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 нагріваль