Zonski kabel za grijanje. Kako se proizvodi otporni grijaći kabel? Prednosti krovnog sustava grijanja

Sekcijski kabel

U klasičnom konceptu, kabel je uređaj za prijenos električne energije ili električnog signala od točke "A" do točke "B", međutim, kod grijaćih kabela sve je malo drugačije. Njihova glavna zadaća je zračenje topline cijelom svojom dužinom ili u određenim područjima. Trenutno na tržištu postoje tri vrste grijaćih kabela: otporni, zonski i samoregulirajući grijaći kabeli. Od ovih opcija, potonja je najskuplja, ali često i najperspektivnija u smislu korištenja u gotovo svim područjima.

Princip rada

Razlika između samoregulirajućeg kabela i otpornog i zonskog kabela leži u dizajnu i principu rada. Ukratko, otporni kabel je dugačak kotao, bez načina da ga skratite. U ovom slučaju strujni vodiči su grijaći elementi.

Otporni kabel.

Zonski grijaći kabel može se rezati struja u njemu se dovodi kroz paralelne vodiče, između kojih je namotan grijaći element žice visokog otpora. Kroz određene dijelove, ova žica dodiruje jednu od vodljivih jezgri i osigurava zagrijavanje dijela "zone"

Zonski grijaći kabelski uređaj

Samoregulirajući grijaći kabel je pametnijeg dizajna. Unutar pletenica i zaslona (ovisno o modifikaciji) nalazi se glavni element kabela - dva bakrena vodiča, između kojih se nalazi matrica grijanja. Izgleda kao obični gusti polietilen, ali ima kvalitete koje podižu grijanje kabela na potpuno novu razinu. Ova matrica je poluvodič i mijenja svoja svojstva kako se temperatura mijenja.

Samoregulirajući kabel. Što je unutra

Primjer podnog grijanja

Recimo da s takvim kabelom napravite podno grijanje. Ali u različitim sobama obično postoji različita početna temperatura poda, na primjer, u kupaonici je jedna, au hodniku je drugačija. Štoviše, u istoj prostoriji početna temperatura poda može značajno varirati, a ako koristite otporni ili zonski kabel, možete postići ugodnu ravnotežu poda, ali samo podjelom prostorija na "hladnu" i "toplu" zonu. Da biste to učinili, bit će potrebno instalirati dodatne termostate i toplinske senzore ... Nije baš ugodna perspektiva, pogotovo s obzirom na nedostatke o kojima ćemo pisati u nastavku.

Uređenje toplog poda s kabelom

Samoregulirajući kabel omogućuje vam da u potpunosti isključite termostat iz kruga. On sam regulira gdje je potrebno jače grijati, a gdje slabije zbog svoje matrice. Recimo da ste se vratili kući s hladnoće i ostavili snijegom prekrivene čizme na podu sa samoregulirajućim sajlom. Dakle, područje s čizmama će se zagrijati više od svih ostalih područja točno dok ne zagrije vaše čizme na zadanu temperaturu.

To značajno štedi električnu energiju zbog činjenice da se zagrijava samo prostor koji treba grijati.

Primjer vodovoda

Korištenje grijaćeg kabela za zagrijavanje cijevi za vodu

Da se u jakom mrazu voda u vodoopskrbi ne smrzne, zamotali ste je. Svaki ventil (vodomjer, grubi filtar itd.) Ima složen geometrijski oblik koji ne dopušta da kabel izravno dodiruje metal. Ako koristite samoregulirajući grijaći kabel, tada će glavna potrošnja električne energije ići na grijanje upravo onih područja koja dodiruju metal, jer. gdje je prijenos topline najizraženiji. Istodobno, učinkovitost kabela se povećava nekoliko puta u usporedbi s drugim kabelskim sustavima grijanja.

Primjer grijanja krova

Prilikom grijanja krova od zaleđivanja gotovo nikada nećete moći pogoditi u kojem području će biti najopasnije područje za pojavu ledenica. Korištenjem ovog solid state matrix kabela možete biti sigurni da će područje s najviše leda/vode biti zagrijano.

Grijanje krova samoregulirajućim kabelom

Koristan savjet: Ako ćete koristiti kabel za grijanje krova, trebate odabrati vrstu koja je otporna na UV zračenje i može dobro podnijeti visoke temperature, npr. temperatura krova ljeti raste na 50-60 stupnjeva. Na primjer, Raychem ETL-10 može izdržati temperature od 65 stupnjeva.

Prednosti

Uz glavne nabrojane, tu je još nekoliko "čipova" koji upotpunjuju sliku.

• Kabel se može rezati na bilo koju duljinu, počevši od 20 cm. To ni na koji način neće utjecati na njegova svojstva. Neće biti hladnih područja, kao ni područja s visokim temperaturama
• Može se križati tijekom ugradnje. To je osobito istinito kod grijanja vodovodnih jedinica. Kabel na mjestu križanja se ne pregrije i ne propada
• Ostaje funkcionalan kada se pokvari. Ako iz nekog razloga pukne jezgra koja nosi struju unutar kabela, ona će se i dalje zagrijavati do ove točke
• U slučaju cijevi za grijanje sa samoregulirajućim kabelom, unutar cijevi se moraju ugraditi preinake, što značajno povećava učinkovitost
• Ne zahtijeva toplinski senzor i termostat. Uključuje se izravno u utičnicu ili prekidač
• Jednostavnost spajanja, postoje posebni setovi za spajanje na struju, unutar cijevi, brtvljenje kraja kabela.

nedostatke

Pa, kuda bez njih? Glavna je, naravno, cijena. Ovisno o modifikaciji, 2-3 puta je skuplji od iste snage/dužine za otporne i zonske kabele za grijanje.

