellicola IR

L'elevata domanda di pavimenti riscaldati ha provocato un aumento del numero di produttori di pellicole IR. Il principio di funzionamento dei prodotti offerti è lo stesso, quindi il criterio principale nella scelta è il rapporto qualità-prezzo.

Sul mercato si sono affermate le seguenti aziende: Caleo, Rexva, Heat Plus, Monocrystal, Devi, Ensto Electrification, Teplolux e altre.

Caleo (Corea). L'azienda ha sviluppato una linea di termopellicole, dalle soluzioni semplici ai sistemi ultramoderni con autoregolazione.

Il produttore offre quattro modifiche della termopellicola:

• Line – versione economica a bassa potenza per ambienti compatti;
• Grid – alta affidabilità a costo accessibile; è stata introdotta una tecnologia brevettata per l'uso di una rete d'argento antiscintilla;
• Gold – modelli con griglia d'argento ed effetto autoregolante – dopo il riscaldamento il consumo di energia elettrica si riduce del 20%;
• Platinum– pellicole a risparmio energetico con potenza variabile – il consumo di elettricità si riduce di quasi 6 volte.

La termopellicola Caleo Platinum può essere installata sotto i mobili senza rischio di surriscaldamento.

Rexva (Corea). L'elemento riscaldante è composto da strisce-nuclei di carbonio con un rivestimento in poliestere ad alta resistenza. La pellicola ultrasottile viene montata sotto il pavimento finito, sul soffitto o dietro il pannello a parete.

Una differenza importante della pellicola Rexva rispetto alle analoghe è lo spessore minimo dello strato d'aria in corrispondenza dei contatti grazie a un processo di laminazione migliorato.

Heat Plus (Corea). L'azienda produce pellicola termica a strisce e continua. L'applicazione uniforme del carbonio su base poliestere permette di evitare zone morte, ampliare l'area di riscaldamento e l'efficienza del sistema.

Il prezzo della pellicola IR con elemento riscaldante continuo è parecchie volte superiore al costo del materiale tradizionale. Tuttavia, il produttore assicura che l'investimento si ripagherà entro un anno.

Monocrystal (Ucraina). Prodotto della collaborazione tra i dipendenti di NPK Monocrystal e scienziati di Kharkiv sulla base di tecnologie coreane. La particolarità del materiale è che la presenza di uno strato di carbonio più spesso ha permesso di rinunciare all'uso di pasta d'argento. Tale alternativa non influisce sulla stabilità del contatto elettrico.

Un importante vantaggio della pellicola IR di Monocrystal è il costo accessibile. La garanzia del produttore è di 10 anni. Le caratteristiche tecniche del materiale non sono inferiori ai prodotti dei marchi coreani.

Per ottenere un quadro più completo sulla pellicola termica di diversi produttori, è necessario confrontare le caratteristiche dei prodotti.

Nella gamma Monocrystal ci sono pellicole ad alta potenza – ENP-6.1 (250 W) e ENP-6.2 (300 W). Sono state sviluppate appositamente per la posa sotto piastrelle.

Uno dei rappresentanti tipici dei sistemi di riscaldamento a pellicola è la produzione del marchio PLEN, del quale raccomandiamo di conoscere il principio di funzionamento, le varietà e l'installazione.

Regole di installazione del pavimento riscaldato

Il processo di installazione del pavimento riscaldante in pellicola termica è abbastanza semplice. Tuttavia, ottenere un sistema di riscaldamento efficiente, sicuro e durevole è possibile rispettando una serie di regole in ogni fase dei lavori.

La procedura di installazione standard include una serie di passaggi tradizionali, che vengono principalmente utilizzati per la realizzazione di qualsiasi tipo di pavimento in pellicola di carbonio:

Se durante il controllo vengono rilevati collegamenti non saldi o un isolamento bituminoso applicato in modo scorretto, correggere gli errori, quindi procedere al montaggio del sistema.

Sviluppo del progetto e calcolo

Prima del montaggio del rivestimento, si esegue il calcolo e si crea il progetto di disposizione della pellicola. Innanzitutto, è necessario disegnare la pianta della stanza e indicare nello schizzo le aree per l'installazione dei mobili: in queste zone la pellicola termica non viene posata.

Per calcolare la quantità necessaria di materiale in pellicola, è necessario conoscere la superficie totale della stanza, nonché la superficie totale degli arredi bassi e fissi.

Nei calcoli si considerano alcune sfumature:

1. Se il pavimento in pellicola è il sistema di riscaldamento principale, la superficie della pellicola a infrarossi deve coprire il 70-80% o più della superficie totale della stanza. Quando il pavimento riscaldato è una fonte di calore supplementare, la sua area di copertura non può essere inferiore al 40%.
2. La distanza tra la parete e la pellicola termica è di 10-40 cm. La distanza minima dai mobili è di 10 cm.
3. Il taglio del materiale deve essere eseguito in modo tale che la lunghezza di un singolo telo non superi 8 m.

Nel calcolo della potenza del sistema, si deve tenere conto del volume dei lavori di ristrutturazione, del tipo di riscaldamento, del tipo di ambiente e del rivestimento del pavimento.

Lo schema di posa della pellicola infrarossa deve mostrare la direzione dei teli. I produttori consigliano di disporli lungo la parete lunga – in questo modo si ridurrà il numero di tagli in corrispondenza delle curve.

