كيف يتم صنع كابل تسخين مقاوم؟ كابل التسخين كتدفئة أرضية مقارنة خصائص كابلات التدفئة

كابل مقطعي

في المفهوم الكلاسيكي ، الكبل هو جهاز لنقل الكهرباء أو الإشارة الكهربائية من النقطة "أ" إلى النقطة "ب" ، ومع ذلك ، مع كبلات التدفئة ، كل شيء مختلف قليلاً. مهمتهم الرئيسية هي إشعاع الحرارة طوال طولها أو في مناطق معينة. يوجد حاليًا ثلاثة أنواع من كابلات التدفئة في السوق: كابلات التدفئة المقاومة ، والمنطقية وذاتية التنظيم. من بين هذه الخيارات ، يعد الخيار الأخير هو الأغلى ثمناً ، ولكنه غالبًا ما يكون واعدًا من حيث الاستخدام في جميع المجالات تقريبًا.

مبدأ التشغيل

يكمن الاختلاف بين كابل التنظيم الذاتي والكابل المقاوم والمنطقي في التصميم ومبدأ التشغيل. باختصار ، الكبل المقاوم عبارة عن غلاية طويلة ، ولا توجد وسيلة لتقصيرها. في هذه الحالة ، الموصلات الحالية هي عناصر تسخين.

كابل مقاوم.

يمكن قطع كابل تسخين المنطقة يتم توفير التيار الموجود فيه من خلال موصلات متوازية ، يتم من خلالها جرح عنصر تسخين لسلك عالي المقاومة. من خلال أقسام معينة ، يلامس هذا السلك أحد النوى الموصلة ويوفر تسخين قسم "المنطقة"

جهاز كابل تسخين المنطقة

يعد كابل التسخين ذاتي التنظيم تصميمًا أكثر ذكاءً. داخل الضفائر والشاشات (اعتمادًا على التعديل) هو العنصر الرئيسي للكابل - اثنان من الموصلات النحاسية ، يقع بينهما مصفوفة التدفئة. يبدو مثل البولي إيثيلين العادي الكثيف ، لكن له صفات ترفع تسخين الكابلات إلى مستوى جديد تمامًا. هذه المصفوفة عبارة عن شبه موصل ، وهي تغير خصائصها مع تغير درجة الحرارة.

كابل التنظيم الذاتي. ماذا في الداخل؟ ماذا يوجد في الداخل

مثال على التدفئة تحت الأرضية

لنفترض أنك تقوم بعمل تدفئة تحت الأرضية بمثل هذا الكابل. ولكن في غرف مختلفة، عادة ، درجة حرارة أرضية ابتدائية مختلفة ، على سبيل المثال ، في الحمام تكون واحدة ، وفي الردهة تكون مختلفة. علاوة على ذلك ، في نفس الغرفة ، يمكن أن تختلف درجة حرارة الأرضية الأولية بشكل كبير ، وإذا كنت تستخدم كابل مقاوم أو كابل منطقي ، فيمكنك تحقيق توازن أرضي مريح ، ولكن فقط عن طريق تقسيم الغرف إلى مناطق "باردة" و "دافئة". للقيام بذلك ، سيكون من الضروري تثبيت منظمات حرارة إضافية وأجهزة استشعار حرارية ... ليس احتمالًا ممتعًا للغاية ، خاصة بالنظر إلى أوجه القصور التي سنكتب عنها أدناه.

ترتيب أرضية دافئة مع كابل

يسمح لك كابل التنظيم الذاتي باستبعاد منظم الحرارة من الدائرة تمامًا. هو نفسه ينظم المكان الذي يكون فيه التسخين ضروريًا بقوة أكبر ، وحيث يكون أضعف بسبب مصفوفته. لنفترض أنك عدت إلى المنزل من البرد وتركت حذائك المغطى بالثلج على الأرض كابل التنظيم الذاتي. لذلك ، ستسخن المنطقة التي بها الحذاء أكثر من جميع المناطق الأخرى بالضبط حتى تسخن حذائك إلى درجة الحرارة المحددة.

هذا يوفر الكهرباء بشكل كبير بسبب ارتفاع درجة حرارتها فقط المنطقة التي تحتاج إلى تدفئة.

مثال السباكة

استخدام كبل تسخين لتسخين أنبوب ماء

حتى لا يتجمد الماء الموجود في مصدر المياه في حالة الصقيع الشديد ، قم بلفه. أي صمام (عداد مياه ، مرشح خشن ، إلخ) له شكل هندسي معقد لا يسمح للكابل بلمس المعدن مباشرة. إذا كنت تستخدم كابل تسخين ذاتي التنظيم ، فسيذهب استهلاك الكهرباء الرئيسي إلى تسخين تلك المناطق التي تلامس المعدن بالضبط ، لأن. حيث يكون انتقال الحرارة أكثر وضوحا. في الوقت نفسه ، تزداد كفاءة الكابل عدة مرات مقارنة بأنظمة تسخين الكابلات الأخرى.

مثال على تسخين السقف

عند تسخين السقف من الجليد ، لن تتمكن أبدًا من تخمين المنطقة التي ستكون فيها المنطقة الأكثر خطورة لحدوث رقاقات الثلج. باستخدام كبل مصفوفة الحالة الصلبة هذا ، يمكنك التأكد من تدفئة المنطقة التي بها أكبر قدر من الجليد / الماء.

تدفئة السقف بكابل التنظيم الذاتي

نصائح مفيدة: إذا كنت ستستخدم كبلًا لتسخين السقف ، فيجب عليك اختيار نوع مقاوم له الأشعة فوق البنفسجيةوتحمله جيدا. درجة حرارة عالية، لأن ترتفع درجة حرارة السقف في الصيف إلى 50-60 درجة. على سبيل المثال ، يمكن أن يتحمل Raychem ETL-10 درجات حرارة تصل إلى 65 درجة.

مزايا

بالإضافة إلى الشرائح الرئيسية المدرجة ، هناك عدد قليل من "الرقائق" التي تكمل الصورة.

