При прямом электрическом отоплении система обогрева включает в себя только обогреватели. В этом случае не нужно ни теплоносителя, ни водогрейного котла, ни циркуляционного насоса, ни сети трубопроводов. Понадобятся электрические кабели и обогреватели. Это происходит потому, что электрические отопительные приборы сами преобразуют электрическую энергию в тепло.

Наибольшее распространение электрическое отопление получило во многих странах Европы и Северной Америки. Там электроотопление намного популярнее традиционного и тем более печного. Это объясняется дешевизной этого вида энергии. Органическое топливо в Европе и Америке стоит очень дорого, учитывая еще и его транспортировку.

В России дела обстоят иначе. Несмотря на то что в нашей стране имеется довольно разветвленная сеть электростанций, этот вид энергии не столь широко используется при отоплении. Причин этому несколько. Во-первых, электрическая энергия во много раз дороже, чем магистральный газ или уголь. Во-вторых, имеются перебои с подачей электричества, что делает его использование в качестве единственного источника тепла неэффективным.

Но прямое электрическое отопление имеет и множество преимуществ, к которым относятся:

– высокий КПД, обусловленный отсутствием теплоносителя, благодаря чему происходит прямое преобразование электрической энергии в тепловую;

– быстрота нагрева воздуха в обогреваемом помещении;

– удобство регулировки подачи тепла в каждом отдельно взятом помещении благодаря независимой работе термостатов;

– отсутствие аварийных протечек и взрыва водогрейного оборудования;

– бесшумность (ввиду отсутствия вентиляторов и циркуляционных насосов);

– гигиеничность и высокие экологические показатели;

– небольшие габариты отопительных приборов;

– эстетичность электрических обогревателей;

– сравнительная легкость монтажных работ (за исключением системы «теплые полы»);

– легкость и простота эксплуатации.

По способу теплопередачи электрообогреватели подразделяются на:

– конвективные: электроконвекторы, тепловентиляторы, электрокалориферы;

– излучающие: ИК-панели, теплоизлучающие зеркала;

– конвективно-радиационные, или комбинированные: маслонаполненные радиаторы.

По характеру передачи тепла электроприборы бывают:

– непосредственно преобразующие электроэнергию в тепло;

– аккумуляционные.

При конвективном способе обогрева помещений воздушные потоки циркулируют таким образом, что температура воздуха на уровне пола на несколько градусов ниже температуры воздуха под потолком. Известно, что теплый воздух поднимается вверх, а холодный опускается вниз. Поэтому при конвективном способе отопления основная масса тепла скапливается под потолком.

При использовании конвективных обогревателей с фронтальным выходом теплого воздуха разница температур у пола и потолка составляет примерно 4° С. При обогреве конвективными приборами с вертикальным выходом воздуха разница температур равна 9° С. На характер распределения температуры влияет и высота потолков в помещении. Чем выше потолки, тем больше разница температур.

К недостаткам конвективного способа отопления можно отнести и то, что воздушные потоки увлекают за собой пыль и переносят ее из комнаты в комнату. Бороться с этой пылью путем влажной уборки практически бесполезно, она продолжает циркулировать по дому.

Конвективный обогреватель работает следующим образом. Холодный воздух, естественным или принудительным образом проходя через нагревательный элемент, нагревается до определенной температуры, после чего отдает тепло в помещение. В качестве нагревательного элемента в данных приборах могут использоваться:

• спираль – тонкая нихромовая проволока, намотанная на стержень определенного диаметра и уложенная так, что при максимальной длине она занимает минимальную площадь;

• ТЭН – металлическая (стальная) трубка со спиралью внутри;

• керамический нагреватель с большой нагревательной поверхностью, напоминающей своим видом пчелиные соты.

В настоящее время открытые нихромовые спирали практически не применяются. Они уступили место более надежным и безопасным конструкциям – ТЭНу и керамическому нагревателю. В современных моделях обогревателей нихромовая спираль заключена в металлическую или керамическую трубку. Благодаря этому нагревательная поверхность элемента значительно увеличивается, а температура уменьшается. В рабочем режиме температура защищенного оболочкой нагревательного элемента составляет примерно 100° С, что соответствует температуре защитного кожуха отопительного прибора традиционной системы отопления.

В зависимости от принципа работы конвективные электрообогреватели подразделяются на:

– приборы с естественным теплообменом (электроконвекторы и настенные панели);

– приборы с теплообменом на основе принудительного обдува (электровентиляторы и тепловые пушки).

