Расчет кабеля для прогрева бетона: Расчет длины кабеля для прогрева бетона

Провод для прогрева бетона: виды, монтаж

Как правильно подобрать провод (кабель) для прогрева бетона в зимнее время

В настоящее время бетон используется не только для возведения фундамента, но и при строительстве различных перекрытий и опор.

Полное затвердевание после заливки происходит через 28 дней при условии плюсовой температуры.

В холодный же период года вода, входящая в состав бетона, не вступает в химическую реакцию с остальными компонентами и превращается в лед, что приводит к более медленному затвердеванию бетона и потере его прочности. Лучший способ избежать этого – использовать специальный провод для прогрева бетона.

Зачем нужен прогрев бетона

Процессы, происходящие в бетоне во время его застывания, зависят от температуры окружающей среды. В зимнее время, когда температура опускается ниже нуля, происходит замерзание воды, из-за чего появляются проблемы с гидратацией бетона. При этом растров застывает не полностью, так как в некоторых местах проходит лишь его замерзание. Когда же температура окружающей среды начнет повышаться, вода растает, а монолитность раствора нарушится. Данный процесс приведет к нарушению целостности конструкции после застывания и снижению ее долговечности.

При этом посторонних процессов в смеси не происходит, а значит, структура остается однородной, что положительно отражается на долговечности и прочности бетона.

Виды нагревательных проводов и кабелей

В большинстве случаев электропрогрев бетона в зимнее время осуществляется проводом ПНСВ (расшифровка: провод нагревательный, материал жилы – сталь, изоляция – ПВХ), так как среди всех видов он отличается минимальной ценой и максимально простым монтажом.

На втором месте по частоте использования – кабель ПНСП для прогрева бетона. Его основное различие с проводом, представленным выше – изоляция из полипропилена (в отличие от ПНСВ с изоляцией ПВХ). Данный материал позволяет немного повысить теплопроводность кабеля. Однако его стоимость выше, поэтому применяется он только в случаях, когда длина используемого кабеля имеет определяющее значение. Чаще такой провод монтируется как теплый пол.

Провода данного типа сложно монтировать, так как необходим точный расчет их длины. Если на стадии проектирования были допущены незначительные ошибки, исправить это можно регулировкой подающего напряжения.

Разновидности и особенности кабелей КДБС и ВЕТ

Если планируется электропрогрев бетона в зимнее время проводом ПНСВ или ПНСП, необходимо включение в систему дополнительного регулирующего оборудования, с помощью которого можно менять мощность в сети для регулирования тепловыделения. Для упрощения системы путем исключения из нее дополнительного оборудования можно использовать двухжильные термокабели, которые регулируют теплоотдачу самостоятельно: финский ВЕТ или российский КДБС.

Кабели данного типа подключаются напрямую к сети 220 вольт, установка дополнительных приборов для регулировки не требуется.

1. Линейная мощность, Вт/м (ВЕТ – 35-45, КДБС – 40).
2. Рекомендованный радиус изгиба, мм (ВЕТ – 25, КДБС – 35).
3. Номинальный диаметр, мм (ВЕТ – 6, КДБС – 7).
4. Размеры секций, м (ВЕТ – 3,3-85, КДБС – 10-150).

Плюсы и минусы ПНСВ

Электропрогрев бетона проводом пнсв – наиболее экономически выгодный вариант. Связано это с дешевизной самого провода, а также сравнительно низким потреблением электрической мощности. Кроме того, кабель данного типа отличается устойчивостью к воздействию щелочной и кислотной среды, благодаря чему его можно использовать в различных сложных условиях окружающей среды.

1. Сложность проектных работ из-за необходимости точного расчета длины кабеля.
2. Необходимость включения в систему понижающей подстанции.

Стоимость таких подстанций (ПТ) достаточно велика. Их функционирование требуется постоянно, поэтому брать оборудование в аренду не целесообразно, ведь за это нужно будет отдать не менее 10% от общей стоимости. В некоторых случаях возможно использование сварочных аппаратов. Однако подходят они только для небольших объектов строительства, так как при интенсивной работе быстро выходят из строя.

Технология прогрева с использованием ПНСВ

Многие считают, что для того чтобы осуществить прогрев бетона проводом ПНСВ, достаточно уложить кабели и подключить их к электрической сети. Данный подход в корне не верен. Для правильного прогрева проводами необходимо четкое регулирование мощности, при котором учитывается много факторов. Как недостаточная, так и излишне высокая температура раствора приведет к разрушению конструкции.

Бетонный раствор, конечно, не закипит, так как оболочка провода начинает плавиться при 80 градусах. Однако в случае, когда она полностью исчезнет, провод может соприкоснуться с металлической арматурой, что приведет к короткому замыканию.

Схема подключения греющего провода должна быть тщательно продумана. Ниже приведен один из наиболее эффективных вариантов под названием «звезда».

1. На данном этапе большая часть от всего объема воды в растворе поглощается, после чего происходит формирование кристаллической структуры. При этом температура бетонной массы достигает 55 градусов (продолжительность нагрева зависит от температуры окружающей среды). Чтобы процесс прогрева был непрерывным и равномерным, необходимо поддержание напряжения 95 вольт.
2. На данном этапе уменьшается величина подаваемого напряжения до 75 вольт для кристаллизации бетонного раствора. Температура внутри поддерживается такая же (55 градусов) за счет инертности раствора. Важно отметить, что если на данном этапе температура окружающей среды резко понизится, необходимо увеличить величину подаваемого напряжения на 10 вольт.
3. Данный этап можно назвать остыванием. При этом провод для прогрева бетона ПНСВ нагрет не более чем на 20 градусов. На последнем этапе бетонный раствор набирает до 80% своей прочности.

Расчет длины

Если планируется прогрев смеси бетона проводом ПНСВ, в первую очередь необходимо рассчитать его длину в зависимости от нескольких параметров. Главный определяющий фактор – расчетное количество тепловой энергии, необходимой для нагрева бетонной массы до требуемой температуры. Количество тепла зависит от окружающей температуры, относительной влажности воздуха, размера объекта.

При расчете длины важно знать основные характеристики ПНСВ, а именно — потребляемую мощность. Для самого популярного диаметра 1,2 мм она равна 0,015 Ом/м, у кабелей большего сечения сопротивление ниже, диаметр 2 мм соответствует сопротивлению 0,044 Ом/м, а 3 мм – 0,02 Ом/м. Для окончательного расчета необходимой мощности нужно полученный показатель умножить на протяженность кабеля.

Подобным образом рассчитываются и понижающие трансформаторы. Если уложено 100 м ПНСВ диаметром 1,2 мм, то его общее сопротивление составит 15 Ом. Учитывая, что сила тока не более 16 А, находим рабочее напряжение, равное произведению силы тока на сопротивление в данном случае оно будет равно 240 В.

Монтаж ПНСВ

Схема укладки провода ПНСВ должна быть продумана еще на этапе проектирования объекта. Главное – его монтаж в опалубке до того, как начинается заливка бетонного раствора. В большинстве случаев для прикрепления провода к арматуре используется проволока из алюминия.

Чтобы прогрев бетонной смеси был максимально равномерным, секции монтируются на равном расстоянии друг от друга как по вертикали, так и по горизонтали. Расстояние между соседними должно составлять около 15 сантиметров.

Важно отметить, что если в сети напряжение 380 вольт, длина сегмента должна составлять 31 погонный метр, если 220 – 17 метров. Только в таком случае прогрев смеси будет проходить равномерно, а значит, он достигнет максимально возможной прочности. В случае, если секция будет смонтирована более длинной, тепловая энергия не будет доходить до самых удаленных участков.

В большинстве случаев это достигается путем присоединения кабеля с жилами из алюминия и его плотной обмотки. Когда бетонная смесь полностью застыла, провод не вытаскивается из него, он навсегда остается внутри и впоследствии может быть использован как «теплый пол».

Монтаж секционного обогревочного кабеля

Кабель для прогрева бетона данного типа поставляется на объект не в бухте, а в виде готовой секции. Данный факт несколько упрощает процесс монтажа, так как нет необходимости в обрезке провода. Сбор системы после следующих подготовительных работ:

1. Расчет необходимой мощности одного сегмента в зависимости от объема бетонной смеси.
2. Выбор длины провода.

Процесс монтажа системы достаточно простой, однако требует определенных знаний и навыков.

• Для обогрева одного кубического метра бетонной смеси в зависимости от состава необходимо 500-1500 Вт (в зависимости от температуры окружающей среды). Сократить расход электрической энергии можно путем добавления специальных присадок для понижения температуры застывания смеси или утеплив опалубку.
• Если бетонной смесью заливается перекрытие или какая-либо балка, расчет электропроводки проводится с учетом следующих начальных данных: 4 метра провода на 1 квадратный метр поверхности элемента.
• Провод надежно защищен, поэтому его можно крепить к арматуре.
• Провода всегда должны соприкасаться с опалубкой.
• В процессе монтажа важно следить за расстоянием между кабелями, в противном случае электропрогрев бетона греющим проводом будет неравномерным.
• Необходимо выдерживать минимум 4 сантиметра между соседними контурами.

В процессе монтажа необходимо следить за тем, чтобы провода не пересекались.

Преимущества и особенности сегментированного кабеля

Главное достоинство сегментированного кабеля – отсутствие необходимости во включении дополнительного оборудования в систему. Данный способ прогрева бетона максимально безопасен (в отличие от случаев, когда используются электроды), так как вероятность поражения электричеством практически сведена к нулю. Еще одно достоинство – простота монтажа и расчетов при использовании нагревательной секции. Материал уже разбит на сегменты, остается лишь высчитать необходимую мощность.

Прогрев бетона в зимнее время проводом ПНСВ значительно дешевле, поэтому сегментированный кабель, который разбит на секции шинопроводов, применяется лишь на небольших объектах, когда в приоритете скорость возведения и точность проводимых работ.

Обзор нагревательного кабеля ПНСВ для прогрева бетона

При заливке бетона в зимнее время могут возникнуть определенные сложности. Если вода в структуре материала замерзнет, то технологическая прочность не будет достигнута. Медленная скорость затвердевания состава также делает работы с ним нерентабельными. Поддерживать оптимальную температуру материала позволяет кабель для прогрева бетона.

Применение нагревательных элементов

Отрицательные температуры кристаллизуют воду в бетоне, и гидратация материала прекращается. В замерзшем состоянии жидкость расширяется и разрушает связи, образовавшиеся в цементе. Даже если температура повысится, материал уже не достигнет необходимой прочности.

При температуре 20 °C происходит оптимальное и равномерное затвердевание состава, сохраняются его важные характеристики. Чтобы поддержать нужные технические условия в зимнее время, используются греющий кабель для бетона ПНСВ и его аналоги. Он может пригодиться в следующих ситуациях:

• теплоизоляция опалубки и монолита не обеспечена в полной мере;
• монолит имеет крупные габариты и не может равномерно прогреться;
• работы проводятся при отрицательной температуре, и вода замерзает в растворе.

Виды и характеристики кабелей

Существует несколько разновидностей греющего кабеля для прогрева бетона, наиболее востребованным является ПНСВ. В его основе — жила из стали с сечением 0,6−4 кв. мм и 1,2−3 мм в диаметре. Некоторые модели подвергаются оцинковке, защищающей компоненты провода от агрессивных составляющих строительных смесей.

Термоустойчивость кабелю дает изоляция из полиэстера или ПВХ. Она также не боится агрессивных компонентов, истирания и перегибов, имеет повышенное удельное сопротивление и прочную структуру. Технические показатели кабеля ПНСВ:

• около 60 м провода хватает на 1 кубометр раствора;
• удельное сопротивление 0,15 Ом/м;
• применение элемента до -25 °C;
• возможность монтажа до -15 °C;
• стабильные показатели работы при температуре от -60 °C до +50 °C.