• يمكن قطع الكابل لأي طول يبدأ من 20 سم ولن يؤثر ذلك على خصائصه بأي شكل من الأشكال. لن تكون هناك مناطق باردة ، وكذلك مناطق ذات درجات حرارة عالية
• يمكن عبوره أثناء التثبيت. هذا صحيح بشكل خاص عند تدفئة وحدات السباكة. الكبل عند نقطة العبور لا يسخن ولا يفشل
• تظل وظيفية عند كسرها. إذا انكسر القلب الحامل للتيار داخل الكبل لسبب ما ، فسيظل يسخن حتى هذه النقطة
• في حالة أنابيب التسخين بكابل ذاتي التنظيم ، هناك تعديلات يجب وضعها داخل الأنبوب ، مما يزيد بشكل كبير من الكفاءة
• لا يتطلب حساس حرارة وثرموستات. يتم توصيله مباشرة بمأخذ أو مفتاح
• سهولة التوصيل يوجد مجموعات خاصة للتوصيل بالكهرباء داخل الأنبوب وختم طرف الكابل.

عيوب

حسنًا ، أين بدونهم؟ أهم شيء بالطبع هو السعر. اعتمادًا على التعديل ، يكون أغلى مرتين أو ثلاث مرات من نفس الطاقة / الطول لكابلات التسخين المقاومة والمنطقة.

العيب الثاني المهم هو أن كابل التنظيم الذاتي لا يمكنه تسخين / إذابة منطقة معينة بسرعة. لن تصبح أكثر سخونة من درجة الحرارة المقدرة. تم تصميم هذا الكبل ليكون دائمًا في كل وقت ، يتيح لك استهلاك الطاقة الجيد والمنخفض البقاء على قيد الحياة دون ألم في محفظتك

العيب الثالث ، ولكن بالأحرى ميزة لعنصر التسخين هذا ، هو زيادة حمل البداية. لنفترض أن الكابل الخاص بك تم تمييزه بقدرة 50 وات ميللي أمبير. (50 واط لكل عداد الجري) - هذا يعني أنه عند توصيل الكبل بالشبكة ، سيكون الحمل 80-100 واط لكل متر حتى يتم تسخين الكابل لأول مرة (1-5 دقائق) - يجب أخذ هذه الميزة في الاعتبار عند وضع الأسلاك من القسم المناسب.

اتصال

تحتوي بعض طرز كابلات التسخين ذاتية التنظيم على ضفائر إضافية و شاشات واقية. سننظر في توصيل كابل بضفيرتين عازلة.

1. نقطع ونزيل أول عازل بطول 40 مم ؛
2. تحتها جديلة نحاسية (أرضي) - نلفها في حزمة ؛
3. يوجد تحت الجديلة عازل داخلي - يجب تجريده إلى المصفوفة الداخلية (أسود) بطول 30 مم ؛
4. بعد ذلك ، يتم قطع المصفوفة نفسها بعناية ، وتعريض الأسلاك الحاملة للتيار ، بنفس الطول البالغ 30 مم ؛
5. يتم وضع أنابيب قابلة للتقلص بالحرارة ، بطول 25 مم ، على الأسلاك (تحمل التيار والأرضي) ، وتجلس مع مجفف شعر ، ولكن في أغلب الأحيان مع أخف J ؛
6. يمكن بعد ذلك دمج الأسلاك الحاملة للتيار مع أنبوب انكماش حراري آخر وتثبيتها معًا ؛
7. الكبل جاهز للتوصيل.

إجراء قطع الكابلات

كما ترى ، لا يوجد فرق جوهري في توصيل هذا الكابل من كابل طاقة تقليدي مع التأريض. هناك اختلافات في إنهاء مثل هذا الكابل. لأن كابل التسخين هو العنصر الأخير وغير متصل بأي شيء - يجب إنهاء نهايته بشكل صحيح. يبيع مصنعو كابلات التدفئة ذاتية التنظيم مجموعات خاصة لقطعها وإنهائها. العمل على النحو التالي:

1. يتم تجريد الطبقة الأولى من العزل بطول 20 مم ؛
2. يتم وضع أنبوب الانكماش الحراري على جديلة نحاسية أطول بمقدار 10 مم ؛
3. بعد الانكماش ، حتى يبرد الأنبوب ، يتم تثبيت الطرف الحر بالكماشة ؛
4. كل هذا بعد التبريد ملطخ بطبقة من السيليكون مانع التسرب
5. يتم وضع أنبوب آخر يتقلص بالحرارة بقطر أكبر على هذا الهيكل بأكمله ليتداخل مع الأنبوب الداخلي بمقدار 20 مم في كلا الاتجاهين.
6. يتقلص بمجفف الشعر حتى يظهر السيليكون المبثوق في النهاية.
7. يتم ثني الأنبوب وتثبيته بكماشة حتى يبرد

ترتيب العمل على إنهاء الكابل

بعد هذه التلاعبات ، يمكن للكابل الانتقال بأمان إلى الأماكن الأكثر خطورة ورطوبة. لم يعد يخاف من الرطوبة.

كابل تدفئة- هذا نوع خاص من الكابلات ، وتتمثل مهمته الرئيسية في تحويل الطاقة الكهربائية إلى حرارة. يتم استخدامه في كل من المواقع الصناعية والمباني السكنية متعددة الشقق. تستخدم على نطاق واسع لوضع نظام التدفئة تحت الأرضية.

كابل التدفئة: وصف موجز

يستخدم كابل التسخين على نطاق واسع في العديد من مجالات النشاط. يتم استخدامه لوضع أنظمة التدفئة والتدفئة تحت الأرضية. يسمح لك التثبيت السليم بالحفاظ على ملف نظام درجة الحرارةليس فقط في المناطق السكنية ، ولكن أيضًا في المناطق الخارجية.

يرتبط عمل كابل التسخين بعملية التحويل التيار الكهربائيفي العنصر الحراري. يتيح لك استخدام هذه الطريقة الحفاظ على درجة الحرارة المحددة. السمة المميزةالمنتجات ليست نقل الطاقة في حد ذاتها ، ولكن فقط استقبالها وتحويلها ، دون استخدام عامل مؤكسد أو وقود.

