Система теплых полов Теплолюкс

Во всех промышленно и энергетически развитых странах наблюдается очень быстрый рост применения электроотопления, выполняемого, как правило, путем укладки нагревательных кабелей в пол.

ООО "Специальные системы и технологии", начиная с 1994 года, производит все элементы таких систем отопления под фирменным наименованием Теплолюкс. Теплые полы Теплолюкс получили признание более чем у сотни тысяч клиентов. Одной из перспективных сфер применения теплых полов Теплолюкс являются детские и медицинские учреждения, в которых предъявляются особо жесткие требования к эффективности (20-25°С) и экологичности обогрева.

Теплолюкс используется как основная система отопления в отдельно стоящих зданиях, коттеджах и в тех случаях, когда нет возможности выполнить подключение к системе центрального водяного отопления. Теплолюкс применяется также как дополнительная система отопления (совместно с другими) для получения комфортной температуры, особенно в помещениях с холодным полом (кафель, мрамор). При этом варианте она подогревает пол и сохраняет желаемую температуру в помещении, в том числе и в случае аварийного отключения центрального отопления.

Применение электроотопления допускается СНиП 2.04.05-91*, причем для помещений с постоянным пребыванием людей установлено, что средняя температура подогреваемого пола не должна превышать 26°С, а для дорожек вокруг бассейнов - не более 30°С.

Кабельная система Теплолюкс относится к электрическим системам отопления. Она устанавливается в толще пола, что превращает всю обогреваемую поверхность в источник тепла, температура которого лишь на несколько градусов превышает температуру воздуха. Эти особенности системы приводят к следующим положительным результатам: обеспечивается самое благоприятное распределение температуры по высоте; поверхность пола нагревается до 23-26°С, воздух на уровне головы имеет температуру 18-20°, что создает наиболее комфортные условия для человека.

Система Теплолюкс отличается экологической чистотой. Данное распределение температуры вызывает только незначительные конвективные потоки, приводящие к минимальному подъему пыли с пола.

При оснащении простым терморегулятором система поддерживает заданный температурный режим автоматически, реагируя на поступление тепла от солнца, бытовых приборов и людей. При оснащении программируемым терморегулятором она позволяет задать и реализовать самый удобный для пользователя и экономичный график нагрева на все дни недели.

Нагревательные элементы системы расположены скрытно и не мешают произвольной расстановке мебели и оборудования.

Система пригодна для обогрева помещений сложной формы и за счет изменения шага укладки нагревательного кабеля позволяет в определенной степени компенсировать неравномерность тепловых потерь в разных зонах помещения.

В эксплуатации она надежна и безопасна, не нуждается в ежегодном профилактическом ремонте, обладает свойством накопления тепла в толще пола и, как показал практический опыт, может до 8-12 часов поддерживать тепловой режим при выключенном питании. В зимнее время, если используется не все здание, часть системы простым отключением выводится из эксплуатации.

Теплолюкс может работать в сочетании с любыми другими типами нагревательных систем, компенсируя нехватку тепла или создавая особо комфортные условия.

Состав и устройство

В состав кабельных систем обогрева Теплолюкс входят обязательные, дополнительные и монтажные элементы.

1.1. Перечень обязательных элементов:

- кабельные нагревательные секции, состоящие из нагревательного одножильного или двужильного экранированного кабеля, соединенного с монтажными концами для подвода напряжения и заземления, причем места соединений заключены в герметичные муфты, а все кабельные секции, в зависимости от мощности, отличаются цветом и имеют маркировку, показывающую их основные параметры;

- паспорт на систему.

1.2. Перечень дополнительных элементов:

- терморегулятор типа РТ 007 (Теплодат) с термодатчиком и защитной трубкой для термодатчика (для систем мощностью до 3,5 кВт);

- программируемый терморегулятор типа РТП 500 (Теплолюкс ПРО, Теплолюкс ПРО-Tаймер) с термодатчиком и защитной трубкой для термодатчика (для систем мощностью до 3,5 кВт), позволяющий установить недельный график управления степенью нагрева;

- шкаф управления (для систем мощностью более 3,5 кВт), включающий терморегулятор с термодатчиком, аппаратуру защиты от перегрузок и коротких замыканий;

- многотарифная система учета израсходованного электричества.

1.3. Перечень монтажных элементов:

- монтажные материалы (монтажная лента, трубы, металлорукав, распаечные коробки, распределительные ящики и т.д.);

- теплоизоляция, например, марки Пенофол;

- силовые или установочные кабели для подвода питания к системе.