Электроконвектор представляет собой панель из металла, имеющую два отверстия. Нижнее служит для поступления холодного воздуха, а верхнее – для выхода нагретого воздуха. В нижней части панели смонтирован нагревательный элемент, который состоит из ТЭНа и алюминиевого рассеивателя (радиатора). Радиатор нужен для более эффективной передачи тепла от ТЭНа воздуху. При выборе электрического конвектора в первую очередь нужно проверить качество изготовления нагревательного элемента, потому что от него зависит эффективность работы и срок службы прибора.

Практически все электроконвекторы имеют встроенные термостаты, которые регулируют температуру воздуха в диапазоне от 5 до 30° С. Встроенный термостат дает возможность снизить потребление электроэнергии на 40—80%, т. к. данный прибор может работать не постоянно, а в режиме прерывистых включений. Помимо этого, регулярные перерывы в работе электроконвектора продлевают срок его службы.

Конвекторы с электронными термостатами существенно дороже, но и имеют целый ряд преимуществ по сравнению с конвекторами с механическими термостатами. Они более точные, бесшумные и обладают высокой степенью надежности. Кроме того, электронные термостаты помогают экономить электроэнергию на 3—4% больше, чем механические.

Если термостат не встроен в конвектор, то регулятор настройки измеряет температуру в той точке пространства, где он установлен. У встроенного термостата регулятор настройки имеет шкалу в относительных единицах и требует индивидуальной калибровки в каждом помещении. На конвекторы одного помещения можно поставить один терморегулятор, который будет обслуживать все приборы.

Современные электроконвекторы оснащены датчиками безопасности, которые при перегреве нагревательного элемента автоматически отключают питание. Обесточка конвектора произойдет и в том случае, если прибор упадет на пол или возникнет преграда для выхода нагретого воздуха. Некоторые модели имеют вентиляторы и специальные блоки управления, позволяющие программировать работу нескольких приборов, что особенно удобно в доме с большим количеством комнат.

Электроконвекторы имеют мощность от 0,5 до 3 кВт, вес – 3—9 кг. По габаритным размерам данные отопительные приборы делятся на:

– высокие (высотой 40—45 см и небольшой длины);

– плинтусные (высотой не более 20 см и длиной до 2,5 м).

Высокие электроконвекторы оснащены высокотемпературными нагревательными элементами. Их ставят на пол или с помощью специальной рамы закрепляют на стене. Температура нагревательных элементов плинтусных приборов значительно ниже, но это никак не сказывается на эффективности их работы.

Среди электрических обогревателей электроконвекторы являются самыми популярными отопительными приборами. Их широкое применение обусловлено дешевизной. Особенно часто их используют для обогрева помещений в малоэтажных загородных домах, где нет магистрального газа.

Кроме того, эти приборы используют в качестве дополнительных источников тепла даже при наличии водяного или печного отопления.

Монтаж электроконвекторов очень прост. Они не требуют прокладки трубопроводов и присоединения к ним отопительных приборов. Достаточно иметь в доме электропроводку, к которой будут подключены электроконвекторы (рис. 60).

Рис. 60. Принципиальная схема монтажа электроконвекторов: 1 – электроконвекторы; 2 – комнатный термостат; 3 – электропроводка

Российская промышленность выпускает множество типов электроконвекторов, которые делятся на такие группы:

– конвекторы с терморегулятором для автоматического регулирования температуры воздуха в помещении (ЭВПА, ЭВУА);

– конвекторы с бесступенчатым регулированием мощности (ЭВПБ, ЭВУБ);

– конвекторы со ступенчатым регулированием мощности (ЭВПС, ЭВУС);

– конвекторы с термовыключателем (ЭВПТ, ЭВУТ).

На корпусе электроконвектора обычно бывает маркировка, в которой имеются следующие условные обозначения:

• ЭВ – электроконвектор;

• П – напольный;

• У – универсальный;

• А – с терморегулятором для автоматического регулирования температуры воздуха в помещении;

• Б – с бесступенчатым регулированием мощности;

• С – со ступенчатым регулированием мощности;

• Т – с термовыключателем.

Принцип работы тепловентиляторов основан на принудительной конвекции. Благодаря этому нагрев воздуха осуществляется значительно быстрее. Такого рода обогреватели используются как для временного, так и для постоянного отопления загородного дома.

Тепловентилятор имеет в своем составе нагревательный элемент и вентилятор. Вентилятор принудительно прогоняет воздух через нагревательный элемент и при этом производит повышенный шум. Нагревательный элемент может быть в виде спирали, ТЭНа или выполнен из керамики. Площадь нагрева невелика, и, для того чтобы прогоняемый вентилятором воздух успел нагреться, нагреватель имеет высокую температуру. Чем меньше площадь нагревательного элемента, тем выше должна быть температура. Это означает, что нагреватель с незначительной нагревательной поверхностью сжигает намного больше кислорода, а также пыли и микрочастиц, содержащихся в воздухе. В связи с этим воздух в комнате приобретает неприятный запах.