تعدد الاستخدامات وسهولة الاستخدام ، بالإضافة إلى مبدأ التشغيل الخاص ، يحدد الاستخدام الواسع لما يلي:

• لتدفئة المناطق المفتوحة ؛
• لأنابيب التدفئة والمصارف.
• لأنابيب التدفئة الموجودة على السطح ؛
• للتدفئة تحت الأرضية
• للاستخدام في الأشياء الصناعية وعالية الحرارة.

يوفر الاستخدام السليم لكابل التدفئة الراحة والراحة في منطقة سكنية ، كما يضمن السلامة في المنشآت الصناعية والمناطق المفتوحة.

الأنواع الرئيسية لكابلات التدفئة

كابل التسخين مقسم إلى ثلاثة أنواع. يتميز كل منها بميزات وخصائص معينة. حسب المعطيات الفنية هناك:
. كابل تسخين مقاوم
. كابل تسخين ذاتي التنظيم
. كابل تسخين المنطقة.

المنتج من النوع المقاوم هو تصميم كلاسيكي ، تم إنشاؤه بتوجيه من عملية تقنية حديثة. تتميز بمعلمات ثابتة للقوة والطول ؛ لا يمكن تقسيمها إلى شرائح. المزايا الرئيسية للنوع المقاوم هي:

تكلفة معقولة
. مخطط تركيب بسيط
. خصائص مستقرة
. مستوى عالمصداقية.

يتوفر الكابل المقاوم بدوره في ثلاثة أشكال رئيسية: أحادي النواة وثنائي النواة ونطاق. النوع الأول مثالي لإنشاء حلقات مغلقة ، ويتميز المنتج ثنائي النواة بتوافر النظام ، وكابل المنطقة من بين الهياكل القياسية. يستخدم النوع المقاوم للمنتج على نطاق واسع في المناطق المفتوحة والمنظمات الصناعية والمباني السكنية والمستودعات وحظائر الطائرات.

يتميز كابل التنظيم الذاتي بوجود مصفوفة في هيكل المنتج ، وهي مصنوعة من مادة مرنة شبه موصلة. يعتمد مستوى المقاومة بشكل مباشر على مؤشر درجة الحرارة بيئة. تشمل مزايا منتج التنظيم الذاتي ما يلي:
الحد الأدنى من تكاليف الطاقة

• سهل التركيب
• إمكانية تعديل الطول ؛
• المرونة؛
• مرونة؛
• عمر خدمة طويل.

كابل المنطقة هو نظير كامل للكابل المقاوم ، ويستخدم على نطاق واسع في الصناعة وغيرها من المجالات. الميزة الرئيسية للنموذج هي القدرة على ضبط الطول ، دون فقدان المقاومة والقوة. يتمثل الاختلاف المميز لمنتج المنطقة في اتصال أحد الطرفين بإغلاق تام للثاني.

من أين تشتري كابل التدفئة

شراء كابل التدفئة في موسكويمكنك في شركة "ONKlimat". النشاط الرئيسي للمنظمة هو بيع البضائع لتركيب أنظمة المناخ ، وكذلك أنظمة التدفئة الأرضية. يقدم الموقع مجموعة واسعة من المنتجات من الشركات المصنعة الرائدة.

الميزة الرئيسية لـ "ONKlimat" هي سلع ذات جودة عالية وبأسعار معقولة. مرة اخرى الميزة الرئيسيةستوفر الشركة شركاء لتركيب معدات التحكم في المناخ وأنظمة التدفئة الأرضية.

للحصول على معلومات مفصلة حول أنشطة المنظمة ، ولطلب خدمات المهنيين ، اتصل بأرقام الهواتف المشار إليها.

تدفئة تحت البلاط كاليو

تدفئة تحت الأرضية تحت صفح

أرضية دافئة تحت البلاط

أرضية دافئة في سكريد

في حالة وجود خطر تجمد الأنابيب ، يوصي الخبراء باستخدام كابل لتسخينها. عندما تكون الأنابيب في الهواء الطلق ، أو على عمق يصل إلى متر ونصف المتر ، أو في غرف غير مدفأة ، فمن الضروري أولاً وقبل كل شيء استخدام كابل التدفئة.

غالبًا ما يتم استخدام كبل التسخين لمنع الترسيب الصلب ، والحفاظ على درجة حرارة معينة ، وضمان معدل تدفق مائع محدد في الأنبوب.

يتم استخدام نوعين من الكابلات لأنابيب التسخين: مقاوم وذاتي التنظيم.

كابل مقاوم

لديها مقاومة دائمة عالية. يختلف في بساطته ورخص ثمنه. يتكون كبل أنابيب التسخين هذا من قلب داخلي مصنوع من مادة ذات مقاومة عالية. النواة قادرة على توليد الحرارة فقط عندما يمر التيار.

اللب بالكامل في عازل بلاستيكي ، وله جديلة نحاسية في الأعلى. لا يمكن قطع مثل هذا الكبل ، لأنه مصنوع بطول قياسي. قوتها ثابتة وتساوي 10-20 واط لكل متر من الكابل.

العيوب الرئيسية للكابل المقاوم هي: مقاومة التآكل المنخفضة وإمكانية ارتفاع درجة الحرارة ، مما يؤدي إلى فشلها بسرعة. لمنع ارتفاع درجة الحرارة ، يجب عليك استخدام أجهزة استشعار حرارية تعمل على إيقاف التدفئة عند الوصول إلى درجة الحرارة المحددة.

هناك نوعان من الكابلات المقاومة - الخطي والمنطقي. يحتوي الكبل الخطي لأنابيب التسخين على حرارة يتم إطلاقها بسبب تأثير Joule-Lenz أثناء مرور التيار. يتميز تصميم الكبل بخصوصية عندما يواجه موصل التسخين انخفاضًا كاملاً في الجهد المطبق ، ومع ذلك ، لا يحدث ارتفاع في درجة الحرارة.

يمكن أن يكون طوله أكثر من عدة مئات من الأمتار. يوجد قلب واحد أو ثنائي النواة أو به عدة نوى على شكل خطوط أو لولبيات. لا يمكن قطع مثل هذا الكابل بشكل تعسفي.

يختلف كابل المنطقة عن الكبل الخطي في تصميمه. يحتوي كابل المنطقة على اثنين من الموصلات المتوازية الحالية. عزل الموصل له "نوافذ" معادلة بالنسبة لبعضها البعض بمسافة محددة. من الأعلى ، يتم تغطية النوى بسلك حلزوني رفيع مصنوع من سبيكة ذات مقاومة عالية.