Requisiti per la preparazione del supporto

La preparazione dell'area per la posa include le seguenti operazioni:

1. Scanalatura della parete per i cavi e installazione del sensore di temperatura. Il cablaggio deve essere all'interno di un tubo corrugato in plastica.
2. Controllo della planarità del sottofondo. La deviazione orizzontale consentita è di 3 mm. Piccole irregolarità e scheggiature possono essere eliminate con un sottile strato di autolivellante.
3. La superficie deve essere pulita. Il pavimento grezzo va aspirato, lavato e asciugato.
4. Posa del film impermeabilizzante. Lo strato proteggerà il sistema a infrarossi dall'umidità proveniente dal basso.
5. Isolamento del sottofondo. Questo requisito è rilevante per l'installazione di un pavimento riscaldante in una casa privata o in un appartamento al piano terra. Come isolante termico è adatto un isolante rivestito di alluminio – l'installazione si effettua con il lato metallizzato rivolto verso il basso.

È necessario verificare la tenuta della giunzione tra pavimento e pareti. Piccole fessure possono causare notevoli perdite di calore. Tutte le cavità, i difetti e le scheggiature vanno 'aperti', puliti e riempiti con schiuma poliuretanica.

Per rimuovere la polvere dalla base in cemento è meglio usare un primer. L'impregnante si distribuisce uniformemente sulla superficie con una spazzola o tramite un nebulizzatore. Un ulteriore vantaggio è l'aumento della resistenza all'usura del calcestruzzo.

Montaggio e collegamento del sistema

La posa della pellicola infrarossa viene eseguita nel seguente ordine:

1. Effettuare la marcatura per la disposizione dei teli, tenendo conto della distanza tra i bordi della pellicola termica – 5-10 cm. La sovrapposizione dei teli non è ammessa.
2. Tagliare la pellicola in strisce della lunghezza desiderata. Il taglio si effettua lungo la linea di taglio indicata con linea tratteggiata o con le forbici.
3. Posizionare il telo secondo la marcatura, con le strisce di rame rivolte verso il basso.
4. Fissare la pellicola al sottofondo con nastro adesivo – non a strisce continue, ma a piccoli quadrati.

Durante l'installazione, bisogna minimizzare il passaggio sulla pellicola IR, non appoggiare oggetti pesanti e non far cadere gli attrezzi.

Nel sottofondo termoisolante si prepara un incavo per posizionare il sensore di temperatura, i morsetti e il cavo. Gli elementi elencati non devono sporgere sopra la superficie della pellicola.

Sequenza di collegamento del sistema di pavimento riscaldante:

1. Alle estremità della barra di rame collegare i morsetti.
2. Installare i cavi rispettando il requisito del collegamento parallelo – sinistro con sinistro, destro con destro. Per semplificare l'operazione, è possibile utilizzare cavi di colore diverso.
3. Al centro della fascia riscaldante installare il sensore termico, affondandolo nell'isolante. La distanza dalla parete al misuratore deve essere di almeno 50 cm.
4. Isolare tutti i punti di giunzione. Su entrambi i lati dei morsetti si applicano guarnizioni in catrame. Analogamente, trattare le estremità della barra di rame nei tratti tagliati.

Infine, i cavi vengono collegati al termoregolatore, che viene poi montato a parete.

Il termoregolatore viene installato ad un'altezza di almeno 20 cm dal pavimento, l'ideale è 1 metro.

Prima della posa del pavimento finale, si effettua un avvio di prova del sistema. Durante il riscaldamento non devono esserci rumori anomali né scintille. Inoltre, viene verificata l'uniformità del riscaldamento della pellicola IR.

Misure di sicurezza durante l'esecuzione dei lavori

Durante l'installazione del pavimento riscaldato a infrarossi è necessario rispettare le norme di sicurezza:

• il rotolo di pellicola riscaldante non può essere collegato all'alimentazione elettrica;
• durante l'installazione del rivestimento, la rete elettrica deve essere scollegata;
• bisogna evitare il contatto della pellicola termica con l'armatura e gli impianti;
• è meglio evitare l'installazione del pavimento riscaldato a pellicola in aree ad alto rischio di umidità;
• non si deve piegare, spezzare o tagliare il cavo riscaldante;
• la posa della pellicola viene eseguita a temperatura positiva.

I pavimenti riscaldati a infrarossi non possono essere posizionati vicino a fonti di calore: stufe, caminetti, ecc. Per il fissaggio del rivestimento non è consentito utilizzare viti o chiodi.

Le varietà del pavimento riscaldante elettrico, le regole e le caratteristiche di installazione dei sistemi saranno illustrate nel prossimo articolo, che raccomandiamo di leggere.

Conclusioni e video utili sull'argomento

Video #1. Principio di funzionamento, caratteristiche tecniche e operative della pellicola IR nel sistema di pavimento riscaldato:

Video #2. Tipi di pellicola a infrarossi e consigli per la scelta del materiale:

Video #3. Regole e procedura per l'allestimento del pavimento riscaldato con pellicola termica:

Il principio di funzionamento della pellicola a infrarossi si basa su processi naturali di produzione del calore. Il materiale offre numerosi vantaggi ed è stato apprezzato dagli utenti – il campo di applicazione della pellicola IR è molteplice.

Il rivestimento è particolarmente richiesto per l'installazione del pavimento riscaldato. Rispettando tutti i requisiti tecnici, è possibile installare autonomamente un efficace sistema di riscaldamento.

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