Elektryczne ogrzewanie płaszczyznowe – maty czy kable grzejne?

Ogrzewanie płaszczyznowe coraz częściej realizowane jest dzięki matom i kablom grzejnym. Dzieje się tak z dwóch przyczyn: są to nieskomplikowane instalacje, a poza tym na tyle skuteczne i dopracowane, że z powodzeniem mogą pełnić rolę jedynego systemu grzewczego w domu lub mieszkaniu. Jednak są między nimi różnice, nad którymi każdy przyszły inwestor musi się pochylić, by w efekcie zadać sobie kluczowe pytanie: kable, czy maty? A może jedno i drugie?

Czym są kable i maty grzejne – podstawowe wiadomości

Dla systemów ogrzewania w naszych domach i mieszkaniach ogrzewanie płaszczyznowe oparte na prądzie elektrycznym jest czymś podobnym do napędów elektrycznych w motoryzacji. Tam silniki spalinowe wypierane są przez rozmaicie zestrajane z układem jezdnym silniki elektryczne, zaś tu wypierane są piece, grzejniki, kotły i kominy, a na ich miejsce wchodzą maty i kable grzejne. Lecz tak jak w motoryzacji silniki elektryczne często są tylko wsparciem dla konwencjonalnego napędu, tak i tu maty i kable mogą być formą ogrzewania wspomagającego i funkcjonującego równolegle z tradycyjnym. Niezależnie jednak od tego, czy są głównym, czy też tylko pomocniczym źródłem ciepła w domu, reprezentują nieco inne – choć z pozoru bardzo podobne – rozwiązania. Maty i kable grzewcze nie zawsze i nie wszędzie są zamiennikami 1:1, dlatego żeby dokonać właściwego wyboru – gdy już zdecydujemy się na elektryczne ogrzewanie płaszczyznowe – warto poznać dokładniej istotę ich działania, główne różnice między nimi oraz kiedy, gdzie i jak je montować. Maty grzejne to maty o usieciowionej strukturze, wykonane na bazie tworzyw sztucznych i zawierające w sobie trwale już zespolone przewody grzejne wydzielające ciepło. Maty oferowane są w kilku typowych rozmiarach, czyli standardowych szerokościach oraz długościach rolek. W skład zestawów z matami grzejnymi wchodzą obligatoryjnie odpowiednio dobrane kleje, programatory do ustalania pożądanej temperatury oraz czujniki temperaturowe montowane w posadzkach pod matami. Część oferty rynkowej to maty samoprzylepne, więc producenci nie dokładają do nich klejów. Na uwagę zasługują również maty pokrywane dodatkową warstwą folii aluminiowej, które przeznaczone są do tzw. suchego montażu w warstwach wyrównujących pod podłogami z paneli lub desek warstwowych. Za każdym jednak razem konstrukcja kabli grzejnych zamocowanych na matach jest taka sama jak w przypadku kabli sprzedawanych osobno do indywidualnego ich ułożenia, dlatego ta kwestia zostanie omówiona w następnym podrozdziale.

Maty grzejne różnią się między sobą nie tylko wymiarami (szerokości 50, 100 cm zaś długości rolek od 1-2 m do nawet 20-25 m), ale też zagęszczeniem , rodzajem i średnicą kabli grzejnych, grubością i rodzajem siatki na której kable są poukładane (typowe grubości siatki to 2, 3 lub 4 mm) oraz przede wszystkim mocą grzejną. Dzięki odpowiedniej kombinacji tych aspektów powstały maty dedykowane pod różne rodzaje podłóg spotykanych w naszych domach, a więc maty grzejne pod panele, płytki, dostosowane wykładziny, terakotę, parkiet, gres, kamień naturalny itd. Chyba najistotniejszym wśród wymienionych parametrów jest moc grzejna, która determinuje w dużej mierze przeznaczenie maty i bezpośrednio określa wydajność całej instalacji. Typowo wspierające maty cechują się mocą na poziomie 100 W/m2, która jest zbyt niska by taka mata mogła pełnić rolę ogrzewania podstawowego. Dopiero moce od 150 W/m2 w górę – a przy podłogach z kamienia naturalnego nawet > 200 W/m2 – mogą być brane pod uwagę, jeśli chcemy by maty grzejne stanowiły główne źródło ciepła w domu. Pracą mat grzejnych można, a wręcz powinno się sterować. Służą do tego termostaty z programatorem (najprostsze wersje są bez programatora), przy czym spotkamy się tu z bardzo prostymi programatorami, jak i inteligentnymi i wręcz uczącymi się sterownikami, w których można zaprogramować różne cykle dobowe lub tygodniowe, pozostawiając jednak ostateczne decyzje urządzeniu, które wpięte w system Smart Home reaguje elastycznie na wszelkie odstępstwa od normy.

