Jak zbudowany jest rezystancyjny kabel grzejny? Przewód grzejny jako ogrzewanie podłogowe. Porównanie właściwości przewodów grzejnych

Kabel segmentowy

W klasycznym ujęciu kabel to urządzenie służące do przesyłania prądu lub sygnału elektrycznego z punktu „A” do punktu „B”, jednak w przypadku kabli grzejnych wszystko jest trochę inne. Ich głównym zadaniem jest oddawanie ciepła na całej długości lub w określonych obszarach. Obecnie na rynku dostępne są trzy rodzaje przewodów grzejnych: oporowe, strefowe i samoregulujące. Spośród tych opcji ta ostatnia jest najdroższa, ale często najbardziej obiecująca pod względem zastosowania w prawie wszystkich obszarach.

Zasada działania

Różnica między kablem samoregulującym a kablem rezystancyjnym i strefowym polega na konstrukcji i zasadzie działania. Krótko mówiąc kabel rezystancyjny to długi kocioł, którego nie da się skrócić. W tym przypadku przewodniki prądowe są elementami grzejnymi.

Kabel rezystancyjny.

Strefowy kabel grzejny można przyciąć prąd w nim jest dostarczany przez równoległe przewodniki, pomiędzy którymi nawinięty jest element grzejny z drutu o wysokiej rezystancji. Przez niektóre sekcje drut ten dotyka jednego z przewodzących rdzeni i zapewnia ogrzewanie sekcji „strefy”.

Urządzenie z kablem grzejnym strefowym

Samoregulujący przewód grzejny to inteligentniejsza konstrukcja. Wewnątrz oplotów i ekranów (w zależności od modyfikacji) znajduje się główny element kabla - dwie miedziane żyły, pomiędzy którymi znajduje się matryca grzewcza. Wygląda jak zwykły gęsty polietylen, ale ma właściwości, które wynoszą ogrzewanie kablowe na zupełnie nowy poziom. Matryca ta jest półprzewodnikiem i zmienia swoje właściwości wraz ze zmianą temperatury.

Kabel samoregulujący. Co jest w środku

Przykład ogrzewania podłogowego

Załóżmy, że takim kablem robisz ogrzewanie podłogowe. Ale w różne pokoje zazwyczaj inna początkowa temperatura podłogi, np. w łazience jest jedna, a na korytarzu inna. Co więcej, w tym samym pomieszczeniu początkowa temperatura podłogi może się znacznie różnić, a jeśli zastosujesz kabel rezystancyjny lub strefowy, możesz osiągnąć komfortową równowagę podłogi, ale tylko dzieląc pomieszczenia na strefy „zimne” i „ciepłe”. Aby to zrobić, konieczne będzie zainstalowanie dodatkowych termostatów i czujników termicznych… Niezbyt przyjemna perspektywa, szczególnie biorąc pod uwagę niedociągnięcia, o których napiszemy poniżej.

Aranżacja ciepłej podłogi za pomocą kabla

Kabel samoregulujący pozwala na całkowite wyłączenie termostatu z obwodu. Sam reguluje, gdzie konieczne jest mocniejsze ogrzewanie, a gdzie słabsze ze względu na jego matrycę. Załóżmy, że wróciłeś do domu z zimna i zostawiłeś zaśnieżone buty na podłodze kabel samoregulujący. Zatem obszar, w którym znajdują się buty, będzie nagrzewał się bardziej niż wszystkie inne obszary, dopóki nie nagrzeje butów do ustawionej temperatury.

To znacznie oszczędza energię elektryczną, ponieważ się nagrzewa tylko obszar wymagający ogrzewania.

Przykład hydrauliki

Używanie kabla grzejnego do podgrzewania rury wodnej

Aby przy silnym mrozie woda w wodociągu nie zamarzła, owinąłeś ją. Każdy zawór (wodomierz, filtr zgrubny itp.) ma złożony kształt geometryczny, który nie pozwala, aby kabel bezpośrednio dotykał metalu. Jeśli użyjesz samoregulującego przewodu grzejnego, główne zużycie energii elektrycznej zostanie przeznaczone na ogrzewanie dokładnie tych obszarów, które dotykają metalu, ponieważ. gdzie przenikanie ciepła jest najbardziej widoczne. Jednocześnie wydajność kabla wzrasta kilkukrotnie w porównaniu do innych systemów ogrzewania kablowego.

Przykład ogrzewania dachowego

Podczas ogrzewania dachu z oblodzenia prawie nigdy nie będziesz w stanie odgadnąć, w którym obszarze będzie najbardziej niebezpieczny obszar dla występowania sopli. Używając tego kabla matrycowego półprzewodnikowego, możesz mieć pewność, że obszar z największą ilością lodu/wody zostanie ogrzany.

Ogrzewanie dachowe za pomocą przewodu samoregulującego

Pomocna rada: jeśli zamierzasz używać kabla do ogrzewania dachowego, powinieneś wybrać typ odporny na promieniowanie ultrafioletowe i dobrze tolerowałem. wysoka temperatura, ponieważ temperatura dachu w lecie wzrasta do 50-60 stopni. Na przykład Raychem ETL-10 wytrzymuje temperatury 65 stopni.

Zalety

Oprócz głównych wymienionych, istnieje jeszcze kilka „żetonów”, które uzupełniają obraz.