Большая часть современных моделей тепловентиляторов имеет металлокерамический нагревательный элемент с довольно развитой нагревательной поверхностью. Именно такая большая площадь дает возможность тепловентилятору эффективно работать при минимальной температуре.

Современные тепловентиляторы обладают мощностью до 2,5 кВт, имеют компактные размеры и изготавливаются в напольных или настенных вариантах. Большинство моделей оснащено ступенчатой регулировкой мощности и скорости воздушного потока. Некоторые тепловентиляторы в летнее время можно использовать в качестве обычных вентиляторов.

Тепловентиляторы мощностью более 5 кВт называют тепловыми пушками. Они применяются для ускоренной просушки сырых и влажных помещений, а также для обогрева больших помещений и открытых пространств. Для отопления небольших загородных домов тепловые пушки не подходят.

При выборе тепловентилятора или тепловой пушки необходимо учитывать следующие моменты:

• лучше, если нагревательный элемент будет керамическим;

• вентилятор должен быть как можно более бесшумным;

• регулировка температуры воздуха в помещении должна быть точной;

• необходимо наличие системы защиты прибора от перегрева.

Эти устройства являются достаточно новым отопительным прибором. Они рассчитаны на работу в ночное время, когда действуют льготные тарифы на электроэнергию. Использование ночных аккумуляторов тепла теперь выгодно и в нашей стране (после того как ввели разный тариф на пользование электроэнергией в дневное и ночное время).

По принципу работы теплоаккумуляторы напоминают русскую печь. Прибор запасает тепло в течение ночи, а утром отключается от сети и начинает отдавать накопленное тепло. После отключения ТЭНов электроэнергию потребляет только маленький вентилятор, который закачивает нагретый воздух в помещение в течение дня.

Этот отопительный прибор сочетает в себе функции электронагревательного прибора и вентилятора.

Конструктивно он выполнен так, что есть возможность управлять потоком нагретого до заданной температуры воздуха. Примером электрокалорифера могут служить сушилки для рук, устанавливаемые в туалетах.

У электрокалориферов имеется ряд недостатков, которые не позволяют использовать их для отопления жилых помещений. Во-первых, они работают очень шумно (35—55 дБ). Во-вторых, при обогреве помещения электрическим калорифером разница температур у пола и под потолком настолько велика, что создает мощные конвективные потоки, поднимающие тучи пыли и микрочастиц. Кроме этого, на уровне пола возникают даже сквозняки.

А вот для обогрева нежилых влажных помещений (ванная комната, подвал и пр.) электрокалориферы очень даже подойдут. С помощью данных отопительных приборов можно быстро просушить только что отделанную комнату.

На рынках России имеются в продаже как отечественные, так и зарубежные электрокалориферы. В табл. 40 даны технические характеристики российских электрокалориферов.

Таблица 40

Технические характеристики электрокалориферов КЭ (Россия)

Тепловые завесы – одна из широко распространенных разновидностей электрокалориферов. Они выполняют две функции: нагревают теплый воздух внутри помещения и не дают проникнуть снаружи холодному.

Потоки теплого воздуха, обдувающие дверной проем с боков и идущие сверху, препятствуют выходу теплого воздуха наружу, а также не дают просачиваться холодному воздуху с улицы. При закрытой двери тепловая завеса работает в экономичном режиме.

Тепловые завесы компенсируют тепловые потери, задерживают пыль и микрочастицы, устраняют сквозняки зимой, а летом работают в качестве вентилятора. Поэтому их чаще всего устанавливают в общественных местах. В табл. 41, 42, 43 даны технические характеристики горизонтальных, вертикальных и импортных тепловых завес.

Таблица 41

Технические характеристики горизонтальных тепловых завес КЭ (Россия)

Таблица 42

Технические характеристики вертикальных тепловых завес КЭ (Россия)

Таблица 43

Технические характеристики тепловых завес «Frico» (Швеция)

Этот вид отопления в России появился не так давно, хотя в Европе излучающие обогреватели изготавливают уже более 20 лет. В настоящее время ситуация понемногу меняется – российские покупатели постепенно начинают приобретать новинки отопительного оборудования.

Электрические излучающие панели не имеют себе равных ни по теплотехническим, ни по экономическим, ни по экологическим параметрам. В чем же состоит преимущество лучистого отопления?