Подключение кабеля к холодным концам производится при помощи алюминиевого провода АПВ.

Для питания подходит сеть трехфазного типа 380 В, возможно подсоединение к трансформатору. Если длина кабеля более 120 м и расчеты проведены правильно, то может также использоваться сеть бытового назначения в 220 В. Рабочий ток, проходящий в толще бетона, должен составлять 14−16 А.

Альтернативным элементом для подогрева строительных смесей может выступать кабель ПНСП. Его изоляция состоит из полипропилена, немного повышающего силу тепловыделения по сравнению с изделиями ПНСВ. Эти виды кабелей также могут применяться для оборудования теплого пола.

Для правильной работы нагревательного элемента нужно точно рассчитать длину кабеля. Мелкие недочеты можно корректировать поступающим напряжением от трансформатора, регулируя его уровень.

Провода ПНСП и ПНСВ могут работать только вместе с оборудованием для настраивания мощности теплоотдачи. Это может усложнять задачу. Выходом из ситуации являются секционные двужильные термокабели с саморегуляцией ВЕТ и КДБС. Их можно подключать к сети 220 В напрямую. Линейная мощность составляет 40 Вт/м у провода КДБС и 35−45 Вт/м — для ВЕТ. Допустимый радиус изгиба равен 35 мм у первой модели и 25 мм — для второй соответственно.

Технология прогрева

Места проведения коммуникаций и расположение отверстий в бетонной поверхности нужно продумать до начала заливки состава. После установки системы и покрытия ее цементной смесью, любые работы с поверхностью могут повредить провода. Например, перед выполнением алмазного бурения материала нужно убедиться, что отверстие не будет проходить через кабель для обогрева бетона.

Правила укладки системы

Перед размещением обогревающей системы устанавливаются арматура и опалубка. Затем проводится раскладка ПНСВ, между витками проводов должен быть интервал 8−20 см. Величина промежутка зависит от ветра, температуры снаружи и влажности.

Кабель прицепляется зажимами к арматуре, без натяжения. Оптимальный радиус изгибов — больше 25 см. Ведущие ток жилы не должны пересекаться, расстояние промежутков между ними — 1,5 см, такое расположение позволяет избежать короткого замыкания.

Чаще всего провод для прогрева бетона ПНСВ укладывают по схеме «змейка», которая используется для монтажа теплых полов. Этот метод экономит кабель и позволяет охватить максимальную область бетонного основания.

Необходимо проверить следующие моменты перед заливкой раствора:

• температура подготовленной смеси выше +5 °C;
• в опалубке нет льда;
• схема правильно подключена;
• холодные концы имеют оптимальную длину.

К кабелю ПНСВ прилагается инструкция, которую важно соблюдать при установке системы обогрева. Существуют два варианта подключения через шинопровода — по схемам «звезда» и «треугольник». При первом способе три однотипных кабеля объединяются в узел, затем свободная тройка контактов подсоединяется к трансформатору. Устройство питания размещается на расстоянии до 25 м от места соединения. Участок материала, который будет нагреваться, защищается ограждением.

Подключение системы производится только после окончания заливки раствора. Использование прогревочного кабеля для бетона ПНСВ включает следующие этапы:

1. Ведется разогрев, в час температура должна повышаться на 10 °C. Большая скорость нарушит равномерность прогревания материала.
2. Нагревание осуществляется при постоянном значении температуры. Бетону необходимо набрать половину от показателя технологической прочности. Оптимальная температура 60 °C, максимально возможная — 80 °C.
3. Материал медленно остывает. Скорость его охлаждения не должна превышать 5 °C в час, иначе произойдет растрескивание структуры.

Если все работы были проведены правильно, то бетон достигнет соответствующей марки прочности. После проведения нагрева кабель остается в материале и играет роль вспомогательной армирующей конструкции.

Кабели ВЕТ и КДБС можно подключать через розетку или щитовую к сети 220 В, они также имеют деление на секции, что предотвращает перегрузки. Но их стоимость значительно выше, чем проводов ПНСВ.

Для постройки больших объектов такие затраты невыгодны, поэтому чаще используется дешевый аналог.

Прогревать бетон также можно с применением трубчатого электронагревателя (ТЭН) и электродов. В раствор вставляется арматура и подключается к источнику питания — сварочному аппарату или другому понижающему трансформатору. Для этого варианта нагревательный кабель не нужен, но потребуются значительные затраты энергии. Проводником в бетоне выступает вода, а при затвердевании материала сопротивление будет возрастать.

Расчет длины ПНСВ

На определение длины кабеля ПНСВ влияет несколько факторов. Большое значение имеет количество тепла, которое будет подаваться на материал для затвердевания. На этот показатель влияют теплоизоляция, температура воздуха, форма и размеры конструкции, влажность.

Длина петли должна составлять в среднем 28−36 м. Если температура выше -5 °C, то укладка делается с шагом 20 см. При охлаждении, через каждые 5 градусов промежуток между жилами сокращается на 4 см. На отметке -15 °C он будет равен 12 см.

Важна также потребляемая мощность кабеля ПНСВ, она зависит от диаметра:

• 1,2 мм — 0,015 Ом/м;
• 2 мм — 0,044 Ом/м;
• 3 мм — 0,02 Ом/м.

Рабочий ток не может превышать показателя в 16 А. Необходимо рассчитать потребляемую мощность на один метр провода.

Для этого сила тока в квадрате умножается на удельное сопротивление. Суммарная мощность находится из произведения полученного значения и общей длины провода. Напряжение трансформатора рассчитывается аналогично. Сила тока умножается на сопротивление, чтобы получить величину рабочего напряжения.

Провод ПНСВ — наиболее дешевый вариант для нагревания бетонной смеси. Но для его использования необходимы специальное оборудование и соответствующие знания. Теплоизоляция также снижает затраты на обогрев материала и позволяет повысить качество бетона благодаря равномерному остыванию.

Прогрев бетона нагревательным проводом ПНСВ

Заливка бетона зимой имеет свои сложности. Главной проблемой считается нормальное затвердевание раствора, вода в котором может замерзнуть, и он не наберет технологической прочности. Даже если этого не случится, низкая скорость высыхания состава сделает работы нерентабельными. Прогрев бетона проводом ПНСВ поможет снять этот вопрос.

Электропрогрев бетона в зимнее время – наиболее удобный и дешевый способ достигнуть нужной твердости материала. Он разрешается нормами СП 70.13330.2012, и может применяться при выполнении любых строительных работ. После отвердевания бетона, провод остается внутри конструкции, поэтому применение дешевого ПНСВ дает дополнительный экономический эффект.

Применение

Прогрев бетона в зимнее время кабелем дает возможность решить две основные проблемы. При температурах ниже нуля вода в растворе превращается в кристаллики льда, в результате реакция гидратации цемента не просто замедляется, она прекращается полностью. Известно, что при замерзании вода расширяется, разрушая образовавшиеся в растворе связи, поэтому после повышения температуры он уже не наберет нужной прочности.

Раствор затвердевает с оптимальной скоростью и сохранением характеристик при температуре порядка 20°C. При падении температуры, особенно ниже нуля, эти процессы замедляются, даже с учетом того, что при гидратации выделяется дополнительное тепло. Чтобы выдержать технические условия, зимой не обойтись без прогрева бетона проводом ПНСВ или другим предназначенным для этого кабелем в таких ситуациях, когда:

• не обеспечена достаточная теплоизоляция монолита и опалубки;
• монолит слишком массивен, что затрудняет его равномерный прогрев;
• низкая температура окружающего воздуха, при которой замерзает вода в растворе.

Характеристики провода

Кабель для прогрева бетона ПНСВ состоит из стальной жилы с сечением от 0,6 до 4 мм², и диаметром от 1,2 мм до 3 мм. Некоторые виды покрываются оцинковкой, чтобы снизить воздействие агрессивных компонентов в строительных растворах. Дополнительно он покрыт термоустойчивой изоляцией их поливинилхлорида (ПВХ) или полиэстера, она не боится перегибов, истирания, агрессивных сред, прочна и обладает высоким удельным сопротивлением.
Кабель ПНСВ обладает следующими техническими характеристиками:

• Удельное сопротивление составляет 0,15 Ом/м;
• Стабильная работа в температурном диапазоне от -60°C до +50°C;
• На 1 кубометр бетона расходуется до 60 м провода;
• Возможность применения до температур до -25°C;
• Монтаж при температурах до -15°C.

Кабель подключается к холодным концам через провод АПВ из алюминия. Питание может осуществляться через трехфазную сеть 380 В, подключаясь к трансформатору. При правильном расчете ПНСВ может подключаться и к бытовой сети 220 вольт, длина при этом не должна быть менее 120 м. По системе, находящейся в бетонном массиве должен протекать рабочий ток 14-16 А.

Технология прогрева и схема укладки

Перед установкой системы прогрева бетона в зимнее время монтируется опалубка и арматура. После этого раскладывается ПНСВ с интервалом между проводами от 8 до 20 см, в зависимости от наружной температуры, ветра и влажности. Провод не натягивается и прикрепляется к арматуре специальными зажимами. Нельзя допускать изгибов радиусом менее 25 см и перехлестов токоведущих жил. Минимальное расстояние между ними должно составлять 1,5 см, это поможет не допустить короткого замыкания.

Наиболее популярная схема укладки ПНСВ – «змейка», напоминающая систему «теплый пол». Она обеспечивает обогрев максимального объема бетонного массива при экономии греющего кабеля. Перед заливкой в опалубку раствора необходимо убедиться в том, что в ней нет льда, температура смеси не ниже +5°C, а монтаж схемы подключения проведен правильно, на достаточную длину выведены холодные концы.

К проводу ПНСВ прикладывается инструкция, с которой нужно ознакомиться перед тем, как прогреть бетон. Подключение осуществляется через секции шинопроводов двумя способами через схему «треугольник» или «звезда». В первом случае систему разделяют на три параллельных участка, подключаемых к выводам трехфазного понижающего трансформатора. Во втором – три одинаковых провода соединяются в один узел, потом три свободных контакта аналогично подключаются к трансформатору. Питающее устройство устанавливается не далее, чем в 25 м от места подключения, прогреваемый участок обносится ограждением.

Система подключается после полной заливки всего объема строительного раствора. Технология прогрева бетона греющим кабелем ПНСВ включает в себя несколько этапов:

1. Разогрев осуществляется со скоростью не более 10°C в час, что обеспечивает равномерное прогревание всего объема.
2. Нагрев при постоянной температуре длится до тех пор, пока бетон не наберет половину технологической прочности. Температура не должна превышать 80°C, оптимальный показатель 60°C.
3. Остывание бетона должно происходить со скоростью 5°C в час, это поможет избежать растрескивания массива и обеспечит его монолитность.

При соблюдении технологических требований материал наберет марку прочности, соответствующую его составу. По окончанию работ ПНСВ остается в толще бетона и служит дополнительным армирующим элементом.

Нужно отметить, что применять кабель КДБС или ВЕТ значительно проще, поскольку их можно подключать напрямую к сети 220 В через щитовую или розетку. Они разделены на секции, что помогает избежать перегрузки. Но эти кабели стоят дороже ПНСВ, поэтому реже применяется при строительстве крупных объектов.

Еще одна популярная технология – использование опалубки с ТЭН и электродами, когда арматура вставляется в раствор и подключается к сети, используя сварочный аппарат или понижающий трансформатор другого типа. Этот способ прогрева не требует специального греющего кабеля, но более энергозатратен, поскольку вода в бетоне играет роль проводника, а его сопротивление при затвердевании значительно возрастает.

