Hoe de elektrische, warmte-geïsoleerde vloer is ingedeeld en werkt

De wens van een persoon om comfortabele leefomstandigheden te creëren heeft geleid tot de ontwikkeling van verschillende verwarmingssystemen. Onder hen zijn recentelijk op de vloer gemonteerde constructies die werken ten koste van elektriciteit steeds populairder geworden.

Soorten elektrische vloerverwarming

Fabrikanten produceren verschillende modificaties die willekeurig kunnen worden gecombineerd als verwarmingselement:

1. kabelverwarming;

2. verwarmingsmatten;

3. film infraroodzender;

4. vloeistof-elektrische constructies.

Fysieke principes vastgelegd in het werk van elektrische vloerverwarming

Resistieve kabelverwarming

Wanneer elektriciteit wordt overgedragen op basis van de wet Joule-Lenz, komt warmte vrij. Dit patroon vormt de basis voor de werking van verwarmingselementen.

Als metalen en hun dwarsdoorsnede worden gekozen in gewone draden om warmteverlies bij maximale belasting te verminderen, worden structuren in het warmte-geïsoleerde vloersysteem gecreëerd die in staat zijn om de maximale hoeveelheid warmte-energie gedurende lange tijd uit te zenden zonder de prestatiekenmerken te schenden.

Hiervoor worden verwarmingselementen gemaakt in de vorm van kabelstructuren bestaande uit:

• geleidende draad van een weerstandstype dat warmte genereert;

• een laag teflon-isolatie gemaakt van hittebestendig PVC-plastic.

Dergelijke kabels kunnen worden gemaakt met één interne geleidende kern of twee. Ze worden gebruikt voor verschillende installatie- en verbindingsmethoden. Fabrikanten geven hun een garantie van 20 jaar of meer, onderhevig aan operationele regels.

De tweeaderige kabel heeft een extra isolatielaag tussen het schermvlechtwerk van een dunne koperdraad en een diëlektrische hittebestendige coating van kernen. Een van de kernen heeft de functie van een verwarmingselement en de tweede, als eenvoudig geleidend, wordt parallel aan de eerste geplaatst. Zodoende vermindert hun locatie aanzienlijk het stralingsniveau van het elektromagnetische veld en het effect ervan op de omgeving.

Een typisch resistief kabelontwerp wordt op de afbeelding getoond.

Tijdens de werking van deze structuren moet het evenwicht van de warmte die wordt gegenereerd door de elektrische stroom die door de aderen stroomt en de verwijdering ervan naar de verwarmde vloer in acht worden genomen. Om dit te doen, zijn alle delen van de vloer grenzend aan de kabel gemaakt met een homogene structuur die uniforme thermische en mechanische belastingen biedt.

De resistieve kabel wordt gegoten met een cement-zand dekvloer van een bepaalde dikte, die bovendien kan worden bedekt met een laag keramische tegels, laminaat of andere vloermaterialen.

Kabels met draden van zelfregelende verwarming

In het vloerverwarmingssysteem kunnen zelfregelende verwarmingskabelontwerpen worden gebruikt. Ze hebben gewone geleidende, maar geen warmtegeleiders, waartussen zich een halfgeleidermatrix bevindt met een groot aantal onafhankelijke elementen. De diëlektrische eigenschappen worden precies bepaald door deze halfgeleiders die reageren op veranderingen in hun omgevingstemperatuur.

Wanneer een deel van de zelfregulerende kabel wordt gekoeld, wordt een structuur met een groot aantal sporen in de matrix gecreëerd als gevolg van halfgeleiders zodat de stroom erdoorheen gaat, die de kabel en de omringende lagen ervan verwarmt.

Bij een gemiddelde temperatuur verhoogt de structuur van halfgeleiders de elektrische weerstand, waardoor de omstandigheden voor de stroom er doorheen worden verlaagd en daardoor de warmteontwikkeling enigszins wordt verminderd.

Als een deel van de kabel erg heet is, is het aantal sporen voor de doorgang van stroom daarin sterk beperkt, waardoor de elektrische geleidbaarheid wordt verminderd.