Drugi značajan nedostatak je da samoregulirajući kabel ne može brzo zagrijati / odmrznuti određeno područje. Samo neće biti toplije od nazivne temperature. Ovaj kabel je dizajniran da bude stalno uključen, dobra, niska potrošnja energije omogućuje vam da ga bezbolno preživite za svoj novčanik

Treći nedostatak, ali prije značajka ovog grijaćeg elementa, je povećano početno opterećenje. Recimo da vaš kabel ima oznaku 50W m.p. (50 vata po linearnom metru) - to znači da kada je kabel spojen na mrežu, opterećenje će biti 80-100 vata po metru dok se kabel ne zagrije prvi put (1-5 minuta) - ova značajka bi trebala biti uzeti u obzir pri polaganju ožičenja odgovarajućeg dijela.

Povezivanje

Neki modeli samoregulirajućih grijaćih kabela imaju dodatne pletenice i zaštitne zaslone. Razmotrit ćemo spajanje kabela s dvije izolacijske pletenice.

1. Režemo i uklanjamo prvu izolaciju na duljinu od 40 mm;
2. Ispod njega je bakrena pletenica (zemlja) - uvijamo je u snop;
3. Ispod pletenice nalazi se unutarnja izolacija - mora biti ogoljena do unutarnje matrice (crna je) u duljini od 30 mm;
4. Nakon toga, sama matrica se pažljivo odsiječe, izlažući žice koje nose struju, na istu duljinu od 30 mm;
5. Na žice (strujne i uzemljene) stavljaju se termoskupljajuće cijevi dužine 25 mm, nasjedaju se sušilom za kosu, ali najčešće upaljačom J;
6. Žice za vođenje struje mogu se zatim kombinirati s drugom termoskupljajućom cijevi i spojiti zajedno;
7. Kabel je spreman za spajanje.

Postupak rezanja kabela

Kao što možete vidjeti, nema temeljne razlike u spajanju ovog kabela od konvencionalnog kabela za napajanje s uzemljenjem. Postoje razlike u završetku završetka takvog kabela. Jer grijaći kabel je završni element i nije spojen ni na što - njegov kraj mora biti pravilno završen. Proizvođači samoregulirajućih grijaćih kabela prodaju posebne komplete za njihovo rezanje i završetak. Rad je sljedeći:

1. Prvi sloj izolacije skida se na duljinu od 20 mm;
2. Na bakrenu pletenicu dulju 10 mm stavlja se termoskupljajuća cijev;
3. Nakon skupljanja, dok se cijev ne ohladi, slobodni kraj se stegne kliještima;
4. Sve to nakon hlađenja premaže se slojem silikonskog brtvila
5. Još jedna termoskupljajuća cijev većeg promjera stavlja se na cijelu ovu konstrukciju kako bi se unutarnja cijev preklapala za 20 mm u oba smjera.
6. Smanjuje se fenom dok se na kraju ne pojavi ekstrudirani silikon.
7. Cijev se savija i stisne kliještima dok se ne ohladi

Redoslijed radova na završetku kabela

Nakon takvih manipulacija, kabel može sigurno ići na najopasnija i vlažna mjesta. Više se ne boji vlage.

Sustav grijanja "topli pod" dugo je dokazao svoju učinkovitost i udobnost, stoga se široko koristi u cijelom svijetu. Temeljno je pitanje koji se izvor energije koristi za proizvodnju topline? Dok god postoji moderna razlika u cijenama energije, čovjeku je jeftinije sagorijevati kruta goriva ili ugljikovodike, zagrijavati vodu primljenom toplinom, a zatim je pumpati kroz cijevi toplog poda. Ali mnogo je prikladnije koristiti grijaći kabel kao topli pod, a ne složeni sustav cjevovoda, kolektorskih sklopova i crpki. Dominacija ugljikovodika na tržištu energije neće trajati vječno, a prikladnija za prijenos i korištenje električne energije neminovno će se sve više koristiti za grijanje.

Grijaći kabel kao topli pod

Teorijski nastavni program grijanja kabela

Kao što je poznato iz školskog kolegija fizike, električna struja nije ništa drugo nego usmjereno kretanje nabijenih čestica pod utjecajem električnog polja. Ako bilo koja tvar ima takve slobodne nabijene čestice koje se mogu kretati, onda se naziva vodičem, a ako ne, onda dielektrikom. One tvari koje mogu mijenjati broj čestica ovisno o nekim vanjskim čimbenicima nazivaju se poluvodičima. U običnim metalima naboj nose elektroni, u elektrolitima kationi i anioni, a u plinovima elektroni i ioni.

Svaki vodič ne dopušta da protok nabijenih čestica nesmetano prolazi, već mu pruža određeni otpor, što se fizički objašnjava činjenicom da se čestice sudaraju s atomima vodiča, "olabave" ih, gubeći energiju i zbog toga se energija električne struje djelomično pretvara u unutarnju energiju vodiča, što se izražava u njegovom zagrijavanju.

Sposobnost vodiča da se odupire strujanju električne struje sasvim se logično naziva otporom.

Grijaći kabeli temelje se na svojstvu vodiča s otpornošću na zagrijavanje pri strujanju električne struje.

Kao što je vidljivo iz formule, otpor ovisi o otporu koji se odnosi na referentne podatke (za određeni materijal je nepromijenjen), duljini vodiča i njegovoj površini poprečnog presjeka. Specifični otpori različitih vodiča mogu se vidjeti u tablici.

Otpor glavnih vodiča

Očito je da je za prijenos električne energije potrebno koristiti materijale koji imaju najmanji otpor - tada će postotak gubitaka biti nizak. To su aluminij, bakar i čelik velikog presjeka za proizvodnju kabela, žica, dalekovoda. U elektronici se koriste srebro, zlato, kositar, platina.

Ako se vodiči koriste za grijanje, tada se svojstva štetna za prijenos gubitka energije pokazuju vrlo korisnima za stvaranje topline, zbog čega se odabiru materijali s visokim otporom: volfram, nikrom, pocinčani čelik, razne legure koje proizvođač grijača može čuvati tajnu.

