Как е подреден и работи електрическият топлоизолиран под

Желанието на човек да създаде комфортни условия за живот доведе до развитието на различни отоплителни системи. Сред тях напоследък все по-популярни стават конструкции, монтирани на пода и работещи за сметка на електричеството.

Видове електрическо подово отопление

Производителите произвеждат различни модификации, които могат да бъдат произволно комбинирани като нагревателен елемент:

1. кабелно отопление;

2. подложки за отопление;

3. филмов инфрачервен излъчвател;

4. течно-електрически конструкции.

Физически принципи, заложени в работата на електрическото подово отопление

Резистивно отопление на кабела

Когато се предава електричество въз основа на закона на Джоул-Ленц, се отделя топлина. Този модел е основата за работата на нагревателни елементи.

Ако металите и тяхното напречно сечение са избрани в обикновени проводници, за да се намалят топлинните загуби при максимално натоварване, тогава в топлоизолираната подова система се създават структури, които са в състояние да излъчват максимално количество топлинна енергия за дълго време, без да нарушават характеристиките на работата.

За това се създават нагревателни елементи под формата на кабелни конструкции, състоящи се от:

• проводима жица от резистивен тип, която генерира топлина;

• слой от тефлонова изолация, изработен от термоустойчива PVC пластмаса.

Такива кабели могат да бъдат направени с една вътрешна проводима сърцевина или две. Те се използват за различни методи за инсталиране и свързване. Производителите им дават гаранция от 20 или повече години, при спазване на правилата за работа.

Двуядреният кабел има допълнителен слой изолация, разположен между екранната оплетка от тънка медна жица и диелектрично топлоустойчиво покритие от сърцевини. Едното ядро ​​има функцията на нагревателен елемент, а второто, като обикновена проводима, се поставя успоредно на първото. Такова разположение значително намалява нивото на излъчване на електромагнитното поле и неговия ефект върху околната среда.

Типичен резистивен кабелен дизайн е показан на снимката.

По време на работата на тези конструкции трябва да се спазва балансът на топлината, генериран от електрическия ток, преминаващ през вените и отвеждането му към отоплявания под. За да направите това, всички области на пода, съседни на кабела, са създадени с еднаква структура, която осигурява равномерни топлинни и механични натоварвания.

Резистивният кабел се излива с циментово-пясъчна замазка с определена дебелина, която може допълнително да бъде покрита със слой керамична плочка, ламинат или други подови материали.

Кабели с проводници на саморегулиращо се отопление

В системата за подово отопление могат да се използват саморегулиращи се конструкции за отоплителни кабели. Те имат обикновени проводими, но не и отоплителни проводници, между които има полупроводникова матрица с огромен брой независими елементи. Неговите диелектрични свойства се определят именно от тези полупроводници, които реагират на промените в околната им температура.

Когато част от саморегулиращия се кабел се охлажда, вътре в матрицата се създава структура с голям брой коловози поради полупроводници за преминаване на тока през тях, който загрява кабела и околните му слоеве.

При средна температура структурата на полупроводниците увеличава електрическото съпротивление, намалявайки условията за протичане на ток през тях и по този начин до известна степен намалява производството на топлина.

Ако някоя част от кабела е много гореща, тогава броят на пистите за преминаване на ток в него е рязко ограничен, което намалява неговата електропроводимост.

По този начин температурата на нагряване на околната среда се регулира дори без термостат и сензори за температура. Саморегулиращите се кабели са по-удобни за използване, тъй като не е необходимо да създават хомогенна структура за пренос на топлина, като техните съпротивителни аналози. Техните отделни секции могат да бъдат подложени на различни температурни натоварвания.

Прочетете повече за този тип кабели тук: Използването на саморегулиращи се отоплителни кабели

Подложки за кабели

Първоначално резистивните кабели при инсталирането на топъл под бяха просто положени на пода под формата на змия и след това фиксирани с крепежни елементи. Тази технология се използва сега за едноядрени и двуядрени структури.

Въпреки това, производителите започнаха да произвеждат кабелни рогозки. Пример за такъв дизайн е показан на снимката, където самият кабел е вплетен в мека диелектрична мрежа по определен начин. Вече не е необходимо да се поставя внимателно. Просто навийте сгънатата ролка по дължината на стаята за последващо фиксиране с разтвор.

Студените краища за свързване на кабелна подложка към електрическата верига са включени в пакета. Те са свързани чрез специални адаптерни съединители. Директната връзка е забранена от инсталационната технология.

