Modul de funcționare și funcționarea podelei termoizolante electrice

Dorința unei persoane de a crea condiții de viață confortabile a dus la dezvoltarea de diferite sisteme de încălzire. Printre acestea, recent, structurile montate pe podea și care lucrează în detrimentul energiei electrice au devenit tot mai populare.

Tipuri de încălzire electrică în pardoseală

Producătorii produc diverse modificări care pot fi combinate în mod arbitrar ca element de încălzire:

1. încălzire prin cablu;

2. covorașe de încălzire;

3. emițător cu infraroșu;

4. construcții lichid-electrice.

Principiile fizice stabilite în activitatea de încălzire electrică în pardoseală

Încălzire rezistentă la cablu

Atunci când energia electrică este transferată pe baza legii Joule-Lenz, căldura este eliberată. Acest model este baza pentru funcționarea elementelor de încălzire.

Dacă metalele și secțiunea lor transversală sunt selectate în fire obișnuite pentru a reduce pierderile de căldură la sarcină maximă, atunci sunt create structuri în sistemul de pardoseli izolate termic, care sunt capabile să emită cantitatea maximă de energie termică pentru o lungă perioadă de timp, fără a încălca caracteristicile de performanță.

Pentru aceasta, elementele de încălzire sunt create sub formă de structuri de cablu constând din:

• sârmă conductivă de tip rezistiv care generează căldură;

• un strat de izolație din teflon din plastic termorezistent din PVC.

Astfel de cabluri pot fi realizate cu un miez conductiv intern sau două. Sunt utilizate pentru diferite metode de instalare și conectare. Producătorii le oferă o garanție de 20 de ani sau mai mult, sub rezerva normelor de funcționare.

Cablul cu două nuclee are un strat suplimentar de izolare situat între împletitura ecranului unui fir subțire de cupru și o acoperire dielectrică rezistentă la căldură a miezurilor. Unul dintre miezuri are funcția de element de încălzire, iar al doilea, ca simplu conductor, este plasat paralel cu primul. O astfel de locație reduce semnificativ nivelul radiațiilor câmpului electromagnetic și efectul său asupra mediului.

Un desen tipic de cablu rezistiv este prezentat în imagine.

În timpul funcționării acestor structuri, trebuie observat echilibrul de căldură generat de curentul electric care trece prin vene și îndepărtarea acestuia pe podeaua încălzită. Pentru a face acest lucru, toate zonele podelei adiacente cablului sunt create cu o structură omogenă care asigură sarcini termice și mecanice uniforme.

Cablul rezistiv este turnat cu o șapă de nisip de ciment cu o anumită grosime, care poate fi acoperit suplimentar cu un strat de țiglă ceramică, laminat sau alte materiale de podea.

Cabluri cu fire de încălzire autoreglabilă

În sistemul de încălzire prin pardoseală, se pot folosi modele de cabluri de încălzire autoreglabile. Au conductoare conductoare obișnuite, dar nu de încălzire, între care există o matrice semiconductoare cu un număr imens de elemente independente. Proprietățile sale dielectrice sunt determinate tocmai de acești semiconductori care răspund la schimbările temperaturii lor ambiante.

Când o porțiune a cablului autoreglabil este răcită, o structură cu un număr mare de piese este creată în interiorul matricei datorită semiconductorilor pentru trecerea curentului prin ele, care încălzește cablul și straturile înconjurătoare.

La o temperatură medie, structura semiconductorilor crește rezistența electrică, reducând condițiile pentru curgerea curentului prin ele și, astfel, reduce oarecum generarea de căldură.

Dacă orice parte a cablului este foarte caldă, atunci numărul de șine pentru trecerea curentului în acesta este brusc limitat, reducând conductivitatea electrică a acestuia.

În acest fel, temperatura încălzirii mediului este reglată chiar și fără termostat și senzori de temperatură. Cablurile cu auto-reglare sunt mai convenabile de utilizat, deoarece nu trebuie să creeze o structură omogenă pentru transferul de căldură, la fel ca analogii lor rezistivi. Secțiunile lor individuale pot fi supuse la diverse sarcini de temperatură.

Citiți mai multe despre acest tip de cablu aici: Utilizarea cablurilor de încălzire autoreglabile

Covorase de cablu

Inițial, cablurile rezistive la instalarea unei pardoseli calde au fost pur și simplu așezate pe podea sub formă de șarpe, și apoi fixate cu elemente de fixare. Această tehnologie este folosită acum pentru structuri cu un singur nucleu și cu două nuclee.

Cu toate acestea, producătorii au început să producă covoare de cablu. Un exemplu de astfel de design este prezentat în imagine, unde cablul în sine este deja țesut într-un anumit mod grilă dielectrică moale. Nu mai trebuie prezentat cu atenție. Pur și simplu rotiți ruloul pliat de-a lungul întregii camere pentru fixarea ulterioară cu o soluție.

În pachet sunt incluse capete reci pentru conectarea unui covor de cabluri la circuitul electric. Acestea sunt conectate prin cuplaje speciale pentru adaptoare. Conectarea directă este interzisă de tehnologia de instalare.

