Системы уличного обогрева

Словарь терминов

А

Антиобледенительные системы – это системы основаны на системах кабельного обогрева позволяющие предотвратить обледенения в местах установки.

Область применения: обогрев кровли; обогрев водосточной системы; обогрев открытых площадей.

Система состоит: нагревательный кабель, аппаратура управления (терморегулятор или миниметеостанция с датчиками), защитная аппаратура, силовая и контрольная сеть.

В

Вспучивание грунта свойственно для холодильных камер, вызвано промерзанием и увеличением объема влаги в грунте под фундаментом, что приводит к нарушению целостности пола.
Конструкция системы защиты грунта от промерзания: Теплоизоляция между полом холодильной камеры и грунтом, нагревательный кабель между теплоизоляцией и грунтом.

Формула расчета мощность обогрева на 1 кв.м

Q =

ΔT

× K

H

  • ΔT = Tгрунт¯ Tкамера— разность температур холодильной камеры и грунта;
  • K- коэффициент теплопроводности теплоизоляции, Вт/м·град;
  • H- толщина теплоизоляции, м.
Г

Греющий кабель это электрический кабель с своим удельным сопротивлением, нагрев происходит тогда когда через кабель происходит электрические токи. Удельное сопротивление и мощность нагревательного кабеля подбираются так, чтобы мощность кабеля не превышала максимально допустимую для данного типа изоляции.

Д

Датчики это контролирующая аппаратура регулятора, предназначены для контроля изменения температуры (контроль температуры воздуха или поверхности) и наличие влажности (контроль попадания снега).

Двужильный нагревательный кабель это нагревательные кабели с одного концаподключением к сети на другом концевая муфта. Две жилы, находятся в oднoй внeшнeй изоляции. Особености такого кабеля подключения происходит с одной стороны кабеля, обладают нулевым электромагнитным излучением.

Дoпoлнитeльнoe (комфортное) отопление это электрическийтеплыйпол в обогреваемых помещениях. Задача такого отопления: комфортнаятемпература поверхности нaпoльногпокрытия, а такжекомпенсировать теплопотери фундамента.

З

Затвердевание бетона — нагревательный кабель ускоряет затвердевания бетона при низких температурах.
Мощность обогрева составляет 400 Вт/м3при температуре -5 — -10°СЕсли температура ниже бетон зарывают теплоизоляцией.

Зональный кабель это две жилы в одной оболочке, которые обмотан греющий провод, с выдержанным шагом контактирующие с токоведущими жилами. Зональный кабель представляет собой ряд параллельных сопротивлений:

Зональный, как и резистивный кабель имеет постоянную мощность.
Зональные нагревательный кабель нужно отрезать по меткам отмеченным на внешней изоляции кабеля.

К

Комфортная температура теплого пола составляет 24-26 °С

Класс защиты IP это степень защиты электрических приборов от попадания пыли и влаги.
Первая цифра означает уровень защиты от пыли и предметов, вторая от влаги.

Защита от пыли
цифра степень защиты
0 защита отсутствует
1 защитаот пыли> 50 мм
2 защитаот пыли> 12 мм
3 защитаот пыли> 2,5 мм
4 защитаот пыли> 1 мм

Если информация отсутствует, ставится «Х».
Например, для датчика температуры пола класс защиты — IPX7. Из чего следует необходимость герметизации конца гофротрубки, исключающей попадание внутрь воды цементного раствора.

Защита от влаги
цифра степень защиты
0 защита отсутствует
1 защита от вертикально падающих капель
2 защита от капель, падающих под углом 15 0 от вертикали
3 от капель, падающих под углом 60 0 (защита от дождя)
4 защита от брызг с любого направления
5 защита от струи воды
6 защита от сильной струи воды
7 защита от кратковременного погружения
6 защита от долговременного погружения

Коэффициент запаса это коэффициент, увеличения расчета мощности для неучтенных теплопотерь. Так как кабельные системы работаю вместе с контролером температуры, то увеличение мощности не приведет к большим расходам энрнгии. Электроэнергия расходуется столько, сколько нужно для достижения требуемой температуры.

К

Комфортная температура теплого пола составляет 24-26 °С

Класс защиты IP это степень защиты электрических приборов от попадания пыли и влаги.
Первая цифра означает уровень защиты от пыли и предметов, вторая от влаги.

Защита от пыли
цифра степень защиты
0 защита отсутствует
1 защитаот пыли> 50 мм
2 защитаот пыли> 12 мм
3 защитаот пыли> 2,5 мм
4 защитаот пыли> 1 мм

Если информация отсутствует, ставится «Х».

Например, для датчика температуры пола класс защиты — IPX7. Из чего следует необходимость герметизации конца гофротрубки, исключающей попадание внутрь воды цементного раствора.