Kabel można przyciąć na dowolną długość, zaczynając od 20 cm, nie wpływa to w żaden sposób na jego właściwości. Nie będzie obszarów zimnych, a także obszarów o wysokich temperaturach
Można je przekroczyć podczas instalacji. Jest to szczególnie prawdziwe w przypadku ogrzewania urządzeń hydraulicznych. Kabel w miejscu skrzyżowania nie przegrzewa się i nie zawodzi
Pozostaje funkcjonalny po uszkodzeniu. Jeśli z jakiegoś powodu rdzeń przewodzący prąd wewnątrz kabla pęknie, wówczas będzie się on nadal nagrzewał do tego punktu
W przypadku rur grzewczych z przewodem samoregulującym istnieje możliwość wprowadzenia modyfikacji wewnątrz rury, co znacznie zwiększa efektywność
Nie wymaga czujnika ciepła i termostatu. Podłączany bezpośrednio do gniazdka lub przełącznika
Łatwość podłączenia, dostępne są specjalne zestawy do podłączenia do prądu, wewnątrz rury, uszczelniające koniec kabla.

Wady

No cóż, gdzie bez nich? Najważniejsza jest oczywiście cena. W zależności od modyfikacji jest 2-3 razy droższy od tej samej mocy/długości dla rezystancyjnych i strefowych przewodów grzejnych.

Drugą istotną wadą jest to, że kabel samoregulujący nie jest w stanie szybko ogrzać/rozmrozić określonego obszaru. Po prostu nie będzie cieplej niż temperatura znamionowa. Ten kabel jest zaprojektowany bardziej do ciągłego działania, dobry, niski pobór mocy pozwala przetrwać go bezboleśnie dla Twojego portfela

Trzecią wadą, a raczej cechą tego elementu grzejnego, jest zwiększone obciążenie rozruchowe. Załóżmy, że twój kabel ma oznaczenie 50W m.p. (50 watów na metr bieżący) - oznacza to, że po podłączeniu kabla do sieci obciążenie będzie wynosić 80-100 watów na metr do pierwszego nagrzania kabla (1-5 minut) - tę cechę należy uwzględnić przy układaniu okablowanie odpowiedniej sekcji.

Połączenie

Niektóre modele samoregulujących przewodów grzejnych posiadają dodatkowe oploty i ekrany ochronne. Rozważymy podłączenie kabla z dwoma oplotami izolacyjnymi.

Tniemy i usuwamy pierwszą izolację na długość 40 mm;
Pod nim znajduje się miedziany warkocz (ziemia) - skręcamy go w wiązkę;
Pod oplotem znajduje się izolacja wewnętrzna - należy ją zdjąć do matrycy wewnętrznej (jest czarna) na długości 30 mm;
Następnie samą matrycę ostrożnie odcina się, odsłaniając przewody przewodzące prąd, na tę samą długość 30 mm;
Na przewody (przewodzące prąd i uziemienie) zakłada się rurki termokurczliwe o długości 25 mm, osadza się je za pomocą suszarki do włosów, ale najczęściej za pomocą zapalniczki J;
Następnie przewody przewodzące prąd można połączyć z inną rurką termokurczliwą i osadzić razem;
Kabel jest gotowy do podłączenia.

Procedura cięcia kabla

Jak widać, nie ma zasadniczej różnicy w podłączeniu tego kabla od konwencjonalnego kabla zasilającego z uziemieniem. Istnieją różnice w zakończeniu zakończenia takiego kabla. Ponieważ przewód grzejny jest elementem końcowym i nie jest do niczego podłączony - jego koniec musi być odpowiednio zakończony. Producenci samoregulujących przewodów grzejnych oferują specjalne zestawy do ich cięcia i zakańczania. Praca wygląda następująco:

Pierwszą warstwę izolacji ściąga się na długości 20 mm;
Rurkę termokurczliwą zakłada się na oplot miedziany dłuższy o 10 mm;
Po skurczeniu, aż do ostygnięcia rury, wolny koniec zaciska się szczypcami;
Wszystko to po schłodzeniu smaruje się warstwą szczeliwa silikonowego
Na całą konstrukcję nakładana jest kolejna rurka termokurczliwa o większej średnicy, tak aby zachodziła na rurę wewnętrzną o 20 mm w obu kierunkach.
Kurczy się suszarką do włosów, aż na końcu pojawi się wytłaczany silikon.
Rurę zgina się i zaciska szczypcami aż do ostygnięcia

Kolejność pracy przy zakańczaniu kabla

Po takich manipulacjach kabel może bezpiecznie dotrzeć do najbardziej niebezpiecznych i mokrych miejsc. Nie boi się już wilgoci.

Kabel grzejny- jest to specjalny rodzaj kabla, którego głównym zadaniem jest zamiana energii elektrycznej na ciepło. Znajduje zastosowanie zarówno na terenach przemysłowych, jak i w budynkach mieszkalnych wielomieszkaniowych. Szeroko stosowany do układania systemu ogrzewania podłogowego.

Przewód grzejny: krótki opis

Przewód grzejny ma szerokie zastosowanie w wielu dziedzinach działalności. Służy do układania ogrzewania podłogowego i systemów grzewczych. Prawidłowa instalacja pozwala zachować pewne reżim temperaturowy nie tylko w obszarach mieszkalnych, ale także na terenach zewnętrznych.

Działanie przewodu grzejnego jest związane z procesem konwersji prąd elektryczny w element termiczny. Zastosowanie tej metody pozwala na utrzymanie zadanej temperatury. cecha charakterystyczna produktów nie polega na przekazywaniu samej energii, a jedynie na jej odbiorze i przetwarzaniu, bez użycia utleniacza lub paliwa.

