Применение греющего кабеля для обогрева стен дома

Обновлено: 15.05.2024

Популярность нагревательных кабелей саморегулирующего типа возрастает как в промышленности, так и в домохозяйствах. Особенно они незаменимы при борьбе с обледенением. Когда наступают холода, есть риск промерзания и разрыва водяных, или канализационных трубопроводов, появления ледяной корки на ступенях или дорожках.

В статье мы расскажем о характеристиках и видах саморегулируемого греющего кабеля, об областях его применения, как производится установка на трубы и на крышу.

Что собой представляет саморегулирующийся греющий кабель

Саморегулируемый кабель — это тот же электрический проводник, но усовершенствованная его модель. По устройству он более сложный, чем обычный провод.

Греющий регулирующий кабель — полимерная матрица, с помощью неё, под влиянием внешних температур, происходит смена сопротивления, соответственно количества тепла, которое он выделяет.

Нагревательный элемент — две луженые медные жилы, которые покрыты графитовым пластичным составом, с добавлением полупроводникового полимера. Так образуется саморегулирующаяся матрица, которая замыкает медные жилы.

Нагревательный элемент изолируется фторполимерным термопластом, который так же защищает его от влаги. Далее идёт медная экранированная оплётка, она оберегает от механического воздействия, выступает в качестве заземления.

Наружная оболочка изготавливается из различного материала. Каждый вид предназначен для конкретных эксплуатационных условий. При стандартных условия — полиолефиновый пластик, если среда агрессивная — фторполимер.

Обрабатывается матрица и оболочка провода путём радиационной сшивки.

Принцип работы

Принцип работы саморегулирующегося проводника заключается в движении электроэнергии по нагревательным жилам. В результате чего, происходит увеличение температуры, а следовательно и сопротивления.

Чем выше сопротивление, тем меньше показатель силы тока и мощности. И наоборот, чем меньше температура, тем больше выделяется тепла.

Рассмотрим принцип работы кабеля:

Саморегулирующая матрица — большое количество сопротивлений, которые включены параллельно между греющими жилами, при подаче напряжения нагреваются. Это приводит к расширению материала, что нарушает контакты между токопроводящими частицами, тем самым уменьшается объём поступаемого тока и теплоотдача.
При смене температурного уровня обогреваемого участка, меняется сопротивление матрицы, и количество тепла, которое отдаёт нагреватель.

Виды – устройство, технические характеристики

Греющие кабели делятся на следующие разновидности: резистивные, саморегулирующие, индуктивные.

Они различаются по принципу работы, техническим характеристикам и конструкции.

Резистивный

Кабель резистивного типа бывает — линейным и зональным. Для его эффективной работы требуется специальная аппаратура, которая будет управлять проводником, ориентируясь на температуру окружающего воздуха.

Преимущество вида — невысокая стоимость, надёжность, лёгкость монтажа.

Следует сказать, что такой проводник выделяет всегда одинаковое количество тепла, вне зависимости от температуры воздушных масс, поэтому потребление электрической энергии низменно — что является экономически не выгодно.

Резистивный делится на:

Линейный — провод, концы его подключаются к электрическому питанию. По числу токоведущих жил — одножильный и двужильный.

Одножильный — состоит из одной нагревательной, чаще стальной жилы, она покрыта изоляционным слоем, из термоустойчивого материала, который не деформируется при нагреве. Провод бывает с экраном для удаления помех, которые создаются самим кабелем и всевозможными защитными устройствами.

Плюс одножильной модели — простота в использовании. Недостаток — не возможность отрезать нужный размер, потребность подключения обоих концов в одном месте.

Двужильный — состоит из двух параллельно расположенных жил, которые передают электрический ток. Их отличие и преимущество от одножильного типа — второй конец не нужно возвращать к месту подключения, это особенно удобно при обогревании протяжённых трубопроводных магистралей.

Зональный — его конструкция более сложная, по сравнению с линейным. Состоит их двух токоведущих медных жил, каждая из которых имеет отдельную изоляцию. Кроме того, он толще, чем линейный.

Отличие этого вида в том, что внутренняя изоляция оснащена окошками, через каждые 1 — 2 метра. Через них проводник подсоединяется к нагревательной проволоке, беря на себя напряжение сети.

Благодаря такой конструктивной особенности, постоянное сопротивление присутствует не во всём проводнике, а только в той или иной секции-зоне. Плюс — в возможности подбирать длину секции по своим потребностям. Минус — высокая цена.

Резистивный греющий проводник имеет гарантийный срок до 15 лет, при заливке в бетонную стяжку до 50 лет.

Саморегулирующийся

Саморегулирующийся греющий кабель — современная модель, отличается от резистивного не только конструктивными особенностями, но и принципом работы.

Провод с саморегуляцией — это проводники, заключённые в полимерную матрицу. Для работы не требуется регулятор, он сам будет поддерживать ту температуру, на которую его настроить, поэтому он не перегревается. Стоит такой вид дороже, но несмотря на это, повышенное КПД делает его экономичней.

Кроме этого, его можно резать на куски любого размера. Гарантийный срок службы такого вида — 10 — 15 лет, но производители закладывают запас до 40%, что существенно продлят время его работы.

Саморегулирующий проводник бывает экранированный и неэкранированный:

Экранированный — внешняя оболочка покрывает оплётку из лужёной медной проволоки, которая защищает от механических повреждений, служит заземлением. Такой кабель предназначен не только для обогрева водопровода, но и для установки на открытом воздухе — кровля, водосток.

Оболочка бывает пищевая — применяется при нагреве водопроводных и канализационных систем внутри, и с УФ- защитой — монтируются на крыше, где много солнечных лучей.

Неэкранированный — изделие не имеет защитную оболочку. Используется для обогрева бытовых трубопроводов, не укладывается на открытом воздухе, где возможно воздействие агрессивных сред.

