Регулятор температуры пола

Регулятор температуры пола применяют в кабельной системе обогрева при подогреве пола, когда задается его температура.

Для обеспечения правильной работы регулятора подсоединение его к сети необходимо выполнять в строгом соответствии со схемой. Неправильное подключение приведет к тому, что ускоритель, находящийся постоянно под напряжением, станет причиной замедленной работы регулятора, а также пониженной точки коммутации.

Регулятор имеет функцию самоконтроля. Кабель автоматически отключается при коротком замыкании или неисправности датчика. Надо помнить, что при использовании регулятора с датчиком температуры пола система обогрева будет очень медленно реагировать на температурные воздействия от дополнительных источников тепла (прямые солнечные лучи, электрокамины и т. д.), поэтому потребуется ручная корректировка.

Датчик температуры пола соединяется с регулятором проводом, который при монтаже системы закладывается внутрь гофрированной трубки по всей его длине от датчика до регулятора. Датчик закладывается внутрь медной трубки, заглушенной с одной стороны. Трубка крепится на специальном пластиковом держателе. Нижний конец гофрированной трубки закрепляется на конце медной. Применение держателя позволяет жестко зафиксировать расположение датчика в любой точке по вертикальному сечению бетонной стяжки и измерять температуру стяжки с большой степенью точности. Медная трубка обладает высокой теплопроводностью, а ее внутренний диаметр несколько больше внешнего диаметра датчика.

Держатель с датчиком закладывается в бетонную стяжку в открытой части петли кабеля на расстоянии не менее 0,5 м от стены в той части пола, которая не подвержена воздействию внешних источников тепла.

Применение гофрированной трубки позволяет заменить датчик в случае выхода его из строя. Диаметр трубки должен быть не менее 10 мм.

Держатель с датчиком температуры рекомендуется устанавливать в верхней части вертикального сечения бетонной стяжки.

Монтажные принадлежности и материалы

Комплект монтажных принадлежностей и материалов включает монтажные направляющие, теплоизоляционный материал и теплоотражающий экран.

Монтажные направляющие — это пластмассовые планки длиной 0,5 м с пазами для укладки кабеля. При необходимости длина планки может быть уменьшена. Выпускают направляющие с мелкими пазами с шагом пазов 40 мм и с крупными пазами с шагом пазов 60 мм. Таким образом, существует возможность выбрать шаг укладки кабеля, кратный 40 мм (40, 80, 120, 160 и 200 мм), с помощью планок с мелкими пазами и шаг, кратный 60 мм (60, 120, 180 и 240 мм), с помощью планок с крупными пазами.

Крепление направляющих к полу осуществляют с помощью шурупов или дюбелей с шагом 0,2 м. Глубина фиксации крепежа должна составлять не менее 25 мм.

Допускается крепление кабеля вместо направляющих на опорной металлической сетке.

Теплоизоляционный материал

Для качественной работы системы обогрева, уменьшения тепловых потерь и экономии электроэнергии важно обеспечить хорошую теплоизоляцию пола. Для этого необходимо перед укладкой кабеля на всю поверхность основания пола уложить слой теплоизоляционного материала, толщина и физические свойства (в частности, теплопроводность) которого обуславливаются конструкцией пола и самим помещением, в котором он находится.

Особое внимание следует обратить на то, чтобы под изоляционным покрытием не образовывался слой воздуха. В связи с этим жесткое покрытие, имеющее прогиб больше 4 мм/м, плохо подходит для изоляции или его приходится разрезать на куски.

Теплоизоляционный материал не должен уменьшаться (увеличиваться) в объеме с изменением температуры. Необходимо учитывать также пожароопасные свойства материала. Теплоизоляция может быть выполнена из натуральной пробки, жесткого пенопласта или пенополистирола.

В силу низкой теплопроводности наиболее предпочтительна натуральная пробка. В этом случае толщина теплоизоляционного слоя, минимальна (до 2 мм).

Проводка в теплоизоляционном покрытии водопроводных шлангов или посторонних электрических кабелей запрещается. Монтаж системы без применения теплоизоляции не рекомендуется.

Теплоотражающий экран

Во всех вариантах конструкции пола, при которых нагревательный кабель может непосредственно соприкасаться с теплоизоляцией, для уменьшения тепловых потерь и экономии электроэнергии необходимо устанавливать между кабелем и теплоизоляцией теплоотражающий экран. В качестве теплоотражающего экрана используется алюминиевая фольга толщиной около 100 мкм. Алюминиевая фольга также предотвращает продавливание нагревательного кабеля в слой теплоизоляции и способствует более равномерному распределению температуры по поверхности пола.

Выбор системы обогрева

Выбор системы обогрева конкретного помещения сводится к выбору мощности и типа нагревательного кабеля и регулятора температуры.

С точки зрения эксплуатационных качеств системы наилучший нагревательный кабель — это кабель с максимально допустимой для данного помещения мощностью.