Излучающие обогреватели, или ИК-панели, работают на принципе теплового излучения. Они испускают длинноволновые тепловые лучи, аналогичные солнечным. Данные лучи обогревают только поверхности, находящиеся в поле их действия. Нагретые тепловыми лучами поверхности отдают так называемое вторичное тепло окружающему воздуху. При лучистом отоплении не расходуется лишняя энергия на обогрев воздуха.

Температура в помещении, отапливаемом длинноволновыми лучами, может быть относительно низкой, но люди на себе этого не почувствуют. Ощущение комфорта создается не столько температурой окружающего воздуха, сколько теми лучами, которые попадают на открытые участки человеческого тела и греют, как солнце.

ИК-панели, в отличие от конвекторов, не используют воздушную среду для распространения тепла, они равномерно излучают тепло: температура у пола и под потолком примерно равная (рис. 61), а температура поверхности пола и предметов практически такая же, как температура воздуха в помещении.

Поскольку при таком способе отопления не возникает конвекционных потоков, то снижается циркуляция пыли и микрочастиц в воздухе помещения. Помимо этого, излучающие панели не изменяют влажности воздуха и не сжигают кислород. В связи с этим их обычно устанавливают в медицинских и детских учреждениях.

ИК-панели гораздо быстрее прогревают помещение, чем конвекторы. Это обусловлено тем, что поверхность теплоотдачи от нагретых пола и предметов в 5—10 раз больше, чем у традиционных отопительных приборов.

При временном отключении панелей температура в помещении долгое время находится на одном уровне, а охлажденный воздух очень быстро прогревается.

К достоинствам системы лучистого отопления относятся:

Рис. 61. Схема действия ИК-панели: 1 – ИК-панель под потолком; 2 – потолок; 3 – пол

• мобильность системы;

• влагоустойчивость и пожаробезопасность отопительных приборов;

• бесшумность работы;

• легкость обслуживания;

• простота и дешевизна монтажных работ;

• долговечность системы. ИК-обогреватели

ИК-обогреватель – это основной элемент лучистой системы отопления. Он представляет собой аппарат прямоугольной формы с защитным слоем из жаростойкой краски. На поверхности обогревателя, обращенной к полу, имеется отражающая пластина из высокопрочного анодированного алюминия. В нее встроен нагревательный элемент, спираль или ТЭН.

При выборе ИК-обогревателя следует обращать внимание на то, какой нагревательный элемент в нем установлен. Предпочтение следует отдавать панелям с ТЭНами, потому что открытая спираль довольно быстро выходит из строя.

На противоположной стороне панели устроена система крепления. Между корпусом и отражающей панелью выполнена жаростойкая изоляция из минерального волокна. Практически 90% электроэнергии, исходящей от нагревательного элемента, преобразуется в тепловой поток, отражается от алюминиевой панели и излучается в сторону обогреваемых поверхностей. Остальные 10% энергии тратятся на нагрев воздуха, контактирующего с отражающей пластиной.

ИК-обогреватели подразделяются на два подкласса:

• длинноволновые;

• инфракрасные.

У инфракрасных обогревателей нагревательный элемент разогревается до 700—800° С. В связи с этим их называют высокотемпературными. В длинноволновых обогревателях элемент накаляется до 200—250° С, их второе название – «низкотемпературные».

Нагревательный элемент длинноволновых обогревателей встроен в металлический короб. Излучающая поверхность имеет специальный защитный металлический слой, максимально поглощающий тепло. Этот слой устроен таким образом, чтобы обогреватель также максимально отдавал тепло. Обычно, чтобы увеличить площадь излучающей поверхности, ее изготавливают рельефной.

У высокотемпературных обогревателей нагревательный элемент в открытом виде вмонтирован в отражающую пластину. В некоторых моделях излучающая поверхность покрыта специальной керамикой, дающей возможность уменьшить температуру нагрева алюминиевой пластины и повысить коэффициент излучения тепловой энергии.

Поскольку низкотемпературные излучающие панели пожаробезопасны, следует отдавать предпочтение именно им при выборе обогревателей для загородного дома. Высокотемпературные инфракрасные панели в закрытых жилых помещениях применять опасно!

Последней новинкой в семействе низкотемпературных обогревателей являются теплоизлучающие зеркала, у которых отражающий слой одновременно служит нагревательным элементом. Температура поверхности теплоизлучающего зеркала составляет не больше 75° С. Такого рода зеркала не запотевают в помещениях с повышенной влажностью, имеют повышенный уровень пожаробезопасности и экологичности. В табл. 44 даны технические характеристики длинноволновых потолочных обогревателей ЭЛК («ЭкоЛайн»).