Ако има нужда да завъртите посоката на оформлението, тогава закрепващата решетка може лесно да се нарязва с обикновени ножици, без да се докосва кабела, който след това просто се разгъва в правилната посока под какъвто и да е ъгъл.

По този начин се улеснява подредбата на постелката във всяка стая в равен слой. В същото време е по-лесно да се избегне припокриването на отделни кабелни секции помежду си.

Филмово инфрачервено подово отопление

Тази технология се основава на използването на инфрачервени лъчиизлъчвани от тънки нагревателни елементи, през които се пропуска електрически ток.

Те са изработени от въглеродни ленти, разположени между два слоя на специален филм. Въглеродът (въглеродните влакна) се нанася чрез нано-разпръскване с дебелина на слоя, измерена до един микрон, и се изолира от двете страни с тънък, но много силен полимерен филм с високи диелектрични свойства.

Въглеродните ленти са свързани с медни шини, които служат като проводници за подаване на напрежение.

Отоплението, осъществявано чрез инфрачервени лъчи от топлия под, по своята природа не се различава от естественото отопление от светлината на слънцето. Само температурата на пода се довежда до 30 ÷ 35 градуса и се изпраща отдолу нагоре.

Течни електрически конструкции

Електро-водната разработка на топъл под комбинира електрическото нагряване на нишките с последващото прехвърляне на топлина през охлаждаща течност - вода, разположена в запечатана пластмасова тръба с механични характеристики с висока якост.

Цялата структура е сглобена под формата на седемжилен кабел, използващ сплави за хромирани и никелови нишки и обвивка, покрита със силикон и тефлон.

Силиконовият слой издържа на температури до 280 градуса, като има високи диелектрични свойства. Тефлоновото покритие създава пречка за проникването на вода и е силно устойчиво на химикали.

Течността, която запълва кабела, може успешно да издържи дори двадесет градуса слана, без да замръзва, но тя кипи бързо при преминаване на електрически ток през нишките. По време на кипенето си топлината се пренася в околната среда по-бързо. Тя осигурява икономия на енергия.

Преносът на топлина от нагревателните нишки към кипящата течност и по-нататък към средата на топъл под защитава никело-хромовата сплав от прегряване, предпазва я от изгаряне и й позволява да работи дълго време.

Тъй като по време на кипене на течността в запечатания корпус се създава повишено налягане на газ, за ​​неговото намаляване се използва специална абсорбираща система, намалявайки този ефект и гарантираща безопасна работа.

Тръбните кабелни тела, изработени от структуриран мрежест полиетилен, имат:

• устойчивост на охлаждане при ниски температури;

• устойчивост на напукване;

• висока якост на удар.

Дизайнът и съставът на електрическото подово отопление

Помещението, което ще се отоплява, трябва да бъде защитено от постоянни течения и топлина. За това всички нагревателни елементи са монтирани само върху топлоизолационен слой, което предотвратява загубите на енергия поради нагряване на подови плочи и изтичане в атмосферата.

Нагревателният кабел, направен съгласно една от горните схеми, е разположен върху изолационния слой, закрепен с монтажна лента. Вътре в змията му на същото разстояние между завоите се поставя гофрирана тръба с поставен в нея температурен датчик, който ще следи степента на подово отопление.

Тази тръба е херметически затворена в единия си край. Той е проектиран не само за да побере температурния сензор, но и за възможността за удобна подмяна в случай на повреда.

Всички инсталирани нагревателни елементи заедно с тази тръба ще бъдат запълнени с циментово-пясъчна замазка. Дебелината му зависи от дизайна на кабела и трябва да бъде внимателно изпълнена в равномерен слой. Празнините не са разрешени. Керамичните плочки са залепени отгоре или е монтиран друг под.

На удобна височина за стената на стаята се намира регулатор на температурата, която контролира работата на топлия под в автоматичен режим. Когато го свързвате, ще трябва да донесете проводниците от:

• захранващ кабел;

• нагревателни елементи;

• температурен датчик.

За да извършите скрито окабеляване, е необходимо да осигурите кабелни канали или да стените на стените.

Схеми за свързване на подови нагревателни елементи към електрическото окабеляване

Важно е да запомните, че инсталирането и монтажа на веригата трябва да бъде завършено чрез проверка на работата на електрическото оборудване под напрежение, преди да напълните нагревателните кабели с фиксиращ разтвор. В този момент е по-лесно да отстраните проблеми.

