Kā tiek sakārtota un darbojas elektriski siltināta grīda

Cilvēka vēlme radīt ērtus dzīves apstākļus ir izraisījusi dažādu apkures sistēmu attīstību. Starp tiem nesen ir kļuvušas aizvien populārākas struktūras, kas uzstādītas uz grīdas un darbojas uz elektrības rēķina.

Elektriskās grīdas apsildes veidi

Ražotāji ražo dažādas modifikācijas, kuras var patvaļīgi kombinēt kā sildelementu:

1. kabeļu sildīšana;

2. sildīšanas paklāji;

3. filmas infrasarkanais izstarotājs;

4. šķidruma-elektriskās konstrukcijas.

Fizikālie principi, kas noteikti elektriskās grīdas apsildes darbā

Izturīga kabeļa sildīšana

Ja elektrība tiek nodota, pamatojoties uz Džoula-Lenca likumu, siltums tiek atbrīvots. Šis modelis ir sildelementu darbības pamats.

Ja metāli un to šķērsgriezums tiek izvēlēti parastajos vados, lai samazinātu siltuma zudumus pie maksimālās slodzes, tad siltumizolētā grīdas sistēmā tiek izveidotas struktūras, kas ilgstoši spēj izstarot maksimālo siltumenerģijas daudzumu, nepārkāpjot veiktspējas raksturlielumus.

Šim nolūkam sildelementi tiek izveidoti kabeļu konstrukciju veidā, kas sastāv no:

• pretestības veida vadītspējīga stieple, kas rada siltumu;

• no karstumizturīgas PVC plastmasas izgatavots teflona izolācijas slānis.

Šādus kabeļus var izgatavot ar vienu vai diviem iekšējiem vadošajiem kodoliem. Tos izmanto dažādām uzstādīšanas un savienošanas metodēm. Ražotāji viņiem garantē vismaz 20 gadus, ievērojot ekspluatācijas noteikumus.

Divkodolu kabelim ir papildu izolācijas slānis, kas atrodas starp plānas vara stieples ekrāna pinumu un serdeņu dielektrisko karstumizturīgo pārklājumu. Vienam no serdeņiem ir sildelementa funkcija, bet otram kā vienkāršam vadošajam elementam ir jābūt novietotam paralēli pirmajam. Šāda to atrašanās vieta ievērojami samazina elektromagnētiskā lauka starojuma līmeni un tā ietekmi uz vidi.

Tipisks pretestības kabeļa dizains ir parādīts attēlā.

Šo konstrukciju darbības laikā jāievēro siltuma līdzsvars, kas rodas no elektriskās strāvas, kas iet caur vēnām, un tās noņemšana uz apsildāmās grīdas. Lai to izdarītu, visas grīdas vietas, kas atrodas blakus kabelim, tiek izveidotas ar vienotu struktūru, kas nodrošina vienmērīgu termisko un mehānisko slodzi.

Pretestības kabeli ielej ar noteikta biezuma cementa-smilšu klonu, ko papildus var pārklāt ar keramikas flīžu, lamināta vai citu grīdas materiālu slāni.

Kabeļi ar pašregulējošas apsildes vadiem

Apsildāmās grīdas gadījumā var izmantot pašregulējošus apkures kabeļu dizainus. Viņiem ir parastie vadošie, bet ne sildīšanas vadītāji, starp kuriem ir pusvadītāju matrica ar milzīgu skaitu neatkarīgu elementu. Tās dielektriskās īpašības precīzi nosaka šie pusvadītāji, kas reaģē uz apkārtējās vides temperatūras izmaiņām.

Atdzesējot pašregulējošā kabeļa posmu, matricas iekšpusē pusvadītāju dēļ tiek izveidota struktūra ar lielu skaitu sliežu, kas caur tām šķērso strāvu, kas silda kabeli un tā apkārtējos slāņus.

Pie vidējas temperatūras pusvadītāju struktūra palielina elektrisko pretestību, samazinot apstākļus strāvas plūsmai caur tiem, un tādējādi nedaudz samazina siltuma veidošanos.

Ja kāda kabeļa daļa ir ļoti karsta, tad ir strauji ierobežots sliežu ceļu skaits strāvas pārejai tajā, samazinot tā elektrisko vadītspēju.

