Ako je elektrická vykurovaná podlaha usporiadaná a funkčná

Túžba človeka vytvoriť pohodlné životné podmienky viedla k vývoju rôznych vykurovacích systémov. Medzi nimi sa v poslednom čase čoraz viac presadzujú konštrukcie namontované na podlahe a pracujúce na úkor elektrickej energie.

Druhy elektrického podlahového kúrenia

Výrobcovia vyrábajú rôzne úpravy, ktoré je možné ľubovoľne kombinovať ako vykurovacie teleso:

1. vyhrievanie kábla;

2. vyhrievacie rohože;

3. filmový infračervený žiarič;

4. kvapalno-elektrické konštrukcie.

Fyzikálne princípy stanovené v práci elektrického podlahového vykurovania

Odporové vykurovanie káblov

Keď sa elektrina prevádza na základe zákona Joule-Lenz, uvoľňuje sa teplo. Tento vzorec je základom pre činnosť vykurovacích telies.

Ak sa kovy a ich prierez vyberajú bežnými drôtmi, aby sa znížili tepelné straty pri maximálnom zaťažení, potom sa v podlahovom systéme s tepelnou izoláciou vytvoria štruktúry, ktoré sú schopné emitovať maximálne množstvo tepelnej energie na dlhú dobu bez toho, aby to narušilo výkonnostné charakteristiky.

Vykurovacie telesá sa preto vytvárajú vo forme káblových štruktúr, ktoré pozostávajú z:

• vodivý drôt odporového typu, ktorý vytvára teplo;

• vrstva teflónovej izolácie vyrobená z tepelne odolného PVC plastu.

Takéto káble môžu byť vyrobené s jedným vnútorným vodivým jadrom alebo dvoma. Používajú sa na rôzne spôsoby inštalácie a pripojenia. Výrobcovia im dávajú záruku 20 a viac rokov podľa prevádzkových predpisov.

Dvojžilový kábel má ďalšiu vrstvu izolácie umiestnenú medzi tieniacim pletivom z tenkého medeného drôtu a dielektrickým žiaruvzdorným povlakom jadier. Jedno z jadier má funkciu vyhrievacieho telesa a druhé ako jednoduchý vodivý prvok je umiestnené rovnobežne s prvým. Takéto umiestnenie výrazne znižuje úroveň žiarenia elektromagnetického poľa a jeho vplyv na životné prostredie.

Na obrázku je znázornená typická konštrukcia odporového kábla.

Počas prevádzky týchto štruktúr sa musí dodržiavať rovnováha tepla generovaného elektrickým prúdom prechádzajúcim žilami a jeho odvádzanie do vyhrievanej podlahy. Za týmto účelom sú všetky oblasti podlahy priľahlé k káblu vytvorené s jednotnou štruktúrou, ktorá zabezpečuje rovnomerné tepelné a mechanické zaťaženie.

Odporový kábel je naliaty cementovo-pieskovým poterom určitej hrúbky, ktorý môže byť dodatočne pokrytý vrstvou keramických dlaždíc, laminátu alebo iných podlahových materiálov.

Káble s vodičmi samoregulačného vykurovania

V systéme podlahového vykurovania je možné použiť samoregulačné vzory vykurovacích káblov. Majú bežné vodivé, ale nie vyhrievacie vodiče, medzi ktorými je polovodičová matrica s veľkým počtom nezávislých prvkov. Jeho dielektrické vlastnosti sú presne určené týmito polovodičmi, ktoré reagujú na zmeny teploty okolia.

Keď je časť samoregulačného kábla ochladená, vytvorí sa v matici v dôsledku polovodičov prúd, ktorým prúdi nimi prúd, štruktúra s veľkým počtom stôp, ktorá ohrieva kábel a jeho okolité vrstvy.

Pri priemernej teplote zvyšuje štruktúra polovodičov elektrický odpor, čo znižuje podmienky pre prúdenie nimi, a teda do istej miery znižuje tvorbu tepla.