Расчет длины

Чтобы рассчитать длину провода ПНСВ для прогрева бетона требуется учесть несколько основных факторов. Главный критерий – количество тепла, подаваемого на монолит для его нормального затвердевания. Оно зависит от температуры окружающего воздуха, влажности, наличия теплоизоляции, объема и формы конструкции.

В зависимости от температуры определяется шаг укладки кабеля со средней длиной петли от 28 од 36 м. При температуре до -5°C расстояние между жилами или шаг составляет 20 см, с понижением температуры на каждые 5 градусов, он уменьшается на 4 см, при -15°C он составляет 12 см.

При расчете длины важно знать потребляемую мощность нагревательного провода ПНСВ. Для самого популярного диаметра 1,2 мм она равна 0,15 Ом/м, у проводов с большим сечением сопротивление ниже диаметр 2 мм имеет сопротивление 0,044 Ом/м, а 3 мм – 0,02 Ом/м. Рабочий ток в жиле должен быть не более 16 А, поэтому потребляемая мощность одного метра ПНСВ диаметром 1,2 мм равна произведению квадрата силы тока на удельное сопротивление и составляет 38,4 Вт. Чтобы подсчитать суммарную мощность необходимо этот показатель умножить на длину уложенного провода.

Подобным образом рассчитывается и напряжение понижающего трансформатора. Если уложено 100 м ПНСВ диаметром 1,2 мм, то его общее сопротивление составит 15 Ом. Учитывая, что сила тока не более 16 А, находим рабочее напряжение, равное произведению силы тока на сопротивление в данном случае оно будет равно 240 В.

Применение провода ПНСВ – один из самых дешевых способов прогрева бетона. Но он больше годится для применения профессиональными строителями, поскольку для его подключения требуются специальное знание и оборудование. Этот кабель можно применять и в бытовых условиях, правильно рассчитав потребляемую мощность. Снизить расходы при прогреве раствора поможет применение теплоизоляционных материалов, в этом случае нагрев произойдет быстрее, а снижение температуры будет происходить равномернее, что улучшит качество бетона.

Обзор проводов и кабелей для прогрева бетона

Считается, что термическое воздействие на раствор после его загрузки в форму (опалубку) оправдано лишь при ведении строительных (реставрационных, ремонтных) работ в условиях пониженной температуры. Однако прогрев бетона нередко осуществляется и в иных целях, чаще всего, для повышения скорости отвердевания искусственного камня и обеспечения максимальной однородности его структуры. Существуют способы пассивные и активные. Для реализации последних в основном применяются специальные провода и кабеля. Что это за продукция, распространенные схемы ее укладки и порядок использования, примерная стоимость – статья даст читателю ответы на эти и другие вопросы.

Технология прогрева монолитного бетона и железобетона

Ее основные преимущества – полное отсутствие теплопотерь. Вся энергия передается бетонному раствору при небольших материальных затратах. Цена применяемых проводов низкая и практически никак не отражается на общей смете.

Методика искусственного прогрева настолько проста, что при правильном выборе греющего элемента, схемы его укладки и номинала напряжения ее несложно реализовать своими силами. Возведение монолитной (заливной) конструкции осуществляется в несколько этапов. После установки армирующего каркаса в опалубку закладывается провод для прогрева бетона, а затем загружается раствор. По окончании его уплотнения (вибратором или вручную) в схему подается напряжение.

Благодаря особым характеристикам, провод преобразует электрическую энергию проходящего по нему тока в тепловую, которая и расходуется на прогрев отвердевающего раствора. В принципе, чего-то особо сложного в таком способе нет. При рассмотрении методик искусственного прогрева бетона нередко возникает путаница в терминологии. В частности, не все понимают разницу между применяемыми проводами и кабелями. А она есть, и весьма существенная. Технология кабельного прогрева является относительно дорогой (хотя и удобной), и вот почему.

Так как армирование бетона в основном делается металлическим прутком (для фундаментов и иных несущих частей конструкции – всегда), подключение провода к сети

220/50 не допускается. Поэтому в схему обязательно включается трансформатор, понижающий номинал. В этом принципиальное отличие такого греющего элемента от кабеля (например, российского КДБС), который присоединяется к пром/напряжению без Тр. Преимущество последней методики очевидно – упрощается организационная (подготовительная) часть работы. Кроме того, все кабеля легко монтируются, так как не требуют подрезки. Наличие на их концах специальных муфт облегчает сочленение при укладке по выбранной схеме. Но цена на греющий кабель достаточно высокая и ограничивает его использование в частном секторе. Тем более что КДБС не получится демонтировать и применить повторно после отвердевания бетона. По сути, подобная (для прогрева) продукция – на один раз.

• Визуально от кабеля отличить несложно. Имеет, как правило, всего 1 жилу, а тот же КДБС – две.
• Температурный режим использования (°C) при бетонировании: ± 55.
• Предельная сила тока (А) при прогреве: до 16.
• Сечение жилы (мм) – от 0,6 до 3. Это обеспечивает гибкость изделий и позволяет выбирать любую схему укладки.

Практика показывает, что в среднем расход на прогрев 1 «куба» бетона не превышает 50 – 55 м.

Сортамент проводов

Самая дешевая, а потому и наиболее применяемая разновидность продукции для прогрева растворов бетона. Расшифровка аббревиатуры (ПНСВ) дает представление о конструктивном исполнении. ПН – назначение (провод нагревательный), С – материал жилы (сталь), В – изоляция (виниловая).

Главное преимущество данной продукции – низкая цена/стоимость. В частном секторе для подачи напряжения на ПНСВ в основном используют недорогие БП, сварочники или самодельные выпрямители.

Практика показывает, что применение ПНСВ сечением 3 мм исключает целый ряд проблем, которые могут возникнуть после загрузки бетона.

• Повреждение провода, особенно при ручном уплотнении раствора. Изоляция ПНСВ-3 достаточно плотная, и ее прочность выше, чем у аналогов с меньшим диаметром.
• При некачественном питании (а это часто связано с перекосом фаз, особенно в условиях интенсивной застройки) вероятность перегрева этого провода минимальна. А пробой внешней оболочки ПНСВ чреват замыканием на арматуру бетона.
• При схватывании раствора исключен риск деформации провода.

Так как перед укладкой ПНСВ необходимо делать сложные расчеты схемы, при обустройстве бетонного монолита своими силами продукция с жилой 3 мм – оптимальный выбор.

Его часто называют кабелем, хотя это и не совсем верно. Кого интересует отличие между такой разновидностью продукции и проводом, без труда найдет соответствующую информацию. Для процесса бетонирования путаница в терминологии не принципиальна.

Изначально ПТПЖ применялся для подключения радиоточек (акустической аппаратуры). По используемым в производстве материалам он мало чем отличается от ПНСВ. Такая же стальная жила (чаще всего, оцинкованная) сечением 0,6 или 1,2 мм + оплетка (ПЭ высокого давления). Разница в исполнении. В отличие от ПНСВ изделие ПТПЖ двужильное (или как говорят – «лапша»).

Применение имеет свои особенности.

• С ПТПЖ можно работать при температуре не ниже -30°C.
• При его укладке необходимо соблюдать правило – радиус изгиба должен быть не менее 10 D.

С целью снижения конечной цены бетонирования для прогрева стяжек целесообразно использовать ПТПЖ с сечением жил 0,6. Такой же провод часто применяется в схемах «теплых» полов. Если ПТПЖ приобретается для организации прогрева монолитной конструкции, то следует выбирать его разновидность с жилами 1,2 мм.

Особенности схем укладки греющих элементов

Конкретная выбирается в зависимости от специфики работы и рассчитывается индивидуально. От правильности ее выбора зависит равномерность прогрева, следовательно, однородность структуры бетона по всему объему.

• В отличие от кабеля, для подключения проводов к источнику напряжения используются так называемые «холодные» концы. Их жилы должны иметь меньшее значение удельного сопротивления!
• Минимальный интервал между смежными «линиями» проводов в схеме прогрева – 1,5 см. Несоблюдение этого правила может привести к расплавлению оболочки и КЗ. По этой же причине не допускаются перехлесты.
• Значительный температурный режим использования не должен вводить в заблуждение. Укладка проводов при минус 15 и ниже не производится. Это связано с особенностью изоляции. На морозе она начинает ломаться, в ней появляются трещины, как результат – замыкание на арматуру. Поэтому при зимнем бетонировании следует ориентироваться на погоду и не понимать буквально «от -55 …».
• Качество прогрева можно повысить, если провод обернуть фольгой. Это существенно увеличит теплообмен и сократит время созревания бетона. Для небольших схем, площадей и объемов – хороший вариант.

Ассортимент проводов и кабелей огромен. Но даже приведенные в таблице отдельные примеры дадут читателю общее представление о стоимости продукции.

Наименование	Количество проводов, шт	Сечение жилы, мм	R, МОм/км	Мощность, Вт	Длина секции, м	Цена, руб/п. м.
ПНСВ	1	1,2	1	1,09
2		1,21
3		1,36
ПТПЖ	2	0,6	5	2,45
		1,2		2,75
КДБС	120	3	1 026
	370	10	1 598
	800	20	1978
	1 400	35	3 015
	2 100	53	4 098

*Данные ориентировочные по Москве и Московской области.

Примерная стоимость некоторых моделей трансформаторов для прогрева (заводского изготовления) в рублях: СПБ – от 51 260, ТСДЗ – от 75 990, КТП – от 149 660.

Прогрев бетона в зимнее время: методы

Строительство бетонных монолитов при минусовых температурах осложняется неравномерным застыванием смеси. Вода быстро превращается в лед, процесс гидратации останавливается, в результате прочность готовой постройки нарушается. Прогрев бетона помогает избежать этих проблем.

Добиться необходимой температуры бетонной смеси можно пятью способами:

1. электродным;
2. проводом ПНСВ;
3. электропрогревом опалубки;
4. индукционным обогревом;
5. инфракрасным теплом.

Рассказываем, в каких случаях используется каждый из них.

Электродный прогрев

Принцип действия основывается на способности бетонного раствора проводить ток. Электроды располагают внутри и на поверхности смеси. После подключения к трансформатору образуется электрическое поле и происходит нагрев. Добиться оптимальной температуры можно изменением выходных параметров трансформатора.

Простота монтажа и высокий КПД;

Позволяет прогреть конструкцию любой толщины и формы.

требует проведения расчетов и долгой подготовки;

высокие энергозатраты (не менее 1000 кВт на 3–5 м3 смеси).

Что нужно знать об электродном прогреве

1. По мере схватывания бетона, его электрическое сопротивление меняется нелинейно. Чтобы избежать потери тепла и влаги, после завершения установки электродов необходимо укрыть поверхность утеплителем. Им может стать фанера с прокладкой из пенопласта, шлаковата, картон, опилки, доски и т. д. Осуществлять работы без утепляющего материала нельзя.

2. Прогрев с помощью сварочных аппаратов не рекомендуется по ряду причин:

• при вживлении электродов в бетон ток проходит непосредственно через раствор – отсюда вытекает опасность поражения людей и животных;
• допустимое напряжение – 36 В, в противном случае опасность удара током становится критичной;
• сварочный трансформатор не предназначен для таких нагрузок и быстрее изнашивается.

3. Постоянный ток при прогреве бетона электродами использовать недопустимо: он способствует электролизу. Вода разлагается и не кристаллизируется. Застывание смеси становится невозможным.

4. Подходят электроды четырёх видов:

Вид электродов	Описание	Схема подключения
Пластинчатые	Это металлические пластины, которые помещаются с разных сторон конструкции между бетоном и опалубкой.
Полосовые	Полосы металла 20–50 мм шириной. Подходят для прогрева горизонтальных элементов – например, плит или бетона, который соприкасается с грунтом. Подключаются по очереди к разным фазам с одной стороны конструкции, либо с разных сторон аналогично пластинчатым электродам.	>
Струнные	Размеры: 2–3 м в длину и 15 мм в ширину. Часто используются при прогреве колонн. Устанавливаются в центре конструкции. Электрическое поле образуется между опалубкой с токопроводящим листом и струной.
Стержневые	Подходят для конструкций сложной формы. Вставляются прутья арматуры диаметром до 15 мм, после чего их подключают к различным фазам трансформатора. Обеспечивают сквозной прогрев.