Wszechstronność i łatwość użycia, a także szczególna zasada działania determinuje powszechne zastosowanie:

do ogrzewania terenów otwartych;
do ogrzewania rur i odpływów;
do rur grzewczych umieszczonych na dachu;
do ogrzewania podłogowego;
do stosowania na obiektach przemysłowych i wysokotemperaturowych.

Właściwe zastosowanie przewodu grzejnego zapewnia komfort i przytulność w obszarze mieszkalnym, a także gwarantuje bezpieczeństwo na obiektach przemysłowych i terenach otwartych.

Główne typy kabli grzejnych

Kabel grzejny jest warunkowo podzielony na trzy typy. Każdy z nich charakteryzuje się określonymi cechami i właściwościami. Według danych technicznych istnieją:
. rezystancyjny kabel grzejny;
. samoregulujący przewód grzejny;
. strefowy przewód grzejny.

Produkt typu rezystancyjnego to klasyczna konstrukcja, stworzona pod kierunkiem nowoczesnego procesu technicznego. Charakteryzuje się stałymi parametrami mocy i długości, nie można go dzielić na odcinki. Główne zalety typu rezystancyjnego to:

Przystępny koszt;
. prosty schemat instalacji;
. stabilne właściwości;
. wysoki poziom niezawodność.

Z kolei kabel rezystancyjny występuje w trzech głównych odmianach: jednożyłowej, dwużyłowej i strefowej. Pierwszy typ idealnie nadaje się do tworzenia pętli zamkniętych, produkt dwużyłowy charakteryzuje się dostępnością systemu, a kabel strefowy należy do standardowych konstrukcji. Rezystancyjny typ produktu jest szeroko stosowany na terenach otwartych, organizacjach przemysłowych, lokalach mieszkalnych, magazynach i hangarach.

Kabel samoregulujący wyróżnia się obecnością w strukturze produktu matrycy, która jest wykonana z elastycznego materiału półprzewodnikowego. Poziom oporu zależy bezpośrednio od wskaźnika temperatury środowisko. Zalety produktu samoregulującego obejmują:
minimalne koszty energii;

łatwa instalacja;
możliwość regulacji długości;
elastyczność;
elastyczność;
długa żywotność.

Kabel strefowy jest kompletnym analogiem kabla rezystancyjnego, jest szeroko stosowany w przemyśle i innych obszarach. Główną zaletą modelu jest możliwość regulacji długości, bez utraty oporu i mocy. Charakterystyczną różnicą produktu strefowego jest połączenie jednego końca z całkowitym uszczelnieniem drugiego.

Gdzie kupić kabel grzejny

Kup kabel grzejny w Moskwie Można w firmie „ONKlimat”. Główną działalnością organizacji jest sprzedaż towarów do montażu systemów klimatycznych, a także systemów ogrzewania podłogowego. Na stronie prezentowana jest szeroka gama produktów wiodących producentów.

Główną zaletą „ONKlimatu” jest towar wysokiej jakości za rozsądną cenę. Jeszcze jeden kluczowa cecha Firma ma zapewnić partnerów do montażu urządzeń klimatyzacyjnych i systemów ogrzewania podłogowego.

Aby uzyskać szczegółowe informacje na temat działalności organizacji, a także zamówić usługi specjalistów, zadzwoń pod wskazane numery telefonów.

Ogrzewanie podłogowe Caleo

Ogrzewanie podłogowe pod laminatem

Ciepła podłoga pod płytką

Ciepła podłoga w jastrychu

W przypadku niebezpieczeństwa zamarznięcia rur eksperci zalecają użycie kabla do ich ogrzania. Gdy rury znajdują się na otwartej przestrzeni, na głębokości do półtora metra lub w nieogrzewanych pomieszczeniach, należy przede wszystkim zastosować kabel grzejny.

Aby zapobiec wytrącaniu się ciał stałych, utrzymać określoną temperaturę i zapewnić określone natężenie przepływu płynu w rurze, często stosuje się kabel grzejny.

Do rur grzewczych stosuje się dwa rodzaje kabli: rezystancyjne i samoregulujące.

Kabel rezystancyjny

Posiada wysoką, trwałą odporność. Różni się prostotą i taniością. Taki kabel do rur grzewczych składa się z rdzenia wewnętrznego, który jest wykonany z materiału o dużej wytrzymałości. Rdzeń jest w stanie wytwarzać ciepło tylko wtedy, gdy przepływa prąd.

Rdzeń jest całkowicie w izolacji z tworzywa sztucznego i ma na górze oplot miedziany. Nie można przeciąć takiego kabla, ponieważ jest on wykonany w standardowej długości. Jego moc jest stała i wynosi 10-20 watów na metr kabla.

Głównymi wadami kabla rezystancyjnego są: niska odporność na zużycie i możliwość przegrzania, przez co szybko ulega awarii. Aby zapobiec przegrzaniu należy zastosować czujniki termiczne, które wyłączą ogrzewanie po osiągnięciu zadanej temperatury.

Istnieją dwa rodzaje kabli rezystancyjnych - liniowy i strefowy. Kabel liniowy do rur grzewczych zawiera ciepło, które jest uwalniane w wyniku efektu Joule'a-Lenza podczas przepływu prądu. Konstrukcja kabla ma swoją specyfikę, gdy przewód grzejny doświadcza całkowitego spadku przyłożonego napięcia, jednak nie następuje jego przegrzanie.

Może mieć ponad kilkaset metrów długości. Istnieje jednordzeniowy, dwurdzeniowy lub z kilkoma rdzeniami w postaci linii lub spiral. Nie ma możliwości dowolnego przecięcia takiego kabla.