Dacă este necesară rotirea direcției de dispunere, atunci grila de fixare poate fi tăiată ușor cu foarfece obișnuite, fără a atinge cablul, care pur și simplu se desfășoară în direcția corectă în orice unghi.

În acest fel, este facilitată dispunerea covorașului în orice cameră dintr-un strat egal. În același timp, este mai ușor să evitați suprapunerea secțiunilor de cablu individuale între ele.

Încălzire prin pardoseală cu infraroșu

Această tehnologie se bazează pe utilizarea razele infraroșiiemanate de elemente subțiri de încălzire prin care trece un curent electric.

Sunt realizate din benzi de carbon situate între două straturi ale unui film special. Carbonul (fibra de carbon) se aplică prin pulverizare nano cu o grosime a stratului măsurată la un micron și este izolată pe ambele părți cu o peliculă de polimer subțire, dar foarte puternică, cu proprietăți dielectrice ridicate.

Benzile de carbon sunt conectate la autobuzele de cupru, care servesc ca conductori pentru alimentarea tensiunii.

Încălzirea efectuată de razele infraroșii de la podeaua caldă, prin natura sa, nu este diferită de încălzirea naturală prin lumina soarelui. Doar temperatura podelei este adusă la 30 ÷ 35 de grade și este trimisă de jos în sus.

Structuri electrice lichide

Dezvoltarea electro-apă a unei pardoseli calde combină încălzirea electrică a filamentelor cu transferul ulterior de căldură printr-un lichid de răcire - apă, situată într-un tub de plastic sigilat, cu caracteristici mecanice de înaltă rezistență.

Întreaga structură este asamblată sub forma unui cablu cu șapte nuclee folosind aliaje pentru fire de crom și nichel și o teacă acoperită cu silicon și teflon.

Stratul de silicon rezistă la temperaturi de până la 280 de grade, având proprietăți dielectrice ridicate. Acoperirea cu teflon creează un obstacol în calea pătrunderii apei și este foarte rezistentă la substanțe chimice.

Lichidul care umple cablul poate rezista cu succes chiar și la îngheț de douăzeci de grade fără îngheț, dar fierbe rapid când trece curent electric prin fire. În timpul fierberii, căldura este transferată mai rapid în mediu. Oferă economisire de energie.

Transferul de căldură de la filamentele de încălzire în lichidul de fierbere și mai departe în mediul de pardoseală cald protejează aliajul nichel-crom de supraîncălzire, îl protejează de ardere și îi permite să funcționeze mult timp.

Deoarece se creează o presiune crescută a gazului în timpul fierberii lichidului în incinta închisă, se folosește un sistem special de absorbție pentru a-l reduce, reducând acest efect și asigurând o funcționare sigură.

Corpurile tubulare din cabluri din polietilenă structurată cu plasă au:

• rezistența la răcire la temperaturi scăzute;

• rezistență la fisurare;

• rezistență mare la impact.

Proiectarea și compoziția încălzirii electrice în pardoseală

Camera de încălzit trebuie să fie protejată de curentul constant și de scurgeri de căldură. Pentru aceasta, toate elementele de încălzire sunt montate doar pe un strat de izolare termică, care previne pierderile de energie datorate încălzirii plăcilor de podea și scăpării în atmosferă.

Cablul de încălzire, realizat conform uneia dintre schemele de mai sus, este amplasat pe stratul izolant, fixat cu o bandă de montaj. În șarpele său aflat la aceeași distanță între viraje, este prevăzut un tub ondulat cu un senzor de temperatură plasat în acesta, care va monitoriza gradul de încălzire prin pardoseală.

Acest tub este închis ermetic la un capăt. Este conceput nu numai pentru a găzdui senzorul de temperatură, ci și pentru posibilitatea înlocuirii convenabile în cazul unei defecțiuni.

Toate elementele de încălzire instalate împreună cu acest tub vor fi umplute cu o șapă de nisip de ciment. Grosimea acestuia depinde de proiectarea cablului și trebuie executată cu atenție într-un strat uniform. Nu sunt permise golurile. Placile ceramice sunt lipite pe partea de sus sau se montează o altă pardoseală.

La o înălțime convenabilă pentru peretele camerei este situat regulator de temperatura, care controlează funcționarea podelei calde în regim automat. Când o conectați, va trebui să aduceți firele de la:

• cablul de alimentare;

• elemente de încălzire;

• senzor de temperatura.

Pentru a efectua cablarea ascunsă, este necesar să se prevadă canale prin cablu sau să se fixeze pereții.

Scheme pentru conectarea elementelor de încălzire prin pardoseală la cablajele electrice

Este important să rețineți că instalarea și asamblarea circuitului trebuie finalizate verificând funcționarea echipamentului electric sub tensiune înainte de umplerea cablurilor de încălzire cu soluție de fixare. În acest moment, este mai ușor de depanat.

Re-includerea în lucrare va fi efectuată după ce soluția se solidifică complet într-o lună. Anterior, legătura cablului nu se va întări și cablul va fi deteriorat.