من الممكن قطع كابل المنطقة إلى أقسام معينة بطول لا يقل عن 1.5-2 متر. يُطلق على كبل المنطقة اسم كبل طاقة عالي ، نظرًا لعدم اعتماد الطاقة على درجة الحرارة.

كابل تنظيم ذاتي للتدفئة

لديها مقاومة متغيرة ، أي أن هناك اعتمادًا على درجة الحرارة. تحدث زيادة في نقل الحرارة عندما يكون هناك انخفاض في درجة الحرارة ، والعكس صحيح ، عندما ترتفع درجة الحرارة ، يحدث انخفاض في انتقال الحرارة.

تمامًا مثل الكابل المقاوم ، يتكون كابل تسخين الأنبوب ذاتي التنظيم من خيطين متوازيين ، ومع ذلك ، فإن الخيوط ليست معزولة عن بعضها البعض. هم في مصفوفة بوليمر أو متصلة بواسطة خيوط بوليمر حلزونية. تتم عملية التنظيم الذاتي بسبب الزيادة الكبيرة في المقاومة أثناء تسخين جهاز توليد الحرارة للكابل ، المصنوع من مادة بوليمر موصلة.

الميزات التي يحتوي عليها كابل التنظيم الذاتي لتدفئة السباكة:

بفضل موصلين متوازيين ، يتم ضمان جهد ثابت على طول الطول ؛

بفضل الغلاف البلاستيكي الحراري ، يتم إجراء العزل والحماية من الرطوبة والتآكل ؛

بفضل الجديلة ، يحدث التأريض والحماية الإضافية ضد التأثير الميكانيكي.

عندما تنخفض درجة الحرارة الخارجية ، فإن كابل التسخين لأنابيب المياه يتواءم مع انخفاض ناتج الحرارة من تلقاء نفسه ، وبالتالي تقليل استهلاك الطاقة الكهربائية أو ليست هناك حاجة لاستخدام مستشعرات درجة الحرارة على الإطلاق. يمكنك على الفور توصيل الكابل بالشبكة.

على الرغم من أن كبل التنظيم الذاتي أغلى من الكبل المقاوم ، إلا أنه لا يستحق التوفير ، لأن استخدام كابل التنظيم الذاتي سيكون مبررًا تمامًا بسبب انخفاض التكاليف خلال فترة الخدمة.

مزايا:

بالنسبة للكابل المقاوم ، من المهم توفير بيئة متجانسة بطول الطول بالكامل ، وهو أمر يصعب جدًا توفيره. هذا هو السبب في أن هذا الكابل غالبًا ما يسخن ويفشل. بالنسبة لكابل التنظيم الذاتي ، يحدث انخفاض درجة الحرارة في المناطق ذات المشتت الحراري الصغير بشكل مستقل ، بينما يتم الحفاظ على درجة الحرارة في المناطق الأخرى ؛

مقاومة عالية لانخفاض الجهد المفاجئ ، حتى مع الحفاظ على الجهد المتزايد لفترة طويلة من الزمن ؛

من الممكن إجراء تداخل الكابلات ؛

يمكن قطع الكابل للطول المطلوب.

إذا تم السماح بتجاهل أجهزة نظام التدفئة ، فسوف يتشكل الصقيع باستمرار في المزاريب أثناء تغيرات درجة الحرارة ، مما قد يزيد بشكل كبير من الحمل الميكانيكي على آليات ربط المزاريب والمزاريب. إن الجليد الذي يحدث بهذه الطريقة يقلل بشكل كبير من فترة تشغيل الصرف ، وإذا تم نقله إلى الحد الأقصى ، فقد يؤدي ذلك إلى تدمير بعض أجهزة الواجهة.

الغرض من تركيب نظام تصريف التسخين هو التدفق المستمر للمياه الذائبة ، والتي من أجلها يتم توفير قنوات تدفق غير متجمدة. يتيح تركيب كبل التسخين القضاء تمامًا على تكوين الجليد على أجهزة الصرف والمناطق الأخرى التي يوجد بها احتمال كبير لحدوثه. في الوقت نفسه ، يتم إنشاء قابلية تشغيل الصرف طوال فترة الشتاء.

ينخفض ​​أداء أنظمة التدفئة في فترة الذوبان - الخريف والربيع ، عندما تتراوح درجة الحرارة من -5 إلى +3 درجة. كقاعدة عامة ، تم تجهيز نظام التدفئة بأجهزة استشعار درجة الحرارة ، والتي يتم التحكم في تشغيل النظام بأكمله بشكل مستقل.

المجالات الهندسية التي يتم فيها وضع كابل التدفئة في أغلب الأحيان:

المزاريب.

الممرات والمناطق حول الممرات ؛

صواني الصرف الصحي وتجميع المياه ؛

أفاريز.

أنابيب الصرف الصحي العاصفة.

كابل تسخين السقف

مثل هذا الكبل يمنع تمامًا تكوين الجليد على السطح. ومع ذلك ، تجدر الإشارة إلى أن التشغيل الفعال للكابل لتسخين السقف ممكن فقط في الخريف والربيع ، وكذلك أثناء الذوبان. ويفسر ذلك حقيقة أنه في درجات حرارة أقل من 15 درجة تحت الصفر ، يكون نظام التدفئة هذا عديم الفائدة. علاوة على ذلك ، من الممكن إتلاف السقف.

لقد أثبت نظام التدفئة "الأرضية الدافئة" كفاءته وراحته منذ فترة طويلة ، لذلك يتم استخدامه على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم. السؤال الأساسي هو ، ما هو مصدر الطاقة المستخدم لإنتاج الحرارة؟ طالما أن هناك اختلافًا حديثًا في أسعار الطاقة ، فمن الأرخص للشخص حرق الوقود الصلب أو الهيدروكربونات ، وتسخين المياه بالحرارة المتلقاة ، ثم ضخها عبر أنابيب أرضية دافئة. لكن من الأنسب استخدام كابل التدفئة كأرضية دافئة ، بدلاً من نظام معقد من خطوط الأنابيب وتجميعات المجمعات والمضخات. لن تدوم هيمنة الهيدروكربونات في سوق الطاقة إلى الأبد ، وسيُستخدم حتمًا أكثر ملاءمة لنقل واستخدام الطاقة الكهربائية لتسخين المزيد والمزيد.