Таблица 44

Технические характеристики длинноволновых потолочных обогревателей ЭЛК («ЭкоЛайн»)

В табл. 45 даны сравнительные характеристики длинноволновых обогревателей.

Таблица 45

Сравнительная характеристика длинноволновых обогревателей

Комбинированные, или конвективно-радиационные, обогреватели представляют собой маслонаполненные электрорадиаторы. Они отдают тепло за счет конвекции масла и теплового излучения от нагретой поверхности корпуса.

В нижней части комбинированного аппарата имеется радиатор, нагревающий масло. Конвекция масла происходит так. Масло разогревается и поднимается вверх, а холодное стекает по уже остывшим стенкам радиатора вниз.

Регулируются маслонаполненные радиаторы с помощью электромеханических терморегуляторов. Разброс температур составляет 7° С, а это дает большие потери энергии. Несмотря на все негативные моменты, маслонаполненные радиаторы довольно популярны в нашей стране. Это обусловлено их дешевизной и большим сроком службы.

«Теплые» полы представляют собой систему напольного кабельного обогрева. Эта система появилась в России в начале 90-х гг. ХХ в. и сразу же привлекла внимание потребителей. Конечно, как все новое, она стоила довольно много. Но теми, кто решил у себя дома установить напольную кабельную систему, руководил не только спрос на модную новинку. «Теплые» полы – это совершенно иная система обогрева жилища, создающая комфортную для человека среду. При конвективном способе отопления воздух прогревается неравномерно, т. е. более теплый скапливается под потолком, а пол остается холодным. При напольной системе обогрева все обстоит как раз наоборот. Самая высокая температура воздуха бывает у пола, что больше отвечает потребностям человека.

Рис. 62. Схема монтажа нагревательного кабеля: 1 – соединительная муфта; 2 – нагревательный кабель; 3 – датчик температуры пола; 4 – терморегулятор

Сразу после появления «теплых» полов не все могли позволить себе установить данную систему дома, хотя многие хотели бы это сделать. В то время люди готовы были заплатить деньги за любую модель системы, но сейчас, когда на рынке много разновидностей всевозможных отопительных систем, покупатели стали более разборчивыми и требовательными. Теперь эта система стала не такой дорогой и более доступной.

Система кабельного напольного обогрева – это поделенный на секции электрический нагревательный кабель, проложенный под полом, в бетонной стяжке (рис. 62). Там же смонтирован датчик, который поддерживает заданную температуру нагрева. Если комната угловая и имеет холодные несущие конструкции, то в ней иногда нагревательный кабель прокладывают прямо по стенам, под облицовочным слоем.

Монтажные концы нагревательного кабеля, а также датчики температуры присоединены к терморегулятору, который устанавливается на стене, на небольшом расстоянии от пола. Датчик посылает сигнал, а терморегулятор включает или отключает электропитание. Это означает, что напольная система обогрева работает не постоянно, а в прерывистом режиме. Электроэнергии экономится примерно 60—70%.

Когда пол нагревается до требуемой температуры, терморегулятор отключает электропитание, нагревательный кабель охлаждается. Продолжительность каждого цикла «нагревание-охлаждение» зависит от того, какая мощность у отопительной системы, а также какого рода теплоизоляция применена. Можно сказать, что «теплые» полы – это обычная нагревательная панель, только больших размеров.

Система «теплые» полы включает в себя:

• электрический кабель;

• температурный датчик;

• гофрированную трубку диаметром менее 16 мм для укладки датчика;

• терморегулятор;

• фольгированный утеплитель;

• монтажную ленту.

При монтаже напольной системы обогрева можно использовать как простейший терморегулятор, так и программируемый, с искусственным интеллектом (это будет стоить несколько дороже). Такого рода терморегуляторы не только контролируют температуру пола, но и отслеживают температуру воздуха за пределами помещения. Производятся терморегуляторы с двумя датчиками, предназначенными для автономного контроля за температурой пола и воздуха. В загородных домах, где имеется много комнат, программируемые терморегуляторы, как правило, соединяют в локальную сеть и управляют ими с помощью компьютера.

Обычно для каждого помещения монтируется своя автономная система напольного обогрева с отдельным терморегулятором. Не следует использовать общий кабель для всех комнат, потому что каждое помещение имеет свои теплопотери. Один и тот же кабель не может реагировать на разный уровень потери тепла.

Все системы «теплых» полов имеют одну и ту же схему монтажа. Она показана на рис. 63.

