Шаг укладки теплого пола электрического и водяного! Расчет

Шаг укладки теплого пола электрического и водяного! Расчет

Качество обогрева напольного покрытия зависит от правильности монтажа нагревателей. Точнее от выбора схемы их расположения и укладки. Эта величина показывает, какое расстояние между нагревательными линиями. Увеличение параметра приводит к появлению эффекта «полосатого» тепла (появляются отчетливые холодные зоны), а минимизация — к перегреву поверхности и дальнейшему ее выходу из строя. Чем дальше друг от друга расположены витки нагревательных элементов, тем толще слой верхней стяжки должен быть на них. Это условие равномерного распределения температуры на поверхности пола.

Все неточности и трудности в работе системы напольного обогрева зависят от неправильного расчета расходных материалов и нарушений во время монтажа. Исключим эти неточности.

Немного теории

Чем меньше соединений нагревательных элементов в контуре, тем надежнее вся система. Теплый пол, смонтированный в стяжку, обязательно должен быть целостным. Электрическая модификация будет надежней по изоляции, а гидравлическая — герметичной и безопасной в плане течи.

Как определить, на каком расстоянии монтировать трубопровод и кабель?

Формула расчета сечения провода

Сопротивление провода R вычисляется по формуле: R=рl/S, где р – это удельное сопротивление; l – длина проводника; S – площадь его поперечного сечения.

Если известен диаметр кабеля, то формула расчета приобретет следующий вид: R=1,27ρl/d², где где ρ – удельное сопротивление проводника, l – длина, d – диаметр провода.

Величина ρ – удельное сопротивление проводников, обычно, берется из справочников. А площадь поперечного сечения кабеля рассчитывается по формуле S=0,785d², где d – это диаметр провода.

Под понятием же «сечение кабеля» подразумевается площадь поперечного сечения токопроводящей жилы S. При этом количество таких жил, состоящих из отдельных проволочек, может быть различным. В этом случае величина поперечного сечения определяется путем суммирования площадей всех составляющих.

Выбор способа обогрева

Прежде чем приступить к дальнейшим вычислениям, нужно прояснить ряд моментов:

1. Электрические теплые полы планируется использовать в качестве самостоятельного источника тепла или предполагается совместная работа с системой водяного отопления?
2. Какой тип нагревателей планируется применять – резистивные кабели, маты, пленочные элементы либо углеродные стержни?
3. Хватает ли выделенного на здание лимита потребления электроэнергии.

Справка. При расчетах 1 кВт установленной электрической мощности приравнивается к одному киловатту тепловой энергии. Современные нагреватели преобразуют электричество в теплоту с эффективностью (КПД) 99%.

Греющая кабельная система

Проектировать отопление только электрическими теплыми полами не рекомендуется по следующим причинам:

• стоимость электроэнергии довольно высокая, постоянный обогрев выльется в кругленькую сумму;
• чтобы отопить жилище, придется увеличить нагреватели теплого пола по мощности;
• температура напольного покрытия повысится до 30 °С, в комнате станет душно и некомфортно.

Контуры напольного отопления рекомендуется использовать совместно с радиаторной водяной системой, распределив нагрузку примерно 50 / 50. Подводящие трубы с теплоносителем несложно упрятать под покрытие в процессе монтажа теплых полов.

Маты — тот же кабель, закрепленный на полимерной сетке змейкой

Из перечисленных разновидностей нагревателей самые надежные – резистивные кабели и сделанные из них маты. Известный производитель кабельных систем Devi дает гарантию на работу изделий 50 лет при условии, что соблюдена технология монтажа. Греющие проводники допускается использовать непосредственно под напольным покрытием, муровать в стяжке либо в слое плиточного клея.

Пленочные нагреватели обойдутся дороже кабельных. Монолитить элементы в стяжку не рекомендуется – существует вероятность слабого прогрева. Саморегулирующиеся карбоновые стержни не отличаются надежностью – судя по отзывам пользователей, часть нагревателей быстро перегорает и мощность обогрева снижается.

Разновидности нагревательного кабеля

Нагревательный кабель для теплого пола бывает резистивный и саморегулирующийся.

• Резистивный отличается тем, что имеет одинаковую температуру на всем протяжении. Может быть одножильным и двужильным.
• Саморегулирующийся разогревается сильнее или слабее в зависимости от температуры окружающей среды, поэтому в разных местах может иметь разную температуру. Это удобно, когда нужно прокладывать его под мебелью, коврами.

Резистивный кабель состоит из одной или двух жил, помещенных в фольгированную оболочку. Принцип его действия основан на том, что при прохождении тока через материал, обладающий сопротивлением, выделяется тепло, и чем больше сопротивление, тем сильнее нагревается провод. В качестве материала для жилы используются

• медь,
• латунь,
• нихром — чаще всего.

Все эти металлы имеют разное сопротивление, что влияет на тепловыделение кабеля.

Из-за того, что кабель имеет одинаковую температуру по всей длине, сложно регулировать нагревание пола, если какие-то участки нужно нагреть слабее, например, под мебелью. Для этого придется на этапе проектирования расположить витки на большем или меньшем расстоянии, а в дальнейшем поменять расположение нагревательных элементов не удастся. В инструкции к кабелю указано допустимое расстояние между его витками. Большинство производителей рекомендуют оставлять между витками 12 см.

Одножильный кабель монтируется таким образом, чтобы он представлял собой замкнутую цепь, то есть при укладывании второй конец тоже выводится к терморегулятору.

Двужильный кабель состоит из двух проводов, один из которых выделяет тепло, а второй служит только для проведения тока. Цепь замыкается специальным наконечником, поэтому нет необходимости соединять второй конец с терморегулятором. Двужильный кабель покрыт дополнительным слоем изоляции, поэтому более безопасен.

Резистивные кабели удобнее применять для теплого пола в помещениях сложной формы, так как они более гибкие. Устройство резистивных кабелей показано на рисунке.

Саморегулирующийся нагревательный кабель состоит из двух жил, которые контактируют с матрицей из полимерных полупроводниковых материалов. Матрица помещена в две изолирующие оболочки с экранирующей оплеткой между ними. Эта матрица регулирует температуру за счет теплового расширения полимера. Когда температура понижается, матрица сжимается, в результате сила тока в проводах увеличивается, соответственно, тепловыделение тоже растет. Когда температура повышается, матрица расширяется, уменьшается сила тока и нагрев.

Преимущества саморегулирующихся проводов.

• Температура регулируется автоматически, предупреждается перегрев пола.
• Благодаря отсутствию перегрева кабель служит дольше.
• Несколько слоев изоляции защищают провода от механических повреждений.

Саморегулирующийся кабельный теплый пол дороже, чем резистивный, поэтому его использование оправдано в маленьких помещениях. Именно этот тип рекомендуется для теплого пола под плитку.

Рекомендации по выбору мощности нагревательного кабеля

Удельная мощность кабельного полана квадратный метр подбирается исходя из условий укладки и зависит от: типа напольного покрытия, типа основания на которое укладывается нагревательный кабель и типа помещения.

Ниже представлена таблица с рекомендуемой удельной мощностидля теплого пола:

Описание

Главная характеристика, определяющая уровень потребления электроэнергии – мощность греющего кабеля на метр. Чем она выше, тем значительнее расходы. Различают две разновидности данного устройства:

• саморегулируемые;
• резистивные.

Изделия первого типа меняют свои рабочие параметры в зависимости от температуры окружающей среды. Чем теплее вокруг, тем ниже уровень обогрева, и наоборот. Резистивный провод расходует электричество одинаково, поэтому его нужно регулярно выключать из сети.

Сколько потребляет греющий кабель электроэнергии в час, зависит и от его месторасположения. Если монтаж произведен внутри трубы, провод должен охватывать всю длину канала. Важно правильно подобрать мощность, чтобы не повредить стенки. Естественно, при наружном обогреве тоже нужно быть максимально внимательным в расчетах, тем более что здесь используют более энергоемкие устройства.

Факторы, оказывающие влияние

Мощность провода находится в пределах от 5 до 150 Вт/м. В зависимости от рабочей температуры изделия делятся на высоко-, средне- и низкотемпературные. В бытовых целях применяют только модели последнего типа. Максимальная температура греющего кабеля составляет 65°С, но к этому показателю они обычно даже близко не подходят. Разве что в случаях, когда речь идет не о водопроводе, а каком-нибудь другом объекте. Уровень потребления определяется такими факторами:

• диаметр трубы и толщина слоя теплоизоляции;
• температура воды, движущейся по каналу;
• длина провода и его мощность;
• погодные условия (температура, сила ветра, и др.);
• месторасположение провода.

Вывод

Подключение электрического котла отопления делается с соблюдением правил ПУЭ. Если вы почитаете инструкцию любого котла предназначенного для отопления дома электричеством, то увидите рекомендации типа «подключение должны делать только профессионалы с соответствующими навыками…». Это так. Однако само подключение не так сложно, как скажем котла на газе. Если соблюдать ПУЭ (правила устройства электроустановок) и технику безопасности при работе с электричеством, то подключить котел можно своими руками.