Греющий кабель теплый пол – Саморегулирующийся теплый пол — достоинства и недостатки, расчет мощности

монтаж своими руками, готовый мат для обогрева

Оглавление статьи:

Еще несколько лет назад технология теплых полов считалась очень дорогой и сложной. Со временем она стала обыденностью, которая отличается доступными ценами, легкостью и простотой установки, эксплуатации. Современные технологии позволяют использовать либо нагревательный кабель для теплого пола, либо применить инфракрасные технологии. Современное оборудование позволяет создавать простые, но высокоэффективные энергосберегающие системы для обогрева помещений.

Разновидности теплых полов

Специалисты рекомендуют подбирать системы на основании особенностей дома или квартиры. Необходимо обязательно учитывать, чтобы система отдавала достаточное количество тепла, была экономичной, а также не представляла сложностей при монтаже. Простая установка особенно важна, когда все работы планируется выполнять самостоятельно.

Теплые полы, которые сегодня предлагает современный рынок строительной техники, отличаются разными конфигурациями, характеристиками, широким диапазоном мощностей. Это позволяет значительно упростить выбор и дает возможность приобрести именно ту систему, которая идеально подойдет под ваши потребности.

Существует несколько видов таких элементов:

• Кабельный пол;
• Кабельный на основании;
• Пленочная инфракрасная система.

Кабельная система: эффективная простота

Подобная конструкция предусматривает использование нагревательного кабеля в качестве главного элемента. Принцип работы необычайно простой – электричество преобразуется в тепло.

При всей своей простоте такие системы считаются одними из самых трудоемких по монтажу. Необходимо очень тщательно уложить кабель в соответствии с нужным шагом укладки, а затем залить стяжку.

Но стяжка – это потеря высоты комнаты, что бывает ощутимо для некоторых квартир. Еще один существенный минус полов этого типа – определенные трудности монтажа под мебелью и различным сантехническим оборудованием.

При всех недостатках данная технология обладает и множеством достоинств и преимуществ. Так, кабель подойдет для установки в тех комнатах, где достаточно сложный периметр, а также в тех помещениях, где необходимо обогревать дополнительные элементы. Это очень актуально для различных элементов частных домов, находящихся снаружи, таких как отливы крыши, стоки и др.

Кабельные полы на основании

Среди достоинств этой технологии можно выделить небольшую толщину системы. Это достаточно тонкий нагревательный мат для теплого пола. Он представляет собой сетку с кабелем. Сечение его составляет около 2,8 мм. Если сравнить данный вариант с обыкновенными кабельными полами, то его монтаж еще более упрощен. Все дело в том, что провод уже правильно уложен и надежно зафиксирован на сетке. Для установки необходимо лишь расстелить мат по полу и зафиксировать его на поверхности.

Такие полы очень просто и удобно использовать под кармической плиткой. Толщины клея или клеевых растворов достаточно, чтобы вся нагревательная конструкция оказалась в клеевой смеси. Если проводить монтаж таких полов под какие-либо другие напольные покрытия, стяжку делать все-таки придется, однако толщина ее будет небольшая. Зачастую, это всего около 30 мм.

Также важно учесть, что такие конструкции могут использоваться и там, где установлена мебель и под сантехническим оборудованием.

Системы на инфракрасной пленке

Конструкция изготавливается в виде специальной двухслойной пленки. В качестве нагревателей используются углеродные элементы, а толщина конструкции составляет всего 0,5 мм. Таким образом, высоту пола в помещении увеличивать нет необходимости, чего нельзя сказать об остальных типах теплых полов.

Инфракрасный пол считается одним из самых эффективных и экономных. С ним можно сэкономить около 60% электрической энергии. Процесс монтажа – один из самых простых. Так, полосы пленки с элементами следует расстелить на полу. При этом не используются те зоны, где будет устанавливаться мебель. Напольные покрытия, даже декоративные, можно устанавливать сразу после настила пленки, стяжка здесь не нужна.

Также следует заметить, что такие пленочные инфракрасные конструкции будут отлично работать на любых поверхностях. Они могут использоваться на горизонтальной, вертикальной и даже наклонной плоскости. Это все потому, что используется сухой монтаж.