Выполняется такая схема в следующей последовательности.

Рис. 63. Схема монтажа напольного кабельного обогрева: 1 – выключатель; 2 – дверь; 3 – регулятор; 4 – распаечная коробка; 5 – соединительные муфты; 6 – монтажная лента; 7 – датчик; 8 – нагревательная секция

1. На уровне 1,2—1,4 м от пола на стене наносится метка для установки терморегулятора. Если помещение имеет повышенную влажность, то терморегулятор устанавливают за его пределами (например, в соседней комнате).

2. От пола к месту установки терморегулятора проделывают канал, предназначенный для укладки токоведущих проводов нагревательного кабеля и температурного датчика.

3. Выполняют теплоизоляцию бетонного пола. Для этих целей берется пробка, жесткий пенопласт, полиуретан или фольгированный полипропилен.

4. В случае если теплоизоляционный материал имеет слой фольги, поверх него обязательно укладывают монтажную ленту. В остальных случаях выполняется только тонкая бетонная стяжка толщиной 1 см (рис. 64). На нее укладывается монтажная лента. Это делается для того, чтобы нагревательный кабель не соприкасался с теплоизолятором. В противном случае кабель может перегреться и выйти из строя. Монтажная лента закрепляется с помощью дюбелей.

5. После этого равномерно укладывается нагревательный кабель и закрепляется специальными приспособлениями в виде небольших хомутов, расположенных на монтажной ленте. Величина шага укладки нагревательного кабеля рассчитывается по формуле: h = S/L, где h – шаг укладки (мм); S – площадь укладки нагревательной секции (м2); L – длина нагревательного кабеля (м).

6. Температурный датчик помещается в гофрированную трубу и укладывается в 50 см от стены между витками кабеля таким образом, чтобы он оказался в открытой петле. Чтобы внутрь трубы не попал раствор, его заглушают. Гофрированная труба должна иметь такую длину, чтобы доставать до места установки терморегулятора. Впоследствии это облегчит ремонт вышедшего из строя датчика температуры.

Рис. 64. Нагревательный кабель в бетонной стяжке по теплоизоляции: 1 – перекрытие; 2 – теплоизоляция; 3 – датчик температуры; 4 – нагревательный кабель; 5 – бетонная стяжка; 6 – напольное покрытие; 7 – несущая стена

7. Токоведущие провода нагревательного кабеля и температурного датчика прокладывают в заранее выполненном канале и закрывают слоем цементного раствора.

8. Следующая операция – заливка нагревательного кабеля бетонной стяжкой толщиной не менее 3—5 см. Это нужно для того, чтобы тепло равномерно распределялось по поверхности пола. Чтобы обогреть комнату, имеющую высокий потолок, нужна система высокой удельной мощности. В этом случае толщина стяжки должна составлять 8—10 см. Соединительные муфты нагревательных секций также заливаются бетоном.

Рис. 65. Укладка в одной комнате (20 м2) двух нагревательных секций: 1 – нагревательная секция мощностью 800 Вт на площадь 8 м2; 2 – нагревательная секция мощностью 1200 Вт на площадь 12 м2; 3 – разграничительная зона секций

9. После того как стяжка высохнет, можно укладывать напольное покрытие (линолеум, плитку и пр.).

10. По завершении всех отделочных работ монтируется терморегулятор.

11. Примерно через месяц, когда бетонная стяжка окончательно отвердеет и просохнет, систему напольного кабельного обогрева можно запускать в эксплуатацию. Преждевременно включать ее очень опасно!

12. Поворотом ручки терморегулятора задается нужный уровень температуры пола.

Прежде чем укладывать нагревательный кабель, помещение следует освободить от тяжелых предметов мебели и стационарного оборудования (кухонной плиты, холодильника, стиральной и посудомоечной машин и т. д.). Комнату делят на участки, соответствующие по размерам одной нагревательной секции. Количество, длина и шаг укладки секций определяются с учетом удельной мощности обогрева и технических характеристик нагревательных кабелей (рис. 65).

Новинкой последнего времени в области напольного кабельного обогрева являются «теплые» маты. Они представляют собой тонкий кабель, уложенный в пластиковую арматурную сетку. Такого рода отопительную систему укладывают по бетонному основанию пола, а сверху облицовывают керамической плиткой. При этом общая толщина «теплых» полов составляет не более 2 см.

По сравнению с другими отопительными системами напольный кабельный обогрев обладает рядом преимуществ.

1. Поскольку источник тепла равномерно распределен по всему периметру пола, воздух в комнате прогревается равномерно. Пол по сути становится нагревательной панелью большого размера.

