Главная страница ДонНТУ   Страница магистров ДонНТУ   Поисковая система ДонНТУ   Автобиография
  Библиотека   Ссылки   Отчет о поиске   Автореферат

Магистр ДонНТУ Сагин Александр Анатольевич
Сагин Александр Анатольевич

Факультет: Электротехнический
Кафедра электрических систем

Специальность: Электрические сети и системы


НАПОЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ОБОГРЕВА

       Тема электрического обогрева становится более актуальной в наше время. Кроме низкой первоначальной стоимости преимущества электрического обогрева заключаются в простоте использоваться, универсальности и гибкости, а также легкости настройки в соответствии с различными потребностями. Современные средства управления и программируемые системы заботятся о поддержании в каждой комнате заданной температуры. Основным элементом рассматриваемых систем обогрева является греющий кабель. Принцип работы греющего кабеля заключается в преобразовании электрической энергии в тепловую.

       В данном разделе рассматривается классификация греющего кабеля.

КЛАССИФИКАЦИЯ РЕЗИСТИВНОГО ГРЕЮЩЕГО КАБЕЛЯ

       Греющие кабели постоянного сопротивления (резистивные), имеющие одну (в дальнейшем одножильные) или две (в дальнейшем двухжильные) греющие жилы, к которым подводится электрическое питание. Греющая жила отличается незначительной величиной положительного температурного коэффициента сопротивления, благодаря чему линейная мощность резистивного кабеля по мере разогрева изменяется незначительно.

       Конструктивные особенности одножильных и двужильных греющих кабелей см. рис. 1-5:

СТОЙКОСТЬ К ВОЗДЕЙСТВИЮ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ

       Универсальные греющие кабели (резистивные) имеющие наружную оболочку ПВХ применяются для решения задач электрообогрева полов, для систем антиобледения на кровлях, обогрева открытых площадей и трубопроводов. При эксплуатации таких систем на открытом воздухе средний срок службы греющего кабеля составляет до 10 лет. И зависит от агрессивности среды, воздействия ультрафиолетового излучения и режима эксплуатации.

       Греющий кабель серии PTFE (тефлон) обеспечивает защиту от воздействия ультрафиолетового излучения, агрессивных химических растворов или паров, срок службы в данных условиях превышает 30 лет.

БЕЗОПАСНОСТЬ ГРЕЮЩЕГО КАБЕЛЯ

       Производство универсальных греющих кабелей с применением новой технологии и новых экологически чистых материалов стойких к воздействию ультрафиолетового излучению, агрессивным химическим средам и парам позволяет использовать эту продукцию для решения задач обогрева, как в быту, так и в промышленности и обеспечивает электро и пожаробезопасность.

       Электробезопасность греющего кабеля, согласно европейских норм, обеспечивается наличием как минимум трехслойной изоляцией и защитного экрана из плетенной медной проволоки, не изменяющих своих электроизоляционных свойств при температуре греющей жилы (85…120?С) на период эксплуатации. Наличие экрана обеспечивает:

       - защиту потребителя от поражения электрическим током, согласно требованиям ПУЭ (правило устройств и эксплуатации электроустановок)

       - защиту потребителя от электромагнитных излучений, уровень которых от 100…1000 раз меньше, чем уровень излучения от электробытовых приборов.

СЕКЦИЯ ГРЕЮЩЕГО КАБЕЛЯ

       Секция греющего кабеля – это готовое заводское изделие, состоящее из греющего кабеля, соединительной муфты и питающего кабеля для подключения к электрической сети. Соединение греющего и питающего кабелей выполнено специальным герметичным соединением (муфта).

       Ниже рассмотрены типы секции греющего кабеля.

I. CЕКЦИЯ НА ОСНОВЕ ОДНОЖИЛЬНОГО РЕЗИСТИВНОГО ГРЕЮЩЕГО КАБЕЛЯ

       Секция одножильного греющего кабеля имеет две соединительные муфты и две пары питающих кабелей.