Ak je ktorákoľvek časť kábla veľmi horúca, počet dráh na prechod prúdu v ňom je výrazne obmedzený, čo znižuje jeho elektrickú vodivosť.

Týmto spôsobom je teplota vykurovania prostredia regulovaná aj bez termostatu a teplotných senzorov. Samoregulačné káble sa používajú pohodlnejšie, pretože nemusia vytvárať homogénnu štruktúru na prenos tepla, ako ich odporové analógy. Ich jednotlivé časti môžu byť vystavené rôznym teplotným zaťaženiam.

Viac informácií o tomto type kábla nájdete tu: Použitie samoregulačných vykurovacích káblov

Káblové rohože

Spočiatku boli odporové káble pri inštalácii teplej podlahy jednoducho položené na podlahu vo forme hada a potom upevnené pomocou upevňovacích prvkov. Táto technológia sa teraz používa pre jednojadrové a dvojjadrové štruktúry.

Výrobcovia však začali vyrábať káblové rohože. Príklad takejto konštrukcie je zobrazený na obrázku, kde je už samotný kábel určitým spôsobom tkaný do mäkkej dielektrickej mriežky. Už to nemusí byť starostlivo usporiadané. Jednoducho zvinutý skladaný kotúčik po celej miestnosti pre ďalšiu fixáciu pomocou roztoku.

Studené konce na pripojenie káblovej rohože k elektrickému obvodu sú súčasťou balenia. Pripojujú sa pomocou špeciálnych spojovacích adaptérov. Priame pripojenie je zakázané inštalačnou technológiou.

Ak je potrebné otočiť smer usporiadania, upevňovaciu mriežku je možné ľahko rezať obyčajnými nožnicami bez toho, aby ste sa dotkli lana, ktorý sa potom v ľubovoľnom uhle jednoducho rozvíja v správnom smere.

Týmto spôsobom je uľahčené rozloženie rohože v akejkoľvek miestnosti v rovnomernej vrstve. Zároveň je ľahšie vyhnúť sa vzájomnému prekrývaniu jednotlivých úsekov káblov.

Fóliové infračervené podlahové kúrenie

Táto technológia je založená na použití infračervené lúčevychádzajúce z tenkých vyhrievacích prvkov, ktorými prechádza elektrický prúd.

Sú vyrobené z uhlíkových pásikov umiestnených medzi dvoma vrstvami špeciálneho filmu. Uhlík (uhlíkové vlákno) sa nanáša rozprašovaním s hrúbkou vrstvy meranou do jedného mikrónu a na oboch stranách je izolovaný tenkým, ale veľmi silným polymérnym filmom s vysokými dielektrickými vlastnosťami.

Uhlíkové pásy sú spojené s medenými autobusmi, ktoré slúžia ako vodiče na napájanie napätia.

Vykurovanie pomocou infračervených lúčov z teplej podlahy sa svojou povahou nelíši od prirodzeného vykurovania slnečným svetlom. Iba teplota podlahy sa zníži na 30 ÷ 35 stupňov a odošle sa zdola nahor.

Kvapalné elektrické štruktúry

Pri vývoji teplej podlahy s elektrickou vodou sa kombinuje elektrický ohrev vlákien s následným prenosom tepla chladivom - vodou, ktorý sa nachádza v utesnenej plastovej rúrke s vysokopevnostnými mechanickými vlastnosťami.

Celá konštrukcia je zostavená vo forme sedemžilového kábla pomocou zliatin pre chrómové a niklové závity a plášťa potiahnutého silikónom a teflónom.

Silikónová vrstva vydrží teploty až 280 stupňov, má vysoké dielektrické vlastnosti. Teflónový povlak vytvára prekážku prieniku vody a je vysoko odolný voči chemikáliám.

Kvapalina, ktorá vypĺňa kábel, dokáže bez mrazu úspešne odolať aj dvadsaťstupňovým mrazom, ale rýchlo sa vrie pri prechode elektrického prúdu cez závity. Počas varu sa teplo prenáša do prostredia rýchlejšie. Poskytuje to úspora energie.

Prenos tepla z vykurovacích vlákien do vriacej kvapaliny a ďalej do teplého podlahového prostredia chráni zliatinu niklu a chrómu pred prehriatím, chráni ju pred vyhorením a umožňuje jej dlhodobú prevádzku.

Pretože sa počas varenia kvapaliny vo vnútri utesneného krytu vytvára zvýšený tlak plynu, používa sa na jeho zníženie špeciálny absorpčný systém, ktorý znižuje tento účinok a zaisťuje bezpečnú prevádzku.

Rúrkové telesá káblov vyrobené zo štruktúrovaného polyetylénu majú:

• odolnosť proti chladeniu pri nízkych teplotách;

• odolnosť proti praskaniu;

• vysoká rázová pevnosť.

Návrh a zloženie elektrického podlahového vykurovania

Vykurovaná miestnosť musí byť chránená pred nepretržitým prievanom a únikom tepla. Preto sú všetky vykurovacie telesá namontované iba na tepelnoizolačnej vrstve, ktorá zabraňuje stratám energie spôsobeným zahrievaním podlahových dosiek a únikom do atmosféry.

Vykurovací kábel, vyrobený podľa jedného z vyššie uvedených schém, je umiestnený na izolačnej vrstve upevnenej montážnou páskou. Vo vnútri svojho hada v rovnakej vzdialenosti medzi zákrutami je zvlnená trubica umiestnená s teplotným senzorom, ktorý bude monitorovať stupeň podlahového vykurovania.

Táto rúrka je na jednom konci hermeticky utesnená. Je určený nielen na umiestnenie teplotného senzora, ale aj na možnosť pohodlnej výmeny v prípade poruchy.

Všetky inštalované vykurovacie telesá spolu s touto rúrkou budú vyplnené cementovo-pieskovým poterom. Jeho hrúbka závisí od konštrukcie kábla a musí sa starostlivo vykonávať v rovnomernej vrstve. Prázdne priestory nie sú povolené. Keramické dlaždice sú nalepené na hornú časť alebo je namontovaná iná podlaha.

Vo vhodnej výške sa nachádza stena miestnosti regulátor teploty, ktorým sa riadi prevádzka teplej podlahy v automatickom režime. Pri pripájaní budete musieť priniesť vodiče z:

• napájací kábel;

• vykurovacie telesá;

• snímač teploty.

Na vykonanie skrytého zapojenia je potrebné zaistiť káblové kanály alebo steny.

Schémy na pripojenie prvkov podlahového kúrenia k elektrickému zapojeniu

Je dôležité si uvedomiť, že inštalácia a montáž obvodu by sa mala dokončiť kontrolou činnosti elektrického zariadenia pod napätím pred naplnením vykurovacích káblov fixačným roztokom. V tomto okamihu je ľahšie riešenie problémov.

Opätovné zaradenie do práce sa uskutoční po úplnom stuhnutí roztoku za mesiac. Predtým sa káblová spojka nevytvrdí a kábel sa poškodí.

Na obrázku je znázornený príklad pripojenia teplej podlahy, ktorý obsahuje dve sady vykurovacích káblov a jeden termostat so snímačom.

V elektrickom paneli z ističa je pripojený RCD. Chráni celý obvod pred možným zvodovým prúdom prostredníctvom elektrických rozvádzačov, ktoré sú zviazané PE vodič.

Teplotný senzor je pripojený káblom k regulátoru teploty, ktorý je pripojený k silovým obvodom cez RCD a súčasne ovláda stykač pomocou samostatného kábla. Výstupné obvody stýkača sú pripojené k vykurovacím telesám pomocou spojovacej skrinky.

Zahrnutie stykača do obvodu umožňuje súčasne ovládať prevádzku niekoľkých vykurovacích sekcií a znížiť zaťaženie elektrických obvodov termostatu.

Najjednoduchšie termostaty mechanického alebo elektrického typu vám umožňujú nastaviť iba teplotné limity na reguláciu vyhrievania podlahovej krytiny.