Наружная полиолефиновая оболочка.
Оплетка из луженной медной проволоки.
Изоляция из эластомерного термопластика.
Полиэфирная оболочка.
Полупроводящая саморегулирующая матрица.
Медные жилы.

Наружная полиолефиновая оболочка.
Внутренняя полиэфирная оболочка.
Полупроводящая саморегулирующая матрица.
Медные жилы

Экранированные модели дороже тех, которые не имеют оболочки.

Основные области применения саморегулирующегося нагревательного кабеля:

бытовые трубы;
системы обледенения (крыши, дорожки);
промышленность.

Для обогрева разных коммуникаций, требуется нагревательный элемент следующей мощности. Для:

труб внутри — 10 Вт/м погонный;
трубопровода снаружи — 15 Вт/м. п.;
крыш и дорожек — 24-30 Вт/ м. п.;
систем антиобледенения — до 40.

Какой вид выбрать

Выбирая саморегулируемый кабель, надо учитывать характеристики и параметры изделия, принцип работы, условия его эксплуатации — длину участка требуемого для обогрева, максимум низких температур.

Моменты, на которые нужно обращать внимание при покупке греющего провода:

наличие защитной оплётки — она придаёт надёжность, обеспечивает заземление;
тип наружной изоляции;
мощность изделия.

От области применения греющего проводника так же зависит его выбор. Если провод нужен для обогрева канализации — то подойдёт изделие из полиолефина, для водопроводных систем рекомендована защита фторпластовая.

Для наружного монтажа лучше взять модель с изоляцией из фторполимера, она защищает от влаги и ультрафиолета.

При необходимости обогреть трубы с маленьким диаметром, подойдёт низкотемпературный проводник с напряжением 15 Вт/м. Предназначение среднетемпературных (до 30 Вт) — трубопровод большого диаметра. Виды с высоким напряжением в быту практически не применяются.

Кабель без экрана рекомендовано устанавливать в трубы, которые укладываются в землю, так как он не оснащён заземляющей оплёткой. Экранированный безопасней, но стоит больше, а нагревательная матрица у них одинакова, поэтому нет смысла в землю закапывать более дорогую модель.

Покупая саморегулирующий греющий нагреватель надо его сжать пальцами, затем провести так по всей длине. В некачественном изделии внутри будут нащупываться воздушные полости.

Промерзание стен в жилых домах – достаточно частое явление, которое возникает при несоблюдении технологий строительства, а также нарушения правил эксплуатации жилых зданий. Промерзание стен проявляется в виде образования конденсата, появления плесневелого грибка, а в некоторых случаях инея и льда на поверхности стен и углах.

Причины промерзания стен

Основными причинами появления этих нежелательных явлений является:

Недостаточная толщина наружных стен , неправильный выбор материала для этих стен.
Отсутствие утеплителя или экономия на нем при строительстве.
Низкая температура в помещении.
Некачественно выполненные стыки между стеновыми панелями, блоками, плитами перекрытия и т.д. в зависимости от применяемого материала для стены, отсутствие достаточной герметизации и теплоизоляции этих стыков. В результате в этих местах образуются «мостики холода», которые приводят к его проникновению внутрь помещения, что сразу отражается на поверхности стены в виде конденсата.
Ухудшение теплоизоляционных свойств стены вследствие попадания влаги в утеплитель, намокания самих стен при различных нарушениях технологии строительства (например, неправильно спроектированная и построенная кровля или водосточная система и т.д.).
Нарушение собственником жилого помещения правил эксплуатации здания . Это касается в основном балконов и лоджий, которые остекляют, но при этом не задумываются об их утеплении. В результате холод проникает внутрь этих помещений, и стены начинают промерзать. Ситуация усугубляется при постоянном контакте теплого воздуха из основного помещения и холодного воздуха на балконе при открытии балконной двери или окна. При этом на балконе возникает повышенная влажность.

Теплый пол для обогрева стен

Удельная мощность: 220 Вт/м2
Назначение: обогрев пола
Страна производства: Южная Корея
Тип обогрева: основной / комфортный
Maкс. температура (рабочая): 45 °C
Шаг отреза: 25 см

Общая мощность системы: 75 Вт
Линейная мощность: 14 Вт/м.п.
Назначение: обогрев пола
Страна производства: Южная Корея
Тип обогрева: комфортный
Экран: алюминиевая фольга

Общая мощность системы: 100 Вт
Линейная мощность: 14 Вт/м.п.
Назначение: обогрев теплиц / обогрев пола
Страна производства: Южная Корея
Тип обогрева: комфортный / основной
Экран: алюминиевая фольга + дренажная жила из медных проволок

Последствия промерзания стен

Промерзание стен имеет множество негативных последствий, из которых основными можно выделить:

Появление конденсата и плесневелого грибка нарушают микроклимат в помещении, возникает ощущение сырости, в помещении становится некомфортно. Это приводит к возникновению и развитию заболеваний бронхолегочной системы человека.
Разрушение конструкций здания – в результате промерзания материалов стен происходит их постепенное разрушение, особенно при постоянном накоплении влаги внутри стен.
Разрушение внутренней отделки в помещении.
Нарушение эстетического вида в помещении.

Борьба с промерзанием стен

Эффективные меры, направленные на борьбу с промерзанием стен, сводятся к выявлению «мостиков холода» и устранению причин их образования. К данным мерам можно отнести:

Ревизия всех стыков между панелями блоками и т.д. и их герметизация, и утепление с целью устранения «мостиков холода».
Дополнительное утепление стен здания- устранение причины намокания стен и утеплителя, если это имеет место. При этом намокший утеплитель необходимо полностью заменить.
Повышение температуры в помещении.
Локальный обогрев промерзающих участков стен.

Наиболее эффективной мерой защиты от промерзания стен является их хорошее утепление, все остальные меры являются вспомогательными, дополнительными, которые борются с последствиями возникшей проблемы промерзания, но не устраняют ее первопричину.

