Kaip sutvarkytos ir veikia elektrinės šilumos izoliuotos grindys

Žmogaus noras sudaryti patogias gyvenimo sąlygas paskatino įvairių šildymo sistemų vystymąsi. Tarp jų pastaruoju metu vis labiau populiarėja ant grindų montuojamos ir elektros energijos sąskaita naudojamos konstrukcijos.

Elektrinio grindinio šildymo tipai

Gamintojai gamina įvairias modifikacijas, kurias galima savavališkai sujungti kaip kaitinimo elementą:

1. kabelio šildymas;

2. šildymo kilimėliai;

3. filmo infraraudonųjų spindulių skleidėjas;

4. skystosios-elektrinės konstrukcijos.

Fiziniai principai, nustatyti dirbant elektrinį grindų šildymą

Atsparus kabelio šildymas

Kai elektra perduodama remiantis Džoulio-Lenco įstatymais, išsiskiria šiluma. Šis modelis yra šildymo elementų veikimo pagrindas.

Jei metalai ir jų skerspjūvis parenkami įprastais laidais, siekiant sumažinti šilumos nuostolius esant maksimaliai apkrovai, tada šilumą izoliuojančioje grindų sistemoje sukuriamos struktūros, kurios ilgą laiką gali išmesti maksimalų šilumos energijos kiekį nepažeisdamos eksploatacinių savybių.

Tam yra sukurti kaitinimo elementai kabelių konstrukcijų pavidalu, kuriuos sudaro:

• laidžios varžos tipo viela, generuojanti šilumą;

• iš karščiui atsparaus PVC plastiko pagamintas teflono izoliacijos sluoksnis.

Tokie kabeliai gali būti pagaminti su viena ar dviem vidinėmis laidžiomis šerdimis. Jie naudojami įvairiems diegimo ir prijungimo būdams. Laikydamiesi eksploatavimo taisyklių, gamintojai jiems suteikia 20 ar daugiau metų garantiją.

Dviejų šerdžių kabelis turi papildomą izoliacijos sluoksnį, esantį tarp plonos varinės vielos ekrano pynės ir dielektrinės karščiui atsparios šerdies dangos. Vienas iš šerdžių atlieka šildymo elemento funkciją, o antrasis, kaip paprastas laidus, dedamas lygiagrečiai pirmajam. Tokia jų vieta žymiai sumažina elektromagnetinio lauko radiacijos lygį ir jo poveikį aplinkai.

Tipiškas varžos kabelio dizainas parodytas paveikslėlyje.

Šių konstrukcijų eksploatavimo metu turi būti laikomasi šilumos, susidarančios iš elektros srovės, einančios per venas, pusiausvyros ir jos pašalinimo į šildomas grindis. Norėdami tai padaryti, visos grindų vietos, esančios greta laido, yra sukurtos vienalytės struktūros, užtikrinančios vienodas šilumines ir mechanines apkrovas.

Atsparus kabelis pilamas su tam tikro storio cemento-smėlio lygintuvu, kurį galima papildomai padengti keraminių plytelių, laminato ar kitų grindų medžiagų sluoksniu.

Kabeliai su savireguliacinio šildymo laidais

Grindų šildymo sistemoje gali būti naudojamos savireguliacinės šildymo kabelių konstrukcijos. Jie turi įprastus laidžius, bet ne kaitinančius laidus, tarp kurių yra puslaidininkių matrica su didžiuliu skaičiumi nepriklausomų elementų. Jo dielektrines savybes tiksliai nustato šie puslaidininkiai, reaguojantys į aplinkos temperatūros pokyčius.

Kai aušinama savireguliuojančio kabelio dalis, matricos viduje dėl puslaidininkių sukuriama struktūra, kurioje yra daug takelių, kad srovė praeitų pro juos, o tai šildo kabelį ir jį supančius sluoksnius.

Esant vidutinei temperatūrai, puslaidininkių struktūra padidina elektrinę varžą, sumažindama srovės tekėjimo per juos sąlygas, taigi šiek tiek sumažina šilumos generavimą.

Jei kuri nors laido dalis yra labai karšta, tada srovių praleidimo takelių skaičius smarkiai ribotas, todėl sumažėja jo elektrinis laidumas.