Tādā veidā tiek regulēta vides sildīšanas temperatūra pat bez termostata un temperatūras sensoriem. Pašregulējošie kabeļi ir ērtāk lietojami, jo tiem nav jāizveido viendabīga struktūra siltuma pārnesei, tāpat kā to pretestības analogiem. Viņu atsevišķās sekcijas var tikt pakļautas dažādām temperatūras slodzēm.

Lasiet vairāk par šāda veida kabeli šeit: Pašregulējošu apkures kabeļu izmantošana

Kabeļu paklāji

Sākotnēji pretestības kabeļi, uzstādot siltu grīdu, tika vienkārši izlikti uz grīdas čūskas formā un pēc tam piestiprināti ar stiprinājumiem. Šo tehnoloģiju tagad izmanto vienkodolu un divu kodolu struktūrām.

Tomēr ražotāji sāka ražot kabeļu paklājus. Šādas konstrukcijas piemērs parādīts attēlā, kur pats kabelis noteiktā veidā jau ir ieausti mīkstā dielektriskā režģī. Tas vairs nav rūpīgi jāizliek. Vienkārši izrullējiet salocīto rullīti visā telpas garumā, lai to vēlāk fiksētu ar šķīdumu.

Aukstie gali kabeļa paklāja pievienošanai elektriskajai ķēdei ir iekļauti iepakojumā. Tie ir savienoti, izmantojot īpašus adaptera savienojumus. Instalēšanas tehnoloģija aizliedz tiešu savienojumu.

Ja ir nepieciešams pagriezt izkārtojuma virzienu, tad stiprinājuma režģi var viegli sagriezt ar parastajām šķērēm, nepieskaroties kabelim, kurš pēc tam vienkārši izplešas pareizajā virzienā jebkurā leņķī.

Tādā veidā tiek atvieglots paklāja izkārtojums jebkurā telpā vienmērīgā slānī. Tajā pašā laikā ir vieglāk izvairīties no atsevišķu kabeļu sekciju pārklāšanās.

Plēves infrasarkanā grīdas apsilde

Šīs tehnoloģijas pamatā ir infrasarkanie starikas rodas no plāniem sildelementiem, caur kuriem tiek izvadīta elektriskā strāva.

Tie ir izgatavoti no oglekļa sloksnēm, kas atrodas starp diviem speciālās plēves slāņiem. Ogleklis (oglekļa šķiedra) tiek uzklāts ar nanosmidzināšanu ar slāņa biezumu, kas izmērīts līdz vienam mikronam, un abās pusēs tas ir izolēts ar plānu, bet ļoti spēcīgu polimēra plēvi ar lielām dielektriskajām īpašībām.

Oglekļa sloksnes ir savienotas ar vara autobusiem, kas kalpo par vadītājiem sprieguma padevei.

Apkure, ko veic siltās grīdas infrasarkanie stari, pēc savas būtības neatšķiras no dabiskās sildīšanas, ko rada saules gaisma. Tikai grīdas temperatūra tiek paaugstināta līdz 30 ÷ 35 grādiem un tiek nosūtīta no apakšas uz augšu.

Šķidrās elektriskās konstrukcijas

Siltas grīdas elektriskā ūdens attīstība apvieno pavedienu elektrisko sildīšanu ar sekojošu siltuma pārnesi caur dzesēšanas šķidrumu - ūdeni, kas atrodas noslēgtā plastmasas caurulē ar augstas izturības mehāniskiem parametriem.

Visa struktūra ir samontēta septiņu kodolu kabeļa veidā, izmantojot sakausējumus hroma un niķeļa pavedieniem, un apvalku, kas pārklāts ar silikonu un teflonu.

Silikona slānis iztur temperatūru līdz 280 grādiem, tam ir augstas dielektriskās īpašības. Teflona pārklājums rada šķērsli ūdens iekļūšanai un ir ļoti izturīgs pret ķīmiskām vielām.

Šķidrums, kas piepilda kabeli, bez sasalšanas var veiksmīgi izturēt pat divdesmit grādu sals, bet, vārot elektrisko strāvu caur pavedieniem, tas ātri vārās. Tā vārīšanās laikā siltums ātrāk nokļūst vidē. Tas nodrošina enerģijas taupīšana.