Защита стен от промерзания методом локального обогрева

Локальный обогрев стен применяется:

Как дополнение к мероприятиям по утеплению промерзающих стен.
Как временная мера по устранению последствий промерзания стен до проведения работ по их утеплению.
С целью создания «теплой стены» для дополнительного комфорта в помещении – обычно такую «теплую стену» делают в ванных комнатах с целью устранения большой влажности.

В качестве источников локального обогрева применяется электрический обогрев - тепловые пушки, тепловентиляторы, нагревательный кабель, инфракрасная пленка, а также водяной обогрев . В качестве временной меры по устранению последствий промерзания стены рекомендуется использовать передвижные источники тепла, такие как тепловентиляторы и тепловые пушки . В случае постоянного использования системы обогрева для защиты стен от промерзания либо создания эффекта «теплой стены» нужно использовать встроенные в стену источники тепла – греющий кабель, инфракрасную пленку или водяной обогрев .

Применение инфракрасной пленки при обогреве стен

Инфракрасная пленка может применяться для создания эффекта «теплой стены» и в качестве защиты от промерзания. К достоинствам данного вида обогрева можно отнести следующее:

Так как температура нагрева поверхности пленки не превышает 45-50 С° , то такой обогрев является наиболее комфортным для человека. При дальнейшем увеличении температуры источника тепла человек чувствует от него жар и не может находиться рядом с ним длительное время.
Пленка является наиболее тонким элементом обогревом по сравнению с остальными, и при прочих равных условиях меньше всего будет влиять на уменьшение внутреннего пространства помещения .
Простота монтажа инфракрасной пленки на стену по сравнению с другими видами обогрева – пленку можно установить на дюбель-гвозди, саморезы с широкой шляпкой, степлерные скобы через области пленки, свободные от токоведущих медных и карбоновых полос (по краям пленки).

К недостаткам инфракрасной пленки можно отнести риск перегрева отдельных ее участков при работе.

При монтаже нагревательной пленки на стену необходимо обратить внимание на следующие моменты:

Исключить наложение отрезков пленки друг на друга.
Установка датчика температуры должна быть в верхней части стены, так как в верхних частях будут образовываться более нагретые участки.
Расстояние между стеной и пленкой, а также между пленкой и финишным покрытием должно быть минимально возможным, чтобы увеличить теплоотдачу от поверхности пленки.
Не допускается монтаж финишного покрытия непосредственно поверхность пленки. Нужно предусмотреть вариант крепления к потолку и полу.
В месте, где установлена пленка для обогрев стены, не должна стоять мебель, так она препятствует теплоотдаче от стены.

Обогрев стен греющим кабелем

Нагревательный кабель также, как и инфракрасная пленка может применяться для создания эффекта «теплой стены» и в качестве защиты от промерзания. Данный вид обогрева имеет следующие преимущества:

Хорошо подходит для организации «теплой стены» в ванных комнатах , где в качестве финишного покрытия используется керамическая плитка. Кабель монтируется в заранее подготовленные штробы , которые затем замазываются строительным раствором и далее устанавливается плитка. Второй вариант – кабель укладывается на стену точно также, как и теплый пол на специальную монтажную ленту, после чего наносится слой штукатурки , чтобы закрыть кабель, а затем уже укладывается плитка.
В случае использования кабеля в качестве защиты от промерзания стен ввиду более высокой температуры нагрева поверхности кабеля эффект прогрева стены будет более заметным и последствия промерзания уйдут раньше, чем при использовании инфракрасной пленки.

К недостаткам данного вида обогрева можно отнести более сложную технологию монтажа и риск перегрева нагревательной секции.

Обогрев угла дома

Обогрев угла дома – важная задача в борьбе с защитой от промерзания, так как очень часто промерзание начинается именно от угла. Для обогрева непосредственно угла дома инфракрасная пленка будет не столь эффективна как обогрев нагревательным кабелем, так как в этом случае необходимо будет ее устанавливать на две стены здания. В данном случае нагревательный кабель будет более предпочтительным , поскольку его можно будет смонтировать непосредственно для обогрева угла, пустить нагревательный кабель на минимальном расстоянии от него.

Вывод: Системы обогрева стен здания являются вынужденной мерой, направленной на устранение ошибок, возникших при проектировании здания и его строительстве, в результате которых появилось явление промерзание углов и стен. Данные системы в целом не являются энергоэффективными, но позволяют продлить срок службы здания, устраняют нежелательные последствия промерзания и обеспечивают комфортное проживание человека в таких зданиях.

Почти для всех регионов России обогрев грунта в теплице является единственной возможностью для ранней высадки огородных культур. Чаще всего стоит задача поддержать необходимую температуру для защиты рассады от переменчивой погоды в весенний период, так как система круглогодичного обогрева слишком затратна для большинства хозяйств и не окупается собранным урожаем.

Греющий кабель для теплиц успешно используется при организации дополнительного или основного обогрева грунта и воздуха, защищая растения от переохлаждения и поддержания оптимальной температуры для получения желаемого урожая.

При организации отопления следует учесть, что какие бы источники тепла не использовались для обогрева – расход энергии при прочих равных условиях (времени работы системы, утепления, площади) будет одинаковым – 80-100 Вт/м2. Это значит, что для того, чтобы обогреть теплицу, любым способом придется получить это количество энергии, не зависимо от её источника. Разница в способах обогрева, таким образом, в эффективности (КПД), сложности организации, эксплуатации и доступности источника энергии.