Tokiu būdu aplinkos šildymo temperatūra yra reguliuojama net be termostato ir temperatūros daviklių. Savireguliacinius kabelius patogiau naudoti, nes jiems nereikia sukurti vienalytės šilumos perdavimo struktūros, kaip ir jų varžiniai analogai. Atskiri jų skyriai gali būti veikiami įvairių temperatūrų.

Daugiau apie šio tipo kabelį skaitykite čia: Savireguliacinių šildymo kabelių naudojimas

Kabelių kilimėliai

Iš pradžių varžiniai kabeliai, įrengiant šiltas grindis, buvo tiesiog išdėstomi ant grindų gyvatės pavidalu, o po to pritvirtinami tvirtinimo detalėmis. Ši technologija dabar naudojama viengyslių ir dviejų branduolių struktūroms.

Tačiau gamintojai pradėjo gaminti kabelinius kilimėlius. Tokios konstrukcijos pavyzdys parodytas paveikslėlyje, kur pats laidas tam tikru būdu jau yra austas į minkštą dielektrinį tinklelį. Tai nebereikia kruopščiai išdėstyti. Tiesiog suvyniokite sulankstytą ritinį išilgai kambario ilgio, kad galėtumėte vėliau pritvirtinti tirpalu.

Šalti kabelio kilimėlio prijungimo prie elektros tinklo galai yra pakuotėje. Jie yra sujungti per specialias adapterio jungtis. Diegimo technologija draudžia tiesioginį ryšį.

Jei reikia pasukti išdėstymo kryptį, tvirtinimo tinklelį galima lengvai pjaustyti įprastomis žirklėmis, neliesdami laido, kuris tada bet kokiu kampu paprasčiausiai išsiskleidžia tinkama linkme.

Tokiu būdu palengvinamas kilimėlio išdėstymas bet kuriame kambaryje lygiu sluoksniu. Tuo pačiu metu lengviau išvengti atskirų kabelio sekcijų sutapimo.

Plėvelinis infraraudonųjų spindulių grindų šildymas

Ši technologija pagrįsta naudojimu infraraudonieji spinduliaisklindantys iš plonų kaitinimo elementų, per kuriuos praleidžiama elektros srovė.

Jie pagaminti iš anglies juostų, esančių tarp dviejų specialios plėvelės sluoksnių. Anglies (anglies pluošto) užtepimas atliekamas purškiant nanodailomis, kurių sluoksnio storis yra iki vieno mikrono, ir iš abiejų pusių izoliuojamas plona, ​​bet labai tvirta polimerine plėvele, pasižyminčia didelėmis dielektrinėmis savybėmis.

Anglies juostos yra sujungtos su varinėmis magistralėmis, kurios tarnauja kaip laidininkai įtampai tiekti.

Šildymas, kurį atlieka infraraudonieji spinduliai iš šiltų grindų, savo pobūdžiu niekuo nesiskiria nuo natūralaus saulės kaitinimo. Tik grindų temperatūra pasiekiama 30–35 laipsnių ir siunčiama iš apačios į viršų.

Skystos elektrinės konstrukcijos

Šilto grindų elektrinis vanduo sukuria kaitinamųjų siūlų elektrinį kaitinimą su vėlesniu šilumos perdavimu per aušinimo skystį - vandenį, esantį sandariame plastikiniame vamzdyje, pasižyminčiame aukšto stiprumo mechaninėmis savybėmis.

Visa konstrukcija surenkama septynių branduolių kabelio pavidalu, naudojant chromo ir nikelio sriegių lydinius ir apvalkalą, padengtą silikonu ir teflonu.

Silikono sluoksnis atlaiko iki 280 laipsnių temperatūrą, pasižymi didelėmis dielektrinėmis savybėmis. Teflono danga sukuria kliūtį vandens prasiskverbimui ir yra labai atspari chemikalams.

Skystis, kuris užpildo laidą, gali sėkmingai atlaikyti net dvidešimt laipsnių šaltį, nesušaldamas, tačiau greitai virinamas, kai praeina elektros srovė per sriegius. Virimo metu šiluma greičiau pereina į aplinką. Tai numato energijos taupymas.

