Кабельный обогрев

Кабельные системы обогрева используются и для монтажа напольного отопления, и для предотвращения замерзания труб. При создании таких систем применяются специальные кабели, нагревающиеся при прохождении электрического тока. В статье я охарактеризую основные разновидности таких кабелей и приведу советы по установке наиболее востребованных систем кабельного обогрева.

Разновидности нагревательных кабелей

Резистивные

Кабель обогрева – это проводник, который нагревается при прохождении по нему электрического тока. Выделенное проводником тепло передается окружающим объектам – напольному покрытию, стяжке, трубе, на которой установлен кабель и т.д.

В зависимости от принципа действия греющие провода делятся на две большие группы – резистивные (резистентные) и саморегулирующиеся.

Свой обзор я начну с первой разновидности:

1. Резистентный кабель – самый простой и потому самый распространенный. Он представляет собой провод высокого сопротивления, который при работе выделяет большое количество тепла. Тепло отводится от проводника за счет оплетки кабеля и передается окружающим объектам.


2. Одножильные кабели такого типа имеют несложную структуру. Основу составляет нихромовый проводник с фиксированным сопротивлением, который и обеспечивает выработку тепла. За изоляцию проводника и отведение тепла отвечает оболочка из полимеров, а в качестве экранирующего слоя используется медная оплетка. Кабели выпускаются в плотной наружной изоляции, защищающей и жилу, и оплетку от воздействия влаги.

При укладке в толщу высоконагруженных стяжек (например, в производственных помещениях или при устройстве полов в гараже) используются так называемые бронированные кабели с утолщенным изоляционным слоем и дополнительным армированием. Они обладают меньшей энергоэффективностью, зато куда лучше противостоят нагрузкам.

3. Минусами одножильных моделей являются необходимость сводить оба конца кабеля в одной точке при монтаже и достаточно интенсивные магнитные «наводки». От этих недостатков избавлены двужильные изделия, у которых токопроводящая и нагревательная жилы разделены. Такое разделение позволяет компенсировать электромагнитные излучения, при этом эффективность нагрева остается на том же уровне или даже улучшается.
4. Резистивный кабель обычно управляется с помощью терморегулятора. С одной стороны, это хорошо: система получается достаточно простой и чувствительной к изменениям температуры в помещении. С другой стороны, одинаковая теплоотдача по всей длине проводника может приводить к неравномерному прогреву пола. Так что некоторые участки получаются слишком теплыми, а другие, наоборот, слишком холодными.

5. Справиться с проблемой помогают так называемые зональные проводники. Они тоже оборудуются двумя изолированными проводящими жилами. Изоляция жил делается не сплошной, а сегментной, и в местах стыка сегментов (через каждые 80 – 100 см) нагревательная спиральная оплетка с высоким сопротивлением замыкается на жилы. Такая конструкция обеспечивает нагрев каждого сегмента по отдельности, что помогает «выровнять» температуру поверхности.

Саморегулирующиеся

Альтернативой резистивным изделиям являются саморегулирующиеся.

Для их работы не требуется термостат, хотя его наличие в системе будет плюсом.

1. Саморегулирующийся кабель по своей конструкции частично сходен с зональными моделями. Основу кабеля составляют две токопроводящие жилы, между которыми располагается полупроводниковая матрица.

2. Именно эта матрица и обеспечивает регулировку работы кабеля. Чем сильнее она нагревается, тем меньше в ней остаётся токопроводящих путей, и тем меньше тепла она выделяет. Обратно пропорциональная зависимость температуры и проводимости помогает поддерживать нагрев изделия на одном уровне.
3. Эта же особенность защищает кабель от перегорания при перехлесте или недостаточно эффективном теплоотведении. Если какой-то участок будет нагреваться сильнее, чем нужно, то матрица в этом месте просто перестанет проводить ток, и нагрев прекратится.
4. Использование саморегулирующихся кабелей позволяет снизить затраты на обогрев за счет повышения КПД всей системы.

5. К минусам таких изделий я бы отнес относительно небольшой срок службы: примерно через 10-15 лет эксплуатации в матрице накапливаются сбои и регулировка утрачивает эффективность. Вот почему закладывать такие проводники в стяжку экономически нецелесообразно.
6. Второй недостаток – это высокая цена: стоят подобные кабели в разы дороже резистивных (самые дешевые — от 150 до 300 рублей за погонный метр).

Обогрев полов

Расчет кабеля

Провод для обогрева используется в основном для решения двух типов инженерных задач:

1. Устройство тёплого пола.
2. Обогрев труб для предотвращения замерзания содержимого.

В этом разделе я опишу, как решается первая задача. При устройстве кабельного тёплого пола нам нужно выполнить расчет мощности нагревательных элементов.

Первая характеристика, которую нужно учитывать – это погонная мощность самого кабеля. Как правило, она составляет от 8 до 18 Вт/м. Это значение указывается в паспорте изделия, но его можно и вычислить, поделив общую мощность на длину проводника.

Теперь определяем отапливаемую площадь. Греющие кабели нельзя укладывать под мебель, тем более тяжелую – они могут быть повреждены либо под нагрузкой, либо из-за перегрева. Вот почему при расчете обогрева из общей площади помещения вычитают площадь, занятую стационарной мебелью: шкафами, комодами, диванами и т.д.

Теперь рассчитываем потребляемую мощность. Она зависит от того, будем ли мы использовать теплый пол в качестве основного или дополнительного источника тепла, а также от типа помещения. Здесь ориентируемся на значения, указанные в таблице:

Для вычисления нужной длины площадь помещения умножаем на удельную мощность (можно добавить 30% запаса) и делим на погонную мощность кабеля.

Если для укладки используется кабель в бухтах, то важным показателем будет шаг его укладки.

Он рассчитывается по формуле Ш = (S*100)/L, где:

• S — обогреваемая площадь пола (без учета мебели);
• L – длина кабеля.