2.1. Кабельные нагревательные секции

Нагревательный кабель в системе Теплолюкс используется отдельными стандартными нагревательными секциями (рис. 1).

Нагревательные секции изготавливаются и испытываются в полном соответствии с ТУ 3558-012-33006874-99 по технологии, обеспечивающей повышенную надежность и долговечность. Двухслойная изоляция кабеля подвергается специальной обработке, что делает ее негорючей и неплавящейся. Сверху кабель защищается изолирующей оболочкой - в результате кабели имеют трехслойную изоляцию.

Кабели зачастую используются для обогрева влажных и сырых помещений, а также объектов с повышенными требованиями к безопасности, поэтому выполняются с экранирующей оплеткой. Экранирующая оплетка обеспечивает механическую и электрическую защиту и предотвращает распространение электромагнитных полей.

Для детских, медицинских учреждений и для помещений с постоянным пребыванием людей рекомендуется использовать двужильные экранированные нагревательные секции группы ECO, отличающиеся минимально возможным уровнем магнитных полей.

Эти изделия прошли все сертификационные испытания, что подтверждается соответствующими сертификатами: сертификатами безопасности АЮ 64, пожарными сертификатами ОП 019, гигиеническим заключением 77ФЦ.12.355.Т. 139712.99, сертификатом соответствия РБ.

В таблице приведены основные параметры двужильных и одножильных нагревательных секций системы Теплолюкс, знание которых позволяет выполнить необходимые расчеты.

2.2. Терморегуляторы

Для управления температурными режимами в системе Теплолюкс могут использоваться несколько типов терморегуляторов (рис. 2).

Терморегуляторы серии РТ 007 предназначены для поддержания заданной температуры в отдельном помещении. Имеют два основных исполнения: для скрытой установки на стену и для монтажа на DIN рейку в шкафу управления. Диапазон регулирования РТ 007 от 10 до 35°С. Терморегуляторы серии ПРО - программируемые, поддерживают заданный недельный график изменения температуры по дням недели и по часам в пределах данных суток.

Определение параметров системы Теплолюкс

3.1. Выбор мощности

1. В случае укладки нагревательных секций в цементную стяжку рекомендуется использовать секции с линейной мощностью 15 и 20 Вт/м.

Мощность системы основного обогрева должна быть равна или больше расчетных теплопотерь здания (помещения), определенных в соответствии с СНиП II-3-79*. Для обычных жилых помещений, в случае отсутствия данных по расчетным теплопотерям, мощность основного обогрева рекомендуется принимать в диапазоне 120-140 Вт/м2, учитывая теплоизолирующие свойства ограждающих конструкций.

Мощность дополнительного (комфортного) обогрева следует принимать в диапазоне 100-200 Вт/м2, также учитывая теплоизолирующие свойства ограждающих конструкций.

В недостаточно изолированных помещениях и для зданий, расположенных в северных регионах, мощность обогрева принимается в диапазоне 130-150 Вт/м2.

Для помещений с кафельными полами, учитывая высокую теплопроводность плитки, рекомендуется мощность обогрева в диапазоне 125-150 Вт/м2.

Во всех перечисленных случаях цементную стяжку следует выполнять толщиной 50 мм (допускается 30 мм при мощности не более 125 Вт/м2).

В помещениях большой высоты (более 4 м) мощность обогрева следует принимать равной 150-200 Вт/м2 и тем больше, чем больше высота помещения. Толщина стяжки в этом случае должна быть 80-100 мм.

2. В случае укладки нагревательных секций в воздушном зазоре между черновым и чистовым деревянными полами нагревательные секции не должны иметь линейную мощность более 10 Вт/м, при этом удельная мощность обогрева не должна превышать 80 Вт/ м2.

3. Выбор мощности для систем накопительного обогрева выбирается из следующих соображений. Если длительность действия льготного тарифа составляет 8 часов в сутки, то установленная мощность системы должна быть в 3 раза больше расчетной величины потери тепла.

Главная особенность накопительной системы состоит в том, что управление нагревом значительно отличается от традиционного и должно носить прогнозный характер на основе оценки реальных теплопотерь обогреваемого объекта. В качестве тепловыделяющих элементов в первую очередь должны рассматриваться бронированные секции со средней линейной мощностью 25-30 Вт/м. В случае применения секций Теплолюкс они должны иметь мощность не более 15 Вт/м. Систему рекомендуется оснащать терморегулятором Теплолюкс ПРО-Таймер.

3.2. Как выбрать тип нагревательной секции?