Кабель для обогрева теплицы от производителя

Общая мощность системы: 1370 Вт
Линейная мощность: 17 Вт/м.п.
Площадь обогрева теплицы: 13.7-17.3 м²
Назначение: кровля / обогрев теплиц / площадка
Страна производства: Южная Корея
Экран: алюминиевая фольга

Общая мощность системы: 100 Вт
Линейная мощность: 14 Вт/м.п.
Назначение: обогрев теплиц / обогрев пола
Страна производства: Южная Корея
Тип обогрева: комфортный / основной
Экран: алюминиевая фольга + дренажная жила из медных проволок

Общая мощность системы: 400 Вт
Линейная мощность: 17 Вт/м.п.
Площадь обогрева теплицы: 4.0-5.0 м²
Назначение: кровля / обогрев теплиц / площадка
Страна производства: Южная Корея
Экран: алюминиевая фольга

Источники энергии для обогрева

Солнечная энергия
Природный газ / жидкое топливо
Твердое топливо
Электроэнергия
Биотопливо

Как уже отмечалось выше, обогреваемая теплица потребляет определенное количество энергии вне зависимости от типа её источника. Поэтому при организации отопления следует учесть в первую очередь доступность, стоимость и особенности эксплуатации объекта (сезонность, место расположение, утепление, возможности контроля оборудования)

Как обогреть теплицу?

Существует много способов тепличного обогрева, от самых элементарных, как например установка обогревателя или печной обогрев, до организации сложных «умных» систем (солнечный обогрев, автономная станция отопления).

Конвекция (естественная или искусственная) способ обогрева, при котором теплица нагревается за счет притока массы нагретого воздуха (печи, солнечные батареи, открытые горелки, электроконвекторы, камины). Самый простой способ организации обогрева, так как не требует дополнительных сооружений внутри тепличного пространства. Недостаток в неравномерности прогрева и сложности управления.

Коллекторы – система труб, распределенных по площади обогреваемой теплицы, в которых циркулирует теплоноситель (вода, воздух, пар). Данный метод позволяет равномерно распределить теплоноситель по площади теплицы. В качестве генератора энергии могут выступать котлы (твердотопливные, газовые, электрические), печи.

Инфракрасный обогрев – применение источников инфракрасного излучения (конвекторы, нагревательная пленка). Инфракрасный источник тепла нагревает не воздух, а поверхности предметов (аналогично солнцу), таким образом наиболее эффективно расходуя электроэнергию. Система довольно легко монтируется и регулируется при помощи датчиков температуры и терморегуляторов.

Биологический обогрев – биотопливо (обычно навоз с соломой, торф) расположены непосредственно в грунте.

Обогрев кабелем – распределение нагревательного элемента непосредственно в грунте теплицы.

Все способы организации имеют свои преимущества и недостатки, на которых мы не будем останавливаться, описывая детально способы обогрева теплиц и оранжерей при помощи электрического нагревательного кабеля.

Кабельный обогрев грунта в теплице

Система кабельного электрообогрева теплицы состоит из непосредственно греющего кабеля, размещенного в грунте и системы управления, представленной терморегуляторами и датчиками температуры.

Преимущества кабельного обогрева теплицы

Кабель укладывается только под грядками, равномерно распределяясь на всей площади. Греющий кабель имеет одинаковую теплоотдачу по всей длине, поэтому можно не переживать о перегреве или переохлаждении растений.

Кроме того, укладка кабеля может производится с разным шагом (расстоянием между витками) – и на разных участках теплицы можно создавать собственный микроклимат, необходимый определенному виду растений. Такой эффект сложно создать и поддерживать, используя, например водяной или воздушный обогрев.

Греющий кабель для теплиц

Для обогрева грунта и воздуха в теплицах применяют двухжильный резистивный греющий кабель в секциях, линейной мощностью 14-17 Вт/м. Этой мощности достаточно, чтобы обеспечить необходимую температуру 15-25°С в зависимости от вида культивируемых растений. Резистивный греющий кабель имеет постоянную линейную мощность (в отличии от саморегулирующегося), также он применяется для обогрева кровли и полов (в том числе бетонных).

Кабель состоит из двух токоведущих жил (основной и обратной) - двухжильный кабель, таким образом не нужно возвращать дополнительным отрезком силового кабеля к источнику питания, расположив конец секции там, где удобно.

Внутренняя изоляция (чем выше температура плавления изоляции, тем надежнее защита кабеля от перегрева и разрушения). Поэтому в современных кабелях применяется тефлоновая изоляция с температурой плавления 185°С. Дренажная жила вместе с алюминиевым экраном выполняет функцию заземления, экран также служит механической защитой.

Внешняя оболочка кабеля обеспечивает герметичность конструкции, защищая от внешних воздействий.

Саморегулирующийся кабель в системах обогрева грунта не эффективен, так как способность к саморегуляции (зависимость мощности кабеля от внешней температуры) приводит к быстрому снижению выходной мощности при работе в слое грунта. Грубо говоря, кабель будет греть сам себя.

Резистивный кабель продается в готовых комплектах различной длины, . изменять длину готовой секции нельзя , так как мощность резистивного кабеля зависит от сечения проводника. Для каждой длины секции применяется кабель определенного сечения. Изменив длину нагревательной части, вы измените мощностные характеристики секции, что может привести к недостаточной эффективности работы, либо к перегреву или даже замыканию.

Заводская секция оснащена силовым кабелем для подключения к сети питания, холодная часть провода соединена с греющей при помощи муфтирования термоусаживаемыми трубками. В современных системах кабельного обогрева применяется также технология безмуфтового соединения , когда место соединения питающей и греющей части расположено под внешней оболочкой кабеля. Такое соединение надежней и безопасней, так как целостность оболочки не нарушается, отсутствует клеевая основа, которая со временем подвергается коррозии, нарушая тем самым герметичность соединения.

Максимальная температура нагрева кабеля для теплиц 65°С, это низкотемпературный греющий кабель. Максимальная рабочая температура – это характеристика, определяющая предел нагрева кабеля.