Ponieważ maty grzejne są urządzeniami elektrycznymi, kilka słów należy poświęcić zasilaniu. Zależnie od modelu, wersji i producenta, maty mogą być zasilane 1-stronnie lub 2-stronnie, przy czym te pierwsze tylko na jednym końcu posiadają przewód który podpinamy do puszki, zaś te drugie wyposażone są w dwa przewody (każdy na przeciwnym końcu maty), które należy wpiąć do puszki pod którą podpina się regulator temperaturowy. Jest to pewne utrudnienie, gdyż ułożenie nie zawsze sprawia, by oba kable wypadły blisko puszki, jednak z drugiej strony maty zasilane 2-stronnie są z reguły cieńsze od zasilanych 1-stronnie. Jeszcze kwestia temperatury: zależnie od producenta i możliwości programatora, najczęściej użytkownicy mogą poruszać się w obrębie temperatur rzędu 20-30ºC, choć są też producenci oferujący możliwość podgrzewania podłogi nawet do 40 stopni C.

Kable grzejne, układane indywidulanie jak też stosowane w wyżej opisanych matach grzejnych, to rozwiązanie dające nieco inne możliwości. Nie ma tu mowy o przygotowanym przez producenta niezmiennym ułożeniu i stałych odległościach między kablami, czy też o narzuconym z góry kształcie – tu wszystko podlega decyzji inwestora i instalatora. Zanim jednak do tego przejdziemy, warto zapoznać się z tym, jak są skonstruowane i jak działają. Głównym elementem przewodów grzejnych – zwanych stało-oporowymi z racji zastosowanej w nich żyły – jest drut oporowy (żyła grzejna), pokryty izolacją z tworzywa sztucznego, aluminiowym ekranem do ograniczania pola elektromagnetycznego, ekranem z oplotu miedzianego będącego jednocześnie zabezpieczeniem przeciwporażeniowym oraz zewnętrzną powłoką z ciepłoodpornego PVC. Zasada działania tych kabli oparta jest na oporności materiału: płynący przez żyłę prąd napotyka na opór, wskutek czego następuje zamiana części energii elektrycznej w energię cieplną przekazywaną podłodze, która dalej oddaje ciepło do pomieszczenia. I w tym miejscu trzeba wyjaśnić jedną kwestię, która chyba najmocniej odróżnia kable grzejne od mat grzejnych: w rzeczywistości nie przekazują ciepła bezpośrednio podłodze, lecz wylewce betonowej, w której są zanurzane jeszcze na etapie budowy domu. W przeciwieństwie bowiem do mat, kable grzejne zanurza się w masie betonowej, na którą dopiero później będą kładzione kolejne warstwy. Uważny czytelnik zapewne domyśla się, że w związku z tym droga ciepła na powierzchnię jest wydłużona i część z tej energii ucieka bezpowrotnie, w związku z czym kable powinny wykazywać się większą mocą. I tak jest w rzeczy samej – kable z reguły muszą i mają wyższą moc od mat grzejnych. Ponadto fakt, iż wymagają wylewki betonowej, narzuca już pewne wnioski związane z pytaniem o to, gdzie i kiedy je stosować – ale o tym w następnym rozdziale. Ogromną zaletą kabli jest to, że nie ma tu ograniczeń takich, jak przy matach, polegających na konieczności ich przycinania pod kształt pomieszczenia – a jest oczywiste, że manewrowanie matą o szerokości 50 cm (nie mówiąc o matach 1-metrowych) to sprawa dość kłopotliwa. Tutaj instalator swobodnie manewruje samym kablem, docierając praktycznie wszędzie i dbając tylko o zachowanie minimalnych zalecanych odległości między wiązkami kabla.