5. Трансформатор для прогрева бетона в зимнее время должен отличаться высокой мощностью, иметь защищенный корпус, быть удобным для транспортировки и выдерживать длительную работу при минусовых температурах.

Отправить заявку

Прогрев бетона проводом ПНСВ

Один из самых эффективных и безопасных способов. При прохождении тока через провод ПНСВ выделяется тепло, нагревая смесь. Расход – в среднем 60 м на 1 м3 бетона. Этот провод часто используется как напольный обогреватель в частном секторе.

несложно предсказать «поведение» и отрегулировать температуру, бетон нагревается постепенно, набор прочности происходит плавно;

существенно ускоряет процесс застывания;

подходит для повторного использования;

устойчив к возгоранию за счёт покрытия изоляцией;

отличается прочностью и не перегибается;

эффективен при экстремальных температурах;

устойчив к воздействию кислотной и щелочной среды.

требует точных расчетов и подготовительных работ.

Что нужно знать о проводе ПНСВ

1. Укладка кабеля в холодное года должна выполняться таким образом, чтобы он не касался опалубки, земли, а также не выходил за пределы бетона. После того, как опалубка будет залита бетонной смесью, дождитесь, пока она начнет застывать, затем подключите трансформаторную подстанцию и регулируйте температуру.

2. Секции монтируются на одинаковом расстоянии нагревательных проводов относительно друг друга (примерно 15 см). Смесь прогреется равномерно.

3. Закрепить провод на арматурном каркасе, вдоль которого он протянут, следует так, чтобы риски повредить его при подаче бетона в траншею отсутствовали.

4. Температура смеси измеряется в процессе изотермического прогрева каждые два часа. Этот пункт входит в содержание технологической карты на электрообогрев нагревательными проводами монолитных конструкций.

5. 70 В – напряжение, которым следует ограничиться при проведении работ. Поэтому при эксплуатации может потребоваться понижающий трансформатор (ПТ).

Пример техники: Подстанция для прогрева бетона КТПТО-80
Отправить заявку

Электропрогрев опалубки (контактный метод)

Этот способ предполагает изготовление опалубки, в которую заранее будут закладываться нагревательные элементы. Они отдают бетону свое тепло при нагреве и ускоряют твердение. Электропрогрев опалубки происходит снаружи, через контактную поверхность.

Минусы: трудоемкость изготовления; низкий КПД (при заливке фундамента смесь нагревается лишь частично).

Индукционный обогрев

Применяется с армированными конструкциями. Металлические элементы, содержащиеся внутри них, станут сердечниками. Изолированный кабель выполняет роль индуктора и размещается петлями вокруг арматуры. Количество мотков провода и сечение необходимо рассчитать предварительно. Вдоль кабеля пускается переменный ток, образующий электромагнитное поле. Затем происходит нагревание армирующих элементов, от них тепло переходит к бетону, постепенно распространяясь по всей смеси.

Расход электроэнергии достигает 150 кВт/ч на 1 м3 бетона.

Плюсы: низкая цена; равномерный прогрев.

Минусы: сложный расчет; ограниченность применения (балки, колонны и т. д.).

Отправить заявку

Инфракрасный подогрев

Инфракрасные лучи нагревают поверхность непрозрачных объектов, распространяя тепло на весь объем. При применении инфракрасного подогрева бетонную конструкцию необходимо окутать прозрачной пленкой – она задержит тепло, пропустив лучи через себя. Подходит для прогрева железобетона.

Плюсы: простота и доступность.

Минусы: подходит только для небольших, тонких конструкций; инфракрасное тепло распространяется неравномерно.

Инфракрасный нагреватель должен быть устойчивым к сильному ветру и способным долгое время работать без дозаправки.

Провод для прогрева бетона — принцип действия, виды, укладка и монтаж

При строительстве монолитных бетонных конструкций в зимнее время применяется несколько технологий для создания необходимых температурных условий. Это может быть установка специальных тепляков, применение тепломатов или специального провода для прогрева бетона. Первый способ наиболее энергоемкий, поэтому экономически невыгоден, второй вариант подразумевает установку тепловых станций, прогревающих только верхние слои, что также вносит ряд ограничений на применение. Последний вариант наиболее востребован, о нем и пойдет речь в данной публикации.

Зачем нужен прогрев бетона?

В холодное время года, когда температура окружающего воздуха опускается ниже точки замерзания воды, возникают проблемы с гидратацией бетонного раствора. Проще говоря, смесь частично замерзает, а не полностью затвердевает. После повешения температуры окружающей среды начинается процесс оттаивания, монолитность смеси может быть нарушена, что отрицательно отразится на монолитности конструкции, ее сопротивлению проникновения воды, что приведет к снижению долговечности.

Последствия заливки раствора на морозе, в этом случае не поможет даже гидрошпонка Аквабарьер или другая гидроизоляция

Чтобы избежать перечисленных последствий, обязательно необходимо зимой делать электропрогрев бетонной смеси. При этом изотермическом процесс не возникает нарушений в ее структуре, что положительно отражается на прочности возводимой конструкции.

Виды нагревательных проводов и кабелей

Чаще всего для электроподогрева бетона применяются провода ПНСВ. Это объясняется его относительно невысокой стоимостью и простым монтажом. Ниже представлен внешний вид термопровода, его конструктивные особенности и расшифровка маркировки.

Внешний вид провода ПНСВ (А), расшифровка маркировки (В) и конструкция (С)

В качестве альтернативы может применяться аналог – ПНСП, основное отличие которого заключается в изоляции, она выполнена из полипропилена, что позволяет незначительно повысить максимальную мощность тепловыделения.

Таблица основных параметров проводов ПНСВ и ПНСП

Обратим внимание, что провода данного типа могут использоваться в качестве напольных обогревателей, которые работают по принципу теплого пола.

Основная трудность, связанная с применением термопроводово данного типа, заключается в необходимости произвести расчет их длины. Небольшие просчеты можно исправить регулируя уровень напряжения, поступающего с прогревочного трансформатора.

Подробно о том, как производится монтаж ПНСВ, а также описание связанных с этим процедур (расчет длины проводов, схема укладки, составление технологической карты и т. д.) будет приведено в другом разделе.

Разновидности и особенности кабелей КДБС и ВЕТ

Основной недостаток описанных выше термопроводов – необходимость дополнительного оборудования, позволяющего регулировать мощность тепловыделения путем изменения напряжения. Значительно упростить задачу можно применяя двужильные секционные саморегулирующие термокабели, а именно финский ВЕТ или отечественный КДБС. Они не требуют для подогрева дополнительного оборудования и подключаются напрямую к сети 220 вольт. Устройство прогревочного кабеля представлено ниже.

Основные элементы конструкции кабеля обогревочного

Обозначение:

• А – Выходы нагревательных жил.
• В – Установочный кабель, служащий для подключения КДБС к сети 220в, для этой цели можно использовать любой соединительный провод, например АПВ.
• С – Муфта, для подключения нагревательной секции.
• D – Концевая изоляторная муфта.
• Е – Нагревательная секция фиксированной длины.

Конструктивно кабель ВЕТ практически не отличается от рассмотренного выше отечественного аналога, что касается основных технических характеристик, то они приведены в сравнительной таблице ниже.

Таблица сравнительных характеристик кабелей ВЕТ и КДБС

Что касается маркировки, то отечественные изделия данного типа кодируются в следующем виде: ХХКДБС YY, где ХХ – характеристика линейной мощности, а YY – длина секции. В качестве примера можно привести маркировку 40КДБС 10, которая указывает мощность 40 Вт на метр, а сама секция десятиметровой длины.

Технология прогрева с использованием ПНСВ

Принцип действия довольно простой: при подаче напряжения происходит нагрев провода, который в свою очередь нагревает бетонную смесь. Поскольку для нагрева рекомендуется ограничится напряжением 70 В, потребуется понижающий трансформатор (далее ПТ) соответствующей мощности.

Трансформаторная подстанция КТПТО 80 для работы с термопроводом

Перед тем, как осуществлять монтаж, необходимо рассчитать длину прогревочного провода. При этом необходимо принимать во внимание его тип и характеристики, напряжение трансформаторной подстанции, объема бетонной смеси, температуры окружающей среды, а также характер конструкции (предполагается заливка колоны, балки) и т.д. Чтобы не запутаться в расчетах, можно воспользоваться онлайн калькулятором для расчета нагревательного проводника ПНСВ или другого кабеля (ПНБС, ПТПЖ и т.д.).

Для нагрева бетонной смеси, объемом один кубометр необходимо около 1200-1300 Вт. Если мы будем использовать провод данной марки сечением 1,20 мм, то потребуется прогревочник 30-45 м (для точного расчета длины необходимо знать температурные условия).

Помимо этого необходимо учитывать силу тока, для нормальной работы погруженного в раствор кабеля допустимо 14,0 – 18,0 Ампер (в зависимости от схемы подключения).

Электрическая схема подключения ПНСВ А) звездой В) треугольником

Монтаж ПНСВ

Приведем краткое руководство стандартной методики:

1. Выбираем диаметр провода согласно техкарте, как правило это 1,20-4,0 мм. Если планируется обогрев армированных конструкций, то рекомендуется остановиться на ПВХ изоляции, поскольку она более прочная. Для неармированных конструкций допускается применять провод с полипропиленовым покрытием.
2. Нарезка производится сегментами равной длины, после чего их сворачивают спиралью (Ø 30,0-45,0 мм).
3. Укладка спиральных ниток производится в арматурный каркас или их располагают в фанерном или деревянном каркасе (опалубке).
4. Характеристики ПНСВ не предполагают его работу в качестве обогревателя за пределами бетонной смеси. При таких условиях он сразу выходит из строя. Для исправления ситуации используется любой монтажный провод большего сечения, который подключают к выводам сегмента. Пример как подключить ПНСВ с помощью холодных концов
5. После того, как опалубку зальют бетонной смесью, дожидаются, пока она начнет схватываться, после чего производится включение трансформаторной подстанции. С ее помощью осуществляют установку необходимой температуры путем увеличения или уменьшения напряжения.

Обратим внимание, принцип и схема укладки ПНСП, ПНБС, ПТПЖ практически не отличается от ПНСВ.

Использование сварочного аппарата в качестве ПТ.

Такой способ подогрева вполне возможен, приведем пример как это можно реализовать такой метод. Допустим, нам необходимо залить плиту объемом 3,7 кубических метра, при температуре на улице – 10°С. Для этой цели потребуется сварочная установка на 200,0-250ампер, клещи для измерения тока, провод ПНСВ, холодные концы и тканевая изоляционная лента.

Нарезаем восемь сегментов по 18,0 метров, каждый такой может выдержать ток до 25,0 А. Мы оставим небольшой запас и возьмем для подключения к сварочному аппарату на 250,0 А восемь таких сегментов.

К каждому выходу отрезка подсоединяем на скрутке монтажный провод (подключаем холодные концы). Производим укладку ПНСВ, ее схема будет приведена ниже. Соединение холодных концов (плюс и минус отдельно) желательно делать при помощи клеммника, размещенном на текстолите или любом другом изоляционном материале.

Подключение ПНСВ к сварочному аппарату

Завершив заливку, подключаем прямой и обратный выход аппарата (полярность не имеет значения), предварительно выставив ток на минимум. Проводим измерение тока нагрузки на отрезках, он должен быть порядка 20,0 А. В процессе нагрева сила тока может немного «проседать», когда это происходит, увеличиваем ее на сварке.