Также существует параметр «максимальная температура воздействия» , обозначающий предел температуры внешнего воздействия окружающей среды, при которой кабель сохраняет свои свойства. У низкотемпературного кабеля обычно это 70-85°С. Для применения в теплице этот параметр не так уж важен, так как кабель находится под землей и не подвергается ощутимому воздействию внешней среды. Но данное значение всё равно указывается в характеристиках резистивного кабеля, так как он может быть применен и при обогреве кровли, где воздействие, например, солнечных лучей может привести к перегреву оболочки.

Готовая секция резистивного кабеля с термоусаживаемой муфтой.

Готовая секция резистивного кабеля с безмуфтовым соединением.

Расчет длины греющего кабеля для обогрева теплицы

При расчете общей мощности системы обогрева учитывается полезная площадь теплицы (площадь занятая под грядки и их расположение) а также степень утепления. Также необходимо определить будет ли обогреваться только грунт – тогда мощность системы можно брать 75-80 Вт/м2, либо также воздух теплицы. В данном случае мощность составляет от 80 до 100 Вт/м2.

Общая мощность системы обогрева рассчитывается по формуле:

Площадь * 100 Вт/м2 = для обогрева воздуха теплицы.

Площадь * 80 Вт/м2 = для обогрева грунта.

Наименьшей теплопроводностью обладает сотовый поликарбонат сотовый 4-6 мм, теплицы из этого материала самые теплые, наиболее долговечные и надежные. Также при строительстве теплиц применяется стекло и, конечно полиэтиленовая пленка.

Таким образом мощность обогрева напрямую связана с теплопроводностью материала, из которого она изготовлена. Так как задача обогрева заключается именно в компенсации разницы температур внутри теплицы и окружающей среды. Расчеты в данной статье приведены для обогрева теплицы из сотового поликарбоната 6мм, коэфф-т теплопроводности которого 3.6.

Мощность = Т1 - Т2 * S * К.

Где Т1 - Т2 – разница температур,

S – площадь теплицы,

К – коеффициент теплопроводности.

Поликарбонат 4 мм	3.9
Поликарбонат 6 мм	3.6
Поликарбонат 8 мм	3.3
Поликарбонат 10 мм	3.0
Поликарбонат 16 мм	2.3
Стекло 3 мм	6.0
Однокамерный стеклопакет 4 мм	1.9
Полиэтиленовая плёнка 180-200 mkm	7.5
Двухслойная надутая полиэтиленовая плёнка 180-200 mkm	3.5

Таким образом, мощность обогрева для теплицы из других материалов рассчитывается с учетом их теплопроводности:

Обогрев стеклянной теплицы – Мощность обогрева (поликарбонат 6 мм) * 1.7

Обогрев теплицы из полиэтилена – Мощность обогрева (поликарбонат 6 мм) * 2.1

Далее необходимо подобрать готовый комплект по мощности или длине кабеля в секции. Как мы говорили выше, резистивный кабель продается только готовыми комплектами, поэтому подобрать секции необходимой длины и рассчитать их количество нужно перед началом монтажа, так как изменять длину секций нельзя.

В зависимости от линейной мощности кабеля (ВТ/м) – рассчитывается общая мощность одного комплекта (отрезка кабеля в секции).

Теплица с полезной площадью 17 м2 требует систему обогрева общей мощностью 17 м2 * 100 Вт/м2 = 1700 Вт.

Если выбранный вами греющий кабель имеет линейную мощность 14 Вт/м, вам потребуется секция длиной 121 м.

В случае, если общая обогреваемая площадь превышает максимальную длину одной секции кабеля в комплекте (обычно максимальная длина одного комплекта кабеля не превышает 200 м) – используются две или более отдельных секций, подсоединяемых к сети через терморегулятор.

Подбор системы управления обогревом теплицы

ВНИМАНИЕ! Подключение секций резистивного кабеля к сети осуществляется только. через терморегулятор . Так как резистивный кабель имеет постоянную мощность, температура его нагрева зависит только от параметров, заданных настройками терморегуляторов. Подключенная без терморегулятора система будет нагреваться до максимальной температуры без учета параметров внешней среды, что приведет к пересушиванию корней растений, быстрому выходу из строя системы и аварийным условиям работы.

С помощью терморегулятора можно установить необходимую температуру воздуха в теплице, а также настроить режимы работы в зависимости от времени суток (при использовании программируемых моделей терморегуляторов). Таким образом терморегулятор позволяет сэкономить до 30% электроэнергии.

Контроль за температурой осуществляется при помощи термодатчиков (обычно это температура грунта – датчик устанавливается между витками греющего кабеля) и датчиком температуры воздуха (расположенного в самом терморегуляторе). Терморегулятор устанавливается внутри помещения теплицы на высоте не менее 30 см от поверхности грунта.

Существуют ограничения по мощности системы, подключаемой на один терморегулятор. Существуют разные виды терморегуляторов в зависимости от мощности – 3/3,5/4/6 кВт. Таким образом общая мщоность системы не должна превышать номинал терморегулятора.

В нашем случае общая мощность системы 1.7 кВт, значит можно использовать терморегулятор на 3-3.5 кВт, что соответствует большинству бытовых терморегуляторов, используемых в системах кабельного обогрева.

Для большинства самодельщиков попытка сделать обогреватель из греющего кабеля собственными руками — это не только интересный опыт, но и еще возможность относительно недорого собрать устройство, с помощью которого вполне реально обогреть небольшое помещение. Конструкция получается простой, и главное — достаточно надежной и безопасной, для того чтобы ее можно было оставлять включенной на длительный период времени.

Самодельная плитка с греющим кабелем

Как работает греющий кабель

Сделать обогреватель из обычного медного или алюминиевого провода явно не получится. Стандартный кабель из двух–пяти жил имеет мизерное электрическое сопротивление, поэтому даже при очень сильном электротоке оболочка нагревается, далее следует оплавление изоляции и пожар.

Как вариант, можно сделать своими руками обогреватель из нагревательного кабеля. Это разновидность подогревающего устройства, выполненного в виде длинного гибкого шнура. В этом случае тепло выделяется на поверхности за счет рассеивания энергии электрического тока на проводнике высокого сопротивления или на графитовой матрице, впечатанной между двумя медными или алюминиевыми жилами.