В среднем это значение обычно находится в диапазоне от 6 до 15 см, что позволяет избежать образования «тепловой зебры» когда пол недостаточно прогревается на участках между витками кабеля.

Если значение получилось в пределах 14 – 16 см, то стоит увеличить толщину заливаемой стяжки. Такой пол будет чуть медленнее нагреваться, но толстый слой цемента обеспечит равномерное распределение тепла.

Если же для монтажа используются кабельные маты (проводники, зафиксированные на специальной сетке), то расчеты выполняются еще проще: необходимую мощность обогрева делим на удельную мощность мата (обычно 120 – 160 Вт/м2). Минусом будет то, что для основного обогрева придется покупать более дорогие маты с мощностью до 200 Вт/м2, поскольку компенсировать недостаток тепла более плотной укладкой кабеля не получится.

Пример расчета

В качестве примера рассчитаем основные параметры для дополнительного обогрева пола в кухне площадью 9 квадратных метров с использованием резистивного кабеля погонной мощностью 15 Вт/м:

1. Если учесть, что 4 квадратных метра будет занято кухонным гарнитуром, то обогреваемая площадь составит 9 – 4 = 5м2.
2. Поскольку нам нужно обеспечить дополнительный обогрев, то при расчетах используем данные из таблицы: 5 * 100 = 500Вт. Добавляем 30% в качестве запаса и получаем 500 * 1,3 = 650Вт.
3. Вычисляем длину кабеля: 650 / 15 = 44м (округляем в большую сторону).
4. Теперь определяем шаг укладки: 5 * 100 / 44 = 11 см (округляем в меньшую сторону).

Таким образом, если мы уложим 44 метра кабеля с шагом между витками в 11 см, то сможем обеспечить комфортный обогрев пола и нижнего слоя воздуха в кухне.

Стоимость материалов в данном случае зависит от того, какую марку кабеля вы выберете. Но в среднем на закупку нагревательных элементов вам придется потратить от 6 до 8 -10 тысяч рублей.

Подготовка основания

Для того чтобы кабельный теплый пол был достаточно эффективным, его необходимо укладывать на подготовленное основание.

Технология устройства основания своими руками такова:

1. В помещении выполняем демонтаж старого напольного покрытия.
2. Капитальное основание выравниваем, сбивая наиболее крупные неровности. Выполняем ремонт щелей и трещин, в том числе на стыке стен и пола.

3. Обрабатываем основание гидроизоляционным проникающим составом.
4. По периметру помещения на стену наклеиваем теплоизоляционную ленту толщиной 1-2 мм и шириной 5-10 см (подойдёт фольгированный утеплитель на основе пенополиэтилена). Эта лента не только обеспечит «отвязку» заливаемых стяжек от стен, но и предотвратит передачу тепла к стеновому ограждению.

5. Заливаем выравнивающую стяжку. Для заливки используем либо самовыравнивающий состав, либо простой цементный раствор (1 часть цемента М300 на 3 части песка). Стяжку тщательно выравниваем, просушиваем и обрабатываем гидроизоляционными мастиками.

6. Поверх выравнивающей стяжки укладываем теплоизоляционный материал. Можно использовать тонкие (до 2 см) плиты экструдированного полистирола или пробковый агломерат. Но самой лучшей подложкой будет фольгированный материал толщиной 3-4 мм.

Теплоизоляционную подложку укладываем встык, проклеивая все щели фольгирвоанным термостойким скотчем.

7. Для установки терморегулятора в стене проделываем шторбу и отверстие для корпуса устройства. Если штробить стену не хочется, или по каким-то причинам нельзя, терморегулятор можно установить на поверхность стены. В этом случае и провода от датчика, и провод питания нужно подводить в кабель-канале или гофре.

Монтаж системы обогрева

Инструкция по укладке и подключению кабельного теплого пола достаточно проста:

1. Поверх теплоизоляционного слоя с шагом 0,8 – 1 м монтируем установочные пластины.
2. С помощью мультиметра проверяем сопротивление кабеля и сверяем полученное значение с указанным в паспорте. Допустимым отклонением здесь считается не более 10% в большую или меньшую сторону.

3. Если кабель прошел проверку, то укладываем его на пол с шагом, рассчитанным по приведенной выше методике. Каждый виток закрепляем с помощью зажимов монтажных пластин. Оптимальное расстояние между кабелем и стенами – 50-100 мм, от отопительных труб нужно отступать не менее 150 мм.

4. Между двумя витками кабеля размещаем температурный датчик, от которого отводим провод к терморегулятору. Лучше всего укладывать такой датчик в гофре, скрытой в проделанной в полу штробе: так его можно будет заменить, не вскрывая стяжку.

5. На стену устанавливаем термостат. К его клеммам подключаем провода от температурного датчика, соединительные провода от греющего кабеля и питающий провод от щитка либо распределительной коробки. При подключении ориентируемся на маркировку клемм, чтобы не перепутать контакты.

6. После подключения подаем питание и включаем термостат. Проверяем работоспособность системы в разных режимах в течение минимум 12 часов.

7. Если теплый кабельный пол успешно прошел проверку, заливаем сверху стяжку толщиной около 30 мм. Для стяжки используем цементный раствор (1 часть цемента М300, 3 части песка, вода) с добавлением пластификатора. В качестве пластификатора я обычно использую клей ПВА из расчета 1 кг клея на мешок (50 кг) цемента.

8. Параллельно с заливкой стяжки заделываем все штробы, ведущие к настенному терморегулятору.
9. Залитая стяжка просушивается в течение 24 – 28 суток. В течение этого времени нежелательно включать кабельный подогрев, поскольку перепады температуры приведут к растрескиванию слоя.
10. После высыхания выполняем монтаж напольного покрытия – ламината, плитки и т.д.