Защита от влаги
цифра степень защиты
0 защита отсутствует
1 защита от вертикально падающих капель
2 защита от капель, падающих под углом 15 0 от вертикали
3 от капель, падающих под углом 60 0 (защита от дождя)
4 защита от брызг с любого направления
5 защита от струи воды
6 защита от сильной струи воды
7 защита от кратковременного погружения
6 защита от долговременного погружения

Коэффициент запаса это коэффициент, увеличения расчета мощности для неучтенных теплопотерь. Так как кабельные системы работаю вместе с контролером температуры, то увеличение мощности не приведет к большим расходам энрнгии. Электроэнергия расходуется столько, сколько нужно для достижения требуемой температуры.

М

Минеральная изоляция – кабель для поддержания или разогрева высоких температур. Кабели с минеральной изоляцией состоят из греющих жил в металлической трубке, заполненной изолятором(MgO).
Диапазон температур: 250-900°С.

Монтажная лента. Лента оцинкованная с зажимом, используются для крепления нагревательного кабеля с определенным шагов. Предназначена для  монтажа системы теплый пол, систем снеготаяния, а также в определенных случаях в промышленном обогреве.

Муфты

Муфта соединительная, это специальный набор, соединяет нагревательный кабель  с силовым кабелем.

Муфта концевая соединяет нагревательный кабель с возвратным кабелем в двужильных нагревательных секциях или закрывает конец кабеля в саморегулирующихся нагревательных секциях.

Н

Нагревательный кабель. Электрический кабель в изоляции (проводник), при подачи электрического тока выделяет тепло. Нагревательный кабель бывает:готовые нагревательные секции; отрезной нагревательный кабель (на катушке); резистивные; зональные; саморегулирующиеся; одножильные и двужильные.
Также нагревательный кабель имеет изоляцию: сшитый полиэтилен, силиконовая резина, фторопласт, минеральная изоляция.

Нагревательный мат. Тонкий нагревательный кабель, закрепленный на сетке который не требует поднятия уровня стяжки. Область применения: комфортный обогрев пола и системы снеготаяния.

О

Обогрев трубопровода (труб) предназначен для защиты от замерзания в зимний период, поддержания и разогрев температуры. Для этого используют нагревательный кабель, уложенные вдоль трубы или спирально, также необходимо трубопровод закрыть теплоизоляцией.

Одножильный кабель. Кабель нагревательный с одной жилой. Подключение к электропитанию происходит с двух концов нагревательного кабеля.

Отрезной кабель — нагревательный кабель без муфт. Необходимая длина кабеля отрезается согласно его сопротивлению, и устанавливается соединительные муфты для соединения с силовым кабелям. Для резистивных нагревательных кабелей  необходимо рассчитывать длину кабеля согласно формуле. Для расчета требуется знать удельное сопротивление кабеля и максимальную погонную мощность.

L = U
√ρ×r

где:
L — длина кабеля (м),
U — напряжение (В),
ρ — погонная (линейная) мощность (Вт/м),
r — удельное сопротивление (Ом/м).

П

Перекос фаз. Разность мощности при подключении на три фазы. Нагревательная секция подключается к сети 220/230 В или 380 В. При подключении секций на три фазы нужно подбирать секции так, чтобы общая мощность нагрузки была кратна 3-м.
Допускается отклонение ~15%.

Погонная мощность. Погонная (или линейная) мощность, это мощность нагревательного кабеля на один метр погонный.
Расчет погонной мощности — Вт/м.

погонная мощность = общая мощность кабеля
длина кабеля

максимальная погонная мощность зависят от внутренней и внешней изоляции нагревательного кабеля. Для тонких теплых полов, монтируемых без стяжки используют кабеля мощностью = 10 Вт/м. Для теплого пола где стяжка = 3-5см максимальная мощность 20 Вт/м. Нагревательный кабель мощностью 25 — 30 Вт/м используют в основном в системах снеготаяния когда толщина стяжки 6 – 8 см, также используют такую мощность в системах антиобледенения.

Полное отопление. Отопление помещения нагревательным кабелем при отсутствии других нагревательных устройств.
Для такого обогрева требуется: 150-180 Вт/кв.м общей площадь. Монтаж происходит на свободную площадь. Т.е. при расчете мощности учитывается вся площадь, монтаж кабеля только на свободную.

Р

Радиус изгиба кабеля это предельный радиус (R), на который допустимо согнуть нагревательную секцию при монтаже.

Резистивный кабель — нагревательный кабель который имеет постоянное сопротивлением и постоянную мощностью. Бывают в двух исполнения: готовые с заводскими муфтами, и  отрезные где муфты устанавливаются по месту. Делятся на два типа: параллельного сопротивления (зональные), и последовательного сопротивления. Такие кабеля нельзя укладывать, так что б они прикасались другу к другу и укорачивать секцию. Для того чтоб избежать перегрева требуется использовать терморегуляторы.

С

Саморегулирующийся кабель нагревательный кабель который имеет переменное сопротивление и переменную мощностью. Состоит из двух параллельных проводников, между которыми находится токопроводящая матрица, в зависимости температуры матрица меняет проводимость. Когда температура падает мощность поднимается. В зависимости от того, в холодной или в теплой зоне находится кабель он выделяет разную мощность. Саморегулирующиеся кабели неперегриваеться, что невозможно для резистивных нагревательных кабелей. Температура кабеля зависит от температуры окружающей среды и от теплоемкости материала, контактирующей с кабелем. Мощность кабеля может меняться ± 20-40 % и более. Так, на пластиковой трубе — может быть 50% от номинала (табличных значений) и 150% в воде. Саморегулирующиеся кабели можно резать любой длины. У саморегулирующегося кабеля большие стартовые токи.

Свободная площадь. Обогреваемая часть общей площади помещения, на которой не будет размещено стационарного оборудования (бытовой техники, мебели).

Снеготаяния системы. Системы электрообогрева открытых площадей: террас, ступеней, пандусов. Мощность таких систем составляет: 300 — 400 Вт/кв.м. Выбор мощность зависит от: толщины поверхности, присутствия теплоизоляции,  теплопроводность материала. Включения системы снеготаяния контролируется терморегулятором.

Стартовые токи. Максимальное значения силы тока при подачи напряжения на нагревательный кабел. Большие токи у саморегулирующихся кабелей при расчете умножается на 1.9, практически отсутствуют у резистивных при расчете умножается на 1,25. Токи зависят от окружающей температуры, длины кабеля. Чем температура ниже, а кабель длиннее, тем выше стартовые токи. Для кабельных систем обогрева необходимо использовать автоматы класса С, скачки которых в 10 раз превышающие номинальный ток.

Т

Температура монтажа. Минимальная температура, при которой можно производить монтаж греющих кабелей. Минимальная температура зависит от материала изоляции кабеля — ПВХ, полиолефин или фторопласт.

Температурный класс. Максимальное значения температуры. Для нагревательного кабеля есть номинальный температурный режим это температура которую кабель может поддерживать в рабочем состоянии, и максимальный температурный режим это температура которую кабель может выдержать в выключенном состоянии. Температурный класс зависит от материалов изоляции.

Температурный класс Максимальная
температура, °С
Т1 450
Т2 300
Т3 200
Т4 135
Т5 100
Т6 85

Для нагревательных кабелей:
резистивные кабеля в ПВХ изоляции — Т6,
саморегулирующиеся кабели — Т6-Т3,
кабели с минеральной изоляцией — Т3-Т1.

Теплопотери. Потери количества тепла за определенное время. Расчет теплопотерь необходим для определения мощности нагревательных элементов.
Для расчета теплопотерь трубопровода необходимы следующие данные: диаметр трубы, толщина и коэфф. теплопроводности теплоизоляции, температуры внутри и снаружи трубопровода.

Q =

2 × π × λ × (tвн¯tнар)

× 1,3

ln(D/d)

  •  Q(Ватт/м) — теплопотери 1 метра трубы, которые мы должны скомпенсировать с помощью нагревательного кабеля;
  • π= 3,14;
  • λ(Вт/м°С) — коэффициент теплопроводности теплоизоляции (обычно — 0,04);
  • tвн(°С)- температура внутри трубы;
  • tнар(°С)- температура окр. среды;
  • ln— натуральный логарифм;
  • D(м) — наружный диаметр трубы с теплоизоляцией ( = d + 2 × толщина теплоизоляции );
  • d(м) — наружный диаметр трубы;
  • 1,3- коэффициент запаса;

Тонкий теплый пол. Теплый пол с минимальным диаметром. Устанавливается без стяжки непосредственно под плитку, обычный подъем уровня около 3-10 мм. Мощность кабеля в основном 10 Вт/м. Также достоинством тонкого теплого пола быстрый нагрев поверхности, за счет расположения непосредственно под плиткой.

У

Удельная мощность. Мощность (Вт), приведенная к единице площади. Определяется с помощи формулы:

Pуд=

Pобщ

S

Где:

  • Pуд– Удельная мощность
  • Pобщ– Общая мощность
  • S- площадь

Удельное сопротивление. Сопротивление нагревательного кабеля на один метр. Удельное сопротивления используется в отрезных кабелейдля расчета длины или мощности кабеля.

L =

U

√ρ×r

где:
L — длина кабеля (м),
U — напряжение (В),
ρ — погонная (линейная) мощность (Вт/м) [не более максимальной],
r — удельное сопротивление (Ом/м).

Х

Холодный конец. Силовой кабель, соединяющий нагревательный кабель с распределительной коробкой или щитом управления. Соединения холодного конца с нагревательной секции, с помощью соединительной муфту.