Многие модели могут напрямую подключаться в розетку

У таких кабельных обогревателей есть несколько существенных отличий:

Наличие мягкой термостойкой оболочки, обычно проводниковый обогреватель из термокабеля выдерживает нагрев до 200 о С;
В комплекте используется датчик температуры и регулятор тока или количества выделяемого тепла;
Внутри греющего проводника-обогревателя имеется дополнительная изоляция, защищающая от влаги, армирующая сетка или слой, воспринимающий механическую нагрузку.

Важно! Как и в любом нагревательном приборе, в регуляторе для кабельного обогревателя имеется система контактов для подачи напряжения, заземления и контроля температуры. Это обязательные атрибуты безопасной работы кабельного нагревателя.

Можно, конечно, сделать самодельный обогреватель из греющего кабеля, что называется, «на глаз», без расчета и подключить к сети без автоматики. В теории опытный электрик вполне сможет сделать подобную самоделку, но на практике такой вариант либо быстро сгорает от перегрузки, либо греет из рук вон плохо.

В любом случае использование греющего кабеля для домашнего нагревателя — это уже современный подход к проблеме. Эффективность и безопасность такого устройства на порядок выше, чем у нихромовой спирали или у дорогущих и небезопасных галогеновых ламп. Поэтому сделать домашнюю самоделку — обогреватель из греющего кабеля будет наиболее дешевым и безопасным вариантом.

Виды греющих кабелей

Системы подогрева с использованием низкотемпературных обогревателей широко используются при обустройстве теплых полов, оборудования локального обогрева спутниковых тарелок, и конечно, для защищенных систем обогрева промышленного оборудования, желобов и водостоков, труб водоснабжения и канализации.

Различают четыре основных типа кабельных нагревателей:

Полупроводниковый саморегулирующийся кабель. Используется для обогрева водосточных труб и желобов любых конструкций, контактирующих с влагой;
Резистивные кабеля применяются для прямого обогрева, чаще всего в устройстве теплых полов, подогрева деталей, требующих большого количества тепла;
Индуктивные кабельные обогреватели, наиболее простые и эффективные, передача тепла в окружающую среду происходит за счет электромагнитных волн и полей промышленной частоты, КПД достаточно высокий, но для того, чтобы выделялось тепло, требуется проводящая среда, например, вода или металл;
Карбоновые кабельные обогреватели. Относительно новая технология, в которой используется графитовое и углеродное волокно, проводящее ток.

Для самодельного плиточного обогревателя можно использовать практически любой из перечисленных. Оптимальный вариант зависит от мощности будущего обогревателя, его месторасположения и способа использования.

Устройство греющего кабеля

Сама керамическая плитка обогревателя нужна лишь для того, чтобы отводить и рассеивать тепло и защищать греющий контур от механических повреждений. Разумеется, не все перечисленные виды греющих кабелей одинаково удобны для изготовления самодельного обогревателя на основе керамической плитки. Прежде всего, из-за разной подводимой мощности и различного диапазона рабочих температур. Поэтому есть смысл более детально остановиться на том, как устроены кабельные обогреватели.

Саморегулирующийся обогреватель можно легко узнать по плоской структуре

Термокабель с эффектом саморегуляции

Обогреватель представляет собой две медные или алюминиевые жилы с никелевым покрытием, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга. В промежутки между жилами и вокруг проводников запрессована проводящая масса.

Устройство саморегулирующегося провода

Важным преимуществом подобной схема является наличие эффекта саморегуляции, то есть, сопротивление наполнителя меняется в зависимости от температуры окружающей среды. Чем выше температура обогревателя, тем больше сопротивление матрицы и меньше сила тока.

В результате нагреватель выделяет много тепла при низких температурах в пределах от -10 о С и до +5 о С. Греющий кабель примерно вдвое снижает тепловыделение при температуре воздуха свыше 5 градусов, и практически не греет по достижению 60-80 о С.

Устройство греющего кабеля разрабатывалось прежде всего для необслуживаемых конструкций, установленных на крыше, в желобах, трубах, закрытых боксах, подземных коммуникациях.

Важно! В теории такой нагреватель можно выложить в любое не приспособленное место, подключить к регулятору и даже не интересоваться его состоянием, потери электроэнергии составят 100-150 Вт в сутки при положительной температуре воздуха.

С наступлением морозов тепловыделение нагревателя увеличится в несколько раз и составит не менее 30 Вт с метра длины. Если соблюдать правила укладки на кафельной плитке, то кабельный обогреватель получается достаточно долговечным и безопасным, риск короткого замыкания практически сведен к нулю.

Еще одним важным преимуществом матричного саморегулирующегося обогревателя является неограниченная длина кабеля. Напряжение питания подается на контакты каждой из жил. Поэтому можно отрезать необходимую длину провода, свернуть спиралью или волной и уложить на кафель или керамогранит.

Существенным недостатком саморегулирующихся греющих кабелей является их высокая стоимость. В среднем цена на метр провода в 3-4 раза выше, чем на остальные виды проводниковых обогревателей.

Кабельные обогреватели из сплавов

Конструктивно проводниковый нагреватель представляет собой две жилы, разделнные термостойкой вставкой и упакованные в одной силиконовой оболочке. Один провод выполнен из меди или алюминия, второй изготовлен из специального высокопрочного сплава по типу нихрома.

Структура резистивного греющего кабеля

Такая конструкция обеспечивает очень высокую надежность и работоспособность обогревателя, при этом не требуется протягивать дополнительные линии электропроводки для того, чтобы подключить контакт нихромовой жилы с противоположного конца.