Siltuma pārnese no apkures kvēldiega uz viršanas šķidrumu un tālāk uz siltas grīdas vidi aizsargā niķeļa-hroma sakausējumu no pārkaršanas, aizsargā to no izdegšanas un ļauj tam ilgi darboties.

Tā kā šķidruma vārīšanās laikā noslēgtā korpusa iekšpusē rodas paaugstināts gāzes spiediens, tā samazināšanai, samazinot šo efektu un nodrošinot drošu darbību, tiek izmantota īpaša absorbcijas sistēma.

Cauruļveida kabeļu korpusiem, kas izgatavoti no strukturēta linuma acs polietilēna, ir:

• izturība pret dzesēšanu zemā temperatūrā;

• izturība pret plaisāšanu;

• augsta triecienizturība.

Elektriskās grīdas apsildes dizains un sastāvs

Apkurināmā telpa jāaizsargā no pastāvīgiem caurvēja un karstuma noplūdēm. Šim nolūkam visi sildīšanas elementi ir uzstādīti tikai uz siltumizolācijas slāņa, kas novērš enerģijas zudumus, kas rodas grīdas plātņu sildīšanas dēļ, un izkļūšanu atmosfērā.

Sildīšanas kabelis, kas izgatavots saskaņā ar vienu no iepriekšminētajām shēmām, atrodas uz izolācijas slāņa, piestiprināts ar montāžas lenti. Viņa čūskas iekšpusē tādā pašā attālumā starp pagriezieniem ir izliekta gofrēta caurule ar tajā ievietotu temperatūras sensoru, kas uzraudzīs grīdas apsildīšanas pakāpi.

Šī caurule ir hermētiski noslēgta vienā galā. Tas ir paredzēts ne tikai temperatūras sensora pielāgošanai, bet arī ērtai nomaiņas iespējai bojājuma gadījumā.

Visi uzstādītie sildelementi kopā ar šo cauruli tiks piepildīti ar cementa-smilšu segumu. Tās biezums ir atkarīgs no kabeļa konstrukcijas, un tas ir rūpīgi jāveic vienmērīgā slānī. Tukšumi nav atļauti. Keramikas flīzes tiek pielīmētas uz augšu vai ir uzstādīts cits grīdas segums.

Telpas sienai ir piemērots augstums temperatūras regulators, kas kontrolē siltās grīdas darbību automātiskajā režīmā. Savienojot to, jums būs jāizved vadi no:

• barošanas kabelis;

• sildelementi;

• temperatūras sensors.

Lai veiktu slēptu elektroinstalāciju, ir nepieciešams nodrošināt kabeļu kanālus vai sienas sienu.

Grīdas sildīšanas elementu savienošanas shēmas ar elektroinstalāciju

Ir svarīgi atcerēties, ka ķēdes uzstādīšana un montāža jāpabeidz, pārbaudot elektrisko iekārtu darbību zem sprieguma, pirms sildīšanas kabeļus piepilda ar fiksācijas šķīdumu. Šajā brīdī ir vieglāk novērst problēmas.

Atkārtota iekļaušana darbā tiks veikta pēc mēneša pilnīgas sacietēšanas. Iepriekš kabeļa stiprinājums netiks sacietējis un kabelis tiks sabojāts.

Siltas grīdas savienošanas piemērs, kurā ietilpst divi apkures kabeļu komplekti un viens termostats ar sensoru, ir parādīts attēlā.

Elektriskajā panelī no slēdža ir pievienots RCD. Tas aizsargā visu ķēdi no iespējamām noplūdes strāvām caur sasietiem elektriskajiem apvalkiem PE diriģents.

Temperatūras sensors ar kabeli ir pievienots temperatūras regulatoram, kas caur RCD ir savienots ar strāvas ķēdēm, un tajā pašā laikā ar atsevišķa kabeļa starpniecību kontrolē kontaktoru. Kontaktoru izejas ķēdes ir savienotas ar sildelementiem, izmantojot savienojuma kārbu.

Kontaktora iekļaušana ķēdē ļauj vienlaikus kontrolēt vairāku apkures sekciju darbību un samazināt termostata elektrisko ķēžu slodzi.

Vienkāršākie mehāniskā vai elektriskā tipa termostati ļauj iestatīt tikai temperatūras robežas, lai kontrolētu grīdas seguma sildīšanu.