Šilumos perdavimas iš kaitinimo gijų į verdantį skystį ir toliau į šiltų grindų aplinką apsaugo nikelio-chromo lydinį nuo perkaitimo, apsaugo jį nuo perdegimo ir leidžia ilgai veikti.

Kadangi virinant skystį sandariame korpuse susidaro padidėjęs dujų slėgis, tam naudojama speciali absorbcijos sistema, sumažinanti šį poveikį ir užtikrinanti saugų veikimą.

Vamzdiniai kabelių korpusai, pagaminti iš struktūrinio tinklo polietileno, turi:

• atsparumas aušinimui žemoje temperatūroje;

• atsparumas įtrūkimams;

• didelis atsparumas smūgiams.

Elektrinio grindinio šildymo dizainas ir sudėtis

Šildoma patalpa turi būti apsaugota nuo nuolatinių skersvėjų ir šilumos nuotėkių. Tam visi kaitinimo elementai montuojami tik ant šilumos izoliacijos sluoksnio, kuris apsaugo nuo energijos nuostolių dėl grindų plokščių šildymo ir išėjimo į atmosferą.

Šildymo kabelis, pagamintas pagal vieną iš aukščiau pateiktų schemų, yra ant izoliacinio sluoksnio, pritvirtinto tvirtinimo juosta. Jo gyvatės viduje tuo pačiu atstumu tarp posūkių yra išklotas gofruotas vamzdis su jame esančiu temperatūros jutikliu, kuris stebės grindų šildymo laipsnį.

Šis vamzdis yra hermetiškai uždarytas viename gale. Jis skirtas ne tik temperatūros jutikliui, bet ir patogiam pakeitimui sugedus.

Visi sumontuoti kaitinimo elementai kartu su šiuo vamzdžiu bus užpildyti cemento-smėlio lygintuvu. Jo storis priklauso nuo laido konstrukcijos ir turi būti kruopščiai atliekamas lygiu sluoksniu. Tuštumos neleidžiamos. Ant viršaus klijuojamos keraminės plytelės arba montuojamos kitos grindys.

Kambario sienos yra tinkamame aukštyje temperatūros reguliatorius, kuris kontroliuoja šiltų grindų veikimą automatiniu režimu. Prijungdami jį, turėsite atvesti laidus iš:

• maitinimo kabelis;

• kaitinimo elementai;

• temperatūros jutiklis.

Norint atlikti paslėptą laidų montavimą, būtina numatyti kabelių kanalus arba pritvirtinti sienas.

Grindų šildymo elementų prijungimo prie elektros laidų schemos

Svarbu atsiminti, kad grandinės montavimas ir surinkimas turėtų būti baigtas patikrinant elektros įrenginių veikimą esant įtampai, prieš užpildydami šildymo kabelius tvirtinimo tirpalu. Šiuo metu lengviau pašalinti triktis.

Vėl įtraukimas į darbą bus atliekamas po to, kai per mėnesį tirpalas visiškai sukietės. Anksčiau kabelio kaklaraištis nebus sukietėjęs, o kabelis bus pažeistas.

Šiltų grindų, kurias sudaro du šildymo kabelių rinkiniai ir vienas termostatas su jutikliu, sujungimo pavyzdys parodytas paveikslėlyje.

Elektriniame skyde nuo grandinės pertraukiklio yra prijungtas RCD. Tai apsaugo visą grandinę nuo galimų nuotėkio srovių per sujungtus elektrinius gaubtus PE laidininkas.

Temperatūros jutiklis kabeliu yra sujungtas su temperatūros reguliatoriumi, kuris yra prijungtas prie maitinimo grandinių per RCD ir tuo pačiu metu kontroliuoja kontaktorių per atskirą laidą. Kontaktorių išėjimo grandinės yra sujungtos su kaitinimo elementais, naudojant jungiamąją dėžę.

Kontaktoriaus įtraukimas į grandinę leidžia vienu metu valdyti kelių šildymo sekcijų veikimą ir sumažinti termostato elektros grandinių apkrovą.

Paprasčiausi mechaninio ar elektrinio tipo termostatai leidžia nustatyti tik temperatūros ribas, kuriomis grindžiamas grindų dangos šildymas.

Sudėtingesni elektroniniu būdu valdomi modeliai turi galimybę naudoti pagal laiką pagrįstą savaitinį tvarkaraštį šildytuvų darbui vartotojo nustatytu paros metu. Dėl to sumažėja energijos sąnaudos grindų šildymui, kai savininkai nėra bute.