البرنامج التعليمي النظري لتسخين الكابلات

كما هو معروف من مقرر الفيزياء المدرسية ، فإن التيار الكهربائي ليس أكثر من حركة موجهة للجسيمات المشحونة تحت تأثير مجال كهربائي. إذا كانت أي مادة تحتوي على مثل هذه الجسيمات المشحونة المجانية التي يمكن أن تتحرك ، فإنها تسمى موصل ، وإذا لم يكن كذلك ، فإنها تسمى عازلًا كهربائيًا. تلك المواد التي يمكن أن تغير عدد الجسيمات اعتمادًا على بعض العوامل الخارجية تسمى أشباه الموصلات. في المعادن الشائعة ، تحمل الإلكترونات الشحنة ، وفي الإلكتروليتات بواسطة الكاتيونات والأنيونات ، وفي الغازات عن طريق الإلكترونات وبواسطة تلك.

لا يسمح أي موصل لتدفق الجسيمات المشحونة بالمرور بحرية ، ولكنه يمنحها مقاومة معينة ، والتي تفسر ماديًا بحقيقة أن الجسيمات تصطدم بذرات الموصل ، و "تفككها" ، وتفقد طاقتها ، و نتيجة لذلك ، يتم تحويل طاقة التيار الكهربائي جزئيًا إلى الطاقة الداخلية للموصل ، والتي يتم التعبير عنها في تسخينها.

إن قدرة الموصل على مقاومة تدفق التيار الكهربائي تسمى منطقيًا بالمقاومة.

كما يتضح من الصيغة ، تعتمد المقاومة على المقاومة ، والتي تشير إلى البيانات المرجعية (لم تتغير بالنسبة لمادة معينة) ، وطول الموصل ومنطقة المقطع العرضي. يمكن عرض المقاومات المحددة لمختلف الموصلات في الجدول.

من الواضح ، لنقل الطاقة الكهربائية ، من الضروري استخدام المواد ذات المقاومة الأقل - عندها ستكون نسبة الخسائر منخفضة. وهي عبارة عن الألومنيوم والنحاس والصلب من قسم كبير لتصنيع الكابلات والأسلاك وخطوط الكهرباء. في الإلكترونيات ، تستخدم الفضة والذهب والقصدير والبلاتين.

إذا تم استخدام الموصلات للتدفئة ، فإن الخصائص الضارة بنقل فقد الطاقة تكون مفيدة جدًا لتوليد الحرارة ، ولهذا السبب يتم اختيار المواد ذات المقاومة العالية: التنجستن ، النيتشروم ، الفولاذ المجلفن ، السبائك المختلفة التي الشركة المصنعة للسخان يمكن أن تبقي سرا.

لتقدير كمية الطاقة الحرارية التي يمكن أن يطلقها موصل عندما يتدفق تيار كهربائي خلاله ، يتم تطبيق قانون جول لينز ، الذي اكتشف في القرن التاسع عشر.

قانون جول لينز

وفقًا لهذا القانون ، فإن مقدار الحرارة Q يساوي الشغل A ، ويعتمد بشكل مباشر على مربع القوة الحالية - I ، المقاومة - R ، والفاصل الزمني Δt.

من الرسم البياني أعلاه ، يمكن ملاحظة أن التيار يتدفق في دائرة مغلقة ، ويقاس بمقياس التيار ، وسيكون هو نفسه في كل قسم من أقسامها. يوجد عنصر تسخين R في خزان المياه ، تكون مقاومته أكبر بكثير من الموصلات الأخرى بحيث يمكن إهمالها ببساطة. وفقًا لقانون Joule-Lenz ، سيتم إطلاق قدر معين من الحرارة عند المقاومة R ، وستبدأ في تسخين الماء في الخزان ، بينما لن يتم إطلاق أي حرارة في أجزاء أخرى من الدائرة. يمكن لمقاوم متغير تغيير التيار في الدائرة ، وستتغير كمية الحرارة المتولدة وفقًا لذلك.

مخطط تجربة تؤكد عمل قانون جول لينز

إنه تأثير هذا القانون الذي نراه في مثال الغلايات الكهربائية والمكاوي والغلايات ، حيث تكون مقاومة السخانات الكهروحرارية - عناصر التسخين أكبر بكثير من الأسلاك الكهربائية. لذلك ، فإنها تعطي مزيدًا من الحرارة. كبل التسخين هو نفس عنصر التسخين ، وله طول أطول فقط ، لذلك لا يتم إطلاق الحرارة محليًا ، ولكن بطول الكابل بالكامل. يتم نقل الحرارة المنبعثة من الكبل إلى هياكل المباني ، بما في ذلك غطاء الأرضية. يمكن وضع كابلات التسخين في مادة ذراع التسوية ، في لاصق البلاط ، في تركيبات معدنية خاصة. تسمى كابلات الطاقة الرائدة ذات المقاومة المنخفضة بالنهايات "الباردة" أو نهايات التركيب.

تصنيف كابلات التدفئة

يبدو ، ما هو أسهل؟ عليك أن تأخذ مادة ذات مقاومة عالية ، وتصنع منها كبلًا ، وتحسب الحرارة الناتجة عنها ، وتكون قد انتهيت. لكن في الواقع ، هذا أبعد ما يكون عن الحالة ؛ يجب أن تفي كابلات التدفئة بمجموعة من المتطلبات المحددة ، والتي سيتم مناقشتها أدناه.

في أنظمة تسخين الكابلات (KSO) ، تختلف تمامًا في التصميم ، والمواد المستخدمة ، ويمكن استخدام كثافة طاقة الكابل ، اعتمادًا على الغرض:

• . بادئ ذي بدء ، يتم استخدام النظام دافيءالكلمة "، ولكنها تستخدم أيضًا دافيءوحتى الجدران دافيءسقف. عادة ما يتم إجراء تدفئة أرضية كهربائية للراحة أو تدفئة إضافية بالإضافة إلى النظام الرئيسي. كمصدر رئيسي للحرارة ، لا ينصح باستخدامها بسبب عدم الربحية وفي معظم الحالات يكون غير مقبول ، حيث لن تصدر أي مؤسسة إمداد طاقة تصريحًا للطاقة المخصصة.