Za procjenu količine toplinske energije koju vodič može osloboditi kada kroz njega teče električna struja, primjenjuje se Joule-Lenzov zakon, otkriven još u 19. stoljeću.

Joule-Lenzov zakon

Prema ovom zakonu, količina topline Q jednaka je radu A, a izravno ovisi o kvadratu jakosti struje - I, otpora - R i vremenskog intervala Δt.

Iz gornjeg dijagrama može se vidjeti da u zatvorenom krugu teče struja, mjerena ampermetrom, te će biti ista u svakom njegovom dijelu. U spremniku za vodu postoji grijaći element R, čiji je otpor toliko veći od ostalih vodiča da se jednostavno mogu zanemariti. Prema Joule-Lenzovom zakonu, određena količina topline će se osloboditi na otporu R, počet će zagrijavati vodu u spremniku, dok se u ostalim dijelovima kruga neće oslobađati toplina. Reostat može promijeniti struju u krugu, a količina proizvedene topline će se promijeniti u skladu s tim.

Shema eksperimenta koji potvrđuje djelovanje Joule-Lenzovog zakona

Učinak ovog zakona vidimo na primjeru električnih kuhala za vodu, glačala, bojlera, gdje je otpor njihovih termoelektričnih grijača - grijaćih elemenata mnogo veći od električnih instalacija. Stoga daju više topline. Grijaći kabel je isti grijaći element, samo što ima veću duljinu, tako da se toplina ne oslobađa lokalno, već duž cijele duljine kabela. Toplina koju oslobađa kabel prenosi se na građevinske konstrukcije, uključujući podnu oblogu. Grijaći kabeli mogu se polagati u materijal estriha, u ljepilo za pločice, u posebne metalne sklopove. Vodeći energetski kabeli s niskim otporom nazivaju se "hladni" ili montažni krajevi.

Klasifikacija grijaćih kabela

Čini se, što je lakše? Trebate uzeti materijal koji ima visoku otpornost, od njega napraviti kabel, izračunati toplinu koju on stvara i gotovi ste. Ali u stvarnosti, to je daleko od slučaja; grijaći kabeli moraju ispunjavati niz posebnih zahtjeva, o kojima će biti riječi u nastavku.

U sustavima kabelskog grijanja (KSO) mogu se koristiti potpuno različiti dizajn, materijali, gustoća snage kabela, ovisno o namjeni:

• Grijanje prostorija. Prije svega, koristi se sustav "toplog poda", ali se koriste i topli zidovi, pa čak i topli strop. Obično je električno podno grijanje napravljeno za udobnost ili dodatno grijanje uz glavni sustav. Kao glavni izvor topline, njihova uporaba se ne preporučuje zbog neisplativosti i u većini slučajeva je neprihvatljiva, jer nijedna elektroenergetska organizacija neće izdati dozvolu za dodijeljenu snagu.

Na toplom podu ugodno je ne samo hodati, već i sjediti na njemu

• Zagrijavanje krovova i oluka najučinkovitije je kod grijaćih kabela, jer vas spašavaju od skupih popravaka na krovu, a također eliminiraju ozljede od pada ledenica.

Krovno grijanje produžuje vijek trajanja

• Grijanje trijema, stepenica, rampi, ulaz u garažu, prostor ispod kapije ulaza na teritorij kuće. Zimi, udobnost i sigurnost korištenja DOP-a u ovim područjima su opipljive.

Na grijanom trijemu nikada neće biti sklisko

• Grijanje cjevovoda u privatnim kućama. Cijevi se uvijek moraju polagati ispod dubine smrzavanja tla, ali se događa da na izlaznim točkama, prolaz kroz temelj, čak ni toplinska izolacija ne pomaže u zaštiti cijevi od smrzavanja. Grijaći kabeli su vaš najbolji izbor.

Cijevno grijanje

Otporni grijaći kabel

Sam naziv ove vrste kabela znači da se radi o otpornom opterećenju - svojevrsnom izduženom vodiču s konstantnim otporom, koji je veći od otpora "hladnih kabela": snaga i instalacija. Zagrijavanje se događa vodljivim bakrenim ili specijalnim legurama za grijanje zatvorenih u izolaciji. Preko izolacije nužno se postavlja zaslon od bakrene pletenice ili omotača folije zajedno s drenažnom jezgrom.

Zaslon obavlja vrlo važne funkcije:

• Zaslon smanjuje elektromagnetsko zračenje, što je karakteristično za sve vodiče sa strujom, osobito izmjenične.
• Štit je spojen na masu (PE vodič), koja je dio sustava za izjednačavanje potencijala (PSS). Ako dođe do kvara izolacije, struje curenja će se zatvoriti uz zaslon i otići na tlo, što će zaštititi osobu od strujnog udara. Osim toga, to će uzrokovati rad prekidača i uređaja za diferencijalnu struju (RCD).

Otporni kablovi u svom dizajnu su:

Struktura otpornih grijaćih kabela

• Jednožilni otporni kabel - jedna vodljiva jezgra služi za grijanje. Ovo je najjeftiniji tip grijaćih kabela i zahtijeva pažljivo polaganje, budući da se početak i kraj ovog kabela moraju konvergirati u jednoj točki i biti spojeni na posebne upravljačke uređaje - termostati.
• Dvožilni grijaći kabel u središnjem dijelu ima dvije jezgre zatvorene u ekran. U ovom slučaju, ili oba vodiča mogu biti grijaći, ili jedan vodič grije, a drugi je dovodni ili, kako se zove, povratni. Na kraju dvožilnog kabelskog dijela nalazi se posebna krajnja čahura koja spaja dvije grijaće žice i izolira kabel. Prednosti dvožilnog kabela su očite - da biste ga položili, samo ga trebate položiti u zmijolikom uzorku, bez potrebe da ga vraćate natrag na termostat. Razina elektromagnetskog zračenja u dvožilnom kabelu mnogo je manja od jednožilnog kabela, budući da struje teku u vodičima grijanja u suprotnom smjeru. Očito su ti kablovi skuplji.

Otporni kabeli se prodaju u gotovim dijelovima koji imaju fiksnu duljinu, koja se uopće ne smije mijenjati. Zašto? Činjenica je da je najvažnija karakteristika svakog grijaćeg kabela specifična snaga koju oslobađa jedan linearni metar kabela. Trebao bi biti u rasponu od 10-20 W / m i ni u kojem slučaju više, jer će to dovesti do pregrijavanja kabela i njegovog kvara. Na primjer, kada se otporni kabel skrati za polovicu, otpor se prepolovi, što, prema Joule-Lenzovom zakonu, dovodi do dvostrukog povećanja količine topline, a materijal kabela nije dizajniran za to.

Komplet otpornih kabela fiksne duljine s kompletom za montažu

Duljina sekcije odabire se na temelju izračuna. Proizvođači proizvode komplete s duljinom presjeka od 10 do 110 metara, tako da je uvijek moguće odabrati potrebni kabel s potrebnom gustoćom snage. Postoje otporni kabeli na kolutima koji se mogu rezati na bilo koju duljinu, ali to je prerogativ stručnjaka koji su u stanju napraviti potrebne izračune.

Prednosti otpornog grijaćeg kabela:

• Razumna cijena.
• Trajnost karakteristika.
• Odsutnost udarnih struja ne zahtijeva upotrebu posebnih prekidača tipa C.

Nedostaci otpornog kabela su:

• Kod nepismene instalacije postoji opasnost od lokalnog pregrijavanja, što će dovesti do kvara kabela.
• Nemogućnost smanjenja duljine grijaćeg kabela bez promjene karakteristika.
• Kabel mora imati potrebne parametre prijenosa topline.

Otporni zonski (presječni) kabel

Evolucija otpornih grijaćih kabela bio je izum zonskog (presječnog) kabela, u kojem dva vodiča niskog otpora, zatvorena u izolaciji, prolaze kroz središte. Preko vodiča je namotan svitak žice visokog otpora. Nakon određenog intervala (obično 1 metar), ova žica se naizmjenično spaja na jedan, a zatim na drugi središnji vodič. Očito će u ovom slučaju svaki odjeljak (zona) biti neovisni grijaći element, slično paralelnom spoju otpornika.

Otporni grijaći kabel razlikuje se od ostalih grijaćih elemenata po malim dimenzijama i jednostavnosti ugradnje. Kao grijaći element u uređaju koristi se vodič koji ima visok otpor. U ovom članku razmotrit ćemo uređaj i princip rada otpornog grijaćeg kabela.

Značajke dizajna

Kako je uređen kondukter? Njegov dizajn se temelji na čeličnim jezgrama (jedna ili dvije), ovisno o tome, otporni grijaći kabel dijeli se na dvije vrste: s jednom i s dvije jezgre. Vodljiva jezgra je izolirana posebnim materijalom. U nekim vrstama dizajn uključuje dva sloja izolacije. Na izolacijski materijal se postavlja zaštitni zaslon od metala (zaštitna pletenica). Namjena mu je zaštita od mehaničkih oštećenja, kao i korištenje kao uzemljenje. Za potpunu zaštitu koristi se vanjska zaštitna školjka.

Otporni grijaći kabel s jednom jezgrom ima jednu jezgru koja nosi struju grijanja, koja zauzima cijelu dužinu konstrukcije. Korištenje takvog uređaja smatra se najisplativijim, jer je otporan na visoke temperature plastike. Napajanje se vrši s obje strane uređaja. Takva shema može formirati neke granice u planu instalacije, jer postaje potrebno vratiti vodič grijanja na točku njegovog spajanja. Također postoji potreba za korištenjem dodatnih energetskih sustava.

Dvožilni dizajn uključuje dvije žice: grijanje i struju. Električna struja se primjenjuje na jedan kraj žice, a spojnica je postavljena na drugom kraju. Prilikom izrade projekta ova je opcija dizajna mnogo ugodnija za korištenje.

Princip rada

Opisan je princip rada dizajna koji kaže da će se uz jednoličnu električnu struju duž cijele duljine kruga stvarati toplina u bilo kojem području. Što je veći otpor u ovom području, to je jača toplina. Drugim riječima, princip rada sličan je električnom grijaču: kroz vodič teče struja koja stvara toplinu. Bit će jači ako će otpor vodiča i jačina električne struje biti veći.

Stoga otporni grijaći kabel sadrži grijaći element koji se sastoji od legura niskog presjeka i visokog otpora. Prodaje se u određenoj duljini, svaki komad vodiča ima stalan otpor i sposobnost oslobađanja iste količine topline.

Princip rada jednožilnog vodiča je sljedeći: budući da se spajanje na električnu energiju odvija s dva kraja, otporni grijaći kabel se povlači u petlji tako da su dva kraja proizvoda na jednom mjestu. Takva veza prikazana je na donjem dijagramu (lijevo):

Načelo rada dvožilnog otpornog kabela razlikuje se od prethodnog. Korištenje dvije jezgre omogućuje vam da ne dovedete dva kraja proizvoda na jedno mjesto. Dijagram s desne strane prikazuje ispravnu vezu.

U pravilu, ovaj princip rada omogućuje korištenje uređaja u kućanstvu i toplinskim cijevima malih dimenzija. A kako bi se rad odvijao ispravno, dopušteno je koristiti cijevi promjera ne više od 40 mm.

Prednosti i nedostatci

Princip rada otpornog kabela ima svoje prednosti i nedostatke. Prednosti proizvoda su sljedeće:

• pristupačna cijena;
• jednostavan uređaj;
• uz pravilnu instalaciju, traje nekoliko desetljeća;
• značajni pokazatelji otpornosti;
• s produljenom uporabom, održava se stabilnost parametara.

U zonskim kabelima Heatus grijaći elementi duljine 1 metar smješteni su u zonama. U graničnim područjima označenim posebnim oznakama, dopušteno je rezati ovaj kabel. Ove značajke dizajna igraju važnu ulogu: kabel se može lako rezati na različite duljine, što je potrebno pri ugradnji na stepenice, staze, krovove. Neovisnost od fiksne duljine omogućuje vam uštedu na kupnji proizvoda; zonski kabel je preuzeo ovu prednost od samoregulirajućeg kabela.

Silikonska guma se koristi kao unutarnja i vanjska izolacija. Ovaj materijal ima izvrsnu fleksibilnost, tako da se elastični grijaći kabel lako pričvršćuje na sve teške površine: ventile, spremnike, krovne elemente i nestandardne grijaće predmete.

Heatus zonski grijaći kabel pouzdano je izoliran silikonskim omotačem, što omogućuje ugradnju pri niskim temperaturama (do -60°C). Osim toga, ima visoku otpornost na toplinu do (+230°C), zaštićen od kemijskih agensa, ultraljubičastog zračenja i vlage.

Grijaći element je izrađen od legura visoke otpornosti (nikrom filament) i zaštićen je dvostrukim omotačem od silikonske gume. Silikonska pletenica kabela također pruža pouzdanu električnu izolaciju. Kabel je teško mehanički oštetiti, ali čak i ako je oštećen, ne upija vodu ispod plašta, kao otporni i samoregulirajući kabel.

Zonski kabel ima paralelnu strukturu. Ovaj dizajn omogućuje kabelu da zadrži svoj puni učinak, čak i uz djelomično oštećenje.

Proizvodi se proizvode u Južnoj Koreji pod kontrolom ISO sustava upravljanja kvalitetom.

Trajnost Heatus kabela osigurava legura nikl-kroma grijaće jezgre i paralelna struktura vodiča. Zonski kabel naslijedio je posljednje svojstvo od otpornih kabela konstantne snage, koji pouzdano i dugo štite industrijske i kućne objekte od smrzavanja.

Pod markom Heatus proizvode se dvije modifikacije zonskog električnog kabela: sa i bez pletenice. To omogućuje proizvođaču da potrošaču ponudi proizvode iz različitih cjenovnih kategorija. Istodobno, niža cijena zonskog kabela bez uzemljenja ni na koji način ne utječe na njegov vijek trajanja. Zato su Heatus proizvodi toliko traženi u situacijama koje zahtijevaju besprijekoran rad nekoliko desetljeća: podno grijanje, grijanje tla u proizvodnji i anti-zaleđivanje.

Sustav grijanja "topli pod" dugo je dokazao svoju učinkovitost i udobnost, stoga se široko koristi u cijelom svijetu. Temeljno je pitanje koji se izvor energije koristi za proizvodnju topline? Dok god postoji moderna razlika u cijenama energije, čovjeku je jeftinije sagorijevati kruta goriva ili ugljikovodike, zagrijavati vodu primljenom toplinom, a zatim je pumpati kroz cijevi toplog poda. Ali mnogo je prikladnije koristiti grijaći kabel kao topli pod, a ne složeni sustav cjevovoda, kolektorskih sklopova i crpki. Dominacija ugljikovodika na tržištu energije neće trajati vječno, a prikladnija za prijenos i korištenje električne energije neminovno će se sve više koristiti za grijanje.

Teorijski nastavni program grijanja kabela

Kao što je poznato iz školskog kolegija fizike, električna struja nije ništa drugo nego usmjereno kretanje nabijenih čestica pod utjecajem električnog polja. Ako bilo koja tvar ima takve slobodne nabijene čestice koje se mogu kretati, onda se naziva vodičem, a ako ne, onda dielektrikom. One tvari koje mogu mijenjati broj čestica ovisno o nekim vanjskim čimbenicima nazivaju se poluvodičima. U običnim metalima naboj se prenosi elektronima, u elektrolitima kationima i anionima, a u plinovima elektronima i i jedinicama.

Svaki vodič ne dopušta protoku nabijenih čestica da slobodno prolazi, već mu daje određeni otpor, što se fizički objašnjava činjenicom da se čestice sudaraju s atomima vodiča, "olabave" ih, gubeći energiju i zbog toga se energija električne struje djelomično pretvara u unutarnju energiju vodiča, što se izražava u njegovom zagrijavanju.

Sposobnost vodiča da se odupire strujanju električne struje sasvim se logično naziva otporom.

Kao što je vidljivo iz formule, otpor ovisi o otporu koji se odnosi na referentne podatke (za određeni materijal je nepromijenjen), duljini vodiča i njegovoj površini poprečnog presjeka. Specifični otpori različitih vodiča mogu se vidjeti u tablici.

Očito je da je za prijenos električne energije potrebno koristiti materijale koji imaju najmanji otpor - tada će postotak gubitaka biti nizak. To su aluminij, bakar i čelik velikog presjeka za proizvodnju kabela, žica, dalekovoda. U elektronici se koriste srebro, zlato, kositar, platina.

Ako se vodiči koriste za grijanje, tada se svojstva štetna za prijenos gubitka energije pokazuju vrlo korisnima za stvaranje topline, zbog čega se odabiru materijali s visokim otporom: volfram, nikrom, pocinčani čelik, razne legure koje proizvođač grijača može čuvati tajnu.

Za procjenu količine toplinske energije koju vodič može osloboditi kada kroz njega teče električna struja, primjenjuje se Joule-Lenzov zakon, otkriven još u 19. stoljeću.

Prema ovom zakonu, količina topline Q jednaka je radu A, a izravno ovisi o kvadratu jakosti struje - I, otpora - R i vremenskog intervala Δt.

Iz gornjeg dijagrama može se vidjeti da u zatvorenom krugu teče struja, mjerena ampermetrom, a ona će biti ista u svakom njegovom dijelu. U spremniku za vodu postoji grijaći element R, čiji je otpor toliko veći od ostalih vodiča da se jednostavno mogu zanemariti. Prema Joule-Lenzovom zakonu, određena količina topline će se osloboditi na otporu R, počet će zagrijavati vodu u spremniku, dok se u ostalim dijelovima kruga neće oslobađati toplina. Reostat može promijeniti struju u krugu, a količina proizvedene topline će se promijeniti u skladu s tim.

Učinak ovog zakona vidimo na primjeru električnih kuhala za vodu, glačala, bojlera, gdje je otpor njihovih termoelektričnih grijača - grijaćih elemenata mnogo veći od električnih instalacija. Stoga daju više topline. Grijaći kabel je isti grijaći element, samo što ima veću duljinu, tako da se toplina ne oslobađa lokalno, već duž cijele duljine kabela. Toplina koju oslobađa kabel prenosi se na građevinske konstrukcije, uključujući podnu oblogu. Grijaći kabeli mogu se polagati u materijal estriha, u ljepilo za pločice, u posebne metalne sklopove. Vodeći energetski kabeli s niskim otporom nazivaju se "hladni" ili montažni krajevi.

Klasifikacija grijaćih kabela

Čini se, što je lakše? Trebate uzeti materijal koji ima visoku otpornost, od njega napraviti kabel, izračunati toplinu koju on stvara i gotovi ste. Ali u stvarnosti, to je daleko od slučaja; grijaći kabeli moraju ispunjavati niz posebnih zahtjeva, o kojima će biti riječi u nastavku.

U sustavima kabelskog grijanja (KSO) mogu se koristiti potpuno različiti dizajn, materijali, gustoća snage kabela, ovisno o namjeni:

• . Prije svega, koristi se sustav toplo kat“, ali i korišteni toplo zidovima pa čak toplo strop. Obično je električno podno grijanje napravljeno za udobnost ili dodatno grijanje uz glavni sustav. Kao glavni izvor topline, njihova uporaba se ne preporučuje zbog neisplativosti i u većini slučajeva je neprihvatljiva, jer nijedna elektroenergetska organizacija neće izdati dozvolu za dodijeljenu snagu.

• Zagrijavanje krovova i oluka najučinkovitije je kod grijaćih kabela, jer vas spašavaju od skupih popravaka na krovu, a također eliminiraju ozljede od pada ledenica.

• Grijanje trijema, stepenica, rampi, ulaz u garažu, prostor ispod kapije ulaza na teritorij kuće. Zimi, udobnost i sigurnost korištenja DOP-a u ovim područjima su opipljive.

• Grijanje cjevovoda u privatnim kućama. Cijevi se uvijek moraju polagati ispod dubine smrzavanja tla, ali se događa da na izlaznim točkama, prolaz kroz temelj, čak ni toplinska izolacija ne pomaže u zaštiti cijevi od smrzavanja. Grijaći kabeli su vaš najbolji izbor.

Otporni grijaći kabel

Sam naziv ove vrste kabela znači da se radi o otpornom opterećenju - svojevrsnom izduženom vodiču s konstantnim otporom, koji je veći od otpora "hladnih kabela": snaga i instalacija. Zagrijavanje se događa vodljivim bakrenim ili specijalnim legurama za grijanje zatvorenih u izolaciji. Preko izolacije nužno se postavlja zaslon od bakrene pletenice ili omotača folije zajedno s drenažnom jezgrom.

Zaslon obavlja vrlo važne funkcije:

• Zaslon smanjuje elektromagnetsko zračenje, što je karakteristično za sve vodiče sa strujom, osobito izmjenične.
• Štit je spojen na masu (PE vodič), koja je dio sustava za izjednačavanje potencijala (PSS). Ako dođe do kvara izolacije, struja curenja će se zatvoriti na zaslon i otići u tlo, što će zaštititi osobu od strujnog udara. Osim toga, to će uzrokovati rad prekidača i uređaja za diferencijalnu struju (RCD).

Otporni kablovi u svom dizajnu su:

• Jednožilni otporni kabel - jedna vodljiva jezgra služi za grijanje. Ovo je najjeftiniji tip grijaćih kabela i zahtijeva pažljivo polaganje, budući da se početak i kraj ovog kabela moraju konvergirati u jednoj točki i biti spojeni na posebne upravljačke uređaje - termostati.
• Dvožilni grijaći kabel u središnjem dijelu ima dvije jezgre zatvorene u ekran. U ovom slučaju, ili oba vodiča mogu biti grijaći, ili jedan vodič grije, a drugi je dovodni ili, kako se zove, povratni. Na kraju dvožilnog kabelskog dijela nalazi se posebna krajnja čahura koja spaja dvije grijaće žice i izolira kabel. Prednosti dvožilnog kabela su očite - da biste ga položili, samo ga trebate položiti u zmijolikom uzorku, bez potrebe da ga vraćate natrag na termostat. Razina elektromagnetskog zračenja u dvožilnom kabelu mnogo je manja od jednožilnog, budući da struje teku u vodičima grijanja u suprotnom smjeru. Očito su ti kablovi skuplji.

Otporni kabeli se prodaju u gotovim dijelovima koji imaju fiksnu duljinu, koja se uopće ne smije mijenjati. Zašto? Činjenica je da je najvažnija karakteristika svakog grijaćeg kabela specifična snaga koju oslobađa jedan linearni metar kabela. Trebao bi biti u rasponu od 10-20 W / m i ni u kojem slučaju više, jer će to dovesti do pregrijavanja kabela i njegovog kvara. Primjerice, pri skraćivanju otpornog kabela za polovicu, otpor se prepolovi, što prema zakonu Joule-Lenz dovodi do dvostrukog povećanja količine topline, a materijal kabela nije dizajniran za to.