Kabel strefowy różni się od kabla liniowego konstrukcją. Kabel strefowy składa się z dwóch równoległych przewodów przewodzących prąd. Izolacja przewodnika posiada „okna” przesunięte względem siebie o zadaną odległość. Od góry rdzenie pokryte są cienką spiralą drucianą wykonaną ze stopu o dużej wytrzymałości.

Istnieje możliwość pocięcia kabla strefowego na określone odcinki o minimalnej długości 1,5-2 metry. Kabel strefowy nazywany jest kablem dużej mocy, ze względu na brak zależności mocy od temperatury.

Samoregulujący kabel do ogrzewania

Ma zmienny opór, to znaczy istnieje zależność od temperatury. Wzrost wymiany ciepła następuje, gdy następuje spadek temperatury i odwrotnie, gdy temperatura wzrasta, następuje spadek wymiany ciepła.

Samoregulujący rurowy kabel grzejny, podobnie jak kabel oporowy, składa się z dwóch równoległych żył, jednak żyły te nie są od siebie izolowane. Znajdują się w matrycy polimerowej lub są połączone spiralnymi nitkami polimerowymi. Proces samoregulacji odbywa się dzięki znacznemu wzrostowi rezystancji podczas nagrzewania urządzenia wytwarzającego ciepło kabla, który jest wykonany z przewodzącego materiału polimerowego.

Cechy, które posiada samoregulujący kabel do ogrzewania wodno-kanalizacyjnego:

Dzięki dwóm równoległym przewodom zapewnione jest stałe napięcie na całej długości;

Dzięki termoplastycznej powłoce realizowana jest izolacja oraz ochrona przed wilgocią i ścieraniem;

Dzięki oplotowi następuje uziemienie i dodatkowa ochrona przed wpływami mechanicznymi.

Gdy temperatura zewnętrzna spada, kabel grzejny do rur wodociągowych sam radzi sobie ze spadkiem mocy cieplnej, zmniejszając w ten sposób zużycie energii elektrycznej lub w ogóle nie ma potrzeby stosowania czujników temperatury. Możesz od razu podłączyć kabel do sieci.

Mimo że kabel samoregulujący jest droższy od rezystancyjnego, nie warto na nim oszczędzać, gdyż zastosowanie kabla samoregulującego będzie w pełni uzasadnione ze względu na redukcję kosztów w okresie użytkowania.

Zalety:

W przypadku kabla rezystancyjnego ważne jest jednorodne środowisko na całej długości, co jest bardzo trudne do zapewnienia. Dlatego taki kabel często się przegrzewa i ulega awarii. W przypadku kabla samoregulującego spadek temperatury w obszarach o małym radiatorze następuje niezależnie, podczas gdy temperatura w pozostałych obszarach jest utrzymywana;

Wysoka odporność na nagłe spadki napięcia, nawet przy długotrwałym utrzymywaniu się podwyższonego napięcia;

Istnieje możliwość wykonania zakładki kablowej;

Kabel można przyciąć na wymaganą długość.

Jeśli urządzenia systemu grzewczego zostaną zignorowane, podczas zmian temperatury w rynnach będzie stale tworzyć się szron, co może znacznie zwiększyć obciążenie mechaniczne mechanizmów mocowania rynien i rynien. Powstałe w ten sposób oblodzenie znacznie skraca czas eksploatacji odpływu, a maksymalnie może doprowadzić do zniszczenia niektórych urządzeń elewacyjnych.

Celem zainstalowania systemu drenażu grzewczego jest ciągły przepływ stopionej wody, dla którego zapewnione są niezamarzające kanały przepływowe. Zainstalowanie kabla grzejnego pozwala całkowicie wyeliminować powstawanie lodu na urządzeniach odpływowych i innych obszarach, w których istnieje duże prawdopodobieństwo jego wystąpienia. Jednocześnie funkcjonalność odpływu jest tworzona przez cały okres zimowy.

Wydajność systemów grzewczych przypada na okres odwilży – jesień i wiosna, kiedy temperatura waha się od -5 do +3 stopni. Z reguły instalacja grzewcza wyposażona jest w czujniki temperatury, za pomocą których niezależnie kontrolowana jest praca całego systemu.

Obszary inżynieryjne, w których najczęściej układany jest kabel grzejny:

rynny;

Lejki i obszary wokół lejków;

Tace drenażowe i zbierające wodę;

Gzymsy;

Rury kanalizacyjne burzowe.

Kabel grzewczy dachowy

Taki kabel całkowicie zapobiega tworzeniu się lodu na dachu. Warto jednak zaznaczyć, że efektywne działanie kabla do ogrzewania dachu możliwe jest jedynie w okresie jesienno-wiosennym, a także podczas odwilży. Wyjaśnia to fakt, że w temperaturach poniżej minus 15 stopni taki system ogrzewania jest bezużyteczny. Ponadto możliwe jest uszkodzenie dachu.

System ogrzewania „ciepłej podłogi” od dawna udowodnił swoją skuteczność i komfort, dlatego jest szeroko stosowany na całym świecie. Podstawowe pytanie brzmi: jakie źródło energii wykorzystuje się do produkcji ciepła? Dopóki istnieje współczesna różnica w cenach energii, taniej jest spalać paliwa stałe lub węglowodory, podgrzewać wodę otrzymanym ciepłem, a następnie pompować ją rurami ciepłej podłogi. Ale o wiele wygodniej jest zastosować kabel grzejny jako ciepłą podłogę niż skomplikowany system rurociągów, zespołów kolektorów i pomp. Dominacja węglowodorów na rynku energii nie będzie trwała wiecznie, a wygodniejsza w przesyłaniu i wykorzystaniu energia elektryczna nieuchronnie będzie coraz częściej wykorzystywana do celów grzewczych.