• يعتبر تسخين الأسطح والمزاريب أكثر فاعلية مع كبلات التدفئة ، لأنها توفر عليك من الإصلاحات المكلفة للسقف ، كما أنها تقضي على الإصابات الناجمة عن تساقط رقاقات الثلج.

• تدفئة الشرفة والسلالم والمنحدرات ومدخل المرآب والمساحة الموجودة أسفل بوابة مدخل أراضي المنزل. في فصل الشتاء ، تكون مزايا الراحة والأمان لاستخدام المسؤولية الاجتماعية للشركات في هذه المناطق ملموسة.

• تدفئة خطوط الأنابيب في المنازل الخاصة. يجب دائمًا وضع الأنابيب أسفل عمق تجميد التربة ، ولكن يحدث أنه عند نقاط الخروج ، فإن المرور عبر الأساس ، حتى العزل الحراري لا يساعد في حماية الأنابيب من التجمد. كابلات التدفئة هي أفضل رهان لك.

كابل تسخين مقاوم

يعني اسم هذا النوع من الكابلات أنه حمولة مقاومة - نوع من الموصلات الممدودة ذات مقاومة ثابتة ، وهي أكبر من مقاومة "الكابلات الباردة": الطاقة والتركيب. يحدث التسخين باستخدام النحاس الموصل أو أسلاك تسخين خاصة مغطاة بالعزل. فوق العزل ، يتم تطبيق شاشة مصنوعة من جديلة نحاسية أو غمد رقائق معدنية بالضرورة جنبًا إلى جنب مع قلب تصريف.

تؤدي الشاشة وظائف مهمة للغاية:

• تعمل الشاشة على تقليل الإشعاع الكهرومغناطيسي ، وهو ما يميز أي موصلات ذات تيار ، خاصةً المتردد منها.
• يتم توصيل الدرع بالأرض (موصل PE) ، وهو جزء من نظام التكافؤ المحتمل (PSS). في حالة حدوث انهيار في العزل ، سيغلق تيار التسرب من الشاشة ويدخل إلى الأرض ، مما يحمي الشخص من الصدمات الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك ، سيؤدي ذلك إلى تشغيل قواطع الدائرة وأجهزة التيار المتبقي (RCDs).

الكابلات المقاومة في تصميمها هي:

• كابل مقاوم أحادي النواة - يستخدم قلب موصل واحد للتسخين. هذا هو أكثر أنواع كبلات التسخين تكلفة ويتطلب وضعًا دقيقًا ، حيث يجب أن تتقارب بداية ونهاية هذا الكبل عند نقطة واحدة وأن يتم توصيلهما بأجهزة تحكم خاصة - منظمات الحرارة.
• يحتوي كبل التسخين ثنائي النواة في الجزء المركزي على قلبين محاطين بشاشة. في هذه الحالة ، يمكن أن يكون كلا الموصلات تسخينًا ، أو أن أحد الموصلات يتم تسخينه ، والآخر يمد أو ، كما يطلق عليه ، يمكن إرجاعه. يوجد في نهاية قسم الكبل ثنائي النواة غلاف طرفي خاص يربط سلكين للتدفئة ويعزل الكبل. مزايا الكبل ثنائي النواة واضحة - لوضعه ، تحتاج فقط إلى وضعه في نمط أفعواني ، دون الحاجة إلى إعادته إلى منظم الحرارة. يكون مستوى الإشعاع الكهرومغناطيسي في كابل ثنائي النواة أقل بكثير من مستوى الإشعاع أحادي النواة ، حيث تتدفق التيارات في موصلات التسخين في الاتجاه المعاكس. من الواضح أن هذه الكابلات أغلى ثمناً.

تباع الكابلات المقاومة في أقسام جاهزة ذات طول ثابت لا يجب تغييره على الإطلاق. لماذا؟ الحقيقة هي أن أهم ما يميز أي كابل تسخين هو الطاقة المحددة الصادرة عن متر واحد من الكابل. يجب أن يكون في حدود 10-20 واط / م وليس أكثر بأي حال من الأحوال ، حيث سيؤدي ذلك إلى ارتفاع درجة حرارة الكابل وفشلها. على سبيل المثال ، عند تقصير كابل مقاوم بمقدار النصف ، تنخفض المقاومة إلى النصف ، وفقًا للقانون جول لينزيؤدي إلى زيادة مضاعفة في كمية الحرارة ، ولم يتم تصميم مادة الكابل لهذا الغرض.

طقم كابل مقاوم بطول ثابت مع طقم تركيب

يتم تحديد طول المقطع بناءً على العمليات الحسابية. ينتج المصنعون مجموعات ذات أطوال مقطع من 10 إلى 110 أمتار ، لذلك من الممكن دائمًا تحديد الكبل المطلوب بكثافة الطاقة المطلوبة. هناك مقاومة الكابلات على بكرات من خلالهايمكنك قطع أي طول ، ولكن هذا من اختصاص المتخصصين القادرين على إجراء الحسابات اللازمة.

مزايا كابل التسخين المقاوم:

• تكلفة معقولة.
• ثبات الخصائص.
• لا يتطلب عدم وجود تيارات تدفق استخدام قواطع دوائر خاصة من النوع C.

عيوب الكابل المقاوم هي:

• مع التثبيت الأمي ، هناك خطر ارتفاع درجة الحرارة المحلية ، مما سيؤدي إلى فشل الكابل.
• استحالة تقليل طول كابل التسخين دون تغيير الخصائص.
• يجب تزويد الكابل بمعلمات نقل الحرارة الضرورية.

كابل نطاقي مقاوم (مقطعي)

كان تطور كابلات التسخين المقاومة هو اختراع الكبل النطاقي (المقطعي) ، حيث يمر خلال المركز موصلين منخفضي المقاومة ، محاطين بالعزل. يتم لف دوامة من الأسلاك عالية المقاومة فوق الموصلات. بعد فاصل زمني معين (عادة 1 متر) ، يتم توصيل هذا السلك بالتناوب مع واحد ثم إلى موصل مركزي آخر. من الواضح ، في هذه الحالة ، أن كل قسم (منطقة) سيكون عنصر تسخين مستقل ، على غرار الاتصال الموازي للمقاومات.

