Hur det elektriska värmeisolerade golvet är ordnat och fungerar

En persons önskan att skapa bekväma levnadsvillkor har lett till utvecklingen av olika värmesystem. Bland dem har strukturer monterade på golvet och fungerar på bekostnad av el nyligen blivit allt populärare.

Typer av elektrisk golvvärme

Tillverkarna producerar olika modifieringar som godtyckligt kan kombineras som ett värmeelement:

1. kabelvärme;

2. värmemattor;

3. infraröd emitter för film;

4. vätskeelektriska konstruktioner.

Fysiska principer fastställda vid drift av elektrisk golvvärme

Resistiv kabelvärme

När el överförs baserat på Joule-Lenz-lagen frigörs värme. Detta mönster är grunden för drift av värmeelement.

Om metaller och deras tvärsnitt väljs i vanliga ledningar för att minska värmeförlust vid maximal belastning, skapas strukturer i det värmeisolerade golvsystemet som kan avge den maximala mängden värmeenergi under lång tid utan att kränka prestandaegenskaperna.

För detta skapas värmeelement i form av kabelkonstruktioner som består av:

• ledande tråd av en resistiv typ som genererar värme;

• ett lager teflonisolering av värmebeständig PVC-plast.

Sådana kablar kan tillverkas med en inre ledande kärna eller två. De används för olika installations- och anslutningsmetoder. Tillverkarna ger dem en garanti på 20 år eller mer, med förbehåll för driftsreglerna.

Den tvåkärniga kabeln har ett extra lager isolering beläget mellan skärmflätan i en tunn koppartråd och en dielektrisk värmebeständig beläggning av kärnor. En av kärnorna har funktionen som ett värmeelement, och den andra, som en enkel ledande, placeras parallellt med den första. Ett sådant läge minskar avsevärt nivån på elektromagnetisk fältstrålning och dess effekt på miljön.

En typisk resistiv kabelkonstruktion visas på bilden.

Under drift av dessa strukturer måste värmebalansen som genereras från den elektriska strömmen som passerar genom venerna och dess borttagning till det uppvärmda golvet observeras. För att göra detta skapas alla golvområden i anslutning till kabeln med en enhetlig struktur som ger enhetliga termiska och mekaniska belastningar.

Den resistiva kabeln hälls med en cement-sandmantel med en viss tjocklek, som dessutom kan täckas med ett skikt av keramiska plattor, laminat eller andra golvmaterial.

Kablar med ledningar för självreglerande värme

I golvvärmesystemet kan självreglerande värmekabelkonstruktioner användas. De har vanliga ledande, men inte värmeledare, mellan vilka det finns en halvledarmatris med ett stort antal oberoende element. Dess dielektriska egenskaper bestäms exakt av dessa halvledare som svarar på förändringar i deras omgivningstemperatur.

När en del av den självreglerande kabeln kyls upp skapas en struktur med ett stort antal spår inuti matrisen på grund av halvledare för strömning genom dem, som värmer kabeln och dess omgivande lager.

Vid en medeltemperatur ökar halvledarnas struktur det elektriska motståndet, vilket minskar förhållandena för strömflödet genom dem och därmed reducerar värmeutvecklingen något.

Om någon del av kabeln är väldigt varm, är antalet spår för strömpassage i den kraftigt begränsad, vilket minskar dess elektriska ledningsförmåga.

På detta sätt regleras temperaturen för uppvärmningen av miljön även utan en termostat och temperatursensorer. Självreglerande kablar är mer praktiska att använda eftersom de inte behöver skapa en homogen struktur för värmeöverföring, som deras resistiva analoger. Deras individuella sektioner kan utsättas för olika temperaturbelastningar.

Läs mer om den här typen av kabel här: Användning av självreglerande värmekablar

Kabelmattor

Ursprungligen lägges resistiva kablar vid installation av ett varmt golv helt enkelt ut på golvet i form av en orm och fixerades sedan med fästelement. Denna teknik används nu för strukturer med en enda kärna och två kärnor.

Tillverkarna började dock producera kabelmattor. Ett exempel på en sådan design visas på bilden, där själva kabeln redan är vävd i ett mjukt dielektriskt nät på ett visst sätt. Det behöver inte längre läggas ut noggrant. Rulla bara den vikta rullen längs rummet för efterföljande fixering med en lösning.

Kalla ändar för att ansluta en kabelmatta till den elektriska kretsen ingår i paketet. De är anslutna genom speciella adapterkopplingar. Direktanslutning är förbjuden med installationsteknologi.