În imagine este prezentat un exemplu de conectare a unei pardoseli calde, care include două seturi de cabluri de încălzire și un termostat cu un senzor.

În panoul electric al întrerupătorului este conectat un RCD. Protejează întregul circuit împotriva posibililor curenți de scurgere prin incinte electrice care sunt legate Conductor PE.

Senzorul de temperatură este conectat printr-un cablu la un controler de temperatură, care este conectat la circuitele de alimentare prin RCD și, în același timp, controlează contactorul printr-un cablu separat. Circuitele de ieșire ale contactorului sunt conectate la elementele de încălzire folosind o cutie de joncțiune.

Includerea unui contactor în circuit vă permite să controlați simultan funcționarea mai multor secțiuni de încălzire și să reduceți sarcina pe circuitele electrice ale termostatului.

Cele mai simple termostate de tip mecanic sau electric vă permit să setați doar limitele de temperatură pentru controlul încălzirii pardoselii.

Modele mai sofisticate controlate electronic au capacitatea de a utiliza un program săptămânal bazat pe timp pentru funcționarea încălzitoarelor la un moment definit al utilizatorului. Din această cauză, consumul de energie pentru încălzirea podelei este redus atunci când proprietarii sunt absenți în apartament.

Recomandări pentru selectarea, instalarea și funcționarea încălzirii în pardoseală

Selectarea pardoselilor

Producătorii recomandă să folosească următoarele ca acoperire pe șapă de nisip de ciment:

• piatră naturală;

• tigla ceramica;

• faianta din portelan.

Ele transferă cel mai bine căldura prin ele însele în cameră. Utilizarea lemnului, a parchetului, a laminatului și a altor materiale este de asemenea permisă. Cu toate acestea, acestea au un transfer de căldură mai rău și pot reduce efectul încălzirii.

Deformarea acoperirii

Elementele de încălzire creează diferențe de temperatură la care acoperirea podelei își modifică ușor dimensiunea. Pentru a evita deformațiile sale, ar trebui să creați mici goluri pentru elementele laminate. Nu puteți să-l închideți de pereți și să-l fixați pe tabla de bază. Când este expus la căldură, podeaua trebuie să se extindă liber și să rămână complet plată.

Izolarea podelei

Alegerea materialului pentru acesta permite utilizarea rațională a energiei electrice, deoarece afectează pierderile de căldură. Pentru a crea o încălzire confortabilă, se folosește izolația foliei, formată din materiale polimerice spumate cu grosimea stratului de 3 până la 10 mm. Utilizarea sa economisește energie electrică de la 10 la 20%.

Utilizarea unor grade solide de polistiren expandat cu o grosime a stratului de 3 cm și o folie acoperită cu un polimer poate reduce pierderile cu până la 30%.

Consumul de energie electrică

Eficiența oricărei structuri electrice este determinată de cantitatea de energie cheltuită pe aceasta. Pentru ca sistemul de încălzire în pardoseală să satisfacă nevoile dvs., determinați sarcinile pentru acesta, care pot fi:

• încălzirea constantă a camerei;

• Încălzirea în pardoseală doar dimineața și seara, când proprietarul este acasă;

• menținerea unei temperaturi stabile în timpul zilei pentru o ședere confortabilă la podea copiilor mici;

• orice alte condiții.

Determinați suprafața camerei și calculați costul aproximativ al energiei electrice pentru o oră din funcționarea sa sau zi, săptămână, lună. Pentru a face acest lucru, puteți utiliza datele medii de funcționare a cablului de încălzire rezistiv pentru a crea condiții confortabile:

• în încăperile uscate se consumă 120 W pe 1 m2;

• în camerele umede - 140 W pe 1 m2.

De exemplu, o cameră de 2 m 3 într-o oră de încălzire în pardoseală va consuma 2x3x0,12 = 0,72 kW. Cu funcționare continuă timp de 10 ore, consumul de energie va fi de 7,2 kW.

Consumul de energie electrică pentru o pardoseală cu infraroșu de film și apă electrică este ceva mai economic.

repairability

Deși producătorii garantează funcționarea pe termen lung a podelei calde, este mai bine să se prevadă apariția defecțiunilor pieselor individuale și eliminarea înlocuirii acestora în stadiul de proiect. Pentru a face acest lucru, metodele de conectare a unui senzor de temperatură cu un termostat ar trebui să excludă deschiderea unui șapă uscată de ciment-nisip atunci când devine necesară repararea acestora.

Înlocuirea unui film pe o podea cu infraroșu nu ar trebui să creeze probleme nerezolvate cu demontarea complexă a acoperirii podelei.

Pentru modulele lichid-electrice, înlocuirea lichidului și a elementului de încălzire se poate realiza printr-o cutie specială de montare. Se monteaza pe linia de sosire a sapa podelei. Și în cazul încălcării integrității conductei, o cantitate mică de lichid scurs va indica locul avariei. Este decupat pur și simplu după deschidere. Apoi puneți cuplajele și conectați racordul în două sensuri.