Если в качестве нагревательных элементов использовались тонкие кабельные маты, то кафельнфую плитку можно укладывать без стяжки. Слой клея обеспечит и выравнивание основания, и оптимальное распределение тепла от проводников.

Обогрев труб

Наружный монтаж

Использование нагревающихся проводников для обогрева труб также очень распространено. Основной целью установки подобных систем является предотвращение замерзания (а значит – и разрушения) коммуникаций, расположенных на открытом воздухе, в неотапливаемых помещениях или в толще грунта выше уровня промерзания почвы.

Допускается как наружная установка кабелей, так и монтаж их внутри трубы.

При наружном закреплении действуем так:

1. Трубу очищаем от грязи и ржавчины. В идеале нужно, чтобы оболочка проводника касалась металла – так теплопотери будут минимальными.
2. При утеплении полимерного трубопровода оборачиваем трубы фольгированным материалом: и риск плавления сведем к минимуму, и равномерное распределение тепла обеспечим.

3. Кабель мощностью 30-60 Вт/м либо укладываем вдоль трубы, либо наматываем на нее витками с шагом не менее 40 см. Фиксируем провод металлизированным термостойким скотчем.
4. Для повышения эффективности обогрева можно проклеить кабель таким же скотчем по всей длине, после чего перекрыть теплоизоляционным кожухом.

Для этой цели лучше всего подходят саморегулирующиеся кабели, не требующие установки термостата. Резистивные модели тоже можно использовать, но при монтаже важно не допускать их перехлеста во избежание перегрева и перегорания.

Внутренний монтаж

В трубопроводах диаметром более 20 мм может использоваться внутренняя система кабельного обогрева.

Для этой цели используются специальные проводники с более надёжной изоляцией, защищающей внутреннее содержимое от проникновения влаги:

1. Подбираем кабель таким образом, чтобы длина соответствовала длине обогреваемого отрезка трубопровода, а диаметр обеспечивал беспрепятственный проход через просвет трубы.
2. Для подключения встраиваем в трубопровод тройник, один из отводов которого будет предназначен для установки системы обогрева.

3. Заводим кабель в трубу таким образом, чтобы нагревательная часть находилась внутри трубного просвета.
4. Фиксируем проводник в тройнике с помощью зажимных и уплотнительных втулок (см. сальниковый узел на схеме), после чего подключаем его либо к терморегулятору, либо напрямую к сети.

Если система работает без терморегулятора, то использовать ее нужно под постоянным контролем, включая на короткие промежутки времени. Это может понадобиться, например, для оперативного размораживания водопроводной трубы на даче после долгой отлучки и в других подобных ситуациях.

Заключение

Научиться использовать нагревательный кабель для укладки теплого пола или монтажа системы, предотвращающей замерзание труб, может каждый. Для этого нужно следовать рекомендациям, приведенным в тексте и на видео в этой статье. Если же при подготовке или выполнении работ возникнут вопросы, получить нужную консультацию можно в комментариях.

otoplenie-gid.ru

Как устроен нагревательный кабель?

«>

Чтобы эффективно справляться с задачей обогрева водопровода, провод должен иметь особые свойства и характеристики. Производители его выпускают в виде электронагревателя ленточного типа. В кабеле предусмотрены параллельно идущие провода, разделенные матрицей на полимерной основе с тепловыделяющей функцией. Кроме того, что матрица изготавливается из особых синтетических веществ, она составляет центральную часть провода. Поскольку нагревательный кабель для водопровода обеспечивает непрерывность терморегуляционной функции по всей длине, образование холодных участков исключается. При этом нагревательный провод неспроста назван саморегулирующимся. Дело в том, что материал без стороннего регулирования может изменять показатели собственной температуры, подстраиваясь под условия окружающей среды. Более того, на разных отрезках температура может различаться в зависимости от внешнего влияния на кабель на конкретном участке.

Классификация нагревательных кабелей

«>

Классификация кабелей для обогрева водопроводных труб основана на принципе тепловыделения. На сегодняшний день существуют два типа таких проводов – это упомянутые полимерные кабели и резистивные. Устройство первых отличается тем, что в изделии отсутствует изолирующее покрытие. Наличие полимерной основы и обуславливает способность таких моделей управлять тепловыделением в зависимости от состояния внешней среды. К преимуществам, которыми обладает такой нагревательный кабель для труб, относится и полное исключение риска перегрева. Минимальная длина саморегулирующегося кабеля для нарезки составляет 20 см, а максимальная ограничена лишь комплектами поставки производителей – как правило, до 20 м. Резистивные модели, в свою очередь, также делятся на два типа: зональные и линейные.

Линейные кабели

Нагревательные провода линейного типа предусматривают схему выделения тепла, основанную на эффекте Джоуля-Ленца. Особенностью такого кабеля является полное сокращение прилагаемого напряжения на провод. Вместе с этим исключается и возможность перегрева его элементов. Линейные нагревательные кабели могут достигать по длине сотен метров. Но это максимум, предусмотренный для особых нужд, а в стандартных комплектах изготовители предлагают провода длиной в несколько десятков метров. При этом самих жил может быть несколько – они идут параллельно и могут быть представлены в спиральной или линейной форме.

Недостатком такого кабеля является ограничение в резке. Если нужно оставить кусок определенной длины, то придется ориентироваться на параметры секций и в соответствии с ними выполнять монтаж. В процессе нагрева мощность такого провода немного снижается, при этом степень коррекции показателя определяется сопротивлением материала, из которого изготовлена жила. Например, существуют нагревательные кабели с жилами из специальных сплавов, обладающих высоким сопротивлением. Но в большинстве случаев используются медные жилы, что предполагает уже заметные изменения мощности под действием нагрева.