Sofistikovanejšie elektronicky riadené modely majú schopnosť používať týždenný rozvrh na prevádzku ohrievačov v užívateľom definovanom dennom čase. Z tohto dôvodu je spotreba energie na podlahové kúrenie znížená, keď majitelia nie sú v byte.

Odporúčania pre výber, inštaláciu a prevádzku podlahového vykurovania

Výber podláh

Výrobcovia odporúčajú používať ako vrchný náter na cementový piesok poter:

• prírodný kameň;

• keramické dlaždice;

• porcelánová dlaždica.

Najlepšie prenášajú teplo cez seba do miestnosti. Použitie dreva, parkiet, laminátu a iných materiálov je tiež povolené. Majú však horší prenos tepla a môžu znížiť účinok zahrievania.

Deformácia povlaku

Vykurovacie telesá vytvárajú teplotné rozdiely, pri ktorých podlahová krytina mierne mení svoju veľkosť. Aby ste sa vyhli jeho deformáciám, mali by ste pre laminátové prvky vytvoriť malé medzery. Nemôžete ho zavrieť k stenám a pripevniť k základnej doske. Po vystavení teplu by sa podlaha mala voľne rozťahovať a zostať úplne rovná.

Izolácia podlahy

Výber materiálu umožňuje racionálne využívanie elektriny, pretože má vplyv na tepelné straty. Na vytvorenie pohodlného ohrevu sa používa fóliová izolácia pozostávajúca z penových polymérnych materiálov s hrúbkou vrstvy 3 až 10 mm. Jeho použitie šetrí elektrinu od 10 do 20%.

Použitie tuhých látok z expandovaného polystyrénu s hrúbkou vrstvy 3 cm a fólie potiahnutej polymérom môže znížiť straty až o 30%.

Spotreba elektriny

Účinnosť akejkoľvek elektrickej štruktúry je určená množstvom energie, ktorá na ňu je vynaložená. Aby podlahové kúrenie vyhovovalo vašim potrebám, určte preň úlohy, ktorými môžu byť:

• nepretržité vykurovanie miestnosti;

• podlahové kúrenie iba ráno a večer, keď je majiteľ doma;

• udržiavanie stabilnej teploty počas dňa pre pohodlný pobyt na podlahe malých detí;

• akékoľvek ďalšie podmienky.

Určite plochu miestnosti a vypočítajte približné náklady na elektrinu za 1 hodinu prevádzky alebo deň, týždeň, mesiac. Na vytvorenie pohodlných podmienok môžete použiť priemerné prevádzkové údaje odporového vykurovacieho kábla:

• v suchých izbách sa spotrebuje 120 W na 1 m2;

• vo vlhkých miestnostiach - 140 W na 1 m2.

Napríklad miestnosť s rozmermi 2 x 3 metre v jednej hodine podlahového kúrenia spotrebuje 2x3x0,12 = 0,72 kW. Pri nepretržitej prevádzke 10 hodín bude spotreba energie 7,2 kW.

Spotreba elektriny pre podlahovú infračervenú podlahu a vodu elektrickú je o niečo úspornejšia.

opraviteľnosť

Hoci výrobcovia zaručujú dlhodobú prevádzku teplej podlahy, je najlepšie predvídať výskyt porúch jednotlivých častí a odstránenie ich výmeny vo fáze projektu. Na tento účel by metódy pripojenia teplotného senzora s termostatom mali vylúčiť otvorenie suchého cementového pieskového poteru, keď je potrebné ich opraviť.

Výmena fólie na infračervenej podlahe by nemala spôsobovať nevyriešené problémy s komplexnou demontážou podlahovej krytiny.

V prípade kvapalinovo-elektrických modulov je možné výmenu kvapaliny a vykurovacieho telesa vykonať pomocou špeciálnej montážnej skrinky. Je namontovaný na cieľovej línii podlahového poteru. A v prípade porušenia integrity potrubia bude malé miesto úniku kvapaliny označovať miesto poškodenia. Po otvorení sa jednoducho vysekne. Potom nasaďte spojky a pripojte obojsmerné kovanie.