Teoretyczny program dydaktyczny z zakresu ogrzewania kablowego

Jak wiadomo ze szkolnych zajęć z fizyki, prąd elektryczny to nic innego jak ukierunkowany ruch naładowanych cząstek pod wpływem pola elektrycznego. Jeśli jakakolwiek substancja ma takie swobodnie naładowane cząstki, które mogą się poruszać, wówczas nazywa się ją przewodnikiem, a jeśli nie, to dielektrykiem. Substancje, które mogą zmieniać liczbę cząstek w zależności od czynników zewnętrznych, nazywane są półprzewodnikami. W metalach pospolitych ładunek przenoszony jest przez elektrony, w elektrolitach przez kationy i aniony, a w gazach przez elektrony i jedności.

Żaden przewodnik nie pozwala na swobodny przepływ naładowanych cząstek, ale zapewnia mu pewien opór, co fizycznie tłumaczy się faktem, że cząstki zderzają się z atomami przewodnika, „rozluźniają” je, tracąc energię i w rezultacie energia prądu elektrycznego jest częściowo przekształcana w energię wewnętrzną przewodnika, która wyraża się w jego nagrzaniu.

Zdolność przewodnika do przeciwstawiania się przepływowi prądu elektrycznego jest logicznie nazywana oporem.

Jak widać ze wzoru, rezystancja zależy od rezystywności, która odnosi się do danych odniesienia (jest niezmienna dla konkretnego materiału), długości przewodnika i jego pola przekroju. Specyficzne rezystancje różnych przewodników można zobaczyć w tabeli.

Oczywiście do przesyłu energii elektrycznej konieczne jest zastosowanie materiałów o jak najniższej rezystywności – wtedy procent strat będzie niewielki. Są to aluminium, miedź i stal o dużych przekrojach do produkcji kabli, przewodów, linii energetycznych. W elektronice stosuje się srebro, złoto, cynę, platynę.

Jeżeli do ogrzewania stosuje się przewodniki, wówczas właściwości szkodliwe dla przenoszenia strat energii okazują się bardzo przydatne do wytwarzania ciepła, dlatego wybiera się materiały o dużej rezystywności: wolfram, nichrom, stal ocynkowaną, różne stopy, które producent grzejnika może zachować tajemnicę.

Aby oszacować ilość energii cieplnej, jaką przewodnik może uwolnić pod wpływem przepływu prądu elektrycznego, stosuje się prawo Joule'a-Lenza, odkryte w XIX wieku.

Prawo Joule’a-Lenza

Zgodnie z tym prawem ilość ciepła Q jest równa pracy A i zależy bezpośrednio od kwadratu siły prądu - I, rezystancji - R i przedziału czasu Δt.

Z powyższego schematu widać, że w obwodzie zamkniętym płynie prąd, mierzony amperomierzem, i będzie on taki sam w każdym jego odcinku. W zbiorniku wody znajduje się element grzejny R, którego rezystancja jest na tyle większa niż innych przewodników, że można je po prostu pominąć. Zgodnie z prawem Joule'a-Lenza, przy oporze R zostanie uwolniona pewna ilość ciepła, która zacznie podgrzewać wodę w zbiorniku, podczas gdy w innych częściach obwodu nie będzie wydzielane żadne ciepło. Reostat może zmieniać prąd w obwodzie, a ilość wytwarzanego ciepła odpowiednio się zmieni.

Schemat doświadczenia potwierdzającego działanie prawa Joule'a-Lenza

To efekt tego prawa widzimy na przykładzie czajników elektrycznych, żelazek, bojlerów, gdzie opór ich termoelektrycznych grzejników – elementów grzejnych, jest znacznie większy niż okablowanie elektryczne. Dlatego wydzielają więcej ciepła. Kabel grzejny to ten sam element grzejny, tylko ma większą długość, więc ciepło nie jest uwalniane lokalnie, ale na całej długości kabla. Ciepło wydzielane przez kabel przekazywane jest do konstrukcji budynku, w tym do wykładziny podłogowej. Przewody grzejne można układać w wylewce, w kleju do płytek, w specjalnych elementach metalowych. Wiodące kable zasilające o niskiej rezystancji nazywane są „zimnymi” lub końcówkami montażowymi.

Klasyfikacja przewodów grzejnych

Wydawałoby się, co jest łatwiejsze? Trzeba wziąć materiał o dużej oporności, zrobić z niego kabel, obliczyć wydzielane przez niego ciepło i gotowe. Jednak w rzeczywistości jest to dalekie od przypadku, kable grzejne muszą spełniać szereg specyficznych wymagań, które zostaną omówione poniżej.

W systemach ogrzewania kablowego (KSO) można zastosować zupełnie inną konstrukcję, zastosowane materiały, gęstość mocy kabla, w zależności od przeznaczenia:

. Przede wszystkim używany jest system ciepły podłoga”, ale także używany ciepłyściany i nawet ciepły sufit. Zwykle elektryczne ogrzewanie podłogowe zapewnia komfort lub dodatkowe ogrzewanie oprócz głównego systemu. Jako głównego źródła ciepła nie zaleca się ich stosowania ze względu na nieopłacalność, a w większości przypadków jest to niedopuszczalne, gdyż żadna organizacja energetyczna nie wyda pozwolenia na przydzieloną moc.