Зональные кабели

«>

По принципу действия зональные обогревательные провода схожи с линейными аналогами. Однако их устройство имеет выраженные отличия. В них предусмотрены две параллельно идущие изолированные жилы, а изоляционное покрытие обеспечивается специальными окнами, которые располагаются с отступом друг от друга в 1 метр. Снаружи зональные нагревательные кабели имеют тонкую спираль с высоким сопротивлением. Она выполняется в виде проволоки и замыкается в окнах изоляции. Такая конструкция формирует собой резисторы с полным падением прилагаемого напряжения. Как и саморегулирующиеся провода, зональные модели могут резаться на любом участке. Длина их секции составляет от 150 до 200 см. Поскольку в изготовлении зонального кабеля используется сплав высокого сопротивления, температура практически не оказывает влияния на мощность проводов.

Критерии выбора кабеля

При выборе кабеля для обогрева водопровода следует в первую очередь рассчитывать оптимальные показатели мощности. На это значение влияют следующие характеристики труб:

• диаметр;
• материал;
• толщина теплоизоляционного покрытия;
• тепловые потери (кабель должен их перекрывать).

Также следует учитывать, что не все нагревательные кабели могут укладываться на уровне промерзания грунта. Для этого требуется применение специальной защитной системы, которая обычно продается в комплекте с проводом. Кроме того, немалую роль играет теплоизоляция кабеля – в частности, ее эффективность определяет, насколько стабильной будет функция обогрева.

Монтажа кабеля внутри труб

«>

Этот метод укладки кабеля является единственно возможным, если трубы уже проложены или если предполагается эксплуатация водопровода в условиях сильного мороза. Внутреннее утепление эффективнее наружного. Если планируется использовать нагревательный кабель внутри труб, обеспечивающих снабжение питьевой водой, то его оболочка должна быть изготовлена из фторсодержащих полимеров, соответствующих требованиям пищевой безопасности. Для внедрения провода в трубу потребуется сальник. Если предполагается установка кабеля по направлению вниз, то крепление не требуется, а если вверх – его необходимо фиксировать, чтобы он не сползал. В местах с наличием запорных клапанов проведение кабеля запрещено, а резьбу на фитингах в ходе монтажа рекомендуется закрывать специальной лентой.

Способы наружного крепления кабеля

Кабель должен укладываться вдоль трубы по прямой линии. В случае с саморегулирующимся элементом фиксацию лучше обеспечивать с помощью алюминиевого скотча. Прокладка электрического кабеля может выполняться по волнообразной линии. Саморегулирующийся нагревательный кабель, монтаж которого осуществляется на открытую трубу, можно укладывать вокруг нее, то есть по спирали. Шаг обмотки определяется диаметром самой трубы и характеристиками обогревательного провода. Важно учитывать, что с точки зрения механической защиты это наименее надежный способ крепления, но в отношении эффективности своей функции он самый лучший. На коленах, вентилях и различных фланцах следует использовать отдельные отрезки, выбирая конфигурацию крепления в зависимости от конструкции элемента. Главное, чтобы в дальнейшем обеспечивалась цельность единой системы защиты от промерзания, иначе отрезки нагревательных элементов так и останутся бездействующими.

Монтаж кабеля поверх трубы

«>

Главная проблема такого способа монтажа заключается в рисках сжатия, перетирания и растяжения оболочки провода. Фиксация обеспечивается при помощи клейкой алюминиевой или пластиковой ленты. В первую очередь производится наметка расположения кабеля по одному из вышеперечисленных способов, после чего с шагом в 30 см выполняется фиксация алюминиевым скотчем. Далее выполняется сплошной монтаж саморегулирующегося нагревательного кабеля с применением скотча по продольной линии. На этом этапе важно обеспечивать прочность крепления и сохранение целостности изоляционной оболочки. Если же укладка выполняется на пластиковую трубу, то ее поверхность предварительно следует оклеить алюминиевой фольгой. Это не столько мера обеспечения защиты, сколько операция, которая обеспечит в дальнейшем распределение тепла по всей площади трубопровода.

Рекомендации производителей по монтажу

«>

Технологические принципы установки нагревательных кабелей в целом однотипны и тщательно расписаны в инструкциях, но есть нюансы, которые они не предусматривают, в то время как изготовители рекомендуют их соблюдать. Так, установку кабелей желательно выполнять при температуре не ниже — 15 °С. Изгибов при монтаже рекомендуется избегать, но если без этого не обойтись, то по длине такой уклон должен составлять не больше 6 диаметров кабеля в сумме. В целях безопасности систему обогрева желательно обеспечить средством аварийного отключения. Когда укладка нагревательного кабеля будет завершена, необходимо проверить сопротивление в проводе и целостность изоляционного покрытия. В первое время эксплуатации зимой лучше не возлагать на трубу большие нагрузки в виде включения горячей воды.

Заключение

Проблемы с выходом из строя или нарушением эксплуатационных параметров коммуникационных систем обычно встречаются в частных загородных домах. Есть немало народных способов защиты трубопроводов от мороза и резких температурных перепадов, но саморегулирующийся нагревательный кабель выигрывает на их фоне за счет практичности и надежности. Он легко монтируется и не требует особого содержания. Если установка выполнена правильно, то риск повреждения изоляции или нарушения в функции тепловыделения будет минимальным.

«>

Кроме водопроводов такие изделия можно применять в качестве защитного средства для подогрева кровельных покрытий, элементов канализации и водостоков. Каждая из этих систем предполагает свои особенности эксплуатации и взаимодействия с окружающей средой, поэтому и требования к нагревательному кабелю будут индивидуальные.

www.syl.ru

Кабели обогрева от компании Devi отличаются от аналогов множеством вариантов применения и высоким качеством. Наличие надежной изоляции исключает их повреждение при внутреннем или наружном использовании. Кроме того гибкий кабель легко и быстро монтируется в любых условиях.

Специфика применения нагревательных кабелей Devi

Назначение кабельного обогрева во многом зависит от его типа, сечения. Изделия от компании Deviподходят для следующих объектов:

1. Жилых домов.