Плюсы и минусы ПНСВ

Прогревать таким способом бетон довольно выгодно. Это объясняется как низкой стоимостью провода и относительно небольшим расходом электричества. Отдельно необходимо отметить устойчивость проволоки к щелочному и кислотному воздействию, что позволяет использовать данный способ при добавлении в смесь различных присадок.

Основные недостатки:

• сложность расчетов при расчете длины провода;
• необходимость использования ПТ.

Понижающие станции стоят довольно дорого, а учитывая длительность процесса брать их в аренду не выгодно (такие услуги обходятся в 10% от себестоимости изделия). Использование сварочных аппаратов делает возможным обогрев небольших конструкций, но поскольку она не рассчитана на такой режим работы, выход ее из строя и последующий дорогостоящий ремонт довольно вероятны.

Монтаж секционного обогревочного кабеля

Поскольку такие нагреватели для бетона поставляются не в бухтах, а готовыми секциями, снимается вопрос с обрезкой. Все что необходимо для сбора установки для зимнего бетонирования это рассчитать мощность сегмента исходя из того сколько кубов бетона в конструкции, после чего выбрать кабель соответствующей длины.

Начнем с краткого руководства по расчетам и небольших рекомендаций по монтажу:

• В инструкции к технологии ТМО бетона указывается, что на обогрев кубометра смеси требуется от 500 до 1500 Вт (зависит от температуру воздуха). Расход электроэнергии можно существенно снизить, если применить несколько несложных технических приемов:

1. Использовать специальные присадки для смеси, позволяющие понизить точку замерзания раствора.
2. Утеплить опалубку.

• Если производится заливка балки или перекрытия, расчет обогревочного кабеля производится из 4 погонных метров на 1 м 2 площади поверхности. При возведении объемных элементов, таких как двутавровые бетонные балки, электрообогрев укладывают ярусами, с расстоянием между ними не более 40,0 см.
• Защита кабеля позволяет приматывать его к арматуре.
• Расстояние от поверхности конструкции до уложенного внутри электрообогревателя должно быть как минимум 20,0 см.
• Чтобы бетонная смесь прогревалась равномерно, нагреватели должны быть уложены на одинаковом расстоянии.
• Между разными контурами должно быть не менее 40,0 мм.
• Запрещено пересечение греющих проводников.

Преимущества и особенности сегментированного кабеля

К несомненным положительным качествам продукции данного типа следует отнести:

• Для организации прогрева бетона при помощи не требуется наличие дорогостоящего дополнительного оборудования (ПТ).
• В отличие от сушки электродами вероятность поражения электричеством минимальна.
• Легкий монтаж и несложный расчет длины сегмента.

Особенности:

ВЕТ кабель стоит существенно дороже, чем провод для прогрева бетона ПНСВ. Отечественный КДБС, например производимый компанией ЭТМ в Красноярске, несколько улучшает положение, но не намного. Именно поэтому данные кабели применяются при возведении небольших бетонных и ЖБТ конструкций.

В качестве заключения.

Мы описали только один способ обогрева бетона, на самом деле их значительно больше. Они будут рассмотрены в других публикациях.

В завершении считаем необходимым ответить на вопрос, неоднократно встречающийся в сети, почему нельзя для прогрева бетона использовать нихромовые провода. Во-первых, это удовольствие было бы очень дорогим, во-вторых, правилами техники безопасности запрещено. Именно поэтому не стоит калькулятор для расчета числа витков нихрома, чтобы сделать обогрев трубы или бетона.

Кабель для прогрева бетона КДБС -78м.

Секции кабельные СТН КС (Б) – незаменимый помощник при зимнем бетонировании.

Применение секций СТН КС (Б) позволяет существенно расширить «климатические рамки строительства.

Секции СТН КС (Б) позволяют выполнить все технологические требования, предъявляемые к зимнему бетонированию. Что в дальнейшем обеспечит сохранение эксплуатационных характеристик бетонных конструкций в течении всего срока службы.

 Технические характеристики:

 Секция кабеля СТН КС (Б) состоит из двухжильного кабеля, соединенного с установочным     проводом. Кабель с одной стороны соединен с установочным проводом при помощи    соединительной муфты, а с другой стороны имеет концевую муфту.
 Изоляция-химически сшитый полиэтилен, оболочка-ПВХ.
 Муфты – на основе термоусаживающихся трубок — обеспечивают герметичность соединения.
 

Напряжение питания-~220-240 В
 Линейная мощность в установившемся режиме-40 Вт/м
 Сопротивление изоляции-10³ МОм*м
 Минимальная температура монтажа—30 °С
 Минимальный радиус изгиба при монтаже-35 мм
 Номинальный размер нагревательного кабеля (диаметр)-5–7 мм
 Длина установочного провода- 2 м
 Минимальное расстояние между нитками нагревательного кабеля- 60 мм
 Степень защиты- IP67

 

Монтаж:
Кабель СТН КС (Б) монтируется на арматуру в массе бетона, но не глубже 20 см от поверхности,   масса внутри элемента конструкции обычно не прогревается.
Укладка кабеля должна обеспечить равномерность прогрева при единовременной заливке. Пересечение большой площади прогреваемого элемента с бетонными и кирпичными массивами   недопустимо – масса выстудит элемент, мощности прогрева не хватит.
 Обычно на 1 кв. м прогреваемой поверхности идет 4 погонных метра кабеля.
 На 1куб.м монолитного бетонного изделия требуется от 0,4 — 1,5 квт(от 10метров) мощности   прогрева, это зависит от толщины и материала опалубки, устройства парника, температуры и   ветра, также важно учитывать и применяемые присадки для бетона.

ключевой элемент системы внутреннего отопления раствора

Кабель для прогрева бетона без трансформатора позволяет существенно оптимизировать процесс поддержания оптимальной температуры в отвердевающем растворе. Несмотря на то, что сами проводники данного типа стоят дороже стандартных проводов ПНСВ и их аналогов, общая стоимость работ оказывается куда меньше.

В нашей статье мы расскажем, в чем заключаются ключевые особенности таких проводников, а также охарактеризуем их преимущества.

Чтобы бетон не страдал от низких температур, его можно подогревать с использованием специальных термокабелей

Поддержание температуры в бетонеСтандартная методика

Прогрев бетона кабелем обычно применяется в том случае, если работы проводятся в зимний период. При этом существует риск замерзания воды в растворе, что приводит к замедлению гидратации цемента и снижению прочности бетона.

Чтобы избежать этого, инструкция рекомендует действовать по такой схеме:

• Для обогрева массы раствора берется одножильный провод ПНСВ диаметром от 1,2 до 4 мм.

Совет! Для армированных конструкций выбирают модификацию в полихлорвиниловой изоляции, для неармированных — в полиэтиленовой. Связано это с тем, что полиэтилен может расплавиться, и это приведет к замыканию на металлический каркас.

• Провод нарезается одинаковыми фрагментами (чаще всего по 28 или 17м), которые свиваются в компактные спирали диаметром 30-40 мм.
• Спиральные «нитки» соединяются между собой в несколько одинаковых групп и закладываются в опалубку внутрь арматурного каркаса.

• Поскольку характеристики кабеля ПНСВ не позволяют использовать его на воздухе, на выводы систему устанавливаются так называемые «холодные концы» из более толстого провода.
• Опалубка заливается бетоном, и после первичного схватывания вся система подключается к сети через понижающий трансформатор. Это устройство обеспечивает регулировку силу поступающего тока, что позволяет управлять температурой проводников внутри раствора.

Особенности греющих кабелей

Методика, описанная выше, довольно эффективна, однако она имеет ряд недостатков. Ключевым является необходимость использовать трансформатор для понижения напряжения.

Температурные показатели

Впрочем, можно обойтись и без этого громоздкого устройства. Естественно, при этом вместо стандартного провода ПНСВ нужно использовать специальные греющие кабели, такие как ВЕТ (Финляндия) или КДБС (РФ). Для подобных изделий характерны такие свойства:

Характеристика	ВЕТ	КДБС
Рабочее напряжение, Вольт	220-230	220-240
Линейная мощность, Вт/м	35-45 (в зависимости от модели и длины)	40
Сопротивление изоляционного слоя, МОм/м	103	103
Рекомендованный радиус изгиба, мм	25	35
Номинальный диаметр, мм	6	7
Размеры секций, м	от 3,3 до 85	от 10 до 150
Класс защиты	IP67	IP67

Подобные устройства предназначены для работы от обычной электросети с напряжением 220 В. Качественная поливинилхлоридная изоляция обеспечивает надежную защиту от замыканий и пробоев, кроме того, она не становится хрупкой даже при температуре -350С, что существенно расширяет «климатические рамки» применения подобных проводников.

В отличие от провода ПНСВ, кабели типа ВЕТ и КДБС не требуют подрезки. На краях секций устанавливаются концевые и соединительные муфты, что позволяет быстро собирать всю греющую систему с использованием минимального набора инструментов.

Бухта кабеля КДБС

Рекомендации по монтажуПредварительные расчеты

Расчет кабеля для прогрева бетона осуществляется довольно просто:

• По стандартам на обогрев одного кубометра раствора необходимо закладывать от 0,5 до 1,5 кВт мощности.
• Для экономии электроэнергии можно добавить в состав бетона антиморозные присадки, а также обустроить утепленную опалубку. Цена дополнительных материалов при этом будет компенсирована сокращением затрат электричества.
• При заливке перекрытий стандартной толщины обычно укладывается до 4 погонных метров греющего провода на квадратный метр площади.
• Когда осуществляется заливка объемного монолита, проводники укладываются ярусно, с зазором не менее 30-40 см.

Укладка греющих контуров

Рекомендованная схема закладки

Сборка отопительной системы своими руками осуществляется довольно просто:

• Вначале возводим опалубку и монтируем арматурный каркас.
• Затем оцениваем, где прогрев бетона будет наиболее актуален, и набираем кабельную продукцию из секций соответствующей длины.
• Чаще всего прогревают поверхность материала, места примыкания горизонтальных и вертикальных плоскостей и т.д.

Резка железобетона алмазными кругами может повредить греющие элементы

Обратите внимание! Нежелательно пересечение компенсационных швов, а также участков, где впоследствии будет проводиться алмазное бурение отверстий в бетоне.

• Внутрь опалубки укладываем кабели таким образом, чтобы все проводники залегали не менее чем в 20 см от поверхности застывшего бетона.
• Во избежание появления трещин и заломов на полимерной изоляции повороты нужно делать плавными. Радиус изгиба для разных моделей будет разным, но в большинстве случаев специалисты делают его равным 40-50 мм — с запасом.
• Для равномерного распределения температуры в толще бетона проводники желательно раскладывать на равном расстоянии друг от друга. Пересечение проводов не допускается, а минимальное расстояние между двумя греющими контурами составляет 40 мм.

Фото закрепленного проводника

После раскладки закрепляем проводники на арматуре. Для этого используем обычную проволоку, завязывая ее без излишних усилий и деформации изоляции. Также можно применять пластиковые хомуты.

Затем заливаем опалубку бетоном, стараясь не нарушить размещение термоэлементов. Кабели ВЕТ и КДБС допускают вибрационное воздействие, потому бетон вполне можно уплотнять.

Все уложенные элементы соединяем контактными проводами в систему, а затем  — подключаем к источнику питания.

Вывод

Прогревочный кабель для бетона, работающий от сети без использования понижающего трансформатора, очень удобен в использовании. Конечно, его стоимость значительно выше, чем у проводов ПНСВ, но зато он позволяет решать поставленную задачу – поддержание оптимальной температуры раствора – куда более эффективно. Дополнительную информацию по этому вопросу вы найдете, изучив видео в этой статье.