2. При такого рода системе обогрева не возникает конвекционных потоков, а значит, пыль не разносится по комнате. Помимо этого, нагретый воздух равномерно поднимается снизу вверх по всему периметру помещения. Самая высокая температура оказывается не под потолком, а у пола. С увеличением высоты температура воздуха падает, т. е. у пола она составляет 22—24° С, на уровне человеческого роста – 19—20° С и под потолком – 18° С (рис. 66).

Рис. 66. Распределение температуры при кабельном отоплении: 1 – кабель «теплого» пола

3. Учитывая все вышесказанное, температура воздуха при обогреве кабелями может быть ниже примерно на 2° С, чем в помещениях, отапливаемых другими способами.

4. КПД «теплых» полов аналогичен КПД излучающих обогревателей и намного превышает теплоотдачу конвективных приборов отопления.

5. Система «теплые» полы дает возможность накапливать тепло в толще пола, которое используется для обогрева при выключенном питании на протяжении 8—12 ч.

6. Система кабельного обогрева не окисляется, имеет высокую надежность и большой срок службы (50—75 лет), потому что нагревательные кабели хорошо защищены от механических воздействий и других неблагоприятных факторов.

7. Эта система обладает простотой и легкостью монтажа и эксплуатации, а также обслуживания. Укладку нагревательных кабелей может выполнить практически любой человек, владеющий навыками работы с электричеством. При покупке кабельных секций выдается инструкция по монтажу и сборке «теплых» полов.

8. Положительной стороной является и то, что при кабельном обогреве не нужен ежегодный профилактический ремонт.

9. В случае выхода из строя нагревательного кабеля или температурного датчика не нужно вскрывать весь пол, потому что в настоящее время существует очень чувствительная аппаратура, позволяющая определить место поломки.

К недостаткам системы кабельного обогрева стоит отнести стационарность, т. е. невозможность переноса на другое место. Систему «теплые» полы устанавливают или во время строительства, или во время капитального ремонта. Кроме этого, один раз расставив мебель и стационарное оборудование в комнате, где имеются «теплые» полы, невозможно будет все переставить, потому что эту систему нельзя нагружать тяжелыми предметами.

Еще одним недостатком этой системы является цена, которая и в наше время не дает возможности применять ее повсеместно. Так, даже среднюю стоимость точно назвать нельзя, потому что она зависит от множества факторов. Среди них можно назвать:

– состав комплекта;

– тип нагревательного кабеля (одножильный или двужильный, экранированный и без экрана);

– мощность кабеля на 1 пог. м длины;

– тип терморегулятора (встроенный или накладной, простейший или программируемый).

Кроме этого, стоимость кабельной системы обогрева зависит от площади укладки и условий работы. Основной статьей расходов станет монтаж системы. Дополнительные финансовые затраты могут возникнуть, если придется вскрывать существующие полы.

Нагревательные кабели предназначены для преобразования электрического тока в тепло. Любой электрический кабель 1—3% электроэнергии преобразует в тепло. В электрических кабелях это является недостатком, в нагревательных же преобразование 100% электрического тока в тепловую энергию было бы идеальным.

Нагревательные кабели внешним видом напоминают обычные коаксиальные проводники, которые используют для передачи телевизионного сигнала. В продажу нагревательные кабели поступают в виде нагревательных секций фиксированной длины. Они рассчитаны на обогрев определенной площади, поэтому их нельзя ни укоротить, ни удлинить. Длина так называемых холодных концов бывает стандартного размера – 0,75—2 м. Этого вполне достаточно, чтобы присоединить их к распаечной коробке, расположенной на стене.

Соединительные муфты, используемые при монтаже нагревательных кабелей, являются самым важным элементом. От их надежности и безопасности зависит срок службы всей системы обогрева.

В каждой кабельной секции имеется подробная инструкция, в которой содержатся сведения о технических характеристиках кабеля, а также указания по его укладке. В зависимости от мощности кабельные секции окрашены в разные цвета и имеют соответствующую маркировку. Это помогает неспециалисту разбираться в кабелях, отличать их друг от друга. На соединительной муфте также имеется этикетка, содержащая сведения о длине кабеля, его электрическом сопротивлении и мощности. В зависимости от характера помещения, вида напольного покрытия и назначения отопительной системы выбирается тип нагревательной секции.