Позволяют организовать эффективный нагрев помещений. Подходят для обеспечения горячего водоснабжения. В частных домах могут использоваться для обогрева гаража, подвала. Хорошо подходят для укладки под дорожками, позволяя исключить их обледенение. Также кабели Deviпомогают предупредить замерзание водосточных систем.

2.Сельских строений.

Широко применяются для обогрева строений, в которых содержатся в зимнее время животные. Позволяют исключить болезнь скота, обеспечить их правильный рост и развитие (в особенности важным является для молодняка). Подходят для монтажа в парниках.

3.Промышленных предприятий.

Могут использоваться для обогрева отдельных помещений, цехов и для горячего водоснабжения объектов. Часто применяются для подогрева резервуаров с разными жидкостями для поддержания их нормального текучего состояния.

4.Спортивных (игровых) площадок.

Позволяют создать все необходимые условия для проведения игр при любых погодных условиях. Исключают промерзание грунта и гибель газонных насаждений.

5. Магазинов, складов, торговых точек, ресторанов и кафе.

Могут использоваться для подогрева холодильных камер (из-за промерзания бетонных полов часто возникают проблемы с состоянием строения). Также подходят для подогрева разных трубопроводов, пандусов и дорожек, площадок.

Универсальность кабельного обогрева от Devi позволяет применять его в разных условиях и для решения совершенно разных задач. Именно поэтому такая продукция пользуется высоким спросом.

Виды и правила выбора разных типов кабеля Devi для обогрева

Различают двужильный, одножильный и саморегулирующийся нагревательный кабель. Для правильного использования и подключения важно учитывать их специфику и особенности конструкции. Двужильный замыкается путем соединения контактов на одном конце кабеля между собой. Одножильный — подводом двух концов.

Саморегулирующийся тип представляет собой пару параллельных проводников из меди, между которыми располагается полимер с угольной пылью. Благодаря такой конструкции может укорачиваться в любом месте. Подключается к сети напряжения 220 В. Обычно применяется для обогрева труб, кровли, водостоков.

novolitika.ru

Применение[править | править код]

Кабельные системы обогрева находят широчайшее применение. Их преимуществами являются малые габаритные размеры кабеля и широкие возможности по передаче электроэнергии. Примерами применений являются:

• Тёплый пол. Кабель устанавливается под покрытием пола либо в нижележащий слой бетона, либо в специальную металлическую сборку. Такая система повышает комфортность помещения и может использоваться как самостоятельная система отопления.
• Подогрев твердеющего бетона. Твердение бетонной массы требует поддержания определённых температур, что может быть затруднительно в холодное время года. Возможно крепление нагревательного кабеля к арматуре будущего железобетонного изделия. В таком случае используется относительно дешёвый кабель с минимальной изоляцией, который затем так и остаётся в изделии.
• Обогрев зеркал. В помещениях с повышенной влажностью на более холодную поверхность зеркал выпадает конденсат, что затрудняет пользование зеркалами. Размещение кабельной системы обогрева за стеклом зеркала позволяет решить эту проблему.
• Защита труб от промерзания. Трубы, которым угрожает промерзание, предпочтительно заключать в теплоизоляцию, которая замедляет охлаждение трубы. В ряде случаев потери тепла столь сильны, что эффективнее не усиливать теплоизоляцию, а компенсировать потери подогревом. В таком случае нагревательный кабель укладывается вдоль трубы (возможно, навивается на неё), а затем они вместе с трубой заключаются в теплоизоляцию.
• Поддержание постоянной температуры технологических жидкостей и воды в пищевой, химической, нефтяной промышленности.
• Растапливание снега и льда. Обледенение лестниц, пандусов, кровель и водосточных труб можно устранить путём растапливания снега и льда и увода талой воды с обогреваемой поверхности. Для лестниц и пандусов кабель монтируется под их покрытие, для кровель — от свеса крыши до снегозадержания, внутри водосточных желобов, для водосточных труб — внутри труб по всей их длины и вплоть до ливневой канализации (если есть). Также обогреваются ендовы, места примыкания к «тёплым» стенам. Такая система используется в автоматическом режиме с применением метеостанции или термостата с датчиками температуры, она настраивается на обогрев в условиях, когда есть риск обледенения (температуры вблизи нуля по Цельсию — от -12 до +3).
• Кабельные системы широко используются при подпочвенном обогреве теплиц.

Преимущества и недостатки[править | править код]

Преимущества

Главным преимуществом кабельных систем является относительно малое сечение кабелей, благодаря чему добавление таких систем мало увеличивает габариты конструкций, в которые они устанавливаются. Кроме того, энергия в такие системы подаётся также с помощью относительно тонких кабелей, которые легко монтируются, в результате их монтаж проще, чем систем на основе горячей воды. Потери энергии в таких системах значительно меньше, чем в системах с горячей водой, поскольку подводящие кабели выполняются с низким сопротивлением и потери на нагрев в них ничтожны, в то время как горячая вода более заметно охлаждается при передаче.

Недостатки

Слабым местом кабельных систем является электробезопасность. При их монтаже необходимо соблюдать серьёзные меры предосторожности и обеспечивать правильное подключение всех компонентов (включая заземление), правильную укладку и защиту кабелей от механических повреждений.

Также нагревательные кабели в ряде случаев могут перегреваться и выходить из строя или провоцировать пожар. Особенно этот недостаток присущ резистивным кабелям. Поэтому укладка кабеля должна обеспечивать ему достаточное охлаждение, предотвращать перехлёст отрезков кабеля, чтобы даже в крайних случаях перегрев был невозможен. Системы на основе исправного саморегулирующегося кабеля лишены такого недостатка, поскольку в месте пересечения им не грозит зональный перегрев: их греющие элементы снижают выделяемую мощность и исключают угрозу перегрева. Однако нужно понимать, что саморегулирующийся кабель может иметь скрытые дефекты, изменяющие свойства его материалов, в результате полностью исключить угрозу перегрева невозможно и поэтому при укладке любого кабеля необходимо заботиться об охлаждении. Для сравнения, системы на основе горячей воды лишены такого недостатка, поскольку их трубопроводы не могут нагреваться выше температуры сетевой воды.