Самые простые резистивные греющие кабеля — это просто тонкая нихромовая спираль, упакованная в силиконовую оболочку. Такой обогреватель укладывают стационарно на металлические и токопроводящие конструкции. В противном случае приходится прокладывать дополнительный кабель или жилу для подключения к сети. Несмотря на дешевизну и простоту устройства, это не самый лучший вариант для изготовления самодельного обогревателя из греющего кабеля и керамической плитки.

Индуктивные системы

Греющие системы, использующие переменное электромагнитное поле, изготовлены из тонкой медной проволоки, намотанной подобно трансформаторной катушке на эластичную и прочную сердцевину. При прохождении электрического тока вокруг обогревателя создается магнитное поле, которое легко разогревает контактирующие с оболочкой лед, воду, снег. Данная схема идеально подойдет для обустройства подогрева ступеней крыльца.

Чтобы изготовить обогреватель из греющего кабеля и керамогранита, потребуется покрыть поверхность плитки проводящим слоем лака, фольгой, гальваническим никелем. Нагреватель получится очень надежным и эффективным, но сам технологический процесс оказывается достаточно сложным для воспроизведения в домашних условиях.

Относительно новый тип греющего провода. По сути, это несколько проводящих карбоновых или углеволоконных жил, упакованных в оболочку из термостойкого силикона. Внутреннее содержимое такого устройства похоже на начинку саморегулирующегося кабеля, разница лишь в том, что внутри находится не пара металлических проводников, а углеродная основа.

Материал очень легкий, пластичный, по заверениям производителей, один провод способен выдержать 10000 изгибаний без обрыва изоляции и греющей жилы.

К сведению! Метр погонный карбонового обогревателя имеет сопротивление, равное 33 Ом. Это позволяет очень легко рассчитать требуемую длину термокабеля для проектирования нагревателя конкретной мощности.

Карбоновый подогрев стен

Преимущества использования кабельного нагревателя

На первый взгляд, самоделка из греющего кабеля и керамогранитной плитки выглядит достаточно примитивно и неубедительно. На самом деле подобное решение очень удобно для тех, кому важна в первую очередь надежность и эффективность обогрева. К плюсам самодельного кабельного нагревателя можно отнести следующее:

Простота изготовления, собрать простейшие нагреватели можно в домашних условиях, что называется, на коленке;
Высокая эффективность обогрева. Одна плитка в состоянии выдать не менее 200 Вт тепловой энергии, что сравнимо с теплоотдачей промышленных керамических, настенных и потолочных обогревателей;
Простой ремонт и обслуживание. Для того чтобы отремонтировать кабельный обогреватель, достаточно лишь определить место повреждения, обрезать и срастить контакты.

Но наиболее важным преимуществом можно считать очень высокую надежность греющего кабеля. Отсутствие контакта греющей поверхности с кислородом воздуха и водой обеспечивает высокий ресурс обогревателя. И даже в случае возникновения ЧП, например, уронили или разбили плитку, ничего катастрофического не произойдет.

Можно будет просто перенести греющий кабель на новую керамическую основу.

Обогреватель из саморегулирующего греющего кабеля своими руками

Кроме того, у карбонового обогревателя имеется огромное преимущество перед остальными видами — коэффициент теплового расширения в несколько раз ниже, чем у металлических обогревателей — термокабелей.

Это означает, что шнур диаметром 3 мм можно легко уложить змейкой на тыльной стороне керамической плитки и залить эпоксидным компаундом или даже обычным алебастром.

Вариант укладки карбонового шнура

Для того чтобы сделать самодельный обогреватель, в первую очередь необходимо знать напряжение сети, обычно оно составляет 220-230В. Соответственно, тепловыделение одного метра погонного составит 145-150 Вт. Для того, чтобы сделать плитку в 200 Вт, достаточно отрезать 140-150 см, что обойдется практически в копейки.

При низком напряжении сети теплоотдача падает

Для сравнения, метр саморегулирующегося термокабеля выделяет 25-30 Вт. Это значит, для плитки мощностью в 200 ватт потребуется не менее 8 9 м провода. Всю эту массу необходимо будет уложить с тыльной стороны керамики и зафиксировать с помощью термостойкого силикона. Такая керамическая плитка обойдется дороже, но главное — греть она будет менее эффективно, хотя и позволит сэкономить определенную часть электроэнергии. Особенно, если оставлять плитку – обогреватель включенным в течение длительного периода времени.

Заключение

Обогреватель из греющего кабеля и керамической плитки получается достаточно надежным и удобным в пользовании. Если нужно периодически быстро прогревать помещение, лучше всего использовать углеволоконный кабель, с обязательным выводом на регулятор температуры. Для постоянного подогрева помещения можно использовать саморегулирующийся кабель, он обойдется дороже, но в результате позволит сэкономить некоторую часть электроэнергии.

Обсудить статью на форуме

Пожарная сигнализация: за подвесным потолком и на натяжном, нормы по установке

Потолочные светодиодные светильники, встраиваемые в гипсокартон: диаметр и установка

Как повесить люстру на гипсокартонный потолок

Дверной звонок: беспроводной и проводной, подключение

Видеоглазок для входной двери: с wifi, датчиком движения, панорамный

Кронштейн для проектора потолочный

Электрические тёплые полы уже не считаются чем-то сверхестественным. Они сегодня популярны в частных домах и квартирах многоэтажек. Однако рост цен на электрическую энергию, делает их недоступными многим обывателям.

Но выход есть — использовать греющий саморегулирующий кабель для тёплого пола, позволяющий экономно расходовать электроэнергию.

Что такое саморегулирующий тёплый пол?

В тёплом поле с функцией саморегулирования, кабель похож на простой изолированный двужильный провод, в нем две параллельно размещённые жилы замкнуты в цепь. Он оснащён шинами, способствующими распределению напряжения по всей длине.

Конструктивные особенности пола защищают его от перегревания. А наличие проводящей матрицы, даёт возможность делать раскрой кабеля так, чтобы не было холодных зон.

В случаи перегрева матрицы, уменьшается количество проводящих связей, тем самым перекрывается поступление электричества. При охлаждении пола, подача возобновляется.

Особенность саморегулируемого пола — может сам производить регулировку подачи электроэнергии, отталкиваясь от степени обогрева.

Греющий кабель для теплого пола — виды и их характеристики

Сегодня ассортимент кабельной продукции огромен. Он подразделяется на группы в зависимости от предназначения, мощности и материала из которого изготовлен.

Резистивный греющий кабель

Данный греющий кабель обладает активной нагрузкой, и имеет вытянутую форму. Проводник с постоянным сопротивлением, оно выше того, которым обладает силовой и монтажный провод. Нагревание осуществляется с помощью изолированных греющих медных или изготовленных из специального сплава жил. Кроме того, изделие оснащено медным или фольгированным экраном с дренажной жилой.

Снижает электромагнитное излучение, которое обязательно присутствует в проводнике с током.
Заземляет, и в случаи пробоя изоляции, электроэнергия будет замкнута экраном, и уйдёт в землю, это способствует защите человека от удара током. Кроме того, срабатывают выключатели-автоматы и устройство УЗО.

Резистивная кабельная продукция бывает:

Одножильной — в ней только одна проводящая ток жила. Данный вид один из самых недорогих, но укладка довольно сложная, так как оба конца необходимо выводить в одну точку и подключать к термостату.

Двужильной — имеет две параллельно идущие жилы, заключённые в экран. Варианты жил могут быть различны, две нагревательные или одна нагревательного типа, а вторая питающего. В конце секция имеет муфту, она соединяет две жилы и осуществляет их изоляцию. Плюс данного вида заключается в простоте подключения, так как такой провод достаточно лишь разместить по запланированной схеме, и нет надобности доводить второй конец к термостату. Помимо этого, двужильный кабель производит минимум электромагнитных волн. Естественно, что цена у кабельных изделий на порядок выше.

Резистивные кабели производятся в виде готовых секций, имеющих фиксированный размер, и менять его нельзя. Основной характеризующий показатель любого кабеля — удельная мощность одного метра, она должна быть 10 — 20 Вт/м, превышение не допустимо, это может вывести элементы нагрева из строя.

Длину секции следует выбирать с учётом произведённых расчётов. А так как, выпускается кабель разного размера, от 10 до 110 м, то подобрать нужную длину не составит труда. Бывает изделие продаётся намотанное на катушки, с них допустимо отрезать провод любой длины.

Приемлемая цена.
Неизменность основных характеристик.
Нет пускового тока, поэтому отсутствует необходимость устанавливать специальные автоматические выключатели.

Но резистивный кабель имеет и минусы:

Если монтаж сделан не правильно, то есть вероятность перегрева, что может спровоцировать выход из строя системы.
Нельзя изменить длину провода, без корректировки характеристик.
Нуждается в обеспечении требуемых показателей теплоотдачи.

Резистивный зональный кабель

В процессе развития кабельной промышленности был изобретён секционный тип резистивной модели — зональный. В центре размещены два изолированных проводника. Они замотаны проволочной спиралью с высоким напряжением. Данная проволока, через каждый метр подсоединяется к одному из центральных проводников поочерёдно. При этом, все участки независимы.

Среди положительных сторон зонального кабеля можно отметить:

одинаковую удельную мощность по всей длине;
запуск не требует больших токов;
неизменность характеристик.

Отрицательные стороны данного вида:

возможен локальный перегрев;
потребность в теплоотдаче;
стоимость наиболее высокая, в отличие от обычного резистивного шнура.

Нагревательные маты

Нагревательные маты — конструкция состоящая из кабеля, закреплённого на специальной сетке с определённым шагом. Использование данных мат делает монтаж тёплых полов проще, достаточно раскатать их на ровной основе. Разрешается их укладка в слой плиточного клея. В матах могут использоваться различные типы кабеля.

Важно! При их фиксации в слой клея, нельзя допустить образования воздушных пузырьков — это может спровоцировать локальный перегрев.

Основной недостаток греющих матов — трудности их укладки в комнатах с нестандартной, геометрически сложной планировкой.

Саморегулирующийся кабель

Наиболее технологически продвинутый вид греющих кабелей для тёплых полов — саморегулирующийся. Он способен менять температуру отталкиваясь от уровня нагрева помещения.

Представленная модель — это два проводника, с размещённой между ними полимерной матрицей, выполняющей функцию полупроводника. Он похож на обычный кабель, но по форме сплюснутый, а не круглый, и может иметь различную длину.

Снижение температуры способствует сжатию матрицы, в которой образуются теплопроводящие пути с повышенным сопротивлением. Ток, протекая нагревает матрицу и кабель.

При увеличении градуса нагрева выше требуемого уровня, полимер расширяется и число проходов для тока сокращается, в итоге их становится очень мало, и нагрев пола прекращается. При этом, все участки работают автономно.

Полупроводник защищён слоем изоляции с термостойкими свойствами. Затем идёт экран из меди или стали, покрытого дополнительной изоляцией. Каждый кабель следует подбирать с учётом эксплуатационных особенностей.

Можно ли использовать саморегулирующий кабель для тёплого пола?

Главная функция саморегулирующего нагревательного кабеля — сокращать подачу электричества при достижении требуемого градуса нагрева, при этом не страдает качество и равномерность обогрева поверхности. Эта особенность позволяет удачно применять модель при сооружении тёплых полов в любых помещениях, от жилых комнат, до ванной и туалета.

Кроме того, при наличии тёплых полов с саморегулируемым кабелем, можно переставлять мебель в квартире, так как он обладает способностью регулировать уровень нагрева, в отличие от резистивного. То есть, допустимо уменьшение обогрева под тяжёлой мебелью. У резистивного провода изменить теплоподачу нельзя, тем самым может произойти перегрев поверхности, что приведёт к выходу из стоя системы.

Читайте также: