ЭЛЕКТРОТЕХНОЛОГИЯ

       электронный учебно-методический комплекс

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №12

Электрообогреваемые полы

Цель работы

Программа работы

Общие теоретические сведения

Методика работы

Содержание отчёта

Контрольные вопросы

Приложение к методике выполнения лабораторной работы

Цель работы

Изучить устройство, монтаж, безопасность электрообогреваемых полов.

Программа работы

1. Ознакомиться с теоретическими сведениями.
2. Изучить методику и выполнить работу.
3. Провести замеры температуры воздуха и пола, и рассчитать параметры электронагревательных полов.
4. Построить графики зависимости мощности кабеля от температуры и площади помещения.
5. Составить и защитить отчёт.

1. Общие теоретические сведения

Системы “Теплый пол” известны почти столько же, сколько существует отопление вообще. Одно из первых упоминаний касается теплых полов в древнеримских термах (банях), где нагретый воздух проходил по специальным каналам в каменном полу. Имелись теплые полы аналогичной конструкции и в турецких банях, причем там они являлись обязательным атрибутом. Таким образом, человечество уже более двух тысяч лет (а по другим данным, более пяти) ценит тот замечательный комфорт, который несут системы типа Теплый пол. Однако, до начала ХХ века теплоносителем являлся исключительно нагретый воздух, который под действием естественной тяги проходил по каналам в полу, постепенно отдавая свое тепло гранитным плитам. В начале ХХ века с появлением насосов появились теплые полы с использованием нагретой воды. И, наконец, с середины 20-го столетия с появлением относительно дешевой и доступной электроэнергии начали распространяться системы с использованием нагревательных кабелей. Особо широко они стали распространяться в последние 10-15 лет. Следует указать зоны наибольшего распространения теплых полов. Сегодня это страны Северной Европы - Финляндия, Швеция, Норвегия, Дания, где значительная доля систем отопления зданий приходится на системы “Теплый пол”. По различным источникам, эта доля составляет от 15 до 50 %. Интересно, что весьма быстро распространяются эти системы в странах с достаточно теплым климатом - Испания, Франция, страны Латинской Америки, Ближнего и Среднего Востока. Это связано с тем, что отопительный период в этих широтах весьма короток, а наиболее низкие температуры часто не опускаются ниже +3 — +5 °C. Поскольку капитальные затраты на устройство теплых полов весьма низки, и они не занимают много места, эти системы распространяются все шире и шире. Подмечено, что действует правило: какова доля в энергетике страны электричества, производимого возобновляемыми источниками (атомные и гидроэлектростанции), такова и доля электрического отопления. Россия, естественно, является исключением из правила. Еще 15 лет назад системы “Теплый пол” как бытовой товар были совершенно неизвестны. Сегодня квартира не может считаться не только элитной, а даже средней, если в ней нет теплого пола в ванной или кухне, а то и во всех помещениях.

Также электрообогреваемые полы являются основным средством обогрева молодняка и могут успешно применяться в помещениях для выращивания утят и индюшат, в цыплятниках, также в коровниках и телятниках, а также обогрева почвы в парниках и оранжереях.

Обычная система “Теплый пол” рассчитана на возмещение теплопотери и обогрев помещений. В новых зданиях с хорошей теплоизоляцией потери при распределении тепла обычно составляют 60-80 Вт/м².

В старых зданиях или зданиях с плохой теплоизоляцией рекомендуемая мощность составляет 80-100 Вт/м². При необходимости теплопотери рассчитывают, исходя из местных условий.

Обычно системы обогрева пола называют “Нагревательными системами низкотемпературного излучения”. Около 50 % тепла - результат излучения пола, вследствие которого нагреваются и окружающие поверхности: стены, мебель и т.д. Таким образом, тепло равномерно распределяется по всему помещению, благодаря чему достигается комфортный обогрев всего здания.

Обогрев бетонных полов. Рекомендуемая мощность для обычной нагревательной системы составляет 60-80 Вт/м², для зданий с плохой теплоизоляцией от 80-100 Вт/м². Подобные системы обладают низкой теплоемкостью, позволяя укладывать нагревательный кабель настолько близко к поверхности пола, насколько это позволено требованиям по безопасности. Обычно кабель укладывается на изоляцию в стяжке, максимальная толщина которой составляет 50 мм. При ремонте, когда невозможно значительно увеличить высоту пола, используют специальные решения, позволяющие уменьшить толщину стяжки до 10-15 мм. При установке системы аккумуляции тепла закладывается мощность 150-200 Вт/м². Кабель в подобных системах должен быть уложен в стяжку значительной толщины. Обычно на плотную изоляцию укладывается слой цементного раствора толщиной 100 мм, на который в свою очередь монтируется кабель и заливается цементной стяжкой толщиной около 50 мм.

Обогрев деревянных полов. При установке нагревательной системы на деревянных полах обычно используют кабель погонной мощностью 10 Вт/м или кабели меньшей мощности при максимальной удельной мощности 80 Вт/м². При требуемой мощности 60-70 Вт/м² и мощности кабеля в 10 Вт/м², расстояние между петлями кабеля обычно составляет 90-300 мм.

Чтобы избежать повреждения пола и растрескивания деревянного настила, необходимо учитывать следующие меры предосторожности:

- мощность при установке не должна превышать 60 Вт/м²;

- кабель должен быть равномерно уложен по всей площади обогреваемой поверхности;

- все материалы должны быть защищены от попадания влаги во время монтажа и установки напольного покрытия;

- должен использоваться электронный термостат с датчиком воздуха и датчиком пола, ограничивающим максимальную температуру пола до 35 ⁰С.

Если возможно, доски настила должны несколько дней пролежать на нагреваемом полу, и только потом закреплены.

Щели между досками должны быть заделаны минеральной ватой таким образом, чтобы образовалась воздушная пробка высотой, по меньшей мере, 30 мм. На изоляцию накладывается металлическая мелкоячеистая сетка, на которую с шагом в 350 мм крепится кабель. Он крепится с помощью материи, использовать пластиковые или нейлоновые ленты не рекомендуется. Кабель должен быть уложен параллельно доскам. Расстояние между кабелем и деревянным настилом должно составлять 10 мм.

При пересечении с опорными досками для прохождения кабеля должна быть прорезана щель размером 10х10 мм. Отверстия располагают таким образом, чтобы несущая способность досок снизилась незначительно, по меньшей мере, на расстоянии 50 мм друг от друга. Необходимость в отверстиях отпадает, если кабель укладывается непосредственно на прикрепленные к доскам рейки.

В так называемых черновых полах, когда опорные доски изолируют на начальной стадии монтажа так, чтобы они образовали платформу, не рекомендуется создавать дополнительный слой изоляции перед укладкой нагревательного кабеля, поскольку это может привести к перемещению кабеля вверх. Вследствие этого объем воздушного кармана может значительно уменьшиться.

Обогрев почвы. Для обогрева почвы в парниках и оранжереях удельная мощность обычно составляет 5 Вт/м^2× °С . Для подогрева почвы на спортивных аренах выбирают удельную мощность 50-70 Вт/м².

Составление и расчет проектов. Для того, чтобы правильно рассчитать мощность и экономичность нагревательной системы, наиболее важным является адекватно составленный проект с использованием следующих параметров.

Потребляемая мощность. Первым шагом является определение мощности на единицу площади обогреваемой поверхности (Вт/м²). При проектировании систем комфортного обогрева может быть сделан расчет теплопотерь или используются значения из таблиц. Расчет теплопотерь может оказаться сложным и потребовать привлечения проектировщика. Для расчета установок снеготаяния, величины рекомендуемой мощности должны быть адаптированы к местным климатическим условиям.

Площадь обогреваемой поверхности. Под общей мощностью системы обычно понимается мощность нагревательного кабеля, необходимая для обогрева всей площади. В помещениях, часть площади которых занята, к примеру, под мебель, сантехнику, трубы в ванных комнатах, мощность обогрева свободной площади должна быть увеличена, чтобы компенсировать потерю тепла на холодных участках.

Выбор типа кабеля. Выбор кабеля зависит от особенностей его применения, к примеру, для обогрева почвы или пола, требуемой мощности и т.д.

Расстояние между петлями кабеля. Если расстояние между петлями кабеля рассчитано точно, кабель закроет всю площадь. Расстояние между петлями кабеля рассчитывается путем деления величины обогреваемой площади на длину кабеля.

NexCalc. Для расчета проектов мы предлагаем использовать программу NexCalc в Интернете, зайдя на сайт www.nexans.no и выбрав ссылку ServiceLink Kabel. Цветовые обозначения подскажут вам, какие расчеты верны, а какие нет. Любой расчет с легкостью можно вывести на печать. Также в программе есть ссылка на техническую информацию по продукции, где можно найти технические характеристики многих типов нагревательных кабелей.

Расположение нагревательных секций. Рекомендуется укладывать нагревательные секции таким образом, чтобы впоследствии над ними не стояла мебель без ножек. Мощность обогрева планируется исходя из следующих соображений:

- удельная мощность нагревательной секции должна составлять не менее 110-120 Вт/м² свободной площади , когда обогреваемый пол используется как дополнительная (комфортная) система отопления, и 130-150 Вт/м² когда обогреваемый пол используется в качестве основной системы отопления;

- если обогреваемый пол используется как основное отопление, площадь, на которой уложены нагревательные секции, должна составлять не менее 70 % от общей площади обогреваемого помещения.

Электропроводка и расположение термостата. Проверяется допускает ли имеющаяся в помещении электропроводка подключение дополнительной мощности системы “Теплый пол”. Также учитываются дополнительные электрические устройства, которые могут быть подключены к той же сети, а также допустимый ток предохранительных устройств (автоматов).

Системы “Теплый пол” мощностью 2 кВт и более рекомендуется подключать через специальную проводку и отдельный автомат. Рекомендуется также использовать УЗО. УЗО необходимо обязательно использовать, когда теплые полы монтируются во влажных помещениях.

Выбирается место расположения термостата. Он устанавливается на стене в наиболее удобном месте так, чтобы не мешать расстановке мебели. Термостаты, управляющие обогревом помещений с повышенной влажностью следует устанавливать вне таких помещений.

Монтаж системы обогреваемых полов. Для монтажа необходимо:

1. Подготовить в стене место для установки термостата.
2. Проштробить в стене канавки для электропроводки, монтажных концов нагревательной нагревательных секции и трубки для датчика температуры.
3. Подготовить поверхность пола (выровнять, очистить от мусора).
4. Уложить теплоизоляцию.
5. Закрепить отрезки монтажной ленты.
6. Уложить и закрепить нагревательную секцию.
7. Смонтировать датчик температуры.
8. Установить термостат.
9. Выполнить необходимые электрические соединения и проверить их.
10. Залить цементно-песчаную стяжку.
11. Уложить декоративное покрытие пола.
12. Через 28 дней после заливки стяжки система готова к работе.

Нагревательные секции, входящие в комплект обогреваемых полов, необходимо уложить в пол. Если в одном помещении надо уложить несколько секций, разделяется свободная площадь пола на участки, соответствующие мощности каждой секции.

Черновой пол, на который будут укладываться нагревательные секции, должен быть ровным, без трещин и выбоин. Грубую поверхность чернового пола необходимо предварительно выровнять при помощи выравнивающих смесей. Теперь надо уложить теплоизоляцию (если планируется использоваться).

Затем на полу следует закрепить отрезки монтажной ленты. Они крепятся там, где будут заканчиваться петли нагревательной секции (вдоль противоположных границ обогреваемой площади) и, если помещение достаточно велико, с интервалом 2 - 3 м для крепления петель секции в средней части. Монтажный конец нагревательной секции подводится к месту расположения термостата. Соединительная муфта и начальный участок нагревательной секции крепится на полу и с этого места начинается укладка секции. Кабель укладывается равномерно, без пересечений. Строго соблюдается постоянный шаг укладки в пределах всей обогреваемой площади.

Шаг укладки (в см) = (100 × S) / L, где S - фактическая площадь, на которую укладывается секция, м²; L - длина секции, м (указана в паспорте секции).

Допустимое отклонение шага от расчетного не ± 10 мм. Недопустимо сближение уложенных витков кабеля на расстояние менее 80 мм. Необходимо зафиксировать концы петель кабеля, загибая вокруг него выступающие язычки монтажной ленты. Изгибы петель должны быть плавными, без изломов и натяжения кабеля. Расстояние от кабеля до стены должно составлять около 5 см по всему периметру обогреваемой площади. Соединительные и концевые муфты секций должны находиться на полу. Монтажные концы нагревательных секций выводятся к термостату или в распаечную коробку. Состояние кабеля должно проверяться до и после его заливки раствором, измеряя сопротивление провода, а так же сопротивление изоляции между проводниками и экранирующей оплеткой.

Далее нагревательный кабель надежно крепится на полу горкой раствора, уложенного вдоль кабеля, высотой 10-12 мм. Это предотвратит случайное повреждение кабеля и его перемещение при укладке стяжки. Толщина цементно-песчаной стяжки, укладываемой поверх нагревательной секции, должна составлять 3-5 см (для основного отопления не менее 5 см). Для укрепления стяжки рекомендуется использовать полимерные армирующие сетки.

Теплоизоляция. Правильно выбранная теплоизоляция не увеличивает значительно затраты при покупке системы “Теплый пол”, но приводит к заметной экономии электроэнергии при ее эксплуатации. Она снижает бесполезные потери тепла на обогрев перекрытия, грунта и других конструкций, лежащих ниже помещения. С ее помощью можно сэкономить до 10—30 % электроэнергии, потребляемой системой “Теплый пол”.

Теплоизоляция не входит в стандартный комплект обогреваемых полов, ее можно заказать дополнительно.

Теплоизоляция показана на рисунке 1.

Теплоизоляционный материал должен обладать низкой теплопроводностью, не хуже 0,05 Вт/м °С.

Если обогреваемый пол используется как основная система отопления, рекомендуется использовать твердые сорта пенополистирола (ППС) толщиной от 30 мм, покрытые слоем алюминиевой фольги толщиной от 0,3 мм с полимерным подслоем. Для комфортной системы отопления допустимо использовать теплоизоляцию на основе вспененных материалов (например, фольгопена), толщиной 3-10 мм. Рекомендуется использовать фольгированную теплоизоляцию, защищенную полимерным слоем для увеличения долговечности.

Рис. 1 Структура теплоизоляции

Следует использовать теплоизоляцию во всех случаях, если пол расположен близко к грунту или в цокольном этаже.

Для подвалов, гаражей и других помещений, в которых пол непосредственно соприкасается с грунтом, желательно использовать жесткие пенопластовые или минераловатные плиты толщиной 30 мм и более.

Установка датчика температуры и термостата. Располагается датчик температуры в пластмассовой гофрированной трубке диаметром 14 - 20 мм, входящей в комплект электрообогреваемых полов. Датчик должен располагаться внутри трубки вблизи ее конца, его соединительный провод должен выходить с другого конца трубки. Выводится трубка от места расположения термостата или распаечной коробки в пол. Радиус изгиба трубки должен быть не менее 5 см. Конец трубки с датчиком, оканчивающийся в полу, плотно закрывается для предотвращения попадания внутрь цементного раствора. Такой способ монтажа применяется, чтобы можно было при необходимости заменить датчик, не вскрывая пол. Расстояние от стены до конца трубки (места установки датчика) 50 - 60 см. Трубка крепится между нитками нагревательной секции на ровном расстоянии от них с помощью лепестков монтажной ленты.

Подключается термостат к питающей сети, нагревательным секциям и датчику температуры, следуя паспорту на термостат. Затем проверяются электрические соединения. Кратковременно ( на 1-2 минуты) подается сетевое напряжение и проверяется работоспособность системы (должен загореться светодиод на лицевой панели термостата). Затем надежно отключается питание для окончательного выключения системы.

Теплый мат. Одной из новейших разработок является электрический нагревательный мат для устройства теплого кафельного пола, показан на рисунке 2. Система “Теплый мат” создана с целью максимально упростить процесс установки теплого пола и при этом отказаться от использования монтажных направляющих. Система теплый мат рассчитана на определенную площадь укладки. Использование универсальной сетки совместно с кабелем позволяет сэкономить средства на монтажных принадлежностях, кабель не нуждается в дополнительном креплении на поверхности пола. На разложенный теплый мат сверху можно сразу нанести мастику для приклеивания плиток, исключая процесс заливки кабеля цементной стяжкой.

Рис. 2 Нагревательный мат в комплекте

Теплый мат можно укладывать не только на прямоугольных площадях, но и в случаях сложной конфигурации площади, обходя всевозможные препятствия путем разрезания сетки мата между нитями нагревательного кабеля и разворотом участка мата на нужный угол вплоть до 180 ⁰.

Сверхтонкий теплый пол - это система нагревательного мата и термостата. Нагревательный мат представляет собой тонкий, диаметром 3 мм, нагревательный кабель, закрепленный на несущей стеклосетке шириной 50 см с постоянным шагом 5 см. На концах кабель через плоские муфты соединяется с монтажными холодными концами длиной 4 м, необходимыми для подключения мата к термостату.

Монтаж теплого пола на бетонные полы, поверх старого и деревянного пола. Монтаж показан на рисунках 3, 4, 5. TASSU-отопительный кабель, рассчитан для установки в промежуточное вещество с теплопроводностью близкой к теплопроводности бетона. Электрическая нагрузка на кабеле примерно 20 Вт/м.

Рис. 3 Монтаж отопления для пола 1 - грунт; 2 - уплотненный гравий; 3 - теплоизоляция; 4 - пластиковая пленка; 5 - железобетонная плита (поверхность плиты надо тщательно очистить до установки кабеля); 6 - монтажная лента (монтажную ленту крепят к выровненной основе крепление ленты, лучше производить к неполностью застывшему бетону если основание заливается за один рабочий период, то кабель крепят к армирующей сетке); 7 - отопительный кабель; 8 - выравнивающий стяжка (бетон) при прямом отоплении толщина 30-50 мм, при аккумулирующем 50-80 мм; 9 - отделочный материал (при прямом отоплении - твердый, хорошо проводящий температуру, например: керамическая плитка; при аккумулирующем отоплении - теплоизоляционный, например: паркет, пробка или линолеум); 10 - термостат.

Твердые, каменные полы: 120-240 мм

Полы, покрытия которых медленней отдают тепло: паркет, линолеум на мягкой основе и т.п.: 150-300 мм. Типичный монтажный промежуток при укладке такого кабеля 150 мм.

Рис. 4. Монтаж поверх старого пола 1 - старый отделочный материал. (Внимание! Обязательно проверить надежность прикрепления старых покрытий к основе: поверхности должны быть очищены от пыли и грязи; старую поверхность моют, например: содовым раствором или подходящим растворителем; линолеум сушат и делают шероховатым, отделившийся материал удаляют; старую поверхность пода выравнивают строительным раствором); 2 - сцепляющий слой в качестве сцепляющего слоя на линолеум наносят примерно 20 мм слой строительного раствора. Раствор оставляют затвердевать примерно на сутки. Крепление кабеля к бетонной поверхности осуществляют соответствующими крепежными элементами; 3 - сетка (к примеру армирующая из тонкой проволоки, примерно: 25 х 25 мм: крепление сетки и кабеля, например: горячим клеем; к бетонной основе кабель также можно прикреплять и с помощью монтажный ленты); 4 - отопительный кабель; 5 - стяжка и при необходимости предохранительная стяжка: строительный раствор, который полностью покрывает кабель; 6 - крепление отделочного покрытия: линолеум прикрепляют клеем, керамическую плитку - специальным раствором; 7 - отделочный материал: линолеум или керамическая плитка; 8 - термостат.

Рис. 5. Монтаж к деревянному полу 1 - ковровое покрытие; 2 - алюминиевая фольга (не обязательно): основание ковра при желании покрывают алюминиевой фольгой для улучшения передачи тепла; 3 - крепежная сетка: для крепления кабеля и датчика термостата в зазор между элементами конструкции пола устанавливают сетку; 4 - отопительный кабель; 5 - деревянный настил; 6 - расположение и размеры пазов (пазы для прохода кабеля делают свободными, например: 40х25 мм, при этом надо учитывать стойкость конструкции; в паз устанавливают металлическую защитную трубку или, для улучшения теплопроводности, его покрывают жестью); 7 - термостат (при необходимости применяется защита от перегрева, максимально допустимая температура горючего материала (дерево) 80 0С).

Терморегуляторы. Термостат позволяет экономить элекроэнергию, подавая напряжение на нагревательные секции только когда это необходимо для поддержания теплового комфорта в помещении. Пользуясь термостатами серии PRO, можно задать программу поддержания температуры на сутки и на неделю.

В электрообогреваемых полах используются следующие модели термостатов:

Теплолюкс РТ007LA. Базовый стандартный термостат показан на рисунке 6 для теплых полов Теплолюкс. Включение и установка температурного режима обогрева (в относительных единицах) осуществляется поворотом ручки. Комплектуется датчик температуры — терморезистор (рисунке 7), устанавливаемым в полу. Имеется светодиодная индикация подачи напряжения на нагревательные секции. Выпускается также в корпусе, для накладного монтажа при открытой проводке. Позволяет экономить до 30 % электроэнергии, расходуемой на обогрев.

Максимальный ток нагрузки -16 А. Датчик температуры - терморезистор.

Рис. 6 Терморегулятор РТ007LA	Рис. 7 Датчик температуры

Теплолюкс PT007G. Изображен на рисунке 8. Наиболее популярный вариант термостата РТ007. Отличается современным дизайном корпуса, меньшей массой и габаритами. Имеет отдельный выключатель питания. Может использоваться как один из приборов, устанавливаемых в многогнездовую настенную рамку. Позволяет экономить до 30 % электроэнергии, расходуемой на обогрев. Максимальный ток нагрузки - 16 А.

Рис. 8 Терморегулятор PT007G

Теплолюкс PT007LD. Вариант термостата РТ007 для установки в шкафах управления на стандартную DIN-рейку, изображен на рисунке 9. Регулятор установки температуры выведен под шлиц. Используется в тех случаях, когда мощность системы “Теплый пол” превышает возможности встроенного реле термостата (3 кВт). Например, обогревается несколько помещений с одинаковыми тепловыми условиями или одно большое помещение несколькими нагревательными секциями. Термостат управляет пускателями, рассчитанными на большие токи, к которым подключаются группы нагревательных секций. Максимальный ток нагрузки, коммутируемой напрямую, - 16 А. Датчик температуры - терморезистор.

Рис. 9 Терморегулятор PT007LD

Теплолюкс РТП-500А. Программируемый термостат с цифровым дисплеем задания требуемой температуры, изображен на рисунке 10. Имеет 8 стандартных недельных программ поддержания температуры с различением дневной и ночной температуры и рабочих/выходных дней. Этот термостат полезен для загородных домов, дач, офисов, мастерских и других периодически используемых помещений. Может разогреть помещения к приезду хозяев на выходные, понизить температуру или совсем выключить отопление в ночное время. Позволяет извлечь максимальную выгоду из двухтарифной системы оплаты электроэнергии, автоматически включая обогрев и накапливая тепло во время действия пониженного тарифа. Выпускается также в корпусе для внешнего монтажа. С помощью этого термостата можно достичь максимального теплового комфорта и сэкономить до 50 % электроэнергии за счет ее оптимального использования. Максимальный ток нагрузки - 16 А.

Рис. 10 Терморегулятор РТП-500А

Теплолюкс РТП-500Т. Программируемый термостат, изображен на рисунке 11. Имеет 5 строенных программ управления обогревом и возможность их модификации. Включает и выключает обогрев в запрограммированное время. Имеет встроенную функцию антифрининга, т.е. не позволяет выстудить помещение ниже заданной температуры при минимальном расходе электроэнергии. Выпускается в корпусе для монтажа на DIN-рейку в шкафах управления. Он может управлять группой термостатов типа PT007L, каждый из которых управляет обогревом своего помещения или группы помещений с одинаковыми тепловыми условиями. Термостат Теплолюкс PRO TIMER включает и выключает эту группу термостатов в запрограммированные время и день недели. Это позволяет реализовать наиболее выгодную программу обогрева группы помещений и целых зданий с использованием всего одного программируемого термостата, при этом в каждом из присоединенных к PRO TTMER помещений может быть различная температура.

Максимальный ток нагрузки — 8 А. Датчик температуры - термочувствительная микросхема

К каждому термостату можно легко подключить датчик температуры воздуха, устанавливаемый на корпусе прибора.

Рис. 11 Терморегулятор РТП-500Т

Саморегулирующийся нагревательный кабель общего назначения представлен на рисунке 12.

Рис. 12 Саморегулирующийся нагревательный кабель US12HF

Кабель US 12 HF представляет собой галогеночистый легкий саморегулирующийся кабель непромышленного применения, который может использоваться для защиты от промерзания трубопроводов питьевой воды. Кабель может быть отрезан любой длины прямо на месте установки, исходя из длины трубы, без проведения дополнительных расчетов. Исключительно надежен и долговечен.

Кабель US 12HF нe перегорает, даже если уложен с перехлестом. Его выходная мощность саморегулируется в зависимости от температуры воздуха и воды в трубе.

Кабель US 12 HF прост в установке и не требует применения специальных навыков или оборудования. Арматура для соединения, оконцевания и подсоединения к силовым установкам поставляется в специальных наборах.

Общая конструкция кабеля. Кабель US 12 HF состоит из полупроводниковой матрицы с медными шинами сечением 0,5 мм², внутренней оболочке из термопласта, алюминиевого экрана и внешней оболочки из термопласта.

Техническая информация. Максимальная рабочая температура внешней оболочки 50 ⁰С, минимальная рабочая температура при монтаже -10 ⁰С. Максимальное рабочее напряжение 220 - 240 В переменного тока, максимальное сопротивление проводника заземления 18,2 Ом/км.

Зависимость мощности кабеля от температуры/ кабель US 12 HF представлена на рисунке 13.

Рис. 13 Зависимость мощности кабеля от температуры.

Максимальная длина отрезка кабеля (м) в зависимости от температуры, при суммарном токе в 10 А.

Таблица 1

Параметры кабеля US 12 HF.

Одножильные нагревательные секции ТЛЭ. Одножильная нагревательная секция изображена на рисунке 14.

Рис. 14 Одножильная нагревательная секция ТЛЭ

Нагревательная секция ТЛЭ состоит из нагревательного кабеля НО изображенного на рисунке 15, двух соединительных муфт и монтажных концов.

В соединительной муфте нагревательная жила и экран надежно соединены с двумя медными проводами монтажного конца, предназначенного для подключения нагревательной секции к термостату и защитному заземлению (показано на рисунке 16).

Для правильного подключения секции ТЛЭ обращается внимание на различную расцветку проводов в монтажных концах.

Рис. 15 Нагревательный кабель НО

Рис. 16 Соединение нагревательной секции с термостатом и защитным заземлением

Белые провода монтажных концов соединены с нагревательной жилой кабеля и подключается к термостату.

Желто-зеленые или черные провода монтажных концов соединены с защитным экраном кабеля.

Эти провода необходимо подключить к заземляющему контуру здания (или нулевому проводу).

Двухжильные нагревательные секции ЕСО. Нагревательная секция ЕСО состоит из нагревательного кабеля БНО изображенного на рисунке 17, который с одной стороны оснащен соединительной муфтой и монтажным концом, а с другой — концевой муфтой без выводов.

Рис. 17 Нагревательный кабель БНО

Двужильная конструкция нагревательного кабеля ,изображенная на рисунке 18, позволяет подавать питание с одного конца секции. Это упрощает ее раскладку в помещении, позволяет подавать питание с одного конца секции.

Для правильного подключения секции ЕСО обратите внимание на расцветку проводов в монтажном конце.

Синий и коричневый провода монтажного конца соединены с нагревательной и соединительной жилами кабеля и подключаются к термостату.

Желто-зеленый провод монтажного конца соединен с защитным экраном кабеля. Этот провод необходимо подключить к заземляющему контуру здания (или нулевому).

Рис. 18 Нагревательный кабель БНО

Перед тем как начать выполнять лабораторную работу, необходимо изучить общие теоретические сведения, составить отчет. Также необходимо предупредить преподавателя о готовности к выполнению работы.

Перед тем как включить стенд необходимо убедиться в целостности его элементов. Перед включением нужно предупредить товарищей, чтобы никто не прикасался к токоведущим частям. После включения, приступить к измерениям. Измерить температуру воздуха перед нагревом пола и после нагрева, регулируя нагрев кабеля термостатом. После этого построить графики зависимости мощности кабеля Р_к от температуры t, Р_к=f(t) , от площади помещения S, Р_к=f(S).

Так же рассчитать данные по комфортному обогреву пола и основной системы отопления.

Определить общую площадь S_пом помещения (стенда или лаборатории).

Определив площадь, выбрать по таблице 2.3 марку провода, по которой найти удельную мощность секции Р_уд (Вт/м²).

Определить необходимую мощность теплого пола по формуле:

где: S_пом - площадь обогреваемого помещения, м²;

Р_уд - удельная мощность секции теплого пола, Вт/м².

По таблице 2.4 и 2.5 выбрать комплект теплого пола с нагревающей секцией соответствующей мощности.

Все то же, что и при комфортном, только рекомендуемая удельная мощность теплого пола - 150-180 Вт/м².

Шаг укладки.

h (в см)= (100 × S)/ L,

где: S - площадь, на которую укладывается нагревательная секция, м²;

L - длина секции, м.

Допустимое отклонение шага от расчетного не более 10 мм.

По полученным данным заполняем таблицу 2.

Таблица 2

Методика работы

1. Эскизы и электрическая схема включения электрообогреваемых полов.
2. Расчётные формулы, таблицы опытных и расчётных данных.
3. Графики зависимостей Р_к= f(t), Р= f(S).
4. Сделать выводы по работе и защитить отчет.

Содержание отчёта

1. Принципиальная электрическая схема.
2. Расчётные формулы
3. Выводы по работе.

2.7 Контрольные вопросы

1. Расскажите об устройстве и принципе работы электрообогреваемых полов.
2. Отличие теплых полов от обыкновенных систем отопления. Преимущества.
3. Где применяются теплые полы?
4. Назначение электрообогреваемых полов.
5. Какова рекомендуемая удельная мощность теплых полов при основном отоплении помещения?
6. В чем заключается обогрев деревянных полов?
7. В чем заключается обогрев бетонных полов?
8. Монтаж теплых полов.
9. Как осуществляется монтаж электрообогреваемых полов поверх старого пола?
10. В каких случаях используется теплоизоляция?
11. На каком расстоянии от стены устанавливается датчик температуры?
12. Дайте определение датчика температуры.
13. Что такое термостат? Виды термостатов.
14. Максимальный ток нагрузки термостата РТ007G.
15. Напишите формулу расчета шага укладки теплых полов.
16. Конструкция саморегулирующегося нагревательного кабеля.
17. Структура нагревательного кабеля, используемого в двухжильных секциях.
18. Какая мощность закладывается при установке системы аккумуляции тепла?

2.8 Приложение к методике выполнения лабораторной работы

Таблица 2.3 Кабели для электрообогреваемых полов

Таблица 2.4 Двухжильные секции

Таблица 2.5. Одножильные секции.

TEPLOLUXE 20 ТЛОЭ2-30 30 10 91 где

20 - удельная мощность секции

ТЛОЭ2 - Теплолюкс, одножильная, экранированная, на напряжение 220 В.

30 - длина секции в метрах, 30 10 91 - дата выпуска

TEPLOLUXE 20 ТЛБЭ2-30 30 10 91 где

ТЛБЭ2 - Теплолюкс, бинарная, экранированная, на напряжение 220 В.

© ФГОУ ВПО Красноярский государственный аграрный университет, 2006
© Центр дистанционного обучения КрасГАУ, 2006