       Принцип соединения греющего кабеля и монтажного провода в муфте показан на рисунке:

II. СЕКЦИЯ НА ОСНОВЕ ДВУЖИЛЬНОГО РЕЗИСТИВНОГО ГРЕЮЩЕГО КАБЕЛЯ

       Секция двужильного греющего кабеля имеет одну соединительную муфту и одну концевую муфту-заделку. Две токоведущие жилы греющего кабеля, расположенные рядом и соединенные на конце секции, при подключении к источнику питания образуют замкнутую цепь. Данная конструкция позволяет упростить монтаж греющего кабеля.

       Принцип соединения греющего кабеля и монтажного провода в муфте показан на рисунке:

СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРООТОПЛЕНИЯ

“ТЕПЛЫЙ ПОЛ”

       Используя продукцию немецкого производителя RMS Heating systems можно решать задачи комфортного обогрева пола и задачи отопления помещения, даже в помещениях с высокими теплопотерями, например такими как зимний сад, где площадь остекления может составлять более 50%, а приведенные теплопотери 220-250 Ватт/м2. Для решения задач электроотопления рекомендуем Вам обратиться к представителю производителя в Вашем регионе, который выполнит все необходимые расчеты для оптимального выбора оборудования и предоставит Вам все необходимые технические консультации.

       Рассмотрим более простую задачу системы комфортного обогрева «Теплый пол». Данную задачу можно выполнить используя как греющие кабели, так и мини маты.

ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ НА ГРЕЮЩИХ КАБЕЛЯХ

       

В состав системы входят:
- одна или несколько секций греющего кабеля
- регулятор температуры пола (в комплекте с датчиком температуры пола)
- монтажная лента  или сетка (пластиковая или металлическая)
- медная или гофрированная трубка для датчика температуры

       О секциях греющего кабеля было сказано выше. Выбор секции на основе одножильного греющего кабеля можно выполнить по рекомендациям, приведенным в таблице, (см. приложение). Отметим, что в системах “Теплый пол” используются резистивный одножильный и двужильный греющие кабели с удельной мощностью 17,5…20 Вт/метр. Использование греющего кабеля с меньшей удельной мощностью требует более плотной укладки кабеля (уменьшения расстояния между нитками кабеля) и, как следствие, увеличения общей длины греющего кабеля и стоимости системы.

       При удельной мощности кабеля более 20 Вт/м шаг укладки необходимо увеличивать (иначе мощность будет избыточна). Увеличение шага приводит к появлению контраста температур на поверхности пола – “тепловых полос”.

       Регулятор температуры осуществляет управление системой обогрева, обеспечивая точное и оптимальное регулирование температуры, как в отношении комфорта, так и в отношении экономии энергии. Датчик терморегулятора измеряет температуру пола. Температура пола в помещение в осеннее зимний период отличается от температуры воздуха в помещении на 2…4 градуса (при условии хорошей теплоизоляции помещения) – при температуре пола 25°С температура воздуха в помещении составляет 21…23°С. Необходимо отметить, что согласно ДБН В.2.5-24-2003 «Електрична кабельна система» пункта 2.5 «…среднесуточная температура на поверхности греющего пола в помещениях с постоянным пребыванием людей следует принимать не более 28°С (а в помещении с паркетным лицевым покрытием пола – не более 26°С)…» и пункта 2.6 «… в зонах наибольшего охлаждения помещения среднесуточную температуру на поверхности греющего пола следует принимать не более 35 °С…»

Наглядная схема примерной конструкции

1: Подсоединение электропитания пер. тока 220/230 Вольт
2: Терморегулятор
3: Распределительная коробка (под штукатурку)
4: Соединительный кабель нагревательной секции
5: Демпферная прокладка по краям
6: Напольный датчик терморегулятора
7: Нагревательная секция
8: Строительный клей для «теплого пола»
9: Напольное покрытие (напр., плитки) между 8 и 9 в зонах повышенной влажности гидроизоляционный слой



       Электрический сигнал от датчика температуры поступает в регулятор. Электронная схема сравнения регулятора сравнивает температуру реальную, измеряемую датчиком, с температурой, установленной на регуляторе пользователем. При рассогласовании температур более 0,3…0,6?С терморегулятор включает обогрев.

       Монтажная лента и сетка предназначены для крепления греющего кабеля к поверхности пола.Трубка используется для установки датчика температуры пола. Позволяет при необходимости производить замену датчика в процессе эксплуатации.