Op deze manier wordt de temperatuur van de verwarming van de omgeving geregeld, zelfs zonder een temperatuurregelaar en temperatuursensoren. Zelfregulerende kabels zijn handiger in gebruik, omdat ze geen homogene structuur voor warmteoverdracht hoeven te creëren, zoals hun resistieve analogen. Hun afzonderlijke secties kunnen worden onderworpen aan verschillende temperatuurbelastingen.

Lees hier meer over dit type kabel: Het gebruik van zelfregelende verwarmingskabels

Kabelmatten

Aanvankelijk werden resistieve kabels bij het installeren van een warme vloer eenvoudig op de vloer gelegd in de vorm van een slang en vervolgens bevestigd met bevestigingsmiddelen. Deze technologie wordt nu gebruikt voor single-core en two-core structuren.

Fabrikanten begonnen echter kabelmatten te produceren. Een voorbeeld van een dergelijk ontwerp is te zien in de afbeelding, waar de kabel zelf al op een bepaalde manier in een zacht diëlektrisch rooster is geweven. Het hoeft niet meer zorgvuldig te worden neergelegd. Rol de gevouwen rol eenvoudig over de lengte van de kamer voor latere bevestiging met een oplossing.

Koude uiteinden voor het aansluiten van een kabelmat op het elektrische circuit zijn inbegrepen in het pakket. Ze zijn verbonden via speciale adapterkoppelingen. Directe verbinding is verboden door installatietechniek.

Als het nodig is om de richting van de lay-out te roteren, kan het bevestigingsrooster eenvoudig worden gesneden met een gewone schaar zonder de kabel aan te raken, die zich vervolgens eenvoudig in de juiste richting onder elke hoek ontvouwt.

Op deze manier wordt de indeling van de mat in elke ruimte in een gelijkmatige laag vergemakkelijkt. Tegelijkertijd is het gemakkelijker om overlapping van afzonderlijke kabelsecties met elkaar te voorkomen.

Film infrarood vloerverwarming

Deze technologie is gebaseerd op het gebruik van infrarood stralenafkomstig van dunne verwarmingselementen waardoor een elektrische stroom wordt geleid.

Ze zijn gemaakt van koolstofstroken die zich tussen twee lagen van een speciale film bevinden. Koolstof (koolstofvezel) wordt aangebracht door nanospuiting met een laagdikte gemeten tot één micron, en is aan beide zijden geïsoleerd met een dunne maar zeer sterke polymeerfilm met hoge diëlektrische eigenschappen.

Koolstofstroken zijn verbonden met koperen bussen, die dienen als geleiders voor het leveren van spanning.

De verwarming, uitgevoerd door infraroodstralen van de warme vloer, is van nature niet anders dan de natuurlijke verwarming door het licht van de zon. Alleen de vloertemperatuur wordt op 30 ÷ 35 graden gebracht en wordt van onder naar boven verzonden.

Vloeibare elektrische structuren

Elektro-waterontwikkelingen van een warme vloer combineren de elektrische verwarming van filamenten met de daaropvolgende warmteoverdracht via een warmtedrager - water in een afgesloten plastic buis met zeer sterke mechanische eigenschappen.

De hele structuur is geassembleerd in de vorm van een zevenaderige kabel met legeringen voor chroom- en nikkeldraden en een omhulsel bedekt met siliconen en teflon.

De siliconenlaag is bestand tegen temperaturen tot 280 graden, met hoge diëlektrische eigenschappen. Teflon-coating vormt een obstakel voor het binnendringen van water en is zeer goed bestand tegen chemicaliën.

De vloeistof die de kabel vult, kan met succes zelfs twintig graden vorst weerstaan ​​zonder te bevriezen, maar het kookt snel wanneer elektrische stroom door de draden wordt geleid. Tijdens het koken wordt warmte sneller overgedragen naar de omgeving. Het biedt energiebesparend.

De overdracht van warmte van de verwarmingsfilamenten in de kokende vloeistof en verder in de warme vloeromgeving beschermt de nikkel-chroomlegering tegen oververhitting, beschermt het tegen doorbranden en laat het lange tijd werken.

Omdat een verhoogde gasdruk wordt gecreëerd tijdens het koken van de vloeistof in de afgesloten behuizing, wordt een speciaal absorptiesysteem gebruikt om dit te verminderen, dit effect te verminderen en een veilige werking te garanderen.

Buisvormige kabellichamen van gestructureerd gaaspolyethyleen hebben:

• weerstand tegen koeling bij lage temperaturen;

• weerstand tegen scheuren;

• hoge slagvastheid.

Het ontwerp en de samenstelling van elektrische vloerverwarming

De te verwarmen ruimte moet worden beschermd tegen constante tocht en warmtelekken. Hiervoor worden alle verwarmingselementen alleen op een thermische isolatielaag gemonteerd, die energieverliezen door verwarming van vloerplaten en ontsnapping naar de atmosfeer voorkomt.

De verwarmingskabel, gemaakt volgens een van de bovenstaande schema's, bevindt zich op de isolerende laag, bevestigd met een montagetape. Binnen zijn slang op dezelfde afstand tussen de bochten, wordt een gegolfde buis aangelegd met een temperatuursensor erin, die de mate van vloerverwarming zal controleren.

Deze buis is aan één uiteinde hermetisch afgesloten. Het is niet alleen ontworpen om de temperatuursensor te huisvesten, maar ook voor de mogelijkheid van gemakkelijke vervanging in geval van storing.

Alle geïnstalleerde verwarmingselementen samen met deze buis worden gevuld met een cement-zand dekvloer. De dikte is afhankelijk van het ontwerp van de kabel en moet zorgvuldig in een gelijkmatige laag worden uitgevoerd. Leegtes zijn niet toegestaan. Keramische tegels worden bovenop gelijmd of andere vloeren worden gemonteerd.

Op een geschikte hoogte voor de muur van de kamer bevindt zich temperatuurregelaar, die de werking van de warme vloer in de automatische modus regelt. Bij het aansluiten, moet u de draden meenemen van:

• voedingskabel;

• verwarmingselementen;

• temperatuur sensor.

Om heimelijke bedrading uit te voeren, is het noodzakelijk om kabelkanalen te voorzien of de muren te wanden.

Schema's voor het verbinden van vloerverwarmingselementen met elektrische bedrading

Het is belangrijk om te onthouden dat de installatie en assemblage van het circuit moet worden voltooid door de werking van elektrische apparatuur onder spanning te controleren voordat de verwarmingskabels worden gevuld met bevestigingsoplossing. Op dit moment is het eenvoudiger om problemen op te lossen.

Opname in het werk zal worden uitgevoerd nadat de oplossing binnen een maand volledig is gestold. Voorheen zal de kabelbinder niet uitharden en zal de kabel worden beschadigd.

Een voorbeeld van het aansluiten van een warme vloer, bestaande uit twee sets verwarmingskabels en een thermostaat met een sensor, wordt in de afbeelding getoond.

In het elektrische paneel van de stroomonderbreker is een aardlekschakelaar aangesloten. Het beschermt het hele circuit tegen mogelijke lekstromen door vastgebonden elektrische behuizingen PE geleider.

De temperatuursensor is via een kabel verbonden met een temperatuurregelaar, die via een aardlekschakelaar op stroomcircuits is aangesloten en tegelijkertijd de schakelaar via een afzonderlijke kabel aanstuurt. De uitgangscircuits van de contactor zijn verbonden met de verwarmingselementen met behulp van een aansluitdoos.

Door het opnemen van een magneetschakelaar in het circuit kunt u tegelijkertijd de werking van verschillende verwarmingssecties regelen en de belasting van de elektrische circuits van de thermostaat verminderen.

Met de eenvoudigste thermostaten van een mechanisch of elektrisch type kunt u alleen de temperatuurlimieten instellen voor het regelen van de verwarming van de vloerbedekking.

Meer geavanceerde elektronisch gestuurde modellen hebben de mogelijkheid om een ​​tijdgebaseerd weekschema te gebruiken voor de werking van kachels op een door de gebruiker gedefinieerd tijdstip van de dag. Hierdoor wordt het energieverbruik voor vloerverwarming verlaagd wanneer de eigenaren afwezig zijn in het appartement.