Калькулятор кабеля

WarmWire | SunTouch

Чтобы определить количество продукта, необходимое для вашего домашнего региона, введите информацию ниже и выберите «Рассчитать».

Доступное напряжение 120 В переменного тока 240 В переменного тока Желаемое расстояние между проводами 3.

532,5 Тип чернового пола под отапливаемым помещением БетонДерево Предложите комплект, соответствующий вашему проекту. Да нет

Рассчитать

Требуемая площадь слишком мала для установки продуктов Sun Touch. Для наших продуктов требуется минимум 12 квадратных футов покрытия.

Предоставленная площадь превышает максимально допустимую для этого калькулятора.

Ваш расчет

Расчетные дневные эксплуатационные расходы:

Рассчитано с использованием {центов} ¢ / кВтч. Изменять

Расчетные суточные эксплуатационные расходы

Список запчастей для печати:

Требуется более или менее утеплить пол в этой комнате?

ST WarmWire можно расположить по-разному, чтобы обеспечить большее или меньшее количество тепла в комнате.Измените настройку расстояния на 2,5 дюйма, чтобы увеличить потенциал нагрева, или выберите 3,5 дюйма, чтобы обеспечить меньше тепла на квадратный фут. Наше расстояние по умолчанию составляет 3 дюйма.

Нет доступных комплектов для указанной области. Этот проект превышает ограничение по размеру нашего самого большого комплекта на 120 В. Вы можете использовать следующие продукты для завершения этого проекта в среде 120 В ИЛИ посмотрите наши варианты комплекта для 240 В. Если вы не знаете, каковы электрические требования / возможности вашего места установки, проконсультируйтесь с лицензированным электриком.

Нет доступных комплектов для указанной области. Этот проект слишком велик для нашего самого большого комплекта 240В. Вы можете использовать следующие продукты для завершения этого проекта в среде 240 В. Если вы не знаете, каковы электрические требования / возможности вашего места установки, проконсультируйтесь с лицензированным электриком.

Нет доступных комплектов для указанной области.

Наборы WarmWire недоступны для расстояния между проводами 2,5 дюйма. Наборы WarmWire доступны только для расстояния 3 дюйма.

Наборы WarmWire недоступны для расстояния между проводами 3,5 дюйма. Наборы WarmWire доступны только для расстояния 3 дюйма.

Доступные комплекты

В комплекты

SunTouch WarmWire входят важные компоненты, необходимые для установки теплого пола. В каждый комплект входят: кабель (и) WarmWire, командный термостат SunStat ™, фиксатор CableStrap, монитор установки Loudmouth®, двусторонний скотч и руководство по установке. Комплекты WarmWire также доступны с термостатами SunStat View. Свяжитесь с вашим представителем для получения подробной информации.

Выберите отдельные продукты (некоторые варианты требуют выбора нескольких элементов для завершения установки):

Или выберите отдельные продукты (некоторые варианты требуют выбора нескольких элементов для завершения установки):

Результаты печати

Количество: {{Quantity}}

{{ShortDescription}}

Код заказа: {{OrderingCode}}

Номер модели: {{Name}}

{{/каждый}}

Как рассчитать количество проводов, необходимых для установки DITRA-HEAT

Итак, ваши клиенты выбрали роскошный пол с подогревом в вашем следующем проекте полов и готовы получить коврик, кабель и термостат. Перед началом работы важно спланировать установку, и одной из самых сложных задач может быть заказ необходимого количества кабеля. Прочтите наши лучшие советы по определению того, где вы хотите разместить нагревательные кабели, и о том, как рассчитать правильное количество проволоки.

Совет 1: Кабель не перерезать! Это правило номер один, а это значит, что правильные размеры нагревательного кабеля жизненно важны.

Совет 2: Мембрану Schluter®-DITRA-HEAT следует выбирать в соответствии с размером области, которая будет облицована плиткой, а кабель выбирается в соответствии с размером области, которая должна быть обогрева .Не покупайте нагревательный кабель того же размера, что и площадь, которую вы планируете облицевать плиткой, иначе у вас останется слишком много кабеля. (И мы все знаем, что нельзя делать, если это произойдет… вернитесь к совету 1!)

Совет 3: Знайте, где не топить ! Минимальное расстояние между нагревательными кабелями составляет 2 дюйма от стен, перегородок и стационарных шкафов, 8 дюймов от любого источника тепла и 4 дюйма от водостоков. Кабели также не следует прокладывать под шкафами или мебелью.

Совет 4: Планируйте буферную зону! Не всегда можно предсказать, где закончится нагревательный кабель. Эта буферная зона — это область, где нагревание не является необходимым, но дает некоторое пространство для маневра, если вы в конечном итоге получите немного больше, чем вы ожидали. Оставив 6-дюйм. зазор между стеной и кабелем не повлияет на теплоту пола и оставит вам необходимую гибкость.

Если сомневаетесь, воспользуйтесь калькулятором! Калькулятор Ditra-Heat был специально создан, чтобы не гадать, сколько кабеля вам понадобится.Это даст вам окончательный расчет, который включает, сколько кабеля и мембраны вам действительно понадобится, с учетом минимального расстояния в три шпильки (3-1 / 2 дюйма или 9 см) между трассами нагревательного кабеля. Нужны еще советы? Посмотрите видео из серии «Советы и приемы»: «Советы по расчету длины кабеля для DITRA-HEAT», чтобы получить более точные советы по расчету длины кабеля для вашего следующего проекта по утеплению пола.

(PDF) Расчет допустимой нагрузки для кабелей в неглубоких желобах

7

Уменьшен номинальный ток кабеля

.

d конструкция)

грубые стены, основание и покрытие

, эту меру изменить нельзя

sig

the

шум, дребезжащий, когда

tra

ugh крышка должна улучшить теплопередачу к

co

Выход через отверстие в основании

должен быть принят за

на поверхности кабеля и внутренней поверхности желоба.

Re

кабель высох.Тепловой

res

, так как это сильно затрудняет установку нагрузки

и

thi

. Кроме того, более высокий номинальный ток не может быть

мА

Он имеет те же недостатки, что и принудительное охлаждение

sy

Отвод тепла определяется разницей температур

между проводником и окружающей средой и тепловым сопротивлением

в пути теплового потока. Если значение

должно быть увеличено для заданной разницы температур, тогда тепловое сопротивление

должно быть уменьшено

Для кабеля в желобе тепловое сопротивление может составлять

, разделенное на четыре компонента:

1 Внутреннее тепловое сопротивление кабеля (функция

материалов кабеля и

2 Тепловое сопротивление от поверхности кабеля до внутренней

поверхности желоба

3 Тепловое сопротивление t

4 Тепловое сопротивление от внешней поверхности кабеля

в окружающую среду

Поскольку внутреннее тепловое сопротивление кабеля

является функцией его конструкции

, особенно в том случае, если кабель должен оставаться способным к надежному распределению электроэнергии

.

Существует ряд возможных методов уменьшения среднеквадратичного сопротивления

от кабеля до внутренней поверхности желоба

. Эти методы будут рассмотрены позже в этом разделе.

Термическое сопротивление через стенки, основание и крышку

желоба зависит от используемого материала и его толщины

. В бетонном желобе стены и основание имеют удельное тепловое сопротивление

, подобное окружающему грунту, и

мало что можно получить, пытаясь улучшить удельное сопротивление стен и основания на

.Однако, поскольку значительная часть

потерь тепла из желоба будет проходить через крышку,

будет иметь преимущества при замене бетонной крышки на крышку

с низкой солнечной поглощающей способностью. Если тротуар защищен от солнечного излучения

, покрытие с низким тепловым сопротивлением

улучшит рассеивание тепла. В этом случае очевидным выбором будет

изготовленная стальная крышка. Стальную крышку можно легко сконструировать так, чтобы она имела требуемую прочность. Однако стальная крышка

имеет ряд недостатков при использовании на общественной улице

. Он может создать

проходов ffic через него. В мокром состоянии он станет скользким, и

может вызвать опасность скольжения или заноса.

В качестве альтернативы добавление литых «ребер» на нижнюю сторону бетонного блока

tro

ver. Степень такого улучшения не была оценена

количественно.

Для уменьшения внешнего теплового сопротивления необходимо

уменьшить тепловое сопротивление материала, окружающего желоб

.Поскольку существующее номинальное тепловое сопротивление грунта

принято равным 0,9 Км / Вт, маловероятно, что это удельное сопротивление

можно улучшить. Отмечается, что желоб укладывается на гравийную подушку.

Ожидается, что тепловое сопротивление гравия в сухом виде

будет ближе к 2 км / Вт. Замена гравия на слабую смесь песка, цемента и гравия

улучшит теплопередачу от

основания желоба. Однако это также предотвратило бы дренаж

желоба

, а другой подход — дренаж

.

B. Кабель — термическое сопротивление желоба

Значительную часть общего теплового сопротивления

между проводниками кабеля и окружающей средой составляет то, что

между

, уменьшение этого сопротивления увеличит номинальный ток кабеля

.

Простейшим способом уменьшения этого термического сопротивления

было бы заполнение желоба материалом, имеющим относительно низкое тепловое сопротивление

. Один из вариантов — заполнить желоб

слабым цементным песком CBS.Смесь 14: 1 CBS

часто используется в качестве материала основания для кабельных систем высокого напряжения, чтобы

немедленно улучшить тепловые свойства материала

вокруг кабеля и снизить риск теплового разгона

в случае засыпки около

Активность сухого CBS может быть лучше, чем 1,2 (км / Вт), если песок

тщательно отобран.

CBS обычно уплотняют вокруг кабелей для получения сухой плотности

не менее 1600 кг / м³.Поскольку требуется уплотнение

, в смесь

CBS не следует включать гравий или другие острые камни. После затвердевания CBS становится твердой массой

, которую нельзя просто выгребать из желоба. Его

нужно разбить, как слабый бетон, чтобы его удалить. Основным недостатком

использования CBS является сложность удаления дополнительных кабелей

и

, а также ремонт любых неисправностей в существующих кабелях

.

На первый взгляд вариант добавления вентиляционных отверстий в верхней крышке

для выхода горячего воздуха может показаться вариантом

для улучшения теплопередачи от желоба. Этот вариант

не является жизнеспособным, потому что горячий воздух будет выходить только в том случае, если

имелось средство для подачи холодного воздуха, чтобы заменить его. Работа Test

была проведена несколько лет назад для улучшения текущего рейтинга

кабелей, установленных в воздухе, но окруженных термически изолирующим кожухом

(предназначенным для защиты кабелей в случае пожара

).Было обнаружено, что удаление 50% верхней крышки корпуса

привело лишь к небольшому увеличению номинала кабеля

. Также необходимо было удалить 50% основания корпуса

, чтобы обеспечить достаточный поток воздуха через корпус

и значительно улучшить характеристики кабеля. Поскольку последний шаг

сделает противопожарную защиту недействительной, необходимо было принять 50% -ный коэффициент снижения мощности

, вызванный кожухом.

Принудительная вентиляция желоба не считается жизнеспособным вариантом

, потому что для этого потребуется установка вентиляторов или нагнетателей

во многих точках вдоль маршрута желоба.

Установка и обслуживание такой системы

потребуют значительных затрат. Такие затраты могут превышать стоимость

, устанавливая дополнительные кабели параллельно с существующими, на

делят

на случай отказа в системе принудительной вентиляции

.

Установка системы циркуляции воды в желобах для извлечения

штанги

с дополнительным риском крупной утечки воды в желоб

.

Естественная вентиляция может использоваться для вентиляции кабельных туннелей.