Sarežģītākiem elektroniski kontrolētiem modeļiem ir iespēja izmantot uz laiku balstītu nedēļas grafiku sildītāju darbināšanai lietotāja noteiktā diennakts laikā. Sakarā ar to tiek samazināts enerģijas patēriņš grīdas apsildīšanai, kad īpašnieki nav dzīvoklī.

Ieteikumi grīdas apsildes izvēlei, uzstādīšanai un darbībai

Grīdas izvēle

Ražotāji kā cementa-smilšu seguma virskārtu iesaka izmantot šo:

• dabīgais akmens;

• keramikas flīzes;

• porcelāna flīzes.

Viņi vislabāk siltumu caur sevi nodod telpā. Ir atļauts izmantot arī koku, parketu, laminātu un citus materiālus. Tomēr tiem ir sliktāka siltuma pārnese un tie var samazināt sildīšanas efektu.

Pārklājuma deformācija

Sildelementi rada temperatūras atšķirības, pie kurām grīdas segums nedaudz maina tā lielumu. Lai izvairītos no tā deformācijām, jums vajadzētu izveidot nelielas spraugas lamināta elementiem. Jūs to nevarat aizvērt pie sienām un piestiprināt pie grīdlīste. Pakļaujot karstumam, grīdai vajadzētu brīvi izplesties un palikt pilnīgi līdzenai.

Grīdas siltināšana

Materiāla izvēle tam ļauj racionāli izmantot elektrību, jo tas ietekmē siltuma zudumus. Lai izveidotu ērtu sildīšanu, tiek izmantota folijas izolācija, kas sastāv no putu polimēru materiāliem ar slāņa biezumu no 3 līdz 10 mm. Tās izmantošana ļauj ietaupīt elektrību no 10 līdz 20%.

Ja izmanto putu polistirola cietās kategorijas ar slāņa biezumu 3 cm un foliju, kas pārklāta ar polimēru, zudumus var samazināt līdz 30%.

Elektroenerģijas patēriņš

Jebkuras elektriskās struktūras efektivitāti nosaka enerģijas patēriņš uz to. Lai grīdas apsildes sistēma apmierinātu jūsu vajadzības, nosakiet tās uzdevumus, kas varētu būt:

• pastāvīga telpas apsildīšana;

• grīdas apsilde tikai no rīta un vakarā, kad īpašnieks ir mājās;

• stabilas temperatūras uzturēšana dienā, lai ērti uzturētos maziem bērniem uz grīdas;

• jebkuri citi nosacījumi.

Nosakiet telpas platību un aprēķiniet aptuvenās elektroenerģijas izmaksas 1 stundas tās darbības laikam vai dienai, nedēļai, mēnesim. Lai to izdarītu, varat izmantot pretestības sildīšanas kabeļa vidējos darbības datus, lai radītu ērtus apstākļus:

• sausās telpās patērē 120 W uz 1 m2;

• mitrās telpās - 140 W uz 1 m2.

Piemēram, 2–3 metru telpa vienas grīdas apsildes stundā patērēs 2x3x0,12 = 0,72 kW. Nepārtraukti darbojoties 10 stundas, enerģijas patēriņš būs 7,2 kW.

Elektroenerģijas patēriņš filmu infrasarkano staru grīdai un ūdens elektriskajai lietošanai ir nedaudz ekonomiskāks.

Uzturējamība

Lai arī ražotāji garantē siltās grīdas ilgstošu darbību, vislabāk ir paredzēt atsevišķu detaļu sabrukšanu un to nomaiņas novēršanu projekta posmā. Lai to izdarītu, temperatūras sensora pievienošanas metodēm ar termostatu jāizslēdz žāvētas cementa-smilšu grīdas seguma atvēršana, kad nepieciešams tos salabot.

Filmas nomaiņa uz infrasarkanās grīdas nedrīkst radīt neatrisinātas problēmas ar sarežģītu grīdas seguma demontāžu.

Šķidruma elektriskiem moduļiem šķidruma un sildelementa nomaiņu var veikt caur īpašu montāžas kārbu. Tas ir uzstādīts uz grīdas seguma finiša līnijas. Un caurules integritātes pārkāpuma gadījumā neliels daudzums noplūduša šķidruma norāda bojājuma vietu. Pēc atvēršanas to vienkārši izgriež. Tad ielieciet savienojumus un savienojiet abpusēju savienojumu.