В основном для монтажа «теплых» полов применяются резистивные одножильные или двужильные экранированные кабели. Согласно требованиям ПЭУ (правила эксплуатации электроустановок), такие кабели оснащены многослойной изоляцией и экранированной оплеткой. Изоляция представляет собой слой из модифицированного полиэтилена высокого давления. Этот слой защищает кабель от перегрева. Наружная изоляция состоит из гидрофобного, стойкого к агрессивным внешним воздействиям поливинилхлорида, который позволяет использовать нагревательные кабели в помещениях с высокой влажностью. Механическую защиту обеспечивает экранирующая стальная, алюминиевая, медная или свинцовая оплетка. Также она предотвращает распространение электромагнитных полей.

Если обогреваемое здание имеет определенные подвижки строительных конструкций, просадку фундамента и прочие неблагоприятные факторы, рекомендуется использовать нагревательные кабели, защищенные броней (рис. 67). Броня состоит из проволоки и довольно значительно увеличивает механическую прочность кабеля. Такой кабель можно укладывать при бетонировании, а также в горячий асфальт.

Рис. 67. Двухпроводниковый (а) и однопроводниковый (б) бронированные кабели: 1 – оболочка; 2 – броня; 3 – изоляция; 4 – проводник; 5 – два проводника

Их применяют при встроенных отопительных системах, смонтированных вне помещения. Как правило, эти системы применяются для подогрева дорожек, ступенек, теплиц, а также помещений, где человек бывает недолго. Причина в том, что одножильные кабели создают неблагоприятный для человеческого организма электромагнитный фон.

Для примера можно взять одножильные кабели TXLP/1 и TKXP/1. Ниже даются некоторые технические параметры этих кабелей:

• удельная мощность на единицу длины (при напряжении 220 В) – 15,5 или 26 Вт/м;

• максимальная температура токоведущей жилы – 90° С;

• максимальная температура поверхности кабеля – 65° С;

• максимальное напряжение питания – 500 В;

• внешний диаметр кабеля – примерно 6 мм.

На рис. 68 показан одножильный нагревательный кабель ТЛЭ.

Рис. 68. Нагревательный кабель ТЛЭ: 1 – оболочка из ПВХ или полиэтилена; 2 – оплетка из медной проволоки; 3 – пластик; 4 – второй слой изоляции из пластика; 5 – нагревательная жила

В табл. 46 и 47 даны технические характеристики одножильных нагревательных кабелей TXLP/1 (с алюминиевым экраном), TKXP/1 (со свинцовым экраном), а также нагревательных кабелей ТЛЭ («Тепло-люкс»).

Таблица 46

Одножильные нагревательные кабели TXLP/1 (с алюминиевым экраном) и TKXP/1 (со свинцовым экраном)

Таблица 47

Одножильные нагревательные кабели ТЛЭ («Теплолюкс»)

Они предназначены для встроенных электрических систем обогрева жилых помещений любого назначения (рис. 69, 70). Двужильный кабель состоит из двух проводников, каждый из которых имеет свою защитную оболочку. Концы проводников соединены, в связи с чем электрический ток течет по кабелю в прямом и обратном направлениях. Проводники заключены в экранирующую оплетку и имеют внешнюю изоляцию из поливинилхлорида.

Из-за того что в кабелях имеется два закольцованных проводника, они не влияют на изменение естественного электромагнитного поля в обогреваемом помещении, т. к. поля от противоположных токов компенсируют друг друга. Именно поэтому для кабельных систем используют именно двужильные кабели.

Рис. 69. Двужильный резистивный кабель: 1 – оболочка; 2 – медный экран; 3 – изоляция из термостойкого полимера; 4 – токонесущие проводники

Рис. 70. Нагревательный кабель марки ЕСО: 1 – оболочка из ПВХ-пластика; 2 – оплетка из медной проволоки; 3 – теплостойкий ПВХ-пластик; 4 – вспомогательная жила из отожженной меди; 5 – нагревательная жила

У таких кабелей всего один «холодный конец», подключаемый к терморегулятору, и одна концевая соединительная муфта. Это значительно упрощает и облегчает укладку кабеля. Некоторые технические параметры двужильных кабелей TXLP/2R и TKXP/2R:

• удельная мощность на единицу длины (при напряжении 220 В) – 15,6 Вт/м;

• максимальная температура токоведущей жилы—90° С;

• максимальная температура поверхности кабеля – 65 ° С;

• максимальное напряжение питания – 500 В;

• внешний диаметр кабеля – около 6 мм.

В табл. 48, 49 даны технические характеристики нагревательных двужильных кабелей.

Таблица 48

Двужильные нагревательные кабели TXLP/2R (с алюминиевым экраном) и TKXP/2R (со свинцовым экраном)

Таблица 49

Двужильные нагревательные кабели ЕСО («Теплолюкс»)