Разновидности кабелей для теплого пола

Современная промышленности предлагает разные виды нагревательных кабелей для теплого пола. Для выбора доступны элементы на катушке, маты, секции. Как уже было указано выше, проводить монтаж матов можно без выполнения стяжки. Секционные же системы необходимо устанавливать в стяжку. Что касается напольных покрытий, то идеальным вариантом считается кафельная плитка, керамогранит.

Профессионалы рекомендуют для квартир применять маты либо секционные системы. Здесь уже рассчитано необходимое количество кабеля, а также шаг его мощность. Если же выбор сделан в пользу кабеля на катушке, то тут не обойтись без базовых знаний электротехники и формул из курса физики. Также пригодятся знания и в электрике.

Кроме того, что кабельные теплые полы бывают различными, сам элемент разделяется на два вида. Это резистивный кабель и саморегулирующийся. Дальше мы рассмотри их подробнее.

Резистивный кабель

Внутри – несколько жил, которые обладают очень высоким сопротивлением. В качестве материалов применяется либо нихром, либо латунь или медь. Что до количества жил, то в большинстве случает их либо 2, либо 1 жила.

Среди недостатков специалисты выделяют постоянную теплоотдачу. Также иногда кабель может перегреваться на некоторых отрезках. Это не лучшим образом сказывается на отдельных участках теплого пола.

Саморегулирующийся кабель

Этот кабель достаточно «умный». Профессионалы его так и называют. И не зря, при рассмотрении принципа его действия все сразу станет ясно.

Данный нагревательный элемент может реагировать на температуру среды, которая его окружает. К примеру, если температура понизилась, то средняя жила сжимается. В результате – увеличивается сила тока и кабель выделяет большее количество тепла. Когда же температура начнет повышаться, пойдет обратная реакция. Цены на этот материал гораздо выше, чем на резистивные нагревательные элементы, однако и срок службы также очень высокий.

Мощность

Современные производители предлагают приобрести материалы с самым разным уровнем мощности. Так, зачастую она может варьироваться от 100 Вт до 300 Вт. Очень легко можно подобрать необходимые элементы. Так, для разных помещений необходима следующая мощность:

• Для жилых комнат, кухонь и прихожих – 100 Вт;
• В ванных и санузлах рекомендуется 150 Вт;
• На лоджиях и балконах применяют кабеля мощностью до 200 Вт.

Расчет длины и мощности нагревательного элемента

Прежде чем закупать нагревательный кабель, составляют максимально подробный план квартиры или дома. Этот план обаятельно должен содержать те места, где будет установлена корпусная мебель, встраиваемая бытовая техника, сантехнические приборы. Также указываются и все остальные предметы, которые будут установлены стационарно.

Все дело в том, что многие обогревательные системы предусматривают наличие открытой площади, чтобы теплоотдача была максимально эффективной. Также согревание не нужных и лишних площадей, к примеру, под шкафом – это лишний перерасход электрической энергии.

Далее, после составления плана, рассчитывают площадь поверхности пола, которую необходимо обогревать. Длина помещений умножается на ширину, а затем от цифры-результата отнимается площадь под техникой и мебелью.

Теперь, когда площадь отапливаемой поверхности полов полностью известна, следует рассчитать общую мощность нагревательного мата. Для этого площадь умножается на мощность. К примеру, при площади помещения в 20 метров и мощности нагревательного кабеля в 150 Вт получится 3 кВт. Эту цифру рекомендуется запомнить – она пригодится при выборе терморегулятора.

В случае, если необходимо использовать кабель в катушках, то рассчитать нужные параметры будет сложнее. Здесь дело в том, что следует учесть и длину кабеля, и характеристики его удельной мощности, шаги витков и еще множество самых разных характеристик.

Что необходимо для выполнения монтажа

Зачастую, для установки системы теплого пола в комплекте есть кабель, специальные сетки и трубки для проводки. Отдельно необходимо приобрести терморегулятор. Также для монтажных работ следует запастись изоляционными материалами, теплоизоляцией, электрическим проводом в зависимости от мощности.

Выбираем теплоизоляционные материалы

Сегодня многие задают вопрос о необходимости утеплителя для теплого пола. Вопрос этот достаточно актуальный. Некоторые предпочитают укладывать утеплитель, другие же – против. Естественно, электрический нагревательный кабель можно проложить и без утеплителя для пола. Однако, теплоизоляционный материал в любом случае будет поглощать часть тепла. К примеру, в помещении, где подложки нет, теплопотери составляют около 30%. Со слоем теплоизоляции толщиной 40 мм потери тепла будут, но составят всего 9%. Таким образом, утеплитель все же необходим.

К этому материалу предъявляются серьезные требования. Так, толщина слоя во многом зависит от типа помещения. Для подвальных помещений будет достаточно слоя в 40 мм. В квартирах, расположенных на вторых этажах и далее, а также в частных домах и коттеджах будет достаточно слоя в 2 см. Теплоизоляция также должна выдерживать воздействия высоких температур. Чтобы материал мог отражать тепло, он должен иметь металлизированную поверхность. Фольга для этого не подойдет.

Приобретая теплоизоляцию, не стоит смотреть на ее форму. Подойдут как рулонные материалы, так и в виде плит. Самое главное – это соответствие условиям эксплуатации.

Монтажные работы

Монтажную ленту устанавливают с расстоянием между полосками до 1 метра. Это значительно облегчит процесс фиксации кабеля. Если в качестве нагревателя применяется мат, тогда этот шаг можно смело пропустить. Перед монтажом кабель рекомендуется протестировать. Измеряется уровень сопротивления и сравниваются с паспортными данными.

Укладывается нагревательный элемент на некотором расстоянии от стены. Зачастую это 5-10 см. При этом шаг считается умножением площади пола на 100, а затем цифра делится на длину нагревателя. Зачастую шаг составляет от 8 до 15 см. Здесь очень важно не гнуть кабель.

Очень важно установить сенсорный температурный датчик. Он устанавливается на равном состоянии. Расположить его лучше в гофрированной трубе. На этом шаге также можно устанавливать коробку, где будет установлен терморегулятор. Дальше рекомендуется снова измерить сопротивление. Если все хорошо – можно провести тестовый запуск, а затем заливать стяжку.

Саморегулирующийся теплый пол — достоинства и недостатки, расчет мощности

Электроэнергия обходится совсем недешево, потому использование резистивных кабелей обогрева напольного покрытия может обойтись весомыми счетами. Учитывая все особенности системы обогрева, производители изобрели специальный тип нагревательного провода, который сам регулирует температуру и экономит электроэнергию.

Что такое саморегулирующийся нагревательный кабель

Структура провода сплюснутой формы, который сам регулирует температуру и сбрасывает напряжение при сильном нагреве

Внешне данный вид нагревательного элемента сильно похож на обычный двужильный провод, при этом форма у него сплюснутая, а не круглая. Это не случайно, а сделано специально для увеличения площади контакта с нагреваемым элементом.

Важно! Кабель сам регулирует подачу и потребление электроэнергии в зависимости от степени нагрева, потому его назвали саморегулирующимся.

Применяется саморегулирующийся кабель:

• для обеспечения в трубопроводе оптимальной температуры для защиты от промерзаний;
• для монтажа теплых полов на открытом воздухе;
• в промышленности;
• для защиты образования льда на элементах кровли.

Конструкция провода такова, что он защищается от перегревания, при этом длина кабеля может быть самой разлной.

В проводе имеются шины, которые распределяют напряжение по длине всего контура. Есть пластиковый элемент, называемый проводящей матрицей, что позволяет выполнять раскрой провода без возникновения холодных участков.

При перегревании матрицы количество проводящих связей уменьшается, что приводит к уменьшению потока электрического тока. А при уменьшении тепла происходит обратный процесс. Таким образом поддерживается оптимальная температура.

Принцип работы саморегулирующегося кабеля представлен на видео:

Особенности применения

Область применения не ограничивается монтажом теплых полов

Раскрой производится непосредственно в процессе монтажа теплых полов. При этом можно использовать контуры длиной от нескольких сантиметров до нескольких десятков метров. Для различных видов кабелей имеются ограничения максимальных длин, которые могут варьироваться от 70 до 160 метров.