مزايا كابل المنطقة:

• نفس كثافة طاقة الكابل بطول الطول.
• استقرار الأداء.
• عند البدء ، لا تستهلك التيارات الكبيرة.

عيوب كابل المقاومة النطاقي:

• خطر ارتفاع درجة الحرارة المحلية.
• الحاجة لنقل الحرارة.
• سعر أعلى مقارنة بالكابلات المقاومة التقليدية.

حصائر التدفئة

لتسهيل عملية وضع أرضية دافئة ، تقوم الشركة المصنعة بصنع أرضية خاصة ، حيث يتم توصيل الكابل ذو الخطوة المطلوبة بشبكة البوليمر. من المريح جدًا وضع مثل هذه الحصائر على قاعدة مسطحة قبل وضع بلاط السيراميك. يمكن تركيبها مباشرة في طبقة لاصق البلاط ، هذه هي ميزتها الرئيسية. صحيح ، يجب أن نراقب بعناية عدم وجود تجاويف هوائية متبقية تؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة المحلية.

في الغرف ذات الهندسة المعقدة ، قد يكون من الصعب وضع الحصائر. هذا هو عيبهم الرئيسي.

أسعار أنواع مختلفة من حصائر التدفئة

حصيرة التدفئة

كابل تسخين ذاتي التنظيم

يعتبر كابل التسخين ذاتي التنظيم هو الرائد بين جميع كبلات التدفئة ، والذي يمكنه تغيير درجة حرارة التسخين ، وبالتالي إطلاق الحرارة اعتمادًا على درجة الحرارة المحيطة.

يتم ضغط مصفوفة بوليمر خاصة بخصائص أشباه الموصلات بين الموصلين. مع انخفاض درجة الحرارة ، تتقلص المصفوفة ، ولكن يتم تشكيل العديد من المسارات الموصلة للحرارة ذات المقاومة العالية. يتسبب التيار المتدفق في تسخين المصفوفة والكابل. مع زيادة درجة الحرارة ، يتمدد البوليمر ويقل عدد مسارات التدفق الحالية ، وفي النهاية ، تأتي لحظة تصبح التيارات فيها مهملة ، مما يؤدي إلى توقف تسخين الكابلات. يعمل كل جزء من الكبل بشكل مستقل.

كابل التنظيم الذاتي "يختار" أين وكيف يتم تسخينه

يوجد فوق بوليمر أشباه الموصلات طبقة عازلة مقاومة للحرارة ، ثم درع نحاسي أو فولاذي ، وطبقة أخرى من العزل. كل كابل له اعتماد خطي (محدد) خاص به على الطاقة على درجة الحرارة ويتم تحديده بناءً على ظروف التشغيل والغرض منه.

مزايا الكابلات ذاتية التنظيم:

• توفير الطاقة ، والذي يحدث بسبب تدفئة المناطق غير الدافئة فقط.
• استقلالية الطاقة المحددة عن طول الكابل.
• هذا الكابل "يغفر" أخطاء التثبيت. حتى تداخل الكبل لن يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارته وفشل.

عيوب الكابلات ذاتية التنظيم:

• هذه الكابلات لها تيارات انطلاق عالية ، خاصة إذا كانت هناك فترات طويلة على البارد. وهذا يلزم بتركيب قواطع دوائر من الفئة C ، والتي تسمح بزيادة التيار بمقدار عشرة أضعاف مقارنةً بالقواطع الاسمية.
• مصفوفة أشباه الموصلات البوليمرية لها عمر خدمة محدود.
• غالبًا ما يجعل السعر المرتفع لهذه الكابلات من استخدامها فائدة مشكوك فيها.

كابل التدفئة كأرضية دافئة

عند التخطيط للترتيب في المبنى ، عليك أولاً تحديد الوظيفة التي ستؤديها.

كابل تسخين للعمل المباشر للتدفئة الأرضية

عادة ما يتم وضع التسخين المباشر تحت الأرضية في طبقة رقيقة من ذراع التسوية مباشرة أمام غطاء الأرضية ، على سبيل المثال في طبقة من لاصق البلاط. تتمثل المهمة الرئيسية لهذه الأرضيات في تسخين سطح الأرض بسرعة إلى درجة حرارة مريحة تتراوح من 24 إلى 27 درجة مئوية. تعتبر الحصائر ذات الكابل الرفيع مثالية لهذا الغرض ، بالإضافة إلى كابل تسخين أحادي النواة أو ثنائي النواة مقاوم. يمكن العثور على الخصائص المطلوبة في الجدول.

يتم تحقيق الطاقة المركبة المطلوبة عن طريق تباعد مد الكابلات بحيث يتم وضع أكبر قدر من الكابلات لكل متر مربع لتوفير الطاقة المطلوبة. اعتمادًا على مساحة الغرفة ، يتم حساب الطول الإجمالي لكابل التسخين. طريقة حساب التدفئة تحت الأرضية معطاة.

في التسخين تحت الأرضية بتأثير مباشر ، لا يجوز استخدام العزل الحراري ، أو أن يكون ذو سمك ضئيل ، لأن مهمتهم هي تسخين السطح ، وليس التسخين الرئيسي. عند تسخين الأرضيات الخشبية ، يتم استخدام سخان بين الفواصل ، بالإضافة إلى شبكة معدنية خاصة توزع الحرارة وشاشة من رقائق معدنية تعكس الحرارة باتجاه غطاء الأرضية.

كابل تسخين للتدفئة الأرضية للتخزين الحراري

يتطلب تراكم الأرضيات الدافئة عزلًا حراريًا إلزاميًا ، حيث يقومون بتسخين ذراع التسوية الخرساني بسمك كبير: من 5 إلى 15 سم ، والتي ستتراكم الحرارة. من الأفضل تسخين هذه الأرضيات خلال تعرفة الكهرباء المخفضة ، وفي أوقات أخرى يتم إطلاق الحرارة تدريجياً في الغرفة. طبقة سميكة من العزل ستقلل بشكل كبير من تسرب الحرارة.