Устройство[править | править код]

Система обогрева состоит из одного или нескольких отрезков нагревательного кабеля и, возможно, термостата и датчика температуры.

Кабель[править | править код]

Различают резистивные и саморегулируемые кабели. Резистивный кабель представляет собой один или два тонких металлических спиралевидных проводника, заключённые в изоляцию. Такой кабель относительно дёшев, но выпускается отрезками с наперёд выбранными длиной и сопротивлением, поэтому его невозможно резать на произвольную длину. Однопроводный кабель подключается обоими концами. Для двухпроводных кабелей возможно подключение с одного конца, при этом на втором конце проводники соединяются накоротко и изолируются. Во многих случаях возможность подключения с одного конца обеспечивает преимущество, поскольку при этом требуется меньшая длина подводящих кабелей. Плюсом является низкая стоимость, отсутствие пусковых токов, постоянство мощности по времени.

Развитием этой идеи является секционный (зональный) нагревательный кабель. Вдоль такого кабеля идут два проводника низкого сопротивления, а между ними с определённым шагом подключаются короткие отрезки спиралевидных нагревательных проводников. Такой кабель дороже и толще обычного двухпроводного, его можно свободно резать с определённым шагом, он подключается с одного конца. Недостатки — возможность локального перегрева кабеля, появление при монтаже холодных зон в начале и конце контура. Преимуществами являются невысокая стоимость, отсутствие пусковых токов, постоянство мощности по времени, более технологичный монтаж по сравнению с резистивным кабелем, высокая надёжность нагревательного контура, так как при повреждении или локальном перегреве и выхода одной или несколько греющих зон из строя у кабеля не работает только повреждённая зона.

Саморегулирующийся кабель содержит два неизолированных проводника, заключённые в специальную пластмассу. В зависимости от температуры сопротивление пластмассы изменяется, что позволяет кабелю регулировать выдачу тепла в каждой точке длины самостоятельно. Такие кабели выпускают «настроенными» на определённую температуру, например, температуру таяния льда. Для классификации таких кабелей применяют два показателя: первый показатель — мощность погонного метра кабеля при 10 °С, второй показатель — мощность кабеля во льду или в воде. Саморегулирующиеся кабели очень надёжны, экономичны, при монтаже их можно нарезать на необходимые длины, при некачественном монтаже переходных и концевых муфт и попадании влаги на тепловыделяющую матрицу возможен выход кабеля из строя.

К кабелям для систем обогрева в большинстве случаев предъявляются повышенные требования. При использовании для систем обогрева необходимо обеспечить высочайший уровень электробезопасности, поэтому кабели для таких применений имеют экран из металлической или медной сетки между внешней изоляцией и изоляцией жил, этот экран следует заземлять. Для использования на открытом воздухе изоляция кабеля должна быть устойчива к действию ультрафиолетового излучения.

Управляющая аппаратура[править | править код]

Резистивные кабели дают всегда примерно одну и ту же мощность тепла, поэтому для получения требуемой температуры их используют совместно с термостатами и датчиками, которые измеряют температуру воздуха в помещении, грунта или кровли (в зависимости от назначения системы).

Примеры выбора мощности[править | править код]

Необходимая мощность для обогрева кровли в российских условиях составляет от 250 до 350 Вт/кв м. Для обогрева водостоков и желобов необходимая мощность — от 30 до 60 Вт/м. Обогреваемая площадь свеса кровли у двухэтажного здания размером 10×10 м составляет примерно 28 м², длина желобов и водостоков — около 70 м, в этом случае потребляемая мощность составит примерно 6,5 кВт. Выбор программируемого терморегулятора и правильная его настройка, позволит уменьшить потребляемую мощность до 50 %.

ru.wikipedia.org

Общая информация

Кабельная система тёплого пола бывает двух видов: резистивная и саморегулирующаяся.

В резистивной системе нагревательный элемент — это латунная, медная или нихромовая жила, покрытая несколькими слоями ПВХ изоляции.

Такой греющий кабель для теплого пола выдерживает довольно высокие температуры, механические воздействия и служит долгое время.

Внутренняя изоляция выполняется в виде сплошного фольгированного полотна или проволочной оплётки, которая, кроме того, защищает от электромагнитного излучения.

Применение

В зависимости от сферы применения кабельной системы обогрева, при производстве используются различные конструкционные схемы, материалы и кабели разной удельной мощности.

Электрические кабели могут использоваться для решения следующих задач:

• отопление помещений. Помимо системы тёплого пола, возможно использование тёплых стен и даже потолков. При этом стоит учитывать, что отопление тёплым полом возможно только в качестве дополнительного тепла, но не основного. Мощности тёплого пола не хватит для полноценного обогрева, да и экономически это невыгодно;
• обогрев водостоков и кровли. Кабельная система обогрева помогает обезопаситься от образования сосулек и порчи кровли в результате оледенения;
• обогрев крыльца, ступеней, подъездов к гаражу и воротам. Это также позволяет предотвратить образование наледи и гарантирует безопасность в зимнее время;
• обогрев трубопроводов. Несмотря на то что трубы всегда прокладывают на глубину, где грунт не промерзает даже при сильных морозах, в местах подвода к дому существует риск промерзания. В этом случае возможно использовать кабельную систему подогрева.

Принцип работы

Кабельный тёплый пол нагревается за счёт электрической энергии. Другими словами, происходит нагрев электрического кабеля, а от него передается тепло поверхности пола.

Стандартная комплектация нагревательной системы:

• нагревательный кабель для тёплого пола;
• провода питания, которые подают напряжение кабелю и соединяются с ним муфтами;
• датчик;
• терморегулятор.