Duljina sekcije odabire se na temelju izračuna. Proizvođači proizvode komplete s duljinom presjeka od 10 do 110 metara, tako da je uvijek moguće odabrati potrebni kabel s potrebnom gustoćom snage. Postoje otporni sajle na kolutima od kojih možete odrezati bilo koju duljinu, ali to je prerogativ stručnjaka koji su sposobni napraviti potrebne izračune.

Prednosti otpornog grijaćeg kabela:

• Razumna cijena.
• Trajnost karakteristika.
• Odsutnost udarnih struja ne zahtijeva upotrebu posebnih prekidača tipa C.

Nedostaci otpornog kabela su:

• Kod nepismene instalacije postoji opasnost od lokalnog pregrijavanja, što će dovesti do kvara kabela.
• Nemogućnost smanjenja duljine grijaćeg kabela bez promjene karakteristika.
• Kabel mora imati potrebne parametre prijenosa topline.

Otporni zonski (presječni) kabel

Evolucija otpornih grijaćih kabela bio je izum zonskog (presječnog) kabela, u kojem dva vodiča niskog otpora, zatvorena u izolaciji, prolaze kroz središte. Preko vodiča je namotana spirala žice visokog otpora. Nakon određenog intervala (obično 1 metar), ova žica se naizmjenično spaja na jedan, a zatim na drugi središnji vodič. Očito će u ovom slučaju svaki odjeljak (zona) biti neovisni grijaći element, slično paralelnom spoju otpornika.

Prednosti zonskog kabela:

• Ista gustoća snage kabela duž cijele duljine.
• stabilnost performansi.
• Prilikom pokretanja ne troši velike struje.

Nedostaci zonskog otpornog kabela:

• Opasnost od lokalnog pregrijavanja.
• Potreba za prijenosom topline.
• Viša cijena u usporedbi s konvencionalnim otpornim kabelima.

Grijaće prostirke

Kako bi se olakšao proces polaganja toplog poda, proizvođač izrađuje posebne, gdje je kabel s potrebnim korakom pričvršćen na polimernu mrežu. Vrlo je prikladno postaviti takve prostirke na ravnu podlogu prije polaganja keramičkih pločica. Mogu se montirati izravno u sloj ljepila za pločice, to je njihova glavna prednost. Istina, moramo pažljivo pratiti da nema zračnih šupljina koje će uzrokovati lokalno pregrijavanje.

U sobama složene geometrije može biti teško postaviti prostirke. To je njihov glavni nedostatak.

Cijene za različite vrste grijaćih prostirki

grijaća prostirka

Samoregulirajući grijaći kabel

Vodeći model među svim grijaćim kabelima je samoregulirajući grijaći kabel, koji može mijenjati temperaturu grijanja, a samim tim i oslobađanje topline ovisno o temperaturi okoline.

Između dva vodiča utisnuta je posebna polimerna matrica sa svojstvima poluvodiča. Kako se temperatura smanjuje, matrica se skuplja, ali se u njoj stvaraju mnogi toplinski vodljivi putevi s visokim otporom. Struja koja teče uzrokuje zagrijavanje matrice i kabela. S porastom temperature polimer se širi i broj strujnih puteva se smanjuje, a na kraju dolazi trenutak kada struje postaju zanemarive, što dovodi do prestanka zagrijavanja kabela. Svaki dio kabela radi samostalno.

Na vrhu poluvodičkog polimera nalazi se sloj izolacije otporne na toplinu, zatim bakreni ili čelični štit i još jedan sloj izolacije. Svaki kabel ima svoju linearnu (specifičnu) ovisnost snage o temperaturi i odabire se na temelju radnih uvjeta i namjene.

Prednosti samoregulirajućih kabela:

• Ušteda energije, koja se javlja zbog grijanja samo nedovoljno toplih područja.
• Neovisnost specifične snage od duljine kabela.
• Ovaj kabel "oprašta" greške u instalaciji. Čak i preklapanje kabela neće dovesti do njegovog pregrijavanja i kvara.

Nedostaci samoregulirajućih kabela:

• Ovi kabeli imaju velike početne struje, osobito ako postoje dugi hladni hodovi. To obvezuje ugradnju prekidača klase C, koji dopuštaju deseterostruke prenapone struje u usporedbi s nominalnim.
• Polimerna poluvodička matrica ima ograničen vijek trajanja.
• Visoka cijena takvih kabela često čini njihovu upotrebu sumnjivom dobrom.

Grijaći kabel kao topli pod

Prilikom planiranja uređenja u prostorijama, prvo morate odlučiti koju će funkciju obavljati.

Grijaći kabel za podno grijanje izravnog djelovanja

Izravno podno grijanje obično se postavlja u tankom sloju estriha neposredno ispred podne obloge, na primjer u sloju ljepila za pločice. Glavni zadatak takvih podova je brzo zagrijavanje podne površine na ugodnu temperaturu od 24-27 °C. Za tu namjenu idealne su prostirke s tankim kabelom, kao i otporni jednožilni ili dvožilni grijaći kabel. Tražene karakteristike možete pronaći u tablici.

Potrebna instalirana snaga postiže se razmakom polaganja kabela tako da se po kvadratnom metru položi onoliko kabela koliko će osigurati potrebnu snagu. Ovisno o površini prostorije, izračunava se ukupna duljina grijaćeg kabela. Navedena je metoda za izračunavanje podnog grijanja.