Kiedy i gdzie stosuje się kable oraz maty grzejne

Ogrzewanie płaszczyznowe w wydaniu „elektrycznym” i opartym na oporowych kablach grzejnych gwarantuje znacznie lepsze i bardziej równomierne rozprowadzanie ciepła w obrębie pomieszczenia (brak dużych różnic temperatury powietrza w pomieszczeniu, jak to ma miejsce w przypadku kaloryferów czy grzejników), a dzięki swej niskotemperaturowej naturze nie powoduje wysuszania powietrza bądź unoszenia się drażniącego kurzu w powietrzu. Na pytanie „kiedy stosować takie ogrzewanie” nie ma jednoznacznej odpowiedzi. Na pewno warto się na nie zdecydować jeśli lubimy chodzić po domu na boso i cenimy sobie stabilną temperaturę w obrębie całej kubatury pomieszczenia. Czasem rachunek kosztów wskazuje, że inwestycja w płaszczyznowe ogrzewanie elektryczne jest po prostu bardziej opłacalna, mniej czasochłonna i pozwala zaoszczędzić dużo miejsca, w którym zamiast kotłowni zorganizujemy sobie choćby pomieszczenie na rowery, skuter lub cokolwiek innego. Bywa też tak, że dany obiekt został zbudowany w miejscu, w którym dostęp do pewnych mediów – na przykład właśnie ogrzewania – jest ograniczony lub po prostu go nie ma.

Wówczas ogrzewanie płaszczyznowe oparte na prądzie elektrycznym jest świetną alternatywą. Warto też rozważyć to rozwiązanie jako wsparcie dla funkcjonującego już tradycyjnego ogrzewania i zainstalować kable lub maty grzejne w łazienkach, toaletach, czy innych wybranych indywidualnie pomieszczeniach (pokój dziecka). Za każdą taką decyzją stoi jednak mały dylemat: co wybrać – maty czy kable? Często jest tak, że tego dylematu wcale nie ma, ponieważ jak zostało to wspomniane w poprzednim rozdziale, kable grzejne wymagają zatopienia w wylewce betonowej, co oznacza, że wymagają położenia bezpośrednio przed wykonaniem wylewki. Te działania są typowe dla nowopowstających budynków lub takich budynków i pomieszczeń, w których przeprowadza się generalny remont uwzględniający usunięcie starego podłoża i wykonanie nowego od początku. We wszystkich innych sytuacjach najbardziej oczywistym rozwiązaniem są maty grzejne, które można kłaść niemal na każdej zastanej powierzchni (po wstępnym przygotowaniu) i które bardzo nieznacznie podnoszą poziom podłogi. Warto posiłkować się załączoną tabelą, która w sposób bardzo uproszczony, jednak skuteczny podpowiada gdzie, kiedy i co kłaść.

Jak wynika z załączonego zestawienia, ultra cienkie kable grzejne można traktować podobnie jak maty grzejne, gdyż pozwalają zrezygnować z wylewki betonowej jak też dają się położyć na wykonanej już wylewce. Typowej grubości kable grzejne muszą być zatopione w wylewce, stąd ich częste planowanie na etapie projektowania budynku i kładzenie podczas realizacji inwestycji. Maty natomiast dają znacznie większe możliwości: można je zaplanować na każdym etapie i instalować je zarówno podczas realizacji inwestycji, jak też znacznie później w ramach niewielkiego remontu. W dodatku można je kłaść dosłownie zawsze i wszędzie – często od razu na zastanej posadzce – gdyż podnoszą poziom podłogi o bardzo niewiele, zaś tą małą zmianę poziomu podłoża łatwo zamaskować odpowiednio dobraną łączącą listwą podłogową.

Montaż kabli i mat grzejnych – krótki opis

Proces montażu mat i kabli grzejnych jest inny i wymaga podjęcia innych działań. Dlatego każdy wymaga osobnego omówienia oraz wyłożenia podstawowych zasad, jakimi należy się przy tym kierować. Co prawda w przypadku mat czasem jest to montaż poprzez zalanie betonem samopoziomującym o grubości około 1,5 cm, ale najczęściej mamy do czynienia z montażem w kleju samopoziomującym, co jest sytuacją typową dla łazienek i dlatego na tym wariancie skupi się poniższy opis.