Для монтажа кабельного тёплого пола необходимы также:

• теплоизоляционные материалы;
• изолирующая лента;
• монтажная сетка (арматура);
• скотч и прочие расходные материалы.

Принцип работы нагревательных элементов в системе тёплого пола отличается от обычных электрических проводов. В них электрическая энергия преобразовывается в максимальное количество тепла. Провода для таких систем не рассыхаются и не растрескиваются от повышенных температур и служат бесперебойно много лет.

Гарантия на такое оборудование от зарекомендовавших себя производителей около 20 лет.

Плюсы и минусы

Как и любая конструкция, система кабельного тёплого пола имеет свои преимущества и недостатки, с которыми важно ознакомиться перед покупкой.

Плюсы:

• полностью бесшумен;
• отсутствует опасность затопления;
• конструкция занимает мало места, за счёт отсутствия котла и насосов;
• равномерно прогревает пол;
• управление происходит только при помощи пульта и терморегулятора;
• длительный срок эксплуатации (20-50 лет).

Минусы:

• высокая цена эксплуатации, которая делает пол такого вида нерентабельным для помещений больших площадей;
• электромагнитное излучение, которое хоть и очень слабое, но все же присутствует;
• повышенная нагрузка на сеть электричества, которую сеть обычного многоквартирного дома не всегда выдерживает.

Виды

Электрический кабельный тёплый пол имеет несколько разновидностей, каждая из которых обладает особенностями.

По количеству жил

Различают два вида:

• одножильный теплый пол. Обеспечивает теплоотдачу по всей длине кабеля, но в некоторых участках может наблюдаться перегрев покрытия. При монтаже одножильного кабеля необходимо стыковать оба конца;
• двужильный теплый пол. Из двух жил, одна отвечает за нагрев покрытия, а вторая – за проведение тока. При монтаже нет необходимости стыковать концы кабеля, а он сам покрыт добавочным слоем изоляционного материала, что делает его не только удобным, но и безопасным.

По схеме тепловыделения

Резистивные

Линейные

Одно- и двужильные кабели относятся к резистивной линейной системе электрического тёплого пола. Разница в характеристиках зависит от материала нагревательного кабеля. Он может изготавливаться из меди, латуни или нихрома. В результате кабель для тёплого пола имеет различное электрическое сопротивление и теплоотдачу. Наиболее популярный материал резистивного кабеля – нихром, поскольку он имеет оптимальный уровень теплоотдачи.

Единственным недостатком резистивной системы является вероятность перегрева отдельных участков покрытия. По этой причине кабельную систему лучше не прокладывать в участках, где предполагается размещение мебели.

Зональные

Данная система представляет собой два параллельных кабеля, между которыми «змейкой» располагается нихромовая греющая проволока. Поскольку проволока попеременно подключается к каждому кабелю, образуются зоны нагрева.

Зональный электрический пол можно укладывать в разных направлениях благодаря возможности разрезания основного кабеля между нагревательными зонами.

Саморегулирующиеся

Такая система реагирует на изменение температуры в помещении и самостоятельно уменьшает или повышает свою мощность. Устройство ее также представлено двумя основными параллельными жилами. Нагревательный элемент саморегулирующейся системы — это полупроводниковая матрица, находящаяся внутри кабеля.

Саморегулирующаяся система электрического тёплого пола надежно защищена от повреждений, поскольку ее конструкция обернута оплёткой из стали, а сверху ещё и плотной изолирующей оболочкой.

Индуктивные

Работа индуктивной саморегулирующейся кабельной системы основана на продуцировании тепла резистивных потерь в обмотке и сердечнике кабеля. Сердечник в этом случае представлен ферромагнитными элементами, а обмотка – изолированными жилами. Больше всего потерь наблюдается в сердечнике (до 80% всех потерь), что даёт существенно большую мощность, чем у резистивных кабелей.

Характеристики

Размеры

Чтобы верно рассчитать размеры нагревательного кабеля для помещения, важно составить подробный план помещения. В плане обязательно нужно указать места расположения мебели и других крупных предметов. В этих зонах нет необходимости прокладывать нагревательный кабель, поскольку будет ненужный перерасход электроэнергии.

После того как составлен подробный план, рассчитывается площадь обогреваемой поверхности: от площади помещения вычитают площадь под мебелью и техникой.
Далее, определяют общую мощность необходимого нагревательного мата. Для этого полученную площадь умножают на мощность. Этот показатель необходим для расчета размеров кабеля и выбора терморегулятора.

Мощность

Мощность кабелей для современного тёплого пола варьируются от 100 до 300 Вт. Благодаря этому можно подобрать необходимую мощность для каждого типа помещения:

• жилых комнат, кухни или прихожей – 100 Вт;
• ванной или санузла – 150 Вт;
• лоджии ли балкона – около 200 Вт.

Рабочая температура

Температура работы нагревательного кабеля электрического тёплого пола регулируется датчиком и программатором. При этом нужно помнить, что для каждого вида кабеля существует максимальная температура. Чаще всего она составляет 65 °C, а изоляция выдерживает 100 °C.

Рабочая температура электрических матов выше – 80–105 °C. В каждом конкретном случае нужно подбирать тип нагревательного элемента в соответствии с видом напольного покрытия, конструкции пола, возможностей монтажа и многих других факторов.

Максимальная длина

Монтаж тёплого электрического пола нужно производить цельным кабелем. В каждой комнате необходимо прокладывать один контур, если ее площадь до 25 м².