Kod podnog grijanja s izravnim djelovanjem toplinska izolacija se ne smije koristiti ili biti minimalne debljine, jer je njihova zadaća zagrijavanje površine, a ne glavnog grijanja. Prilikom grijanja drvenih podova koristi se grijač između zaostajanja, kao i posebna metalna mrežica koja raspoređuje toplinu te folijski zaslon koji toplinu odbija prema podnoj oblogi.

Grijaći kabel za podno grijanje termoakumulacije

Akumulirajući topli podovi zahtijevaju obveznu toplinsku izolaciju, jer zagrijavaju betonski estrih znatne debljine: od 5 do 15 cm, koji će akumulirati toplinu. Bolje je grijati takve podove tijekom sniženih tarifa električne energije, a u drugim slučajevima toplina će se postupno puštati u prostoriju. Debeli sloj izolacije značajno će smanjiti curenje topline prema dolje.

Takve podove najbolje je napraviti u onim prostorijama u kojima će se postavljati premazi s visokim toplinskim otporom: parketna ploča, laminat, tepih. Tada će se prijenos topline odvijati vrlo nježno, što će samo povećati udobnost. Takav sustav podnog grijanja već može djelovati kao glavno grijanje.

Kabel za podno grijanje polaže se u srednji sloj estriha, radi ravnomjernije raspodjele toplinske energije. Tablica pokazuje da se kabel za takav sustav treba koristiti s većom gustoćom snage u kombinaciji s metalnom mrežom koja će pomoći u raspodjeli topline i biti ojačavajući element estriha. S obzirom da će kabel biti skriven u debelom sloju estriha, koji će osigurati odvođenje topline, za akumuliranje podnog grijanja najbolje je koristiti dvožilni otporni kabel gustoće snage 20 W / m. Može se koristiti i samoregulirajući kabel, ali njegova je cijena 3-5 puta veća od otpornog.

Upotreba takvih sustava grijanja ograničena je iz dva razloga:

• Troškovi grijanja na električnu energiju su još uvijek visoki u odnosu na plinsko grijanje.
• Snaga dodijeljena stanu ili kući možda jednostavno neće biti dovoljna za zagrijavanje toplih podova koji se nakupljaju.

Opći zahtjevi za kabele za podno grijanje

Privremeni tehnički uvjeti iz 2003. godine regulirati red grijaći kablovi. Iz ovog obimnog dokumenta napravit ćemo najvažnije izvatke.

• Za osobnu uporabu preporuča se korištenje KSO samo za udobnost i dopunu glavnog sustava grijanja.
• Kod podnog grijanja izravnog djelovanja i za podno grijanje na drva kabel ne smije imati nazivnu snagu veću od 2 kilovata.
• U termoakumulacijskim podovima i kod grijanja vanjskih stepenica i rampi maksimalna nazivna snaga kabela je 4 kilovata.
• Mora se poštivati ​​željezno pravilo: jedna soba - jedan kabel. Izuzetak su prostori preko 25 četvornih metara. m.
• Grijaći kabel ne smije prolaziti u druge prostorije.
• Grijaći kabel ne smije se polagati ispod fiksnog namještaja.
• Grijaći kabeli se uvijek isporučuju s montažnim pločama i ostalim priborom. Oni su ti koji se moraju koristiti, nikakav amaterski nastup nije dobrodošao.

• Kabel mora biti položen u obliku zmije i poštivati ​​sljedeća pravila:
  • Nije dopušteno dodirivanje, križanje, uvijanje i petljanje na kabelu.
  • Od granica zone polaganja do rubova kabela mora postojati udaljenost koja nije manja od koraka polaganja.
  • Od metalnih konstrukcija i elemenata ožičenja kabel mora imati udaljenost od najmanje 50 mm, od drvenih konstrukcija - 30 mm, a od elemenata drugih sustava grijanja - najmanje 500 mm.
  • Korak polaganja uvijek treba biti veći od 6 - 10 vanjskih promjera.
  • Udaljenost između dijelova položenog kabela mora biti veća ili jednaka nagibu polaganja.
  • Cijeli vrući dio kabela mora biti u homogenom materijalu.
  • Za kabel unutar estriha, korak nije veći od 20 cm, a u podovima s izravnim djelovanjem - 10 cm.
• Svi kabeli moraju biti spojeni preko termostata s temperaturnim senzorom. Izravno spajanje na električnu mrežu dopušteno je samo u iznimnim slučajevima za samoregulirajuće kabele.

• treba biti smješten na udaljenosti od 0,5-1,5 metara iznad poda.
• Senzor temperature poda mora biti smješten na udaljenosti od najmanje 0,5 metara od zidova, spojen samo bakrenom žicom postavljenom u valovitu plastičnu ili metalnu cijev.
• Svi spojevi grijaćih i dovodnih kabela moraju se izvesti na termostatima, u razvodnim kutijama i električnim pločama pomoću stezaljki. Zaokreti nisu dopušteni.
• Električni kabeli moraju biti zaštićeni prekidačima odgovarajućih snaga, a radi zaštite ljudi obavezno je koristiti RCD s diferencijalnom strujom okidanja ne većom od 30 mA.

• Instalaciju KSO-a smije izvesti samo kvalificirano osoblje s odgovarajućom dozvolom.

Cijene grijaćih kabela i pribora

Grijaći kabel i pribor

Zaključak

• Grijaći kabel se preporučuje za podno grijanje. Najpoželjnija primjena je izravni sustav grijanja ili "tanki pod".
• Među grijaćim kabelima najbolje je koristiti dvožilni otporni kabel s obzirom na omjer cijene i kvalitete.
• Izbor željenog kabela s potrebnom gustoćom snage, njegova duljina i korak polaganja dobivaju se kao rezultat proračuna.
• Neprihvatljivo je mijenjati duljinu dijela otpornog kabela (osim zonskog kabela).

Video: Devi polaganje kabela za podno grijanje

Video: Ugradnja grijaćih prostirki