Maty grzejne przed montażem rozkłada się na tych częściach pomieszczenia, po których się chodzi. Oznacza to, że odstęp od ścian może sięgać nawet do 50 cm – nie ma bowiem sensu ogrzewać powierzchni, z których zwyczajowo się nie korzysta. Przed rozpoczęciem właściwych prac warto matę podłączyć na 5 minut do zasilania i termostatu, by sprawdzić jej działanie (kable powinny się lekko nagrzać), działanie termostatu oraz wpływ maty na bezpiecznik. Po tym zabiegu kontrolnym wyłączamy zasilanie i zaczynamy etap przyklejania, czy raczej zatapiania maty w kleju. Wpierw jednak siatka na której zamocowano kable grzejne, powinna zostać przycięta pod pożądany kształt (tniemy siatkę, nigdy kable). Następne działanie to klejenie płytek na macie i kleju. Po ukończeniu tego działania ponownie powinno się sprawdzić działanie maty (podłączenie do zasilania na 5 minut) by zyskać pewność, że podczas klejenia płytek nie doszło do uszkodzenia kabli. Ukończywszy te działania, powinno się dać posadzce czas na wyschnięcie i przez ten okres nie korzystać z maty – to może potrwać do kilku dni. Uruchomiwszy już ostatecznie instalację, warto przyjrzeć się zużyciu prądu – jeśli jest nieco wyższe niż oczekiwane, oznacza to, że wciąż trwa proces dosychania posadzki i można się spodziewać, że po około 3 tygodniach sytuacja powinna się unormować.  Kable zaczynamy układać na czystej, stabilnej i pozbawionej ostrych kantów powierzchni, która zostanie później zalana wylewką betonową. Często jest to podłoże zabezpieczone wełną mineralną, pokrytą folią aluminiową. Kładąc je, należy zachować minimalne zalecane przez producenta odstępy między nimi oraz odstępy od wszelkich zastanych przeszkód i ścian. Nie można ich też oczywiście krzyżować. Wszelkie zagięcia kabli nie mogą być zbyt ciasne – producenci w instrukcjach określają promień zgięcia dla każdego rodzaju i każdej średnicy kabla z osobna. Aby kable trzymały się jednej pozycji na podłożu, przypina się je do niego różnymi technikami, przy czym najczęściej korzysta się z tzw. siatek montażowych, oferowanych przez każdego producenta, które wyposażone są w rozstawione odpowiednio zaczepy (zatrzaski) na kable. W przypadku większości podłóg – z drewnianymi na czele – należy pamiętać o zainstalowaniu czujnika temperaturowego w zaślepionej rurce izolującej, wg. wskazówek producenta. Podobnie jak w przypadku mat, kabli grzejnych nie układamy w miejscach, w których pojawi się stała zabudowa. Kolejny etap to kontrola działania systemu, wyłączenie go, zalanie instalacji wylewką betonową i ponowne skontrolowanie działania. Dalej już postępuje się podobnie jak w przypadku każdej innej inwestycji – po wyschnięciu wylewki kładzie się podłogę wg projektu.

Podsumowanie

Maty grzejne to szybki i łatwy montaż – na tyle łatwy, że każdy z nas może to zrobić samodzielnie, jednak już kwestię ich przyłączenia należy przekazać wykwalifikowanemu elektrykowi. Kable jest trudniej położyć, za to w przeciwieństwie do mat pozwalają nam wpływać na ich zagęszczenie (do pewnego stopnia), co przekłada się na realne regulowanie uzyskiwanej mocy. Oba rozwiązania są wykorzystywane także na innych polach, takich jak choćby instalacje zewnętrzne zabezpieczające podjazd, rynny czy rurociągi przed zamarzaniem. Pamiętając, że maty grzejne z reguły są droższe, musimy mieć na uwadze mniejsze koszty podczas wdrażania inwestycji (np. poprzez samodzielne ułożenie mat zamiast zatrudniania fachowca), które w ostatecznym rozrachunku pozwalają obniżyć całościowe koszty i sprawiają, że maty grzejne to dziś wydatek bardzo podobny do tego, jaki ponosimy przy inwestycji w kable grzejne. Niezależnie jednak na co się zdecydujemy, warto mieć na uwadze wspólne dla obu rozwiązań korzyści, takie jak krótki czas nagrzewu (średnio 20 minut), zwiększona estetyka pomieszczeń i całego obiektu – z tytułu braku kaloryferów, grzejników, kotłowni, instalacji rurowej itd. – oraz możliwość ogrzewania wybranych pomieszczeń w wybranym przez nas czasie, również w okresach jesiennych i wiosennych, kiedy to w większości domów i mieszkań jeszcze nie uruchomiono tradycyjnego ogrzewania.

Łukasz Lewczuk