Повторното включване в работата ще се извърши след като разтворът се втвърди напълно след месец. Преди това връзката на кабела няма да се втвърди и кабелът ще се повреди.

Пример за свързване на топъл под, който включва два комплекта отоплителни кабели и един термостат със сензор, е показан на снимката.

В електрическия панел от прекъсвача е свързан RCD. Той предпазва цялата верига от възможни токове на изтичане през електрически заграждения, които са вързани PE проводник.

Температурният датчик е свързан чрез кабел към терморегулатор, който е свързан към силови вериги чрез RCD и в същото време управлява контактора чрез отделен кабел. Изходните вериги на контактора са свързани към нагревателните елементи с помощта на разклонителна кутия.

Включването на контактор във веригата ви позволява едновременно да контролирате работата на няколко отоплителни секции и да намалите натоварването върху електрическите вериги на термостата.

Най-простите термостати от механичен или електрически тип ви позволяват да зададете само температурните граници за контрол на нагряването на подовото покритие.

По-сложните електронно контролирани модели имат възможността да използват базиран на времето седмичен график за работата на отоплителните уреди в определено от потребителя време на деня. Поради това консумацията на енергия за подово отопление се намалява, когато собствениците отсъстват в апартамента.

Препоръки за избор, монтаж и експлоатация на подово отопление

Избор на подови настилки

Производителите препоръчват да се използва следното като покритие върху циментово-пясъчна замазка:

• естествен камък;

• керамични плочки;

• порцеланова плочка.

Най-добре пренасят топлината през себе си в стаята. Използването на дърво, паркет, ламинат и други материали също е позволено. Те обаче имат по-лош пренос на топлина и могат да намалят ефекта от нагряването.

Деформация на покритието

Нагревателните елементи създават температурни разлики, при които подовото покритие леко променя размера си. За да избегнете деформациите му, трябва да създадете малки пропуски за ламинатните елементи. Не можете да го затворите до стените и да го закрепите към дъската. При излагане на топлина подът трябва да се разширява свободно и да остане напълно равен.

Подова изолация

Изборът на материал за него позволява рационалното използване на електроенергията, тъй като влияе на топлинните загуби. За да се създаде удобно отопление, се използва изолация от фолио, състояща се от пяна полимерни материали с дебелина на слоя от 3 до 10 мм. Използването му спестява електроенергия от 10 до 20%.

Използването на твърди степени от експандиран полистирол с дебелина на слоя 3 cm и фолио, покрито с полимер, може да намали загубите с до 30%.

Консумация на електроенергия

Ефективността на всяка електрическа структура се определя от количеството изразходвана енергия върху нея. За да може системата за подово отопление да задоволи вашите нужди, определете задачите за нея, които могат да бъдат:

• постоянно отопление на стаята;

• подово отопление само сутрин и вечер, когато собственикът е у дома;

• поддържане на стабилна температура през деня за комфортен престой на пода на малки деца;

• всякакви други условия.

Определете площта на стаята и изчислете приблизителната цена на електроенергията за 1 час от нейната работа или ден, седмица, месец. За да направите това, можете да използвате средните данни за работата на резистивния нагревателен кабел, за да създадете комфортни условия:

• в сухи помещения се консумира 120 W на 1 м2;

• в мокри помещения - 140 W на 1 м2.

Например стая с 2 на 3 метра за един час подово отопление ще консумира 2x3x0.12 = 0.72 kW. При продължителна работа в продължение на 10 часа консумацията на енергия ще бъде 7,2 kW.

Консумацията на електроенергия за филмов инфрачервен под и водно-електрически е малко по-икономична.

repairability

Въпреки че производителите гарантират дългосрочна експлоатация на топлия под, най-добре е да се предвиди появата на сривове на отделни части и елиминирането на тяхната подмяна на етапа на проекта. За да направите това, методите за свързване на температурен датчик с термостат трябва да изключват отварянето на изсушена замазка от циментово-пясъчен под, когато е необходимо да се поправят.

Подмяната на филма върху инфрачервения под не трябва да създава нерешени проблеми със сложно разглобяване на подовото покритие.

При течно-електрическите модули подмяната на течността и нагревателния елемент може да се извърши през специална монтажна кутия. Монтира се върху финалната линия на замазката на пода. И в случай на нарушение на целостта на тръбата, малко количество изтичаща течност ще посочи мястото на повредата. Той просто се изрязва след отваряне. След това поставете съединителите и свържете двупосочния фитинг.