Вентиляция достигается за счет наличия двух вентиляционных отверстий в туннеле к

дымоходам разной высоты. Естественная конвекция вызывает всасывание воздуха

через нижний проход дымохода по туннелю

и выход через более высокий дымоход. Расстояние между

Как рассчитать систему обогрева

Система обогрева — это набор обогреваемых кабелей, аксессуаров и контроллеров, предназначенных для поддержания определенной температуры.Установки и технологические процессы с трубопроводами и резервуарами часто рассчитывают на теплоотвод и соответствующую изоляцию, чтобы их установки продолжали работать.

Для проектирования системы обогрева, которая будет эффективно поддерживать все этапы технологического процесса, необходимы правильный кабель, набор принадлежностей и контроллер. Также обязательно выполнить правильные расчетные расчеты, чтобы обеспечить точное проектирование. Использование калькулятора теплового следа, сертифицированного IEEE 515, — лучший способ убедиться в правильности конструкции.

Что такое калькулятор теплового следа?

Калькулятор теплового следа — это сертифицированное программное обеспечение, которое учитывает детали вашего приложения и рассчитывает то, что вам нужно, например длину и тип необходимого кабеля.Калькулятор позволяет пользователям вводить множество переменных и предлагает конкретные решения для заказа правильных компонентов системы обогрева.

Переменные, необходимые для проектирования теплового следа

Доступны кабели с различной выходной мощностью, напряжением и материалами оболочки. Трасса проходит вдоль трубопровода горизонтально. Участок теплового следа будет установлен в позиции 5 или 7 часов (с верхним центром в 12 часов) на расстоянии 1 фут кабеля на 1 фут трубы. Более тяжелые клапаны, фланцы, насосы, опоры труб и другие компоненты представляют собой радиаторы, для которых требуется дополнительный кабель для компенсации дальнейших потерь тепла.

Калькулятору теплового следа потребуются следующие исходные данные, чтобы обеспечить решение для всего проекта:

1. Температура — Существует семь температурных факторов: поддерживаемая температура, минимальная и максимальная температура окружающей среды, запуск, максимальная экспозиция, максимальная рабочая и максимально допустимая.
2. Окружающая среда — Внутри или вне помещений, химическое воздействие, скорость ветра, классификация опасных зон (класс, категория, газ, пыль и т. Д.)
3. Трубопровод — Тип (металл или пластик), состав, диаметр трубы, длина трубы
4. Радиаторы — Добавьте количество и тип каждого клапана, количество опор и фланцев
5. Изоляция — Тип и толщина
6. Система управления — Контроль температуры (местные термостаты или датчики и панели управления)
7. Электрооборудование — Доступное напряжение и размер выключателя
8. Тип торцевого уплотнения — Выберите над или под изоляцией, с подсветкой или без подсветки

Калькулятор учтет всю информацию и предоставит необходимую длину кабеля.Это также добавляет дополнительные кадры, основанные на дополнительных тепловых потерях, вызванных клапанами и фланцами вдоль линии. Наконец, он дает список результатов расчетов. Отчет теплового следа предоставит исчерпывающий список общей силы тока системы, чтобы вы имели представление о влиянии энергопотребления на ваше предприятие.

Ниже приведен пример вывода нашего программного обеспечения.

Расчет теплового следа — Формула тепловых потерь

Для расчета теплопотерь без калькулятора теплового тракта используйте следующую формулу:

Определения:

Q = потеря тепла

k = Теплопроводность изоляции

A = Площадь

ΔT = Tpipe — Tambient

t = Толщина изоляции

Калькулятор объединяет температуру и другие факторы, а также переменные технологического оборудования, чтобы обеспечить полное решение.

Как выбрать обогреватель?

Калькулятор теплового следа упростит определение правильного семейства кабелей и желаемых регуляторов температуры для вашей системы в соответствии с условиями процесса.

Учитывайте следующие факторы при выборе кабеля обогрева для вашего приложения:

• Поддерживаемая температура — при какой температуре необходимо поддерживать ваш продукт?
• Максимальная температура воздействия — Какова максимальная температура поверхности, к которой прикрепляется тепловой след?
• Материал оболочки — если присутствуют высококоррозионные органические или неорганические пары — какие они?

Обратитесь к производителю системы обогрева, чтобы выбрать подходящее устройство управления термостатом.