من الأفضل عمل هذه الأرضيات في تلك الغرف حيث سيتم وضع الطلاءات ذات المقاومة الحرارية العالية: لوح الباركيه ، اللامينيت ، السجاد. ثم يحدث انتقال الحرارة بلطف شديد ، مما سيزيد من الراحة فقط. يمكن أن يكون نظام التدفئة الأرضية هذا بمثابة التدفئة الرئيسية.

تم وضع كابل التسخين تحت الأرضية في الطبقة الوسطى من ذراع التسوية ، لتوزيع الطاقة الحرارية بشكل متساوٍ. يوضح الجدول أنه يجب استخدام كبل مثل هذا النظام بكثافة طاقة أعلى مع شبكة معدنية تساعد في توزيع الحرارة وتكون عنصرًا معززًا لذراع التسوية. بالنظر إلى أن الكبل سيتم إخفاؤه في طبقة سميكة من ذراع التسوية ، والتي ستوفر تبديدًا للحرارة ، فمن الأفضل استخدام كابل مقاوم ثنائي النواة بكثافة طاقة تبلغ 20 وات / م للتخزين تحت الأرضية للتدفئة. يمكن أيضًا استخدام كبل ذاتي التنظيم ، لكن سعره أعلى بمقدار 3-5 مرات من الكبل المقاوم.

استخدام أنظمة التدفئة هذه محدود لسببين:

• لا تزال تكلفة التدفئة بالطاقة الكهربائية مرتفعة مقارنة بتسخين الغاز.
• قد لا تكون الطاقة المخصصة للشقة أو المنزل كافية ببساطة لتسخين الأرضيات الدافئة المتراكمة.

المتطلبات العامة لكابلات التدفئة تحت الأرضية

المتطلبات الفنية المؤقتة من 2003 تنظيم الترتيبكابلات التدفئة. سنقوم بعمل أهم مقتطفات من هذه الوثيقة الضخمة.

• للاستخدام الشخصي ، يوصى باستخدام KSO فقط للراحة ولتكملة نظام التدفئة الرئيسي.
• في التدفئة الأرضية المباشرة وللتدفئة الأرضية المصنوعة من الخشب ، يجب ألا يكون للكابل طاقة مصنفة تزيد عن 2 كيلووات.
• في أرضيات التخزين الحراري وعند تسخين السلالم والمنحدرات الخارجية ، تبلغ الطاقة المقدرة القصوى للكابل 4 كيلووات.
• يجب مراعاة القاعدة الحديدية: غرفة واحدة - كابل واحد. الاستثناء هو المباني التي تزيد مساحتها عن 25 مترًا مربعًا. م.
• يجب ألا يمر كابل التدفئة إلى الغرف الأخرى.
• يجب عدم وضع كابل التدفئة تحت أثاث ثابت.
• يتم دائمًا تزويد كابلات التدفئة بألواح التركيب وغيرها من الملحقات. هم الذين يجب استخدامهم ، ولا نرحب بأداء هواة.

• يجب وضع الكبل على شكل ثعبان ويجب مراعاة القواعد التالية:
  • لا يُسمح بلمس الكبل وعبوره ولفه وحلقته.
  • من حدود منطقة التمديد إلى حواف الكبل يجب أن تكون هناك مسافة لا تقل عن خطوة التمديد.
  • من الهياكل المعدنية وعناصر الأسلاك ، يجب أن يكون للكابل مسافة لا تقل عن 50 مم ، ومن الهياكل الخشبية - 30 مم ، ومن عناصر أنظمة التدفئة الأخرى - 500 مم على الأقل.
  • يجب أن تكون خطوة التمديد دائمًا أكثر من 6-10 أقطار خارجية.
  • يجب أن تكون المسافة بين أقسام الكبل الموضوع أكبر من أو مساوية لخطوة التمديد.
  • يجب أن يكون الجزء الساخن بالكامل من الكبل مصنوعًا من مادة متجانسة.
  • بالنسبة للكابل داخل ذراع التسوية ، لا تزيد المسافة عن 20 سم ، وفي أرضيات الحركة المباشرة - 10 سم.
• يجب توصيل جميع الكابلات من خلال ترموستات مع مستشعر درجة الحرارة. لا يُسمح بالاتصال المباشر بالتيار الكهربائي إلا في حالات استثنائية للكابلات ذاتية التنظيم.

• يجب أن يكون على مسافة 0.5-1.5 متر فوق الأرض.
• يجب وضع مستشعر درجة حرارة الأرضية على مسافة 0.5 متر على الأقل من الجدران ، ومتصل فقط بسلك نحاسي يوضع في أنبوب بلاستيكي أو معدني مموج.
• يجب إجراء جميع توصيلات كبلات التدفئة والإمداد على منظمات حرارة ، وفي صناديق التوصيل واللوحات الكهربائية باستخدام أطراف التوصيل. غير مسموح بالالتواءات.
• يجب حماية كبلات الطاقة بواسطة قواطع دوائر ذات التصنيفات المناسبة ، ولحماية الأشخاص ، من الضروري استخدام RCD بتيار رحلة تفاضلية لا يزيد عن 30 مللي أمبير.

• يجب أن يتم تركيب KSO فقط من قبل موظفين مؤهلين مع التصريح المناسب.

أسعار تدفئة الكابلات وملحقاتها

كابل التدفئة وملحقاته

خاتمة

• يوصى باستخدام كابل التدفئة للتدفئة الأرضية. التطبيق الأكثر تفضيلاً هو نظام التسخين المباشر أو "الأرضية الرقيقة".
• من بين كبلات التسخين ، من الأفضل استخدام كبل مقاوم ثنائي النواة من حيث نسبة جودة السعر.
• يتم الحصول على اختيار الكبل المطلوب بكثافة الطاقة المطلوبة وطوله وخطوة التمديد نتيجة للحسابات.
• من غير المقبول تغيير طول قسم الكابل المقاوم (باستثناء كابل المنطقة).

فيديو: تركيب كابل تدفئة أرضية من Devi

فيديو: تركيب حصائر التدفئة