Выбор

Для правильного подбора кабельного тёплого пола, нужно учитывать следующие условия:

1. Стоимость изделия. На качестве нагревательного кабеля лучше не экономить, поскольку дешёвый не имеет необходимых характеристик и может быстро выйти из строя, что повлечет за собой дорогостоящий ремонт и монтаж нового тёплого пола.
2. Стоимость монтажа. При укладке резистивного кабеля дополнительно необходимо приобретать терморегулятор, что увеличивает стоимость монтажа. Этого не требует саморегулирующийся теплый пол. Однако саморегулирующийся кабель не подойдёт для больших помещений.
3. Область применения. Она напрямую влияет на подбор вида электрического тёплого пола, поскольку если поверх финишного покрытия будет укладываться ковёр, лучше отдать предпочтение саморегулирующейся системе, поскольку она не допустит перегрева участков пола.
4. Функциональность. Выбор системы электрического тёплого пола зависит от того, какие функции он должен будет выполнять. Если предполагается прямой нагрев, то нужно отдать предпочтение резистивному кабелю или тепловому мату, поскольку их монтаж производится на тонкий слой стяжки и прогрев происходит быстро и эффективно. Если необходима аккумуляция тепла, то нужно выбрать саморегулирующийся кабель или двужильный резистивный, который сможет прогреть толстый слой бетона.

Типы покрытий

Под плитку

Максимальной эффективности можно достигнуть, если уложить кабельный теплый пол под плитку на хорошо подготовленное основание.

Конструкция кабельного пола под плитку состоит из следующих слоев:

• подготовленное основание, обработанное гидроизоляционным проникающим средством;
• выравнивающая стяжка, обработанная гидроизоляционной мастикой;
• теплоизоляционный материал, в качестве которого можно применять тонкие плиты экструдированного полистирола, агломерат из пробки или фольгированный материал 3-4 мм;
• рулонная фольгированная теплоизоляция;
• установочные пластины;
• теплый кабельный пол;
• стяжка толщиной около 30 мм;
• плитка.

Под паркетную доску

Укладка кабельного тёплого пола под паркет состоит из нескольких этапов:

• установка лаг;
• закладка утеплителя – жестких фольгированных плит минваты;
• монтаж нагревательных элементов;
• укладка паркетной доски.

Способы укладки

Есть несколько основных вариантов укладки кабелей:

• улиткой;
• змейкой;
• двойной или тройной змейкой.

При этом шаг между ближайшими витками зависит от необходимой мощности тёплого пола на 1 м². Минимальный шаг – 5 см, а максимальный – 30 см.

Монтаж

Бетонный (стяжка)

Монтаж нагревательного кабеля в стяжку гарантирует равномерность нагрева поверхности.

Для этого важно соблюдать рекомендованную толщину слоя (около 3 см). Если толщина будет больше, нагрев будет неэффективным, а если тоньше – стяжка будет слишком быстро терять тепло.

Порядок монтажа:

• на черновой пол укладывается изоляция;
• фиксируется кабель на поверхности изоляции;
• производится монтаж терморегулятора и датчиков;
• подключается система к сети электричества;
• работоспособность системы проверяется в течение получаса;
• после остывания, специальный раствор выравнивают поверх системы;
• укладывается финишное покрытие.

Настильный (на деревянный пол)

Данный тип монтажа несколько сложнее, чем укладка кабеля теплого пола под стяжку.

Для такого монтажа потребуется больше материалов.

Однако это того стоит, поскольку при обогреве будет отсутствовать пересыхание и конвекторное движение слоев воздуха.

Этапы монтажа настильной системы следующие:

• на черновой пол укладывают теплоизоляционный материал;
• монтируют лаги;
• между лагами закрепляют армированную сетку;
• на сетку крепят нагревательный кабель;
• там, где кабель проходит по лагам, делают отверстия и изолируют их фольгой или гофрой;
• производят монтаж и подключение системы.

Реечный

Производить монтаж кабельного пола можно также на реечную систему:

• очищение и выравнивание чернового пола;
• размечаются места укладки кабеля;
• раскладываются рейки поперек опорных лаг;
• там, где кабель поворачивает, рейки закругляются;
• монтируются опорные пластины со специальными пазами;
• укладывается кабель;
• покрываются рейки 2 слоям листов гипсоволокна;
• укладывается финишное покрытие.

Модульный

Монтаж по данной системе происходит достаточно быстро:

• на подготовленной поверхности собираются все деревянные элементы, в которых есть прорези для кабеля;
• соединяются модули при помощи саморезов в нужном порядке;
• укладывается финишное покрытие.

Полистирольный

Он также прост в монтаже, поскольку нет необходимости в подготовке стяжки. Вся процедура состоит всего из нескольких этапов:

• очистка и выравнивание чернового пола;
• согласно плану укладывается полистирольная система;
• в пазы покрытия укладывается нагревательный кабель;
• система покрывается гипсоволокнистыми листами и финишным покрытием.

Цены

Цены на нагревательные кабели достаточно сильно варьируется в зависимости от фирмы производителя и области применения.

Резистивные системы производятся российскими фирмами Теплолюкс, Электролюкс, английской компанией Энерджи и французской Нексанс. При этом разрыв цен от 3000 до 6000 рублей за секцию в зависимости от мощности.

Саморегулирующиеся нагревательные системы производятся в Южной Корее и России и их стоимость составляет от 150 до 250 рублей за погонный метр. Цена кабеля для теплого пола для открытых площадок составляет от 1500 рублей за погонный метр.

Полезное видео

О том, как правильно уложить кабельный теплый пол дополнительно рассказано на видео ниже:

Выводы

Система кабельного тёплого пола заслуженно получила признание у потребителей благодаря простоте использования, разнообразию способов монтажа и безопасности. Электрический кабельный теплый пол отлично справляется с ролью дополнительного источника тепла в помещении, а кроме того может применяться на открытых площадках и для обогрева трубопроводов. Однако, как и любая система, она не лишена определенных минусов, с которыми необходимо ознакомиться прежде, чем сделать выбор.

ochag.online

Другие статьи по теме:

Саморегулирующийся кабель для обогрева Подогревающий кабель Как работает электрический теплый пол Как положить теплый пол Как правильно укладывать теплый пол Монтаж саморегулируемого греющего кабеля