Grindinio šildymo parinkimo, įrengimo ir naudojimo rekomendacijos

Grindų pasirinkimas

Gamintojai rekomenduoja cemento-smėlio lygintuvu naudoti kaip viršutinę dangą:

• natūralus akmuo;

• keraminės plytelės;

• porcelianinė plytelė.

Jie geriausiai perduoda šilumą per save į patalpą. Taip pat leidžiama naudoti medieną, parketą, laminatą ir kitas medžiagas. Tačiau jie turi blogesnį šilumos perdavimą ir gali sumažinti šildymo poveikį.

Dangos deformacija

Šildymo elementai sukuria temperatūrų skirtumus, kai grindų danga šiek tiek keičia savo dydį. Norėdami išvengti jo deformacijų, turėtumėte sukurti nedidelius tarpus laminato elementams. Negalite jo uždaryti ant sienų ir pritvirtinti prie grindjuoste. Padengtos karščiu, grindys turėtų laisvai išsiplėsti ir likti visiškai lygios.

Grindų izoliacija

Medžiagos pasirinkimas leidžia racionaliai naudoti elektrą, nes tai daro įtaką šilumos nuostoliams. Norint sukurti patogų šildymą, naudojama folijos izoliacija, susidedanti iš putplasčio polimerinių medžiagų, kurių sluoksnio storis nuo 3 iki 10 mm. Jo naudojimas taupo elektrą nuo 10 iki 20%.

Naudojant kietų rūšių putų polistireną, kurio sluoksnio storis yra 3 cm, ir foliją, padengtą polimeru, nuostoliai gali būti sumažinti iki 30%.

Elektros energijos suvartojimas

Bet kurios elektros struktūros efektyvumas nustatomas pagal jai sunaudotos energijos kiekį. Norėdami, kad grindų šildymo sistema patenkintų jūsų poreikius, nustatykite jai skirtas užduotis, kurios gali būti:

• nuolatinis kambario šildymas;

• grindų šildymas tik ryte ir vakare, kai savininkas yra namuose;

• palaikant stabilią temperatūrą dienos metu, kad būtų patogu ilsėtis ant mažų vaikų grindų;

• bet kokios kitos sąlygos.

Nustatykite kambario plotą ir apskaičiuokite apytikslę elektros kainą 1 valandai jo veikimo arba dieną, savaitę, mėnesį. Norėdami tai padaryti, galite naudoti vidutinius varžinio šildymo kabelio veikimo duomenis, kad sukurtumėte patogias sąlygas:

• sausose patalpose sunaudojama 120 W 1 m2;

• drėgnose patalpose - 140 W už 1 m2.

Pavyzdžiui, 2–3 metrų kambarys per valandą grindų šildymo sunaudos 2x3x0,12 = 0,72 kW. Nepertraukiamai veikiant 10 valandų, energijos suvartojimas bus 7,2 kW.

Elektros energijos sunaudojimas plėvelinėms infraraudonųjų spindulių grindims ir vandeniui elektra yra šiek tiek ekonomiškesnis.

Palaikomumas

Nors gamintojai garantuoja ilgalaikį šiltų grindų eksploatavimą, geriau numatyti atskirų dalių gedimus ir jų pakeitimo panaikinimą projekto etape. Tam tikslui temperatūros jutiklio sujungimo su termostatu metodai turėtų neleisti atidaryti džiovinto cemento-smėlio grindų lygintuvo, kai reikia juos taisyti.

Plėvelės pakeitimas ant infraraudonųjų spindulių grindų neturėtų sukelti neišspręstų problemų, susijusių su sudėtingu grindų dangos išardymu.

Skystiems elektriniams moduliams skysčio ir kaitinimo elemento pakeitimą galima atlikti per specialią montavimo dėžę. Jis sumontuotas ant grindų lygintuvo apdailos linijos. O pažeidus vamzdžio vientisumą, nedidelis nutekėjusio skysčio kiekis nurodys pažeidimo vietą. Po atidarymo jis tiesiog išpjaustomas. Tada uždėkite jungtis ir prijunkite dvipusį jungiamąjį elementą.