ВЫБОР МОЩНОСТИ ГРЕЮЩЕГО КАБЕЛЯ

       С точки зрения эксплуатационных качеств системы наилучший греющий кабель – это кабель с максимально допустимой для данного помещения мощностью. Максимально допустимая мощность кабеля позволяет значительно сократить время прогрева пола до требуемой температуры и сокращать инерционность регулирования системы.

       Максимально допустимая мощность системы зависит от конструктивных особенностей греющего кабеля и определяется его длиной. Раскладка греющего кабеля характеризуется шагом укладки, чем меньше шаг укладки тем равномернее распределяется температура по поверхности пола.

       При выборе мощности греющего кабеля нужно рассмотреть следующие задачи:

Экономичный обогрев	120 – 140 Вт/м2
Комфортный обогрев	150 – 160 Вт/м2
Обогрев пола (отопление в межсезонье)	170 – 180 Вт/м2 
Отопления помещения	200 –  220 Вт/м2

       Необходимо отметить, что выбор системы отопления помещения зависит от теплопотерь, которые учитывают конструктивные особенности помещения. Для решения этой задачи рекомендуем проконсультироваться у нашего представителя в вашем регионе.

       Расчет начинается с определения зоны обогрева. Зона обогрева это не занятая стационарно устанавливаемой мебелью, сантехническим оборудованием и другими предметами быта, учитывающая отступы от стен, вертикальных перегородок.

       В помещениях с большими теплопотерями, такими как лоджия, зимний сад и т.п. Для выбора системы обогрева рекомендуем Вам обратиться к нашему представителю в Вашем регионе.

       Довольно часто заказчик определяет полезную площадь как совсем небольшую зону прогрева при значительной общей площади помещения. Наш опыт показывает, что при таком соотношении полезной площади общую мощность обогрева необходимо увеличить на 10…20%.

       После определения зоны обогрева исходя из таблиц (см. приложение) вы можете выбрать соответствующий греющий кабель.

       Мощности, приведенные в таблицах справедливы для утепленных полов. Если в конструкцию пола не введен слой утеплителя, удельная мощность увеличивается на 10…20%.

       Рекомендуем Вам для решения любой задачи использовать высокоэффективные теплоизоляционные материалы, которые позволяют значительно снизить эксплуатационные расходы, а также суммарную установленную электрическую мощность системы обогрева.


ССЫЛКИ:

       1. ТЕПЛЫЕ ПОЛЫ ARNOLD RAK. ARNOLD RAK GmbH HAUSTECHNIK (Германия) является одним из ведущих производителей кабеля для обогрева пола (теплый пол). http://www.arnoldrak.com.ua

       2. ARNOLDRAK - теплый пол: электрический теплый пол, система антиобледенения.Теплый пол Arnold Rak; Система снеготаяния для открытых площадей Arnold Rak; Система снеготаяния для кровель и водостоков Arnold Rak http://www.arnoldrak.od.ua

       3. Теплый пол представляет собой, так называемый «пирог», который должен отвечать всем нормам по теплоизоляции, звукоизоляции а также прочности. На всей поверхности пола должен быть уложен слой теплоизоляции. http://rozumdim.com.ua/new/content/blogsection/10/52/lang,russian/

       4. Как правильно выбрать теплый пол? При выборе системы теплого пола необохидмо учитывать некоторые моменты, такие как: - Будете ли Вы использовать теплый пол как систему отопления или использовать как комфортный подогрев? http://www.nk.ua/

       5. Переносной теплый пол или нагревательная плита это надежное изделие из термопласт-композитов, внутри которого расположен нагревательный кабель. подробнее. ТЕПЛЫЙ ПОЛ НА КАТУШКЕ «GREEN BOX» И ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКТ «ORANGE BOX» http://www.teplolux.ua/

       6. Теплый пол в вашем доме. Система теплые полы на основе нагревательного кабеля применяется как основное отопление помещений, так и дополнительное "комфортное". http://www.termopol.com.ua/


  Главная страница ДонНТУ   Страница магистров ДонНТУ   Поисковая система ДонНТУ   Автобиография
  Библиотека   Ссылки   Отчет о поиске   Автореферат