Ogrzewanie dachów i rynien jest najskuteczniejsze w przypadku kabli grzejnych, ponieważ pozwalają one uniknąć kosztownych napraw dachu, a także eliminują obrażenia spowodowane spadającymi soplami.

Ogrzewanie werandy, schodów, podjazdów, wejścia do garażu, przestrzeni pod bramą wjazdową na teren domu. Zimą korzyści związane z komfortem i bezpieczeństwem stosowania CSR w tych obszarach są wymierne.

Ogrzewanie rurociągów w domach prywatnych. Rury należy zawsze układać poniżej głębokości zamarzania gruntu, jednak zdarza się, że w punktach wyjścia przejście przez fundament, nawet izolacja termiczna nie pomaga zabezpieczyć rur przed zamarznięciem. Najlepszym wyborem będą kable grzejne.

Rezystancyjny kabel grzejny

Już sama nazwa tego typu kabla oznacza, że jest to obciążenie rezystancyjne – rodzaj wydłużonego przewodnika posiadającego stałą rezystancję, która jest większa od rezystancji „zimnych kabli”: zasilającego i instalacyjnego. Ogrzewanie odbywa się za pomocą przewodzących drutów grzejnych z miedzi lub specjalnego stopu zamkniętych w izolacji. Na izolację koniecznie należy nałożyć ekran z plecionki miedzianej lub osłony foliowej wraz z rdzeniem drenażowym.

Ekran spełnia bardzo ważne funkcje:

Ekran redukuje promieniowanie elektromagnetyczne, które jest charakterystyczne dla wszelkich przewodników z prądem, zwłaszcza przemiennym.
Ekran połączony jest z masą (przewodem PE), która stanowi część układu wyrównywania potencjałów (PSS). Jeśli nastąpi awaria izolacji, prąd upływowy zbliży się do ekranu i spłynie do ziemi, co ochroni osobę przed porażeniem prądem. Ponadto spowoduje to zadziałanie wyłączników automatycznych i urządzeń różnicowoprądowych (RCD).

Kable rezystancyjne w swojej konstrukcji to:

Kabel rezystancyjny jednożyłowy - do ogrzewania służy jeden rdzeń przewodzący. Jest to najtańszy rodzaj kabli grzejnych i wymaga starannego ułożenia, ponieważ początek i koniec tego kabla muszą zbiegać się w jednym punkcie i być podłączone do specjalnych urządzeń sterujących - termostatów.
Dwużyłowy kabel grzejny w części środkowej posiada dwie żyły zamknięte w ekranie. W tym przypadku albo oba przewodniki mogą się nagrzewać, albo jeden przewodnik nagrzewa się, a drugi zasila lub, jak to się nazywa, zwraca. Na końcu odcinka kabla dwużyłowego znajduje się specjalna tulejka końcowa, która łączy dwa przewody grzejne i izoluje kabel. Zalety kabla dwużyłowego są oczywiste - aby go ułożyć, wystarczy ułożyć go w serpentynę, bez konieczności zwracania go z powrotem do termostatu. Poziom promieniowania elektromagnetycznego w kablu dwużyłowym jest znacznie mniejszy niż w kablu jednożyłowym, ponieważ prądy płyną w przewodach grzejnych w przeciwnym kierunku. Oczywiście te kable są droższe.

Kable rezystancyjne sprzedawane są w gotowych odcinkach o stałej długości, której nie wolno w ogóle zmieniać. Dlaczego? Faktem jest, że najważniejszą cechą każdego kabla grzejnego jest moc właściwa wydzielana przez jeden metr bieżący kabla. Powinna mieścić się w przedziale 10-20 W/m, a w żadnym wypadku nie więcej, gdyż doprowadzi to do przegrzania kabla i jego awarii. Na przykład, skracając kabel rezystancyjny o połowę, rezystancja zmniejsza się o połowę, co zgodnie z prawem Joule’a-Lenza prowadzi do dwukrotnego wzrostu ilości ciepła, a materiał kabla nie jest do tego przeznaczony.

Zestaw kabla rezystancyjnego o stałej długości z zestawem montażowym

Długość przekroju dobierana jest na podstawie obliczeń. Producenci produkują zestawy o długości odcinków od 10 do 110 metrów, dzięki czemu zawsze można wybrać wymagany kabel o wymaganej gęstości mocy. Są rezystancyjne kable na szpulach, z których możesz wyciąć dowolną długość, ale jest to przywilej specjalistów potrafiących dokonać niezbędnych obliczeń.

Zalety rezystancyjnego kabla grzejnego:

Rozsądna cena.
Trwałość cech.
Brak prądów rozruchowych nie wymaga stosowania specjalnych wyłączników typu C.

Wady kabla rezystancyjnego to:

W przypadku niepiśmiennej instalacji istnieje niebezpieczeństwo lokalnego przegrzania, co doprowadzi do awarii kabla.
Niemożność zmniejszenia długości przewodu grzejnego bez zmiany jego właściwości.
Kabel musi posiadać niezbędne parametry przewodzenia ciepła.

Rezystancyjny kabel strefowy (przekrojowy).

Ewolucją rezystancyjnych kabli grzejnych było wynalezienie kabla strefowego (przekrojowego), w którym przez środek przechodzą dwa przewody o małej rezystancji, zamknięte w izolacji. Na przewodnikach nawinięta jest spirala z drutu o wysokiej rezystancji. Po pewnym czasie (zwykle 1 metr) przewód ten podłącza się na przemian do jednego, a następnie do drugiego przewodu centralnego. Oczywiście w tym przypadku każda sekcja (strefa) będzie niezależnym elementem grzejnym, podobnie jak równoległe połączenie rezystorów.

Zalety kabla strefowego:

Ta sama gęstość mocy kabla na całej długości.
stabilność wydajności.
Podczas uruchamiania nie pobiera dużych prądów.

Wady strefowego kabla rezystancyjnego:

Niebezpieczeństwo lokalnego przegrzania.
Potrzeba wymiany ciepła.
Wyższa cena w porównaniu do konwencjonalnych kabli rezystancyjnych.

Maty grzewcze

Aby ułatwić proces układania ciepłej podłogi, producent wykonuje specjalne, w których kabel o wymaganym skoku jest przymocowany do siatki polimerowej. Bardzo wygodnie jest ułożyć takie maty na płaskim podłożu przed ułożeniem płytek ceramicznych. Można je montować bezpośrednio w warstwie kleju do płytek, co jest ich główną zaletą. To prawda, że \u200b\u200bmusimy uważnie monitorować, czy nie pozostały żadne puste przestrzenie powietrzne, które spowodują lokalne przegrzanie.

W pomieszczeniach o skomplikowanej geometrii ułożenie mat może być utrudnione. To jest ich główna wada.

Ceny poszczególnych rodzajów mat grzewczych

mata grzewcza

Samoregulujący przewód grzejny

Sztandarowym wśród wszystkich przewodów grzejnych jest samoregulujący przewód grzejny, który potrafi zmieniać temperaturę ogrzewania, a co za tym idzie także oddawanie ciepła w zależności od temperatury otoczenia.

Pomiędzy obydwa przewodniki wciśnięta jest specjalna matryca polimerowa o właściwościach półprzewodnika. Wraz ze spadkiem temperatury matryca kurczy się, ale tworzy się w niej wiele ścieżek przewodzących ciepło o dużym oporze. Przepływający prąd powoduje nagrzewanie się matrycy i kabla. Wraz ze wzrostem temperatury polimer rozszerza się i liczba dróg przepływu prądu maleje, aż w końcu nadchodzi moment, w którym prądy stają się zaniedbywalne, co prowadzi do zaprzestania nagrzewania kabla. Każda sekcja kabla działa niezależnie.

Kabel samoregulujący „wybiera” gdzie i jak ogrzewać

Na wierzchu polimeru półprzewodnikowego znajduje się warstwa izolacji żaroodpornej, następnie ekran miedziany lub stalowy i kolejna warstwa izolacji. Każdy kabel ma swoją liniową (specyficzną) zależność mocy od temperatury i jest wybierany na podstawie warunków pracy i przeznaczenia.

Zalety kabli samoregulujących:

Oszczędność energii, która następuje w wyniku ogrzewania tylko niedostatecznie ogrzanych obszarów.
Niezależność mocy właściwej od długości kabla.
Kabel ten „wybacza” błędy montażowe. Nawet nakładanie się kabla nie doprowadzi do jego przegrzania i awarii.

Wady kabli samoregulujących:

Kable te charakteryzują się wysokimi prądami rozruchowymi, szczególnie w przypadku długich przebiegów na zimno. Wiąże się to z koniecznością zainstalowania wyłączników klasy C, które pozwalają na dziesięciokrotne udary prądowe w porównaniu do znamionowego.
Polimerowa matryca półprzewodnikowa ma ograniczoną żywotność.
Wysoka cena takich kabli często sprawia, że ich zastosowanie jest wątpliwą korzyścią.

Kabel grzejny jako ciepła podłoga

Planując aranżację w lokalu, należy najpierw zdecydować, jaką funkcję będzie on pełnił.

Przewód grzejny do ogrzewania podłogowego bezpośredniego działania

Bezpośrednie ogrzewanie podłogowe zwykle umieszcza się w cienkiej warstwie jastrychu bezpośrednio przed wykładziną podłogową, na przykład w warstwie kleju do płytek. Głównym zadaniem takich podłóg jest szybkie ogrzanie powierzchni podłogi do komfortowej temperatury 24-27°C. Idealnie nadają się do tego maty z cienkim przewodem, a także rezystancyjny jednożyłowy lub dwużyłowy przewód grzejny. Wymagane cechy można znaleźć w tabeli.

Wymaganą moc zainstalowaną uzyskuje się poprzez rozmieszczenie kabli w taki sposób, aby na metr kwadratowy ułożyć tyle kabla, aby zapewnić wymaganą moc. W zależności od powierzchni pomieszczenia obliczana jest całkowita długość kabla grzejnego. Metodę obliczania ogrzewania podłogowego podano w.

W ogrzewaniu podłogowym o działaniu bezpośrednim nie można stosować izolacji termicznej lub mieć minimalną grubość, gdyż ich zadaniem jest ogrzewanie powierzchni, a nie głównego ogrzewania. Podczas ogrzewania podłóg drewnianych stosuje się grzejnik pomiędzy opóźnieniami, a także specjalną metalową siatkę rozprowadzającą ciepło i ekran foliowy odbijający ciepło w kierunku wykładziny podłogowej.

Kabel grzejny do akumulacyjnego ogrzewania podłogowego

Gromadzące ciepłe podłogi wymagają obowiązkowej izolacji termicznej, ponieważ ogrzewają wylewkę betonową o znacznej grubości: od 5 do 15 cm, która będzie akumulować ciepło. Lepiej ogrzewać takie podłogi w okresie obniżonych stawek za prąd, a innym razem ciepło będzie stopniowo uwalniane do pomieszczenia. Gruba warstwa izolacji znacznie zmniejszy uciekanie ciepła w dół.

Takie podłogi najlepiej wykonywać w pomieszczeniach, w których układane będą powłoki o dużej odporności termicznej: deska parkietowa, laminat, dywan. Wtedy transfer ciepła będzie przebiegał bardzo delikatnie, co tylko zwiększy komfort. Taki system ogrzewania podłogowego może już pełnić funkcję ogrzewania głównego.

Przewód ogrzewania podłogowego układa się w środkowej warstwie wylewki, co zapewnia bardziej równomierne rozprowadzenie energii cieplnej. Z tabeli wynika, że do takiego układu należy zastosować kabel o większej gęstości mocy w połączeniu z siatką metalową, która ułatwi rozprowadzanie ciepła i będzie stanowić element wzmacniający wylewkę. Biorąc pod uwagę, że kabel będzie ukryty w grubej warstwie jastrychu, który zapewni odprowadzanie ciepła, do akumulacyjnego ogrzewania podłogowego najlepiej zastosować dwużyłowy kabel rezystancyjny o gęstości mocy 20 W/m. Można też zastosować kabel samoregulujący, ale jego cena jest 3-5 razy wyższa niż kabla rezystancyjnego.

Zastosowanie takich systemów grzewczych jest ograniczone z dwóch powodów:

Koszt ogrzewania energią elektryczną jest nadal wysoki w porównaniu z ogrzewaniem gazowym.
Moc przydzielona do mieszkania lub domu może po prostu nie wystarczyć do ogrzania gromadzących się ciepłych podłóg.

Ogólne wymagania dotyczące kabli ogrzewania podłogowego

Tymczasowe wymagania techniczne z 2003 roku regulować porządek kable grzewcze. Przytoczymy najważniejsze fragmenty tego obszernego dokumentu.

Do użytku osobistego zaleca się stosowanie KSO wyłącznie dla komfortu i uzupełnienia głównego systemu grzewczego.
W przypadku ogrzewania podłogowego bezpośredniego działania i ogrzewania podłogowego wykonanego z drewna moc znamionowa kabla nie powinna przekraczać 2 kilowatów.
W podłogach magazynujących energię cieplną oraz podczas ogrzewania zewnętrznych schodów i ramp maksymalna moc znamionowa kabla wynosi 4 kW.
Należy przestrzegać żelaznej zasady: jedno pomieszczenie - jeden kabel. Wyjątek stanowią lokale powyżej 25 mkw. M.
Przewód grzejny nie może przechodzić do innych pomieszczeń.
Przewodu grzejnego nie wolno układać pod stałymi meblami.
Kable grzejne dostarczane są zawsze z płytami montażowymi i innymi akcesoriami. To z nich trzeba korzystać, żadne amatorskie występy nie są mile widziane.

Kabel należy ułożyć w formie węża, przestrzegając następujących zasad:
- Dotykanie, krzyżowanie, skręcanie i zapętlanie kabla jest niedozwolone.
- Od granic strefy układania do krawędzi kabla musi znajdować się odległość nie mniejsza niż stopień układania.
- Od konstrukcji metalowych i elementów okablowania kabel musi znajdować się w odległości co najmniej 50 mm, od konstrukcji drewnianych - 30 mm, a od elementów innych systemów grzewczych - co najmniej 500 mm.
- Etap układania powinien zawsze wynosić więcej niż 6–10 średnic zewnętrznych.
- Odległość pomiędzy odcinkami ułożonego kabla musi być większa lub równa skokowi układania.
- Cała gorąca część kabla musi być wykonana z jednorodnego materiału.
- W przypadku kabla wewnątrz jastrychu odstęp nie przekracza 20 cm, a w podłogach bezpośredniego działania - 10 cm.
Wszystkie kable należy podłączyć poprzez termostat z czujnikiem temperatury. Bezpośrednie podłączenie do sieci jest dozwolone tylko w wyjątkowych przypadkach w przypadku kabli samoregulujących.

powinien znajdować się w odległości 0,5-1,5 metra nad podłogą.
Czujnik temperatury podłogi musi znajdować się w odległości co najmniej 0,5 metra od ścian i być podłączony wyłącznie przewodem miedzianym umieszczonym w falistej rurce z tworzywa sztucznego lub metalu.
Wszelkie połączenia przewodów grzejnych i zasilających należy wykonać na termostatach, w skrzynkach przyłączeniowych i tablicach elektrycznych za pomocą zacisków. Żadne skręty nie są dozwolone.
Kable zasilające muszą być zabezpieczone wyłącznikami automatycznymi o odpowiednich wartościach znamionowych, a w celu ochrony ludzi obowiązkowe jest stosowanie wyłącznika różnicowoprądowego o prądzie różnicowym nie większym niż 30 mama.

Instalację KSO może przeprowadzić wyłącznie wykwalifikowany personel posiadający odpowiednie uprawnienia.

Ceny przewodów grzejnych i akcesoriów

Kabel grzejny i akcesoria

Wniosek

Przewód grzejny zalecany jest do ogrzewania podłogowego. Najbardziej preferowanym zastosowaniem jest bezpośredni system ogrzewania lub „cienka podłoga”.
Wśród kabli grzejnych najlepiej zastosować kabel rezystancyjny dwużyłowy ze względu na stosunek ceny do jakości.
W wyniku obliczeń uzyskuje się wybór pożądanego kabla o wymaganej gęstości mocy, jego długości i etapie układania.
Niedopuszczalna jest zmiana długości odcinka kabla rezystancyjnego (z wyjątkiem kabla strefowego).