Понимание расчета Нехера-МакГрата и возможности Кондукторы

Теплообмен Ключ к пониманию допустимой нагрузки — это понимание теплопередачи. В определение допустимой нагрузки дается в Национальном электротехническом кодексе (NEC) как «ток в амперах, который проводник может непрерывно проводить в условиях использования, не превышая его температурный рейтинг ». Чтобы лучше понять допустимая нагрузка нам необходимо изучить, как передается тепло и как тепловые цепи по отношению к проводнику с током. Когда ток проходит по проводнику, он должен проходить через электрические сопротивление проводника. Когда это происходит, выделяется тепло. Один блок тепла, ватт, можно рассчитать как квадрат I, умноженный на R, где R равно электрическое сопротивление проводника в омах и I равно току в амперах. Тепло, выделяемое в проводнике, проходит через несколько тепловые барьеры за счет конвекции, проводимости и излучения и рассеивают в воздухе. Возможными тепловыми барьерами являются изоляция жилы, воздух внутри воздуховода, стенка воздуховода, почва, окружающая подземный воздуховод, и любая дополнительная теплоизоляция, например, полиуретан. Передача тепла подчиняется фундаментальному закону физики, а теплопередача всегда течет от более теплого объекта к более холодному, как тепло течет изнутри дома через стены наружу на холодный день. Скорость теплопередачи зависит от нескольких переменных. и может быть описан термическим уравнением, которое очень похоже на сопротивление закон (E = IxR), заменяя ток теплом, а электрическое сопротивление — термическим сопротивлением. сопротивление. В уравнении теплопередачи скорость теплопередачи прямо выражается в зависимости от разницы температур между проводником, называемым TC и температура окружающей среды называются TA.В уравнении теплопередачи TC-TA = (IxIxR) x RCA, где I — ток в амперах, R — электрическое сопротивление. в омах, а RCA — это тепловое сопротивление в градусах Цельсия-см / ватт, как правило. называется термо-ом-стопы. TC — максимально допустимая рабочая температура. в градусах Цельсия проводника. TA — температура окружающей среды воздух или грунт для подземных установок. Решение для I: Допустим, что тепло, в данном случае IxIxR, будет представлено W и термическим сопротивлением, RCA, через R с линией над ним, мы можем нарисовать тепловую цепь, похожую на к электрической цепи. Тепло будет течь от горячих предметов к холодным, пока не будет достигнута равновесная температура. 1. Температура остается постоянной, если потеря тепла = приток тепла 2. Эффективность зависит от веществ и ситуации Уравнение Неера-МакГрата Открытое Жозефом Фурье в 1807 году уравнение № 1 иногда бывает называется уравнением теплопередачи Фурье. Уравнение в разделе 310-15 (C) уравнения NEC, как показано ниже, называемое уравнением Неера-МакГрата, является более сложной версией уравнения теплопередачи Фурье.Уравнение Неера-МакГрата было открыто двумя инженерами-кабелями в 1957 году. В уравнении Neher-McGrath (NM) Delta TD — это термин, добавляемый к температуре окружающей среды TA, чтобы компенсировать тепло. генерируется в оболочке и изоляции для более высоких напряжений. Delta TD — это называется повышением температуры диэлектрических потерь и несущественна для напряжений ниже 2000. Другой член в уравнении NM, (1 + YC), — это множитель, используемый для преобразования сопротивления постоянного тока (RDC) в сопротивление переменного тока или импеданс.Для проволоки сечением меньше №2 этот термин становится несущественным. Конечно, мы должны помнить, что уравнение НМ было разработано с использованием стандартная частота сети 60 Гц и синусоидальная форма волны для тока и напряжение. Для расчета различных термических сопротивлений используется множество уравнений. для изоляции проводника — воздушное пространство между проводником и внутри трубы, трубы или стенки воздуховода, а также тепловое сопротивление вне трубопровода.Как и электрические резисторы, тепловые сопротивления в серии добавляются, и общая сумма равна RCA. Температура окружающей среды, TA, варьируется, но обычно составляет 30 или 40 градусов по Цельсию. используется для наземных установок. Для подземных установок TA составляет 20 градусов по Цельсию. Инженеры-строители, работающие на государство Министерства транспорта Аляски заявляют, что фактическая измеренная температура 30 дюймов под поверхностью составляет 19,3 градуса по Цельсию возле Фэрбенкса, Аляска. Это, конечно, в летние месяцы.Температура проводника, TC, для большинства строительных проводов на 600 вольт — 60, 75 или 90 градусов по Цельсию. Максимальная температура изоляции проводников определяется проводимостью. испытания на старение и удлинение в климатических камерах. В расчетах ЯМ есть много переменных в 30-40 уравнениях. используется для учета количества проводников, количества и размера прилегающих каналов, количество и размер прилегающих рядов каналов, коэффициент поверхности излучательная способность, количество кабелей, осевое расстояние между кабелями, посторонние источники тепла и скорость ветра.Все эти и другие факторы влияют на расчет емкости. Анализ расчета ЯМ выявляет многие подробные сведения о токовой нагрузке: например, допустимая токовая нагрузка проводов в ярком и блестящий канал на открытом воздухе выше, чем допустимая нагрузка в тусклом и темный канал из-за коэффициента излучения поверхности и его влияния на излучение тепла. Кроме того, один из наиболее критикуемых недостатков Выявлен расчет ЯМ: Расчет основан на одной единственной линейной фут проводника, длина которого может составлять несколько сотен футов, если условия резко различаются по всей длине. В Национальном электротехническом кодексе есть достаточные таблицы допустимой нагрузки. для большинства установок. Однако таблицы в NEC — очень грубые приближения. и поэтому включают значительный запас прочности. Есть экземпляры где применение таблиц допустимой нагрузки, включая запасы прочности недостаточны, требуя от инженеров, монтажников и инспекторов выполнения фактические расчеты ЯМ с использованием одного из нескольких доступных программных пакетов. Например, в NEC нет требований для решения проблемы. чрезмерной теплоизоляции вокруг кабелей и трубопроводов.Что происходит если вокруг трубы несколько дюймов пенополиуретана? Там в NEC нет таблиц снижения номинальных характеристик для такого рода ситуаций. Тем не менее, добавление излишней теплоизоляции повлияет на допустимую нагрузку проводник, особенно пенополиуретан, который имеет вдвое большую изоляцию из стеклопластика. Чтобы решить эту проблему, мы должны помнить, что уравнение НМ является уравнением радиального теплообмена, и что расчет ЯМ выполняется на одной стандартной опоре установки, которая может составлять несколько сотен футов длинный.Радиальная теплопередача означает, что тепло течет наружу под углом девяноста градусов. к длине проводника в отличие от осевой теплопередачи, где тепло течет по длине проводника. В реальном мире есть осевой и радиальный теплообмен. Но уравнение NM и NEC предполагают что проводник и окружающие тепловые барьеры бесконечно длинные и равномерный там, где не происходит осевой теплопередачи. Однако есть некоторые допуски в НЭК на осевую теплопередачу. Например, есть отсутствие снижения характеристик для более трех токоведущих проводов в ниппеле, если сосок не превышает 24 дюймов в длину.Также не требуются кабели в комплекте. подлежат снижению, если длина пучков не превышает 24 дюймов. Есть также правило десяти процентов, приведенное в разделе 310-15 (c). Это ситуации где имеется достаточная осевая теплопередача для предотвращения попадания проводников перегрев. Также было бы разумно предположить, что там, где слишком много теплоизоляция длиной не более 24 дюймов, допустимая токовая нагрузка проводники не будут затронуты из-за осевой теплопередачи. Снижение номинальных значений для трехфазной сети 600 В, 60 Гц для чрезмерного Теплоизоляция с использованием значения R — три одиночных проводника в Raceway в свободном воздухе. Снижение номинальных характеристик требуется из-за чрезмерной теплоизоляции. Это снижение можно сделать, используя значение R для одного дюйма изоляции. Значения R обычно составляют около 3,2 на дюйм для стекловолокна и 6,0 на дюйм для распыляемого на пенополиуритане. Умножьте значение R на один дюйм изоляции (то есть в BTUth-дюйм / час-фут * фут-фут) на 694 для преобразования до C-см / ватт, единицы, используемые в уравнении Neher McGrath для нахождения термо-ом ноги. Уравнение, использующее значение R: Ri = (0,012) * 694 * R-Value * LOG10 (Outside Диаметр теплоизоляции в дюймах / Внешний диаметр дорожки качения в дюймах дюймы) Для быстрого приближения пониженной допустимой нагрузки добавьте вычисленную значение термического ома в фут к значению RCA, используемому в исходном расчете NM и пересчитайте допустимую нагрузку.Найти исходное значение RCA проще чем кажется. Используйте допустимую нагрузку из Таблицы 310.15 (B) (16) при 75 градусах. столбец. Используйте TA = 30, TC = 75, градусы C. Затем найдите 75 градусов. C. Сопротивление постоянному току из таблицы 8 в главе 9. Умножьте это сопротивление. на 1000, чтобы преобразовать в мкОм на фут проводника, значение и единицы, используемые в уравнении NM. Используйте это для RDC в уравнении NM. Теперь решите уравнение NM 1, приведенное выше, чтобы найти RCA. Следующий пересчитать допустимая нагрузка, используя уравнение NM, но на этот раз добавьте новое значение Ri для теплоизоляция до RCA найдена по исходным данным.В новая емкость — это ваша пониженная емкость. Этот метод можно использовать для других допустимые температуры, если сопротивление из таблицы 8 главы 9 пересчитано для той же температуры, что и температура допустимой нагрузки проводника. Эта процедура представляет собой быстрое приближение и предполагает отсутствие осевой теплопередачи. и использует сопротивление постоянному току для импеданса, который может варьироваться для проводов сечением выше №2 в зависимости от коэффициента мощности. Помните, что уравнение NM дает допустимую нагрузку в килоамперах, поэтому вам нужно умножить на 1000, чтобы получить амперы.Также, предполагается, что теплоизоляция равномерно распределена по дорожке качения или кабель. Этот метод неприменим, если есть разные типы термического изоляция по длине кабельного канала или кабеля, например, там, где кабельный канал или кабель могут проходить через деревянные элементы. В этих случаях граничные пределы могут быть найдены, если предположить, что промежуточное тепловое среда с более низким значением R — первичная теплоизоляция. Древесина имеет показатель R от 0,89 для твердых пород дерева до 1,48 для кедра. Эти более низкие значения R могут устанавливать предел максимальной допустимой нагрузки, в то время как более высокие R-значения могут установить минимальную допустимую нагрузку.Более продвинутый метод, использующий исчисление конечных разностей, может быть использован, если более точный требуются результаты. Это тема, охваченная теплопередачей. физика преподается в машиностроении. R-значения и теплопроводность значения можно найти в Справочнике ASHRAE 1985 года. Снижение номинальных значений для трехфазной сети 600 В, 60 Гц для чрезмерного Теплоизоляция с использованием уравнения Н-М — три одиночных проводника на гоночной трассе на свободном воздухе. Приведенная ниже диаграмма была составлена ​​с использованием значений, найденных с помощью Excel 7.0 калькулятор электронных таблиц. В этом расчете значения R не были используется, хотя в калькуляторе есть два метода, один из которых использует коэффициент теплопроводности и один с использованием R-значений. Значения теплопроводности в БТЕ-дюйм / час-фут * фут-фут использовались для расчета диаграммы. Эти ценности были умножены на 0,00144131, чтобы преобразовать их в Вт / см C, а затем Обратное значение Вт / см C было взято, чтобы получить правильные единицы, C-см / Вт, термического сопротивления для расчета Neher McGrath. Эти ценности были подтверждены с помощью калькулятора веб-страницы Соединенного Королевства по адресу http: // www.omnis.demon.co.uk/ чтобы убедиться, что ошибок не было. Нормальная допустимая нагрузка была рассчитана используя уравнение N-M в соответствии с форматом, приведенным в документе IEEE «Neher McGrath Расчеты для силовых кабелей »Питера Поллака, написанного в 1984 году. метод, показанный ниже в примере, дает хорошие результаты для менее 2000 вольт и для построения проводов, исключая некоторые из сложные уравнения в статье N-M. Во второй части расчета электронной таблицы обнаружено тепловое стойкость изоляции к напылению пенополиуритана и рыхлым целлюлоза и стекловолокно с использованием того же уравнения, которое использовалось для расчета Ri.. Значение Re вычитается из первого значения RCA, затем тепловое сопротивление, Ri » ‘теплоизоляции добавляется к начальному Значения Ri и Rsd. Новое Re рассчитывается для теплоизоляции. с коэффициентом излучения 0,3, поскольку предполагается, что изоляция не яркая и блестящий. Это новое значение Re ’’ ’добавляется к Ri, Rsd и Ri’ ’’ чтобы найти новое значение RCA. Это значение RCA затем используется для выполнения новый расчет N-M для определения допустимой нагрузки. Новая емкость разделена на ранее рассчитанную допустимую нагрузку и умноженную на 100, чтобы получить на снижение номинальных значений на цент.Процент снижения номинальных характеристик, умноженный на рассчитанная первая допустимая нагрузка дает уменьшенную допустимую нагрузку, обнаруженную во втором расчет. Преимущество электронной таблицы в том, что многие переменные могут быть изменены, а новые значения вычисляются мгновенно. Ячейки с формулами в электронной таблице заблокированы, поэтому разворот лист должен быть незащищенным, чтобы изменить их. Точность этого калькулятора можно проверить, сравнив рассчитанные значения со значениями в таблице 310.15 (В) (16) и путем сравнения рассчитанных факторов снижения номинальных характеристик окружающей среды с коэффициенты снижения номинальных характеристик в нижней части таблицы 310.15 (В) (16). Сопротивление переменного тока одного фута проводника влияет на расчет НМ. существенно. Для проводов сечением выше № 2, таблица 9 в главе 9 NEC следует использовать для определения импеданса переменного тока вместо использования постоянного тока сопротивление, рассчитанное или взятое из таблицы 8 в главе 9. Табличный калькулятор рассчитывает сопротивление переменному току аналогичным образом. как газета Поллака. Сначала рассчитывается сопротивление постоянному току с использованием бумажная формула N-M для температуры TC, используя 12,9 Ом, круговой мил Ом на фут при 75 градусах Цельсия.для меди. Сопротивление постоянному току умножается на соотношение постоянного и переменного тока. Соотношение AC / DC взято из Стандартное руководство для инженеров-электриков, десятое издание, стр. 17-20. Для использования калькулятор электронных таблиц для Excel 7.0 щелкните здесь. График ниже взят из электронной таблицы. 3/0 по 3 THWN медь в 1 1/2 дюйма EMT и медь № 2 по 3 XHHW каждая в 1 дюйме жесткий на открытом воздухе. Poly предназначен для напыления на пенополиуретан и ячейка предназначена для стекловолокна или целлюлозы.Температура окружающей среды 30 градусов по Цельсию. использовал. Tc составляет 90 градусов по Цельсию для № 2 и 75 градусов по Цельсию для 3/0. Для полиуретана используется теплопроводность 0,17 БТЕ-дюйм / ч-фут * фут-фут. и 0,30 БТЕ-дюйм / час-фут * фут-фут используется для стекловолокна или целлюлозы. Neher McGrath Таблица VII Константы, используемые для поиска Rsd Состояние А B C А ‘ B ‘ В металлической трубе 17 3.6 0,029 3,2 0,19 В оптоволоконном канале в воздухе 17 2.1 0,016 5,6 0,33 В волокнистом канале в бетоне 17 2.3 0,024 4.6 0,27 Транзитный воздуховод 17 3.0 0,014 4.4 0,26 Транзитный канал из монетобетона 17 2,9 0,029 3,7 0,22 Газонаполненная труба при 200 фунт / кв. Дюйм 3.1 1,16 0,0053 2.1 0,68 Трубка или канал, заполненный маслом 0,84 0 0,0065 2.1 2.45 Ds ‘= множитель для преобразования описанных проводников в эквивалентные круг. 1,00 x диаметр для одного кабеля 1,65 x диаметр для двух кабелей 2,15 x диаметр для трех кабелей 2,50 x диаметр для четырех кабелей Десятичные эквиваленты 1/16 0,0625 1/8 .125 3/16 0,187 1/4 0,250 5/16 0,312 3/8 0,375 16.07 0,437 1/2 0,500 16 сентября 0,562 5/8 0,625 Размеры EMT Электрические металлические трубки Размер сделки в дюймах За пределами Dia.в дюймах Внутри Dia. в дюймах Толщина стенки в дюймах 1/2 0,706 0,622 0,042 3/4 0,922 0,824 0,049 1 1,163 1.049 0,057 1 1/4 1,510 1.380 0,065 1 1/2 1,740 1,610 0,065 2 2,197 2,067 0,065 2 1/2 2,875 2,731 0,072 3 3.500 3,356 0,072 3 1/2 4.00 3.834 0,083 4 4.500 4,334 0,083 5 — — — 6 Размеры жесткого кабелепровода Сталь или алюминий Размер в дюймах За пределами Dia.в дюймах Внутренний диаметр в дюймах Толщина стенки в дюймах 1/2 0,840 0,632 .104 3/4 1.050 0,836 .107 1 1,315 1.060 0,126 1 1/4 1,660 1.394 .133 1 1/2 1.900 1,624 .138 2 2.375 2,083 .146 2 1/2 2,875 2,489 .193 3 3.500 3,090 .205 3 1/2 4.00 3.570 0,215 4 4.500 4,050 0,225 5 5,563 5,073 .245 6 Размеры IMC Промежуточный металлический трубопровод Размер сделки в дюймах За пределами Dia.в дюймах Внутри Dia. в дюймах Толщина стенки в дюймах 1/2 0,815 0,675 0,070 3/4 1.029 0,879 0,075 1 1,290 1.120 0,085 1 1/4 1,638 1.468 0,085 1 1/2 1,883 1,703 0,090 2 2.360 2,170 0,095 2 1/2 2,857 2,597 .130 3 3,476 3,216 .130 3 1/2 3,971 3.711 .130 4 4,466 4,206 .130 5 — — — 6

Установка БЛОГ

Поскольку все больше и больше монтажников используют наши кабели для обогрева тонких полов с революционной тепловой мембраной Ditra-Heat, я подумал, что было бы неплохо дать несколько советов о том, как выбрать правильную мощность кабеля.

Для большинства применений Ditra рекомендует использовать расстояние между тремя ручками, что составляет 3,5 дюйма по центру. Это расстояние при использовании с нашими кабелями составляет 13,53 Вт на SF, что является комфортной выходной мощностью, хорошо подходящей для жареных полов и первичный источник тепла во многих частях страны.Поэтому, чтобы выбрать лучший кабель для работы, просто умножьте чистую площадь в квадратных футах на 13,53 Вт / SF, чтобы рассчитать требуемую целевую мощность и выбрать наиболее подходящий комплект кабелей.

3 ручки или расстояние 3,5 дюйма = 13,53 Вт / SF

Для систем обогрева пола вы можете использовать расстояние между четырьмя ручками, что составляет 4,72 дюйма по центру. Это расстояние при использовании с нашими кабелями составляет 10,16 Вт на SF, что является комфортной выходной мощностью, хорошо подходящей для обогрева пола и вторