Кабельні системи обігріву використовуються і для монтажу підлогового опалення, і для запобігання замерзання труб. При створенні таких систем застосовуються спеціальні кабелі, що нагріваються при проходженні електричного струму. У статті я охарактеризує основні різновиди таких кабелів і приведу поради по установці найбільш затребуваних систем кабельного обігріву.
Гріти і підлогу і труби можна за допомогою спеціальних провідників
Різновиди нагрівальних кабелів
резистивні
Кабель обігріву – це провідник, який нагрівається при проходженні по ньому електричного струму. Виділене провідником тепло передається оточуючим об’єктам – підлогового покриття, стяжки, трубі, на якій встановлений кабель і т.д.
Провідник з високим опором, який використовується для обігріву
Залежно від принципу дії гріють дроти діляться на дві великі групи – резистивні (резистентні) і саморегульовані.
Свій огляд я розпочну з першого різновиду:
- Резистентний кабель – найпростіший і тому найпоширеніший. Він являє собою провід високого опору, який при роботі виділяє велику кількість тепла. Тепло відводиться від провідника за рахунок обплетення кабелю і передається навколишнім об’єктам.
- Одножильні кабелі такого типу мають нескладну структуру. Основу становить ніхромову провідник з фіксованим опором, який і забезпечує вироблення тепла. За ізоляцію провідника і відведення тепла відповідає оболонка з полімерів, а в якості екрануючого шару використовується мідна оплетка. Кабелі випускаються в щільною зовнішньої ізоляції, що захищає і жилу, і оплетку від впливу вологи.
Порівняння одножильного і двожильного кабелів
При укладанні в товщу високонавантажених стяжок (наприклад, у виробничих приміщеннях або при влаштуванні підлог в гаражі) використовуються так звані броньовані кабелі з потовщеним ізоляційним шаром і додатковим армуванням. Вони мають меншу енергоефективністю, зате куди краще протистоять навантажень.
Двожильна резистивная модель
- Мінусами одножильних моделей є необхідність зводити обидва кінці кабелю в одній точці при монтажі і досить інтенсивні магнітні «наводки». Від цих недоліків позбавлені двожильні вироби, у яких струмопровідна і нагрівальна жили розділені. Такий поділ дозволяє компенсувати електромагнітні випромінювання, при цьому ефективність нагріву залишається на тому ж рівні або навіть поліпшується.
- Резистивний кабель зазвичай управляється за допомогою терморегулятора. З одного боку, це добре: система виходить досить простий і чутливою до змін температури в приміщенні. З іншого боку, однакова тепловіддача по всій довжині провідника може призводити до нерівномірного прогріву статі. Так що деякі ділянки виходять занадто теплими, а інші, навпаки, занадто холодними.
Схема пристрою зонального кабелю
- Справитися з проблемою допомагають так звані зональні провідники. Вони теж обладнуються двома ізольованими проводять жилами. Ізоляція жив робиться не суцільний, а сегментной, і в місцях стику сегментів (через кожні 80 – 100 см) нагрівальна спіральна обплетення з високим опором замикається на жили. Така конструкція забезпечує нагрів кожного сегмента окремо, що допомагає «вирівняти» температуру поверхні.
Використання зонального кабелю в обігріві покрівлі
саморегулюючі
Альтернативою резистивним виробам є саморегулюючі.
Для їх роботи не потрібно термостат, хоча його наявність в системі буде плюсом.
- Саморегулюючий кабель за своєю конструкцією частково схожий з зональними моделями. Основу кабелю складають дві струмопровідні жили, між якими розташовується напівпровідникова матриця.
Саморегулюючі провідники в бухтах
- Саме ця матриця і забезпечує регулювання роботи кабелю. Чим сильніше вона нагрівається, тим менше в ній залишається струмопровідних шляхів, і тим менше тепла він виділяє. Обернено пропорційна залежність температури і провідності допомагає підтримувати нагрів вироби на одному рівні.
- Ця ж особливість захищає кабель від перегорання при перехльостами або недостатньо ефективному теплоотведеніі. Якщо якась ділянка буде нагріватися сильніше, ніж потрібно, то матриця в цьому місці просто перестане проводити струм, і нагрів припиниться.
- Використання саморегульованих кабелів дозволяє знизити витрати на обігрів за рахунок підвищення ККД всієї системи.
Принцип роботи саморегулюючих нагрівачів
- До мінусів таких виробів я б відніс відносно невеликий термін служби: приблизно через 10-15 років експлуатації в матриці накопичуються збої і регулювання втрачає ефективність. Ось чому закладати такі провідники в стяжку економічно недоцільно.
- Другий недолік – це висока ціна: стоять подібні кабелі в рази дорожче резистивних (найдешевші – від 150 до 300 гривень за погонний метр).
Плюсом можна вважати можливість нарізки самонагрівається провідників на фрагменти потрібної довжини
обігрів підлог
розрахунок кабелю
Провід для обігріву використовується в основному для вирішення двох типів інженерних задач:
- Пристрій теплої підлоги.
- Обігрів труб для запобігання замерзання вмісту.
У цьому розділі я опишу, як вирішується перша задача. При влаштуванні кабельного теплої підлоги нам потрібно виконати розрахунок потужності нагрівальних елементів.
Так виглядає теплий кабельний підлогу
Перша характеристика, яку потрібно враховувати – це погонне потужність самого кабелю. Як правило, вона складає від 8 до 18 Вт / м. Це значення вказується в паспорті виробу, але його можна і вирахувати, поділивши загальну потужність на довжину провідника.
Нагрівальні елементи розміщуємо тільки на вільних від меблів ділянках
Тепер визначаємо опалювальну площу. Гріють кабелі можна укладати під меблі, тим більше важку – вони можуть бути пошкоджені або під навантаженням, або через перегрів. Ось чому при розрахунку обігріву із загальної площі приміщення віднімають площа, зайняту стаціонарними меблями: шафами, комодами, диванами і т.д.
Таблиця розрахунку потужності для різних моделей
Тепер розраховуємо споживану потужність. Вона залежить від того, чи будемо ми використовувати теплу підлогу в якості основного або додаткового джерела тепла, а також від типу приміщення. Тут орієнтуємося на значення, зазначені в таблиці:
| приміщення | Необхідна питома потужність для обігріву, Вт / м2 | |
| додатковий | Основний | |
| санвузол | 130 | 200 |
| Кухня, передпокій | 100 | 160 |
| Спальня, дитяча | 120 | 170 |
| Балкон, лоджія | 140 | 200 |
| вітальня | 100 | 150 |
| Обігрів відкритих майданчиків | 160 – 180 | – |
Систему можна монтувати і на відкритому повітрі. Наприклад, для розтоплення снігу і льоду на сходинках
Для обчислення потрібної довжини площа приміщення множимо на питому потужність (можна додати 30% запасу) і ділимо на погонну потужність кабелю.
Якщо для укладання використовується кабель в бухтах, то важливим показником буде крок його укладання.
Він розраховується за формулою Ш = (S * 100) / L, де:
- S – обігрівається площа підлоги (без урахування меблів);
- L – довжина кабелю.
Оптимальний розмір одного витка можна розрахувати
В середньому це значення зазвичай знаходиться в діапазоні від 6 до 15 см, що дозволяє уникнути утворення «теплової зебри» коли підлогу недостатньо прогрівається на ділянках між витками кабелю.
Якщо значення вийшло в межах 14 – 16 см, то варто збільшити товщину заливається стяжки. Така підлога буде трохи повільніше нагріватися, але товстий шар цементу забезпечить рівномірний розподіл тепла.
При занадто рідкою укладанні залишаються холодні області
Якщо ж для монтажу використовуються кабельні мати (провідники, зафіксовані на спеціальній сітці), то розрахунки виконуються ще простіше: необхідну потужність обігріву ділимо на питому потужність мату (зазвичай 120 – 160 Вт / м2). Мінусом є те, що для основного обігріву доведеться купувати дорожчі мати з потужністю до 200 Вт / м2, оскільки компенсувати недолік тепла більш щільною укладанням кабелю не вийде.
Нагрівальний мат на сітчастому підставі
приклад розрахунку
Як приклад розрахуємо основні параметри для додаткового обігріву підлоги в кухні площею 9 квадратних метрів з використанням резистивного кабелю погонной потужністю 15 Вт / м:
- Якщо врахувати, що 4 квадратних метра буде зайнято кухонним гарнітуром, то обігрівається площа складе 9 – 4 = 5м2.
- Оскільки нам потрібно забезпечити додатковий обігрів, то при розрахунках використовуємо дані з таблиці: 5 * 100 = 500Вт. Додаємо 30% в якості запасу і отримуємо 500 * 1,3 = 650Вт.
- Обчислюємо довжину кабелю: 650/15 = 44м (округляємо в більшу сторону).
- Тепер визначаємо крок укладання: 5 * 100/44 = 11 см (округляємо в меншу сторону).
Приклад укладання кабелів в санвузлі
Таким чином, якщо ми укладемо 44 метра кабелю з кроком між витками в 11 см, то зможемо забезпечити комфортний обігрів підлоги і нижнього шару повітря в кухні.
Комплект матеріалів для установки
Вартість матеріалів в даному випадку залежить від того, яку марку кабелю ви виберете. Але в середньому на закупівлю нагрівальних елементів вам доведеться витратити від 6 до 8 -10 тисяч гривень.
підготовка підстави
Для того щоб кабельний тепла підлога був досить ефективним, його необхідно укладати на підготовлену основу.
Технологія влаштування основи своїми руками така:
- У приміщенні виконуємо демонтаж старого підлогового покриття.
- Капітальне підставу вирівнюємо, збиваючи найбільші нерівності. Виконуємо ремонт щілин і тріщин, в тому числі на стику стін і підлоги.
Стару підлогу демонтуємо
- Обробляємо підставу гідроізоляційним проникаючим складом.
- По периметру приміщення на стіну наклеюємо теплоізоляційну стрічку товщиною 1-2 мм і шириною 5-10 см (підійде фольгований утеплювач на основі пінополіетилену). Ця стрічка не тільки забезпечить «відв’язування» заливаються стяжок від стін, але і запобіжить передачу тепла до стінового огородження.
Теплоізоляція по периметру
- Заливаємо вирівнює стяжку. Для заливки використовуємо або самовирівнюючі склад, або простий цементний розчин (1 частина цементу М300 на 3 частини піску). Стяжку ретельно вирівнюємо, просушують і обробляємо гідроізоляційними мастиками.
Вирівнювання підлоги стяжкою
- Поверх стяжки, що вирівнює укладаємо теплоізоляційний матеріал. Можна використовувати тонкі (до 2 см) плити екструдованого полістиролу або корковий агломерат. Але найкращою підкладкою буде фольгований матеріал товщиною 3-4 мм.
Укладання рулонного фольгованої теплоізоляції
Теплоізоляційну підкладку укладаємо встик, проклеівая всі щілини фольгірвоанним термостійким скотчем.
- Для установки терморегулятора в стіні проробляємо шторбу і отвір для корпусу пристрою. Якщо штробить стіну не хочеться, або з якихось причин не можна, терморегулятор можна встановити на поверхню стіни. В цьому випадку і дроти від датчика, і провід живлення потрібно підводити в кабель-каналі або гофре.
Схема штробления стіни під установку і підключення терморегулятора
Монтаж системи обігріву
Інструкція з укладання та підключення кабельного теплої підлоги досить проста:
- Поверх теплоізоляційного шару з кроком 0,8 – 1 м монтуємо установчі пластини.
- За допомогою мультиметра перевіряємо опір кабелю і звіряємо отримане значення з зазначеним в паспорті. Допустимим відхиленням тут вважається не більше 10% в більшу або меншу сторону.
Монтажна стрічка для кріплення кабелів
- Якщо кабель пройшов перевірку, то укладаємо його на підлогу з кроком, розрахованим за наведеною вище методикою. Кожен виток закріплюємо за допомогою затискачів монтажних пластин. Оптимальна відстань між кабелем і стінами – 50-100 мм, від опалювальних труб потрібно відступати не менше 150 мм.
процес укладання
- Між двома витками кабелю розміщуємо температурний датчик, від якого відводимо провід до терморегулятора. Найкраще вкладати такий датчик в гофре, прихованої в виконану в підлозі штробі: так його можна буде замінити, не розкриваючи стяжку.
Кріплення кабелю до монтажного пристосування
- На стіну встановлюємо термостат. До його клем підключаємо дроти від температурного датчика, з’єднувальні дроти від кабелю, що гріє і провід живлення від щитка або розподільної коробки. При підключенні орієнтуємося на маркування клем, щоб не переплутати контакти.
Схеми підключення до термостата
- Після підключення подаємо харчування і включаємо термостат. Перевіряємо працездатність системи в різних режимах протягом мінімум 12 годин.
Перевіряємо працездатність системи до заливки стяжки і закладення штроб
- Якщо теплий кабельний підлогу успішно пройшов перевірку, заливаємо зверху стяжку товщиною близько 30 мм. Для стяжки використовуємо цементний розчин (1 частина цементу М300, 3 частини піску, вода) з додаванням пластифікатора. В якості пластифікатора я зазвичай використовую клей ПВА з розрахунку 1 кг клею на мішок (50 кг) цементу.
Заливка стяжки поверх нагрівальних елементів
- Паралельно з заливанням стяжки закладаємо всі штроби, що ведуть до настінному терморегулятора.
- Залита стяжка просушується протягом 24 – 28 діб. Протягом цього часу небажано включати кабельний підігрів, оскільки перепади температури призведуть до розтріскування шару.
- Після висихання виконуємо монтаж підлогового покриття – ламінату, плитки і т.д.
Плитку можна класти і без стяжки – досить збільшити товщину клейового шару
Якщо в якості нагрівальних елементів використовувалися тонкі кабельні мати, то кафельнфую плитку можна укладати без стяжки. Шар клею забезпечить і вирівнювання підстави, і оптимальний розподіл тепла від провідників.
обігрів труб
зовнішній монтаж
Використання нагріваються провідників для обігріву труб також дуже поширене. Основною метою встановлення подібних систем є запобігання замерзання (а значить – і руйнування) комунікацій, розташованих на відкритому повітрі, в неопалюваних приміщеннях або в товщі грунту вище рівня промерзання грунту.
Схема установки теплового кабелю на зовнішній ділянку труби
Допускається як зовнішня установка кабелів, так і монтаж їх всередині труби.
При зовнішньому закріпленні діємо так:
- Трубу очищаємо від бруду та іржі. В ідеалі потрібно, щоб оболонка провідника стосувалася металу – так тепловтрати будуть мінімальними.
- При утепленні полімерного трубопроводу обертаємо труби фольгированним матеріалом: і ризик плавлення зведемо до мінімуму, і рівномірний розподіл тепла забезпечимо.
Технологія зовнішнього монтажу
- Кабель потужністю 30-60 Вт / м або укладаємо уздовж труби, або наметовому на неї витками з кроком не менше 40 см. Фіксуємо провід металізованим термостійким скотчем.
- Для підвищення ефективності обігріву можна проклеїти кабель таким же скотчем по всій довжині, після чого перекрити теплоізоляційним кожухом.
Фіксація кабелю скотчем і додаткове утеплення
Для цієї мети найкраще підходять саморегулюючі кабелі, які не потребують установки термостата. Резистивні моделі теж можна використовувати, але при монтажі важливо не допускати їх перехлеста щоб уникнути перегріву і перегорання.
Так можна монтувати тільки саморегулюючі кабелі
внутрішній монтаж
У трубопроводах діаметром понад 20 мм може використовуватися внутрішня система кабельного обігріву.
Для цієї мети використовуються спеціальні провідники з більш надійною ізоляцією, що захищає внутрішній вміст від проникнення вологи:
Конструкція внутрішнього кабелю
- Підбираємо кабель таким чином, щоб довжина відповідала довжині обігрівається відрізка трубопроводу, а діаметр забезпечував безперешкодний прохід через просвіт труби.
- Для підключення вбудовуємо в трубопровід трійник, один з відводів якого буде призначений для установки системи обігріву.
Методика установки всередині труби
- Заводимо кабель в трубу таким чином, щоб нагрівальна частина знаходилася всередині трубного просвіту.
- Фіксуємо провідник в трійнику за допомогою затискних і ущільнювачів втулок (див. Сальниковий вузол на схемі), після чого підключаємо його або до терморегулятора, або безпосередньо до мережі.
Фото ущільнювального вузла, що забезпечує герметичне входження кабелю в трубу
Якщо система працює без терморегулятора, то використовувати її потрібно під постійним контролем, включаючи на короткі проміжки часу. Це може знадобитися, наприклад, для оперативного розморожування водопровідної труби на дачі після довгої відсутності і в інших подібних ситуаціях.
висновок
Навчитися використовувати нагрівальний кабель для укладання теплої підлоги або монтажу системи, що запобігає замерзання труб, може кожен. Для цього потрібно слідувати рекомендаціям, наведеним в тексті і на відео в цій статті. Якщо ж при підготовці або виконанні робіт виникнуть питання, отримати потрібну консультацію можна в коментарях.