Om det finns ett behov av att rotera orienteringsriktningen, kan fästnätet enkelt klippas med vanliga saxar utan att röra vid kabeln, som sedan helt enkelt utvecklas i rätt riktning i valfri vinkel.

På detta sätt underlättas matten i varje rum i ett jämnt lager. Samtidigt är det lättare att undvika överlappning av enskilda kabelsektioner med varandra.

Infraröd golvvärme

Denna teknik är baserad på användningen av infraröda strålarhärrörande från tunna värmeelement genom vilka en elektrisk ström passeras.

De är tillverkade med kolremsor som ligger mellan två lager av en speciell film. Kol (kolfiber) appliceras genom nanosprutning med en skikttjocklek uppmätt till en mikron och isoleras på båda sidor med en tunn men mycket stark polymerfilm med höga dielektriska egenskaper.

Kolremsor är anslutna till kopparbussar som fungerar som ledare för spänningsförsörjning.

Uppvärmningen som utförs av infraröda strålar från det varma golvet, till sin natur, skiljer sig inte från den naturliga uppvärmningen av solens ljus. Endast golvtemperaturen är 30 ÷ 35 grader och skickas nerifrån och upp.

Flytande elektriska strukturer

Elektrovattenutvecklingen av ett varmt golv kombinerar elektrisk uppvärmning av filament med efterföljande värmeöverföring genom ett kylvätska - vatten, beläget i ett förseglat plaströr med mekaniska egenskaper med hög hållfasthet.

Hela strukturen är sammansatt i form av en sju-kärnig kabel med legeringar för krom- och nickeltrådar och en mantel belagd med silikon och teflon.

Silikonskiktet tål temperaturer upp till 280 grader och har höga dielektriska egenskaper. Teflonbeläggning skapar ett hinder för penetrering av vatten och är mycket motståndskraftigt mot kemikalier.

Vätskan som fyller kabeln tål framgångsrikt även 20 graders frost utan att frysa, men den kokar snabbt när elektrisk ström passerar genom gängorna. Under kokningen överförs värme snabbare till miljön. Det ger energibesparing.

Värmeöverföringen från värmefilamenten till den kokande vätskan och vidare till den varma golvmiljön skyddar nickel-kromlegeringen från överhettning, skyddar den från utbrändhet och gör att den kan fungera under lång tid.

Eftersom ett ökat gastryck skapas under kokning av vätskan inuti den förseglade höljet, används ett speciellt absorptionssystem för att minska det, minska denna effekt och säkerställa säker drift.

Rörformade kabelkroppar tillverkade av strukturerad nät polyeten har

• motstånd mot kylning vid låga temperaturer;

• motstånd mot sprickbildning;

• hög slaghållfasthet.

Design och sammansättning av elektrisk golvvärme

Rummet som ska värmas måste skyddas från konstant drag och värmeläckage. För detta är alla värmeelement monterade endast på ett värmeisoleringsskikt, vilket förhindrar energiförluster på grund av uppvärmning av golvplattor och fly till atmosfären.

Värmekabeln, tillverkad enligt ett av ovanstående scheman, är belägen på det isolerande skiktet, fäst med ett monteringsband. Inuti hans orm på samma avstånd mellan svängarna läggs ett korrugerat rör ut med en temperatursensor placerad i den, som kommer att övervaka graden av golvvärme.

Detta rör är hermetiskt tätat i ena änden. Det är avsett inte bara att rymma temperatursensorn, utan också för möjligheten till bekväm utbyte i händelse av en nedbrytning.

Alla installerade värmeelement tillsammans med detta rör kommer att fyllas med en cement-sandavskiljare. Tjockleken beror på kabelns utformning och måste utföras noggrant i ett jämnt lager. Hålrum är inte tillåtna. Keramiska plattor limmas ovanpå eller annat golv monteras.

I en bekväm höjd för rumets vägg finns temperaturkontroll, som styr driften av det varma golvet i automatiskt läge. När du ansluter den måste du ta med ledningarna från:

• strömförsörjningskabel;

• värmeelement;

• temperatursensor.

För att utföra dolda ledningar är det nödvändigt att tillhandahålla kabelkanaler eller att väggar väggarna.

System för anslutning av golvvärmeelement till elektriska ledningar

Det är viktigt att komma ihåg att installationen och montering av kretsen bör vara klar genom att kontrollera driften av elektrisk utrustning under spänning innan fyllning av värmekablarna med fixeringslösning. Just nu är det lättare att felsöka.

Återinförande i arbetet kommer att utföras efter att lösningen stelnar fullständigt på en månad. Tidigare härdar inte kabelbindningen och kabeln skadas.

Ett exempel på att ansluta ett varmt golv, som inkluderar två uppsättningar värmekablar och en termostat med en sensor, visas på bilden.

I den elektriska panelen från brytaren är en RCD ansluten. Den skyddar hela kretsen från eventuella läckströmmar genom elektriska kapslingar som är bundna PE-ledare.

Temperaturgivaren är ansluten med en kabel till en temperaturkontroller, som är ansluten till strömkretsar via en RCD och samtidigt styr kontaktorn via en separat kabel. Kontaktorutgångarna är anslutna till värmeelementen med en kopplingsbox.

Genom att inkludera en kontaktor i kretsen kan du samtidigt styra driften av flera värmesektioner och minska belastningen på termostatens elektriska kretsar.

De enklaste termostaterna av mekanisk eller elektrisk typ gör att du bara kan ställa in temperaturgränserna för reglering av golvbeläggningen.

Mer sofistikerade elektroniskt styrda modeller har förmågan att använda ett tidsbaserat veckoschema för drift av värmare vid en användardefinierad tid på dygnet. På grund av detta minskas energiförbrukningen för golvvärme när ägarna är frånvarande i lägenheten.

Rekommendationer för val, installation och drift av ett varmt golv

Golvval

Tillverkare rekommenderar att du använder följande som en täckfärg på en cement-sandmantel:

• natursten;

• keramiska plattor;

• porslin kakel.

De överför bäst värme genom sig själva till rummet. Användning av trä, parkett, laminat och andra material är också tillåtet. De har emellertid sämre värmeöverföring och kan minska effekten av uppvärmning.

Beläggningsdeformation

Värmeelement skapar temperaturskillnader där golvbeläggningen något ändrar sin storlek. För att undvika deformationer bör små luckor skapas för laminatelementen. Du kan inte stänga den mot väggarna och fästa den på basbordet. När det utsätts för värme bör golvet expandera fritt och förbli helt plant.

Golvisolering

Valet av material för det tillåter rationell användning av elektricitet, eftersom det påverkar värmeförlust. För att skapa bekväm uppvärmning används folieisolering bestående av skummade polymermaterial med en skikttjocklek av 3 till 10 mm. Dess användning sparar el från 10 till 20%.

Användningen av fasta kvaliteter av expanderad polystyren med en skikttjocklek av 3 cm och en folie belagd med en polymer kan minska förlusterna med upp till 30%.

Elförbrukning

Effektiviteten för vilken elektrisk struktur som helst bestäms av den mängd energi som används på den. För att golvvärmesystemet ska tillfredsställa dina behov bestämmer du uppgifterna för det, som kan vara:

• konstant uppvärmning av rummet;

• golvvärme endast på morgonen och på kvällen när ägaren är hemma;

• bibehålla en stabil temperatur på dagen för en bekväm vistelse på golvet hos små barn;

• andra villkor.

Bestäm rumets yta och beräkna den ungefärliga kostnaden för el under 1 timme från dess drift eller dag, vecka, månad. För att göra detta kan du använda den genomsnittliga driftsdata för den resistiva värmekabeln för att skapa bekväma förhållanden:

• i torra rum förbrukas 120 W per 1 m2;

• i våta rum - 140 W per 1 m2.

Till exempel kommer ett rum på 2 till 3 meter under en timmes golvvärme att förbrukas 2x3x0.12 = 0,72 kW. Med kontinuerlig drift under 10 timmar kommer energiförbrukningen att vara 7,2 kW.

Förbrukningen av elektricitet för ett filminfrarot golv och vattenelektriskt är lite mer ekonomiskt.

reparerbarhet

Även om tillverkarna garanterar långvarig drift av det varma golvet, är det bäst att förutse förekomsten av nedbrytningar av enskilda delar och eliminera deras utbyte i projektet. För detta bör metoderna för att ansluta en temperatursensor till en termostat utesluta öppningen av en torkad cement-sandgolvbeläggning när det blir nödvändigt att reparera dem.

Byte av filmen på det infraröda golvet bör inte skapa olösta problem med komplex demontering av golvbeläggningen.

För vätskeelektriska moduler kan utbyte av vätska och värmeelement utföras genom en speciell monteringsbox. Det är monterat på golvmaskinens mållinje. Och i händelse av brott mot rörets integritet kommer en liten mängd läckt vätska att indikera skadan. Det klipps helt enkelt ut efter öppning. Sätt sedan i kopplingarna och anslut tvåvägsbeslaget.