При использовании саморегулирующихся проводов для системы теплого пола нужно учесть большую разницу токов между номинальными и пусковыми значениями (от 2 до 4 раз). Этим не следует пренебрегать при выборе пускорегулирующей аппаратуры.

Достоинства и недостатки нагревательного саморегулирующегося кабеля

Покупая саморегулируемый нагревательный кабель для теплого пола, стоит знать, что цена на данный вид проводника куда выше обычного провода, но при правильном проектировании контуров общая стоимость работ не будет дороже больше чем на 40%. К тому же экономичный процесс работы кабеля со временем окупится.

Саморегулирующийся кабельный теплый пол имеет следующие достоинства:

• надежность выше, чем у резистивных видов кабелей. Кабели не могут перегреться, что сильно уменьшает возможность возгорания или выхода из строя контура при самопересечении;
• не имеет определенной длины нагревательных контуров. Это дает возможность выполнять контуры с разной площадью, в том числе контуров менее 1 квадратного метра. Использовать для подобных целей резистивный кабель невозможно;
• легкий монтаж и использование простейших регуляторов;

Монтаж можно произвести во время укладки финишного покрытия

• возможность использования в помещениях, в которых применять взрывоопасные электроприборы.

Но есть и определенные недостатки у данного вида нагревательного элемента:

• высокая стоимость кабелей;
• необходимо использовать специальные пускорегулирующие элементы;
• способны обеспечивать комфортную температуру только на поверхности, потому не могут использовать для прогревания помещения.

Также стоит отметить один недостаток: данный вид нагревательного провода не позволяет быстро обогревать комнату. К тому же, учитывая показатели защитных блоков от сети, необходимо принимать во внимание то, что при низких температурах вокруг кабелей стартовый ток будет в 1,5 раза выше, чем при рабочем номинале системы обогрева.

Как рассчитать требуемую мощность обогревания пола кабелями

Рассчитывать тепловую мощность системы обогрева нужно, учитывая особенность отопления. К примеру, теплый пол может использоваться как основное отопление или вспомогательное.

Зависимость температуры на поверхности кабеля Nelsen Limit от мощности

Саморегулирующая функция позволят реализовать только один вариант, так как проводом не сможет поддерживаться постоянная температура, а будет периодически сбрасываться напряжение, чтобы поддерживать оптимальную комфортную температуру на поверхности.

Для осуществления вспомогательного отопления нужно тратить 110–140 Вт на обогрев квадратного метра покрытия. При этом, чтобы обогрев был эффективным, нужно позаботиться о качественной теплоизоляции.

Значение имеет размер помещения, на котором будет раскладываться нагревательный кабель. При этом контур не должен быть под мебелью, сантехникой и иными нависающими низко элементами. Производить обогрев этих мест и тратить электроэнергию нет смысла, а использование резистивных систем может вызвать перегрев.

Таким образом, учитывая только фактическую обогреваемую площадь, нужно будет умножить на норму за квадратный метр помещения.

К примеру, в помещении нужно обогревать 10 квадратных метров напольного покрытия, при этом саморегулирующийся кабель в связи со своей функциональностью будет использоваться только как вспомогательная система отопления. Если на основе уложен достаточный слой теплоизоляции, можно использовать минимальный расход – 110 Вт на квадратный метр. Получается, что будет требоваться 1100 Вт.

Теперь нужно определиться с длиной контура. Для этого нужно посмотреть паспортные данные кабеля. Там должна быть указана мощность на метраж нагревательного элемента.

Подбирать бухты нужно в зависимости от требуемой длины, при этом остатки нельзя срезать, потому что они имеют специальные контактные колпачки

Мощность кабеля может варьироваться от 5 до 150 Вт. Такой большой диапазон объясняется большой сферой применения саморегулирующегося кабеля. К примеру, для того чтобы поддерживать на кабеле температуру 27-28 градусов, а на нижней стороне напольного покрытия – 25 градусов (для ламината максимальная температура 26 градусов), нужно использовать 16-17 Вт мощности. Таким образом, 1100/16=68,75 м. На площадь 10 квадратных метров нужно будет использовать почти 70 метров кабеля, который сам регулирует температуру.