Назначение системы (основной обогрев или комфортный), характер помещения и конструкция пола определяют выбор типа нагревательной секции. Каждая секция, пригодна для обогрева ограниченного диапазона площадей. Обогрев помещений большой площади реализуется за счет установки нескольких секций, подключаемых параллельно.

3.3. Как рассчитать нужное количество нагревательных секций?

Имея данные по удельной мощности обогрева, определенные в соответствии с данными выше рекомендациями, и данные по параметрам нагревательных секций, можно рассчитать их количество, длину и шаг укладки.

Пример:

Помещение площадью 14 м2, для которого определено, что мощность системы отопления должна быть равна 1800 Вт при удельной величине тепловыделения 128,6 Вт/м2, укладка кабелей будет производиться в цементно-песчаную стяжку, причем в помещении возможно наличие сырости.

В этом случае нам необходимо воспользоваться данными таблицы. Из нее следует, что для решения задачи может быть использована одножильная секция установленной мощностью 1800 Вт (с оболочкой светло-желтого цвета), длиной 90 м и с линейной мощностью 20 Вт/м.

При удельной мощности тепловыделения 128,6 Вт/м2 шаг укладки кабелей будет равен примерно 156 мм и на каждом квадратном метре помещения потребуется разложить 6,4 метра нагревательного кабеля.

Примерная величина шага укладки h (м) определяется по формуле:

h = Sо / Lк
где: Sо - площадь, на которой будет раскладываться нагревательная секция, м2,
Lк - длина нагревательного кабеля, м.

В состав системы Теплолюкс могут входить несколько нагревательных секций. Учитывая, что часть поверхности пола может быть занята мебелью или оборудованием, плотно стоящим на полу (что особенно характерно для кухонь и ванных комнат), то для укладки нагревательных секций следует использовать свободную площадь пола. Эта свободная площадь разбивается на участки, соответствующие каждой секции, так, как показано на рис. 3. Как видно из рисунка, удельная мощность системы в расчете на всю площадь помещения равна 100 Вт/м2. В то же время удельная мощность системы на обогреваемой поверхности составляет 114 - 120 Вт/м 2. Проектируя подобные системы, необходимо помнить, что удельная мощность обогреваемой поверхности не должна превышать 200 Вт/м 2 и должны выполняться данные выше рекомендации.

3.4. Конструкция полов, обогреваемых кабелями

При монтаже нагревательных секций на бетонные перекрытия мы настоятельно рекомендуем предусмотреть слой теплоизоляции толщиной 3-5 см.
Теплоизоляционный материал должен обладать достаточной жесткостью, теплопроводностью не хуже 0,05 Вт/м°С и не терять своих свойств при температуре до 100°С. Поверх теплоизоляции необходима тонкая бетонная стяжка толщиной 1 см, чтобы исключить контакт нагревательного кабеля с теплоизоляцией (контакт с теплоизоляцией может вызвать перегрев кабеля). Поперечный разрез пола показан на рис. 4. Наибольший эффект от теплоизоляции достигается тогда, когда стяжка отделяется изоляцией от наружных стен, как показано на рисунке.

Без теплоизоляции до 50% тепла может уходить вниз. Даже слой теплоизоляции марки Пенофол толщиной всего 4 мм, но с металлическим, отражающим тепло слоем обеспечивает поступление в отапливаемое помещение уже 65% тепла. При толщине теплоизоляции 50 мм распределение тепловых потоков становится еще лучше, а именно 80% вверх и 20% вниз.

На полу, поперек направления укладки кабеля, закрепляется монтажная лента с крепежными языками (рис. 5) с шагом примерно 1 м.

Кабель должен быть уложен равномерно, без пересечений, перпендикулярно монтажной ленте. Концы петель кабеля фиксируются с помощью монтажной ленты, закрепленной вдоль краев обогреваемой зоны.

Допускается также крепление нагревательного кабеля на полу горкой раствора, уложенной вдоль него, высотой 10-12 мм. Это предотвратит случайное повреждение кабеля и его перемещение при укладке стяжки. Толщина бетонной стяжки поверх кабеля - 2-5 см. Помните, что обычно время полного затвердевания цементно-песчаной стяжки - 28 дней. Преждевременное включение системы для обогрева помещения не допускается.

Муфты должны находиться в бетонной стяжке, а монтажные концы нагревательных секций выводятся к регулятору температуры или в распаечную коробку.

Теплоаккумулирующая система

В связи с введением в ряде регионов двух тарифов за электроэнергию (льготного ночного и повышенного дневного) серьезное значение приобретают теплоаккумулирующие системы Теплолюкс.

Смысл теплоаккумулирующей системы состоит в том, что во время действия льготного тарифа производится накопление тепла в бетонной стяжке пола и ограждающих конструкциях помещения. В остальное время система отопления полностью или частично отключается, а накопленное тепло поступает в помещение и поддерживает необходимый уровень температуры.

Длительность действия льготного тарифа, как правило, составляет 6 или 8 часов. За это время необходимо запасти то количество тепла, которое помещение потеряет в течение суток.

Следовательно, установленная мощность теплоаккумулирующей системы должна быть в идеале в 3 или 4 раза больше мощности тепловых потерь помещения. Но в то же время необходимо соблюдать ограничение на максимальную поверхностную мощность тепловыделения, которая не должна превышать 200 Вт/м 2 .

Из сопоставления приведенных цифр следует, что теплоаккумулирующие системы целесообразно устанавливать прежде всего в хорошо теплоизолированных зданиях и помещениях с уровнем тепловых потерь 50-60 Вт/м 2 .

В случае невозможности установить систему с такой мощностью, которая бы обеспечивала полное накопление тепла в часы льготного тарифа, теплоаккумулирующую систему рекомендуется выполнять состоящей из двух подсистем: основной и дополнительной. При этом основная подсистема проектируется с максимально возможной установленной мощностью (но не более 200 Вт/м 2), а дополнительная должна обеспечить подачу недостающего тепла в часы обычного тарифа.

Мощность дополнительной подсистемы определяется следующим образом:

P доп = (P тп - P осн х t л)

t л = T л / 24

где: P тп - расчетная величина тепловых потерь на единицу площади, Вт/м 2;

P осн - удельная установленная мощность основной системы, Вт/м 2,

T л - длительность льготного тарифа, часов,

t л - относительная длительность льготного тарифа.

Пример:

Для жилого помещения площадью 30 м 2 определено, что расчетная величина тепловых потерь составляет 60 Вт/м 2. Следовательно, расчетная величина установленной мощности системы отопления будет равна 1800 Вт.

В случае, если длительность льготного тарифа 8 часов, t л будет равняться 0,33, а удельная мощность основной подсистемы составит 180 Вт/м 2. Общая установленная мощность основной подсистемы должна быть 5400 Вт и в этом случае можно обойтись без дополнительной подсистемы.

Если же длительность льготного тарифа 6 часов, то t л будет равняться 0,25, а удельная мощность основной подсистемы составит 240 Вт/м 2. Использовать основную подсистему такой удельной мощности нельзя, так как возможен перегрев кабеля и нарушение норм СНиП 02.04.05.-91* по допустимым температурам на поверхности пола.

Положим, что и в этом случае мы установили основную подсистему с удельной мощностью 180 Вт/м 2.

Удельная мощность дополнительной подсистемы будет равна:

P доп = P тп - P осн х t л = 60 - 180х0,25 = 15 Вт/м 2.

Общие характеристики основной и дополнительной подсистем:

основная - 180х30 = 5400 Вт;

дополнительная - 15х30 = 450 Вт.

При этом предполагается, что в течение самой холодной пятидневки основная подсистема работает 6 часов в сутки, а все остальное время суток включена только дополнительная подсистема. Возможен также режим эксплуатации только основной подсистемы, которая в данном случае должна будет работать еще 2 часа в течение действия основного тарифа. Однако такой режим нежелателен, поскольку в дневные часы обычно имеет место нехватка мощностей. Использование маломощной дополнительной системы снимает эту проблему.

В те дни, когда внешняя температура превышает установленную для самой холодной пятидневки, потребность в тепловой энергии уменьшается и в этом случае при температурах от -28 до -10°C (для региона Москвы) дополнительная подсистема будет находиться во включенном состоянии только часть времени. Длительность работы дополнительной подсистемы зависит от температуры наружного воздуха. При температурах выше -10°C и основная подсистема будет работать менее 6 часов.

Для управления работой аккумулирующей системы предназначен терморегулятор Теплолюкс ПРО-Таймер.

Заключение

В данной статье мы рассмотрели некоторые аспекты, связанные с конструкцией и проектированием кабельной час-ти системы теплых полов Теплолюкс.

Вопросы терморегулирования, оптимальных температур, экономические аспекты будут рассмотрены в отдельных статьях.

По всем интересующим вас вопросам просим обращаться в ООО "ТЕПЛОЛЮКС-М"

г. Минск, ул. М.Богдановича, 149а, тел. 234-20-85, 217-72-20


Строительство и недвижимость. Статья была опубликована в номере 10 за 2001 год в рубрике полы

©1995-2022 Строительство и недвижимость