Aanbevelingen voor de selectie, installatie en werking van vloerverwarming

Selectie van vloeren

Fabrikanten bevelen het volgende aan als deklaag op een cement-zand dekvloer:

• natuursteen;

• keramische tegels;

• porseleinen tegel.

Ze kunnen warmte het beste via zichzelf naar de kamer overbrengen. Het gebruik van hout, parket, laminaat en andere materialen is ook toegestaan. Ze hebben echter een slechtere warmteoverdracht en kunnen het effect van verwarming verminderen.

Coating vervorming

Verwarmingselementen creëren temperatuurverschillen waarbij de vloerbedekking enigszins van grootte verandert. Om vervormingen te voorkomen, moet u kleine openingen maken voor de laminaatelementen. Je kunt het niet aan de muur sluiten en aan de plint bevestigen. Bij blootstelling aan hitte moet de vloer vrij uitzetten en volledig vlak blijven.

Vloerisolatie

De materiaalkeuze ervoor maakt rationeel gebruik van elektriciteit mogelijk, omdat het warmteverlies beïnvloedt. Om comfortabele verwarming te creëren, wordt folie-isolatie gebruikt, bestaande uit geschuimde polymere materialen met een laagdikte van 3 tot 10 mm. Het gebruik ervan bespaart elektriciteit van 10 tot 20%.

Het gebruik van vaste kwaliteiten geëxpandeerd polystyreen met een laagdikte van 3 cm en een folie bekleed met een polymeer kan verliezen tot 30% verminderen.

Elektriciteitsverbruik

De efficiëntie van elke elektrische structuur wordt bepaald door de hoeveelheid energie die erop wordt verbruikt. Om ervoor te zorgen dat het vloerverwarmingssysteem aan uw behoeften voldoet, moet u de taken hiervoor bepalen, die kunnen zijn:

• constante verwarming van de kamer;

• vloerverwarming alleen 's morgens en' s avonds wanneer de eigenaar thuis is;

• overdag een stabiele temperatuur handhaven voor een comfortabel verblijf op de vloer van jonge kinderen;

• andere voorwaarden.

Bepaal de oppervlakte van de kamer en bereken de geschatte kosten van elektriciteit voor 1 uur van zijn werking of dag, week, maand. Om dit te doen, kunt u de gemiddelde bedrijfsgegevens van de resistieve verwarmingskabel gebruiken om comfortabele omstandigheden te creëren:

• in droge ruimtes wordt 120 W per 1 m2 verbruikt;

• in natte ruimtes - 140 W per 1 m2.

Een kamer van 2 bij 3 meter in een uur vloerverwarming verbruikt bijvoorbeeld 2x3x0,12 = 0,72 kW. Bij continu gebruik gedurende 10 uur zal het energieverbruik 7,2 kW zijn.

Het verbruik van elektriciteit voor een film-infraroodvloer en water-elektrisch is een beetje zuiniger.

repareerbaarheid

Hoewel fabrikanten een langdurige werking van de warme vloer garanderen, is het het beste om te voorzien in het optreden van defecten van individuele onderdelen en de eliminatie van hun vervanging door de projectfase. Om dit te doen, moeten de methoden voor het verbinden van een temperatuursensor met een thermostaat de opening van een gedroogde cement-zandvloervloer uitsluiten wanneer het nodig is om ze te repareren.

Het vervangen van de film op de infraroodvloer mag geen onopgeloste problemen veroorzaken met complexe demontage van de vloerbedekking.

Voor vloeistof-elektrische modules kan de vervanging van de vloeistof en het verwarmingselement worden uitgevoerd via een speciale montagedoos. Het is gemonteerd op de finishlijn van de vloerdekvloer. En in geval van schending van de integriteit van de buis, zal een kleine hoeveelheid gelekte vloeistof de plaats van schade aangeven. Het wordt eenvoudig uitgesneden na opening. Plaats vervolgens de koppelingen en sluit de tweewegfitting aan.