Как уложить провода: правильный контур – залог эффективности

Провод укладывается на пол целостным контуром, у которого концы присоединяются к термостату. При этом можно выбрать «змейку» или «улитку». Второй тип схемы более сложный в реализации, а выгоды практически от этого нет. Поэтому для кабельных систем чаще используют змеевидную структуру контура. Есть несколько видов змейки (двойная, тройная или с последовательной укладкой).

Виды укладки проводов

Выбор формы зависит от удобства монтажа и предпочтений каждого лично. При этом важнее шаг между проводами. Чем ближе будут провода, тем быстрее нагреется пол. При этом стоит помнить, что они будут самостоятельно регулировать температуру, следовательно, при более близком расположении потребляемая мощность будет такой же, а время сброса напряжения увеличится.

При этом не нужно стараться экономить на проводах и сильно отдалять их друг от друга, потому что в этом случае может возникнуть «тепловая зебра». Так специалисты называют участки напольного покрытия, которые имеют полосы разной температуры.

Важно! От стен нужно отступать 15 см, при этом кабели не должны соприкасаться.

Саморегулирующуюся систему удобно использовать, потому что она позволяет избегать случаев перегревания кабелей, поэтому данный вид нагревательного элемента более безопасный. К тому же он более удобен в монтаже, потому что при неправильном высчитывании шага между кабелями они не будут перегреваться, а потребление мощности останется таким же.

Вконтакте

Facebook

Twitter

Google+

Греющий кабель для теплых полов

СортироватьСортировка по популярностиПо цене (по возрастанию)По цене (по убыванию)Длина (по возрастанию)Длина (по убыванию)Мощность кабеля, Вт/м ()Мощность кабеля, Вт/м ()Мощность, Вт ()Мощность, Вт ()

Показать по: 20 50 100 товаров

Cаморегулируемый греющий кабель для областей применения, где требуется минимальная высота конструкции. Кабель можно укладывать под любую поверхность пола, без риска перегрева. «Интеллектуальный» греющий кабель идеально подходит для повышения комфорта проживания во всем доме, от ванной комнаты до детской.

Производитель: Raychem

Артикул: Raychem T2Red

Назначение: для пола и полного отопления

Тип кабеля: Саморегулирующийся

Максимальная длина: 100 м

Ед. изм: м

Страна: США

Мощность: 15 Вт/м

Длина: На отрез

Используются в качестве основной системы обогрева помещений и в качестве системы комфортного подогрева пола.Идеально подходят для монтажа в полы со стяжкой и могут использоваться с любым декоративным покрытием: плиткой, мрамором, ламинатом, линолеумом или ковровым покрытием в квартире, в доме, на даче, в промышленных и офисных помещениях.

Производитель: ССТ

Артикул: ТЕПЛОЛЮКС ProfiRoll

Назначение: Для теплых полов, в стяжку

Тип кабеля: Резистивный

Мощность секции: от 160 до 2400 Вт

Ед. изм: шт

Страна: Россия

Мощность: 150 Вт/м²

Длина: от 11 до 171 м

Применяется в качестве основной системы отопления в зданиях, с хорошей теплоизоляцией. Для монтажа в полы со стяжкой или с любым декоративным покрытием: плиткой, мрамором, ламинатом, линолеумом и тд.

Производитель: ССТ

Артикул: ТЛБЭ

Назначение: Для теплых полов

Тип кабеля: Резистивный

Мощность секции: от 100 до 2000 Вт

Ед. изм: шт

Страна: Россия

Мощность: 150 Вт/м²

Длина: от 5 до 100 м

Предназначены для обогрева полов и для обогрева самих помещений как дополнительный источник тепла. Нагревательные секции также используются для обогрева помещений как основной источник тепла.

Производитель: ССТ

Артикул: БНК

Назначение: Для теплых полов, в стяжку

Тип кабеля: Резистивный

Мощность секции: от 110 до 2370 Вт

Ед. изм: шт

Страна: Россия

Мощность: 150 Вт/м²

Длина: от 6 до 128 м

Площадь обогрева: от 0,5 до 21,5 м2

Предназначены для обогрева полов и для обогрева самих помещений как дополнительный источник тепла. Нагревательные секции также используются для обогрева помещений как основной источник тепла.

Производитель: ССТ

Артикул: НК

Назначение: Для теплых полов, в стяжку

Тип кабеля: Резистивный

Мощность секции: от 250 до 1700 Вт

Ед. изм: шт

Страна: Россия

Мощность: 150 Вт/м²

Длина: от 17 до 92 м

Двухжильный нагревательный кабель для тонких бетонных и ремонтируемых полов, в деревянных полах на лагах и при «сухой» установке на монтажных листах DEVIcell™ Dry, а также для обогрева трубопроводов и защиты от промерзания грунта под холодильными камерами. Поставляется готовыми комплектами длиной от 2 до 210 метров.

Производитель: Devi

Артикул: DTIP-10

Назначение: Для теплых полов

Тип кабеля: Резистивный

Максимальная длина: 210 м

Ед. изм: шт

Страна: Дания

Мощность: 10 Вт/м

Подходит для использования в любых помещениях. Теплый пол «Warmstad» выполнен по новейшим технологиям, надежен и безопасен, сертифицирован.

Производитель: ССТ

Артикул: WSS

Назначение: Обогрев пола, в стяжку

Тип кабеля: Резистивный

Мощность секции: от 150 до 2680 Вт

Ед. изм: шт

Страна: Россия

Мощность: 120 Вт/м²

Длина: от 8,5 до 140 м

Защита от снега и льда открытых площадок, предотвращение от промерзания металлических трубопроводов. Для полов на бетонной основе может применятся для полного или вспомогательного отопления. Поставляются готовыми отрезками от 7 до 170 метров.

Производитель: Devi

Артикул: DTIP-18

Назначение: Для теплых полов, обогрев площадок

Тип кабеля: Резистивный

Максимальная длина: 155 м

Ед. изм: шт

Страна: Дания

Мощность: 18 Вт/м

T2blue — это готовые секции нагревательного кабеля для создания систем электрического отопления «теплый пол».

Производитель: Raychem

Артикул: R-BL-C

Назначение: для пола и полного отопления

Тип кабеля: Резистивный

Мощность секции: от 205 до 2300 Вт

Максимальная длина: 115 м

Ед. изм: шт

Страна: США

Мощность: 20 Вт/м

Длина: от 11 до 115 м

Для прямого или частично аккумулирующего отопления пола. Удельная мощность кабеля — 20Вт/м.

Производитель: Ensto

Артикул: TASSU

Назначение: Для теплых полов

Тип кабеля: Резистивный

Ед. изм: шт

Страна: Финляндия

Мощность: 20 Вт/м

Для установки теплых полов в стяжку, используется одножильный или двухжильный резистивный нагревательный кабель. Именно по этой схеме устанавливались первые теплые полы, когда электрический подогрев пола только набирал популярность. Он имеет ряд преимуществ перед матами и ИК-пленкой:

• оптимальный выбор мощности обогрева на квадратный метр
• поверх стяжки укладывается любое покрытие
• кабель удобнее раскладывать на площадях со сложной конфигурацией
• за счет тепловой инерции стяжки, меньшее количество циклов включено/выключено
• нагревательные секции надежно защищены стяжкой от механических повреждений

Одножильный нагревательный кабель

Этот вариант дешевле, но его использование имеет некоторые особенности, которые необходимо учесть при выборе. Одножильный кабель подключается к терморегулятору «петлей», то есть кабель должен быть разложен так, чтобы оба конца нагревательной секции вышли в одну точку. Следовательно, установка такого теплого пола, потребует большей квалификации монтажника.

Электромагнитное излучение одножильного кабеля, выше, чем двухжильного. И хотя оно ниже разрешенного нормой в десятки раз, для спальни или детской комнаты лучше выбрать двухжильный, а одножильный подойдет для коридора.

Двухжильный нагревательный кабель

Лишен основных недостатков одножильного. Проще в монтаже, что особенно важно при самостоятельной установке. Электромагнитное излучение сведено к минимуму, и снимает все ограничения по типу помещения. Это основной тип кабеля, используемый для теплых полов. Если вы затрудняетесь в выборе, или не хотите вникать в технические подробности – двухжильный кабель подойдет в 99% случаев.

Саморегулирующийся кабель

Используется для теплых полов крайне редко, но, тем не менее, заслуживает внимания. Саморегулирующийся кабель подойдет для обогрева небольших участков пола, без использования дорогостоящего регулятора. Также его использование оправдано в помещениях, где используется нестационарная мебель, способная создать местный перегрев: кресла-мешки, надувные кровати, спортивные маты.

Греющий кабель как теплый пол

Система отопления «теплый пол» давно доказала свою эффективность и комфорт, поэтому широко применяется во всем мире. Принципиальным является вопрос, какой источник энергии используется для получения тепла? Пока существует современная разница в ценах на энергоносители, человеку дешевле сжигать твердое топливо или углеводороды, нагревать полученным теплом воду, а потом уже прокачивать ее по трубам теплого пола. Но гораздо удобнее использовать греющий кабель как теплый пол, а не сложную систему трубопроводов, коллекторных узлов и насосов. Доминирование углеводородов на энергетическом рынке не будет вечным, и более удобная для передачи и применения электрическая энергия неизбежно будет применяться для отопления все шире.

Греющий кабель как теплый пол

Теоретический ликбез кабельного обогрева

Содержание статьи

Как известно из школьного курса физики, электрический ток — это не что иное, как направленное движение заряженных частиц под воздействием электрического поля. Если какое-либо вещество имеет такие свободные заряженные частицы, которые смогут двигаться, то его называют проводником, а если нет, то диэлектриком. Те вещества, которые могут менять количество частиц в зависимости от каких-то внешних факторов называют полупроводниками. В привычных металлах заряд переносят электроны, в электролитах – катионы и анионы, а в газах электроны и ионы.

Любой проводник не пропускает поток заряженных частиц беспрепятственно, а оказывает ему определенное сопротивление, которое физически объясняется тем, что частицы сталкиваются с атомами проводника, «расшатывают» их, теряя свою энергию, и в результате энергия электрического тока частично преобразуется во внутреннюю энергию проводника, что выражается в его нагреве.

Способность проводника сопротивляться протеканию электрического тока совершенно логично назвали сопротивлением.

В основе греющих кабелей лежит свойство проводников, имеющих сопротивление, нагреваться при протекании электрического тока

Как видно из формулы, сопротивление зависит от удельного сопротивления, которое относится к справочным данным (оно неизменно для конкретного материала), длины проводника и площади его поперечного сечения. Удельные сопротивления различных проводников можно посмотреть в таблице.

Удельное сопротивление основных проводников

Очевидно, что для передачи электрической энергии нужно применять материалы, имеющие наименьшее удельное сопротивление — тогда и процент потерь будет низок. Это алюминий, медь и сталь большого сечения для изготовления кабелей, проводов, линий электропередач. В электронике применяются: серебро, золото, олово, платина.

Если проводники будут использоваться для нагрева, то вредные для передачи потери энергии свойства оказываются очень полезными для получения тепла, поэтому и выбираются материалы с большим удельным сопротивлением: вольфрам, нихром, оцинкованная сталь, различные сплавы, которые производитель нагревателей может держать в секрете.

Для оценки количества тепловой энергии, которую может выделить проводник при протекании через него электрического тока, применяется закон Джоуля — Ленца, открытый еще в XIX веке.

Закон Джоуля — Ленца

Согласно этому закону, количество теплоты Q равно работе A, и оно напрямую зависит от квадрата силы тока – I, сопротивления – R, и промежутка времени ?t.

Из приведенной схемы видно, что в замкнутой цепи течет ток, измеряемый амперметром, причем он будет одинаков на каждом ее участке. В резервуаре с водой находится нагревательный элемент R, сопротивление которого больше других проводников настолько, что ими просто можно пренебречь. Согласно закона Джоуля — Ленца, на сопротивлении R, будет выделяться определенное количество теплоты, она начнет подогревать воду в резервуаре, тогда как на других участках цепи тепло не выделится. Реостатом можно изменять ток в цепи, соответственно будет меняться количество выделенного тепла.

Схема опыта, подтверждающего действие закона Джоуля — Ленца

Именно действие этого закона мы видим на примере электрочайников, утюгов, бойлеров, где сопротивление их термоэлектрических нагревателей – ТЭН, гораздо больше, чем электропроводки. Поэтому и тепла они выделяют больше. Греющий кабель представляет собой тот же ТЭН, только имеющий большую длину, поэтому выделение тепла происходит не локально, а по всей длине кабеля. Выделенное кабелем тепло передается на строительные конструкции, в том числе на покрытие пола. Греющие кабеля могут прокладываться в материале стяжки, в плиточном клее, в специальных сборках из металла. Подводящие силовые кабеля, имеющие низкое сопротивление, называют «холодными» или монтажными концами.

Классификация нагревательных кабелей

Казалось бы, чего проще? Надо взять материал, имеющий высокое удельное сопротивление, сделать из него кабель, подсчитать выделяемое им тепло и все готово. Но на деле это все далеко не так, нагревающие кабеля должны отвечать набору определенных требований, о которых будет рассказано ниже.

В кабельных системах обогрева (КСО) могут применяться совершенно разные по конструкции, применяемым материалам, удельной мощности кабеля, в зависимости от назначения:

• Отопление помещения. Прежде всего, используется система «теплый пол», но еще применяют и теплые стены и даже теплый потолок. Обычно электрические теплые полы делают для комфорта или дополнительного отопления в довесок основной системе. В качестве основного источника тепла их применение не рекомендуется из-за нерентабельности и в большинстве случаев недопустимо, так как никакая электроснабжающая организация не выдаст разрешения на выделенную мощность.

По теплому полу комфортно не только ходить, но и сидеть на нем

• обогрев кровли и водостоков эффективнее всего при помощи нагревательных кабелей, так как они спасают от дорогостоящего ремонта крыши, а также исключают травматизм от падающих сосулек.

Обогрев кровли продлевает ее срок службы

• Обогрев крыльца, лестниц, пандусов, въезда в гараж, пространства под воротами въезда на территорию дома. В зимнее время выгоды от комфорта и безопасности при применении КСО в этих местах ощутимы.

На обогреваемом крыльце никогда не будет скользко

• Обогрев трубопроводов в частных домах. Трубы всегда необходимо прокладывать ниже глубины промерзания грунта, но бывает, что в местах выхода, прохода через фундамент, даже теплоизоляция не помогает уберечь трубы от промерзания. Нагревательные кабели – лучшее спасение.

Обогрев труб

Резистивный греющий кабель

В самом названии этого вида кабеля имеется в виду, что он представляет собой резистивную нагрузку — своего рода вытянутый проводник, имеющий постоянное сопротивление, которое больше, чем сопротивление «холодных кабелей»: силовых и монтажных. Нагрев происходит проводящими медными или из специального сплава, нагревательными жилами, заключенными в изоляцию. Поверх изоляции обязательно применен экран из медной оплетки или фольгированной оболочки вместе с дренажной жилой.

Экран выполняет очень важные функции:

• Экран уменьшает электромагнитное излучение, которое свойственно любым проводникам с током, особенно переменным.
• Экран подключен к заземлению (проводнику PE), которое является частью системы уравнивания потенциалов (СУП). Если произойдет пробой изоляции, то токи утечки замкнутся на экран, и уйдут в землю, что защитит человека от поражения электрическим током. Дополнительно это вызовет срабатывание автоматических выключателей и устройств защитного отключения (УЗО).

Резистивные кабели по своему исполнению бывают:

Строение резистивных греющих кабелей

• Одножильный резистивный кабель – для нагревания используется одна токопроводящая жила. Это самый недорогой вид греющих кабелей требует тщательной укладки, так как начало и конец этого кабеля должны сходится в одной точке и подключаться к специальным регулирующим устройствам – термостатам.
• Двухжильный нагревательный кабель в центральной части имеет две жилы, заключенные в экран. При этом либо обе жилы могут быть нагревательными, либо одна жила нагревательная, а другая питающая или как ее называют – возвратная. На конце секции двухжильного кабеля есть специальная концевая муфта, соединяющая две нагревательные жилы и изолирующая кабель. Преимущества двухжильного кабеля очевидны — для его укладки его просто надо уложить по схеме змейкой, без надобности возвращать назад к термостату. Уровень электромагнитного излучения у двухжильного кабеля гораздо меньше, чем одножильного, так как в греющих жилах токи т