При включении системы после ее отключения или низких начальных температурах пола максимально допустимая мощность кабеля позволяет достигать наиболее быстрого прогрева пола (воздуха) до требуемой температуры и добиваться наилучших характеристик ее регулирования. В этом случае система обогрева быстрее выходит на заданный температурный режим.

Выбор максимально допустимой мощности обуславливает применение кабеля большой длины и, следовательно, малый шаг его укладки, что благотворно влияет на равномерное распределение температуры по поверхности пола и способствует наиболее ровному его прогреву.

Чем больше допустимая мощность кабеля, тем короче во времени интервалы включенного состояния кабеля в установившемся режиме работы системы обогрева.

Выбор кабеля с максимально допустимой мощностью приводит к удорожанию системы, т. к. при этом используется наиболее дорогой кабель. Потребляемая же системой обогрева мощность в установившемся режиме работы практически не зависит от мощности нагревательного кабеля и определяется только тепловыми потерями в помещении при требуемом значении регулируемой температуры.

При благоприятных условиях работы кабеля (например, при малом термическом сопротивлении пола) уровень максимально допустимой мощности ограничивается минимально возможным шагом укладки кабеля, обеспечивающим максимально возможную для данного типа кабеля мощность, приходящуюся на 1 м² площади, в противном случае — максимально допустимой температурой кабеля.

Определение минимально необходимой мощности системы обогрева для конкретного помещения базируется на основе расчета общих теплопотерь данного помещения.

Как правило, мощность устанавливаемых систем обогрева превышает минимально необходимую на 30–50 %. Это превышение обеспечивает начальный прогрев отапливаемого помещения до требуемой температуры при включении системы.

Схема укладки кабеля в бетонном полу

Схему укладки кабеля составляют на основе плана полезной площади помещения. На плане обязательно должны быть указаны те части пола, на которых кабель укладывать нельзя.

Запрещается укладывать кабель в той части пола, которая будет занята стационарно установленной мебелью, сантехническим оборудованием и т. д. В этих частях помещений теплообмен между полом и воздухом имеет совершенно иную природу и значительно затруднен. Это может привести к тому, что температура кабеля превысит допустимую величину и он выйдет из строя.

Допускается возможность укладки кабеля с переменным шагом. В этом случае необходим детальный расчет максимально допустимой мощности кабеля с учетом изменения шага его укладки.

В больших по площади помещениях перед крупными пролетами окон и дверей, чтобы отсечь потоки холодного воздуха, рекомендуется обеспечивать повышенную мощность по сравнению с остальной площадью помещения.

В таких холодных зонах шаг укладки кабеля сокращается для получения желаемой мощности на 1 м² площади. В этих зонах возможна также установка отдельного кабеля, включаемого параллельно основному.

При обогреве помещений с холодными зонами рекомендуется применять регулятор температуры воздуха с датчиком температуры пола, устанавливаемым в зоне повышенной мощности.

Минимально возможный шаг укладки кабеля в конкретном помещении определяется как ограничением по минимально допустимому диаметру изгиба кабеля, так и возможными ограничениями, связанными с конфигурацией помещения. При большом шаге укладки может ощущаться неравномерность распределения температуры по поверхности пола. Чем меньше глубина укладки кабеля в бетонную стяжку, тем больше неравномерность. Максимально возможный шаг укладки кабеля в жилых помещениях составляет 20–24 см.

На бетонном полу с вмонтированным нагревательным кабелем можно укладывать практически любые виды покрытия. Однако при выборе и укладке покрытия необходимо использовать подходящие по техническим условиям материалы, тип клея и т. д.

При укладке деревянного покрытия пола (доска, паркет) непосредственно на бетонную стяжку, в которой установлен нагревательный кабель, необходимо следовать инструкциям предприятия-изготовителя деревянного покрытия, особенно указаниям о максимально допустимой его температуре. Толщина деревянного покрытия должна быть не более 20 мм. Максимально допустимая температура под ним не должна быть выше 26 °C, что обуславливает необходимость применения регулятора с ограничителем по температуре пола.

Не рекомендуется настилать на пол толстые ковры и ковры с резиновой основой, т. к. они будут играть роль теплоизоляции.

Краткие указания по монтажу систем обогрева:

• подготовьте поверхность пола к укладке кабеля;
• уложите слой теплоизоляционного материала;
• расстелите теплоотражающий материал (алюминиевую фольгу);
• установите монтажные направляющие или металлическую сетку;
• расположите и закрепите направляющие в соответствии со схемой укладки кабеля и рекомендациями изготовителя. При креплении направляющих одновременно фиксируйте теплоизоляцию и алюминиевую фольгу.

Укладка нагревательного кабеля

Перед укладкой кабеля следует проверить его работоспособность. Кабель необходимо укладывать на чистую ровную поверхность. При низких температурах могут возникнуть сложности при укладке, т. к. поливинилхлоридная оболочка кабеля теряет гибкость. Для устранения неудобств необходимо размотать кабель и на короткое время включить в сеть для подогрева. Запрещается включать смотанный кабель. Кабель не должен подвергаться механическому напряжению и растяжению. Не рекомендуется укладывать кабель при температуре ниже -5 °C.

При укладке кабеля в соответствии с ранее разработанной схемой необходимо помнить о минимальном допустимом диаметре изгиба кабеля (шесть диаметров). Особенно это важно в местах соединения нагревательного и соединительного кабеля. Поэтому желательно располагать соединительные муфты на прямых участках раскладки кабеля. При укладке по направляющим допускается легкое провисание кабеля.

Все серьезные проблемы с системой возникают в результате неправильного монтажа. Слабое место полов — перегрев и как следствие перегорание кабеля, если отвод тепла от их поверхности недостаточен. Поэтому в бетонной стяжке, в которую погружается кабель, не должно быть пустот. Механический перегиб нагревательной жилы сверх допустимого предела чреват нарушением кристаллической структуры металла, а также перегоранием кабеля.

Поэтому не перекручивайте и не сгибайте кабели с радиусом меньшим, чем допускает производитель. На поверхности пола может появиться «тепловая зебра», т. е. чередование холодных и горячих участков. Также возможно возникновение областей локального перегрева, из-за которых значительно снижается ресурс системы, портится материал напольного покрытия (особенно паркет). Все это случается, если неверно подобран шаг укладки кабеля.

Нити кабеля не должны касаться друг друга.

Не допускается пересечение линий кабеля.

Не рекомендуется проводить какие-либо работы после укладки кабеля, кроме выполнения бетонной стяжки. Это позволит избежать случайного повреждения изоляции кабеля.

Подключение кабелей к сети осуществляют через регулятор температуры по прилагаемой к нему схеме. При необходимости (большой мощности кабеля) подключение осуществляют с применением магнитных пускателей (контакторов). Включение кабеля напрямую в сеть запрещается.

При монтаже регуляторов и датчиков температуры придерживайтесь указаний и рекомендаций изготовителя. Терморегулятор — это точный измерительный прибор, он требует бережного к себе отношения. Не подвергайте его запылению, ударам, прямому попаданию влаги.

После укладки кабеля перед изготовлением бетонной стяжки необходимо провести контрольное испытание на нагрев, временно подключив кабель к сети. Убедитесь в том, что кабель нагревается. После проверки приступайте к изготовлению бетонной стяжки.

Бетон не должен содержать острых камней; он должен иметь такую консистенцию, чтобы кабель был полностью залит и вокруг него не образовывались воздушные карманы. Нагревательный кабель и соединительные муфты должны быть полностью залиты раствором.

Категорически запрещается включать в сеть систему обогрева сразу после выполнения бетонных работ. Необходимо выдержать стяжку до естественного схватывания — примерно 25–30 дней. В противном случае стяжка даст трещины, что приведет к проникновению влаги в теплоизоляцию, к неравномерному прогреву пола и перегреву из-за образования воздушных карманов, а также к возможному обрыву кабеля.

Заключение

Конструкция пола зависит от назначения и характера помещения, где он устраивается. Полы представляют собой многослойную конструкцию. Пол устраивают по междуэтажным перекрытиям или непосредственно по грунту.

В конструкции пола — в зависимости от его назначения и вида — могут присутствовать следующие основные слои: гидроизоляция, теплоизоляция, звукоизоляция, стяжка и, наконец, финишное покрытие.

Проектирование и монтаж полов следует осуществлять в зависимости от заданных воздействий на полы и специальных требований к ним, с учетом климатических условий строительства. Полы подвергаются прежде всего механическим нагрузкам, причем интенсивность этих нагрузок может быть различной: слабой, умеренной, значительной и весьма значительной (по СНиП 3.04.01–87). Важной является также возможность воздействия жидкостей на полы. Она может быть малой, средней и большой.

Полы гражданских зданий должны быть прочными, износостойкими, упругими, гладкими (но не скользкими), обладать малым теплоусвоением, легко очищаться от загрязнений, иметь эстетичный вид и соответствовать архитектуре интерьера.

К полам промышленных зданий предъявляют повышенные требования по сопротивляемости механическим воздействиям (истиранию, удару и т. п.), а для некоторых производств — по химической стойкости, теплостойкости и другим параметрам.

В помещениях с повышенной влажностью полы должны быть водостойкими и водонепроницаемыми, а в пожароопасных — несгораемыми. Развитие современных отраслей промышленности, например радиоэлектроники, и повсеместное использование компьютерной техники также выдвигает особые требования к полам и напольным покрытиям.

В настоящее время модульные здания довольно часто оборудуются теплыми полами, ведь это очень удобно. Что касается водяного теплого пола, то в таком случае отопление происходит за счет прохождения горячей воды по трубам, расположенным в полу. Водяной теплый пол обходится гораздо дешевле, ведь нет затрат на потребление электроэнергии.

Что касается электрического теплого пола, то отопление происходит за счет электрической энергии. Алюминиевые или медные провода передают тепло к нагревательным элементам теплого пола, имеющим большое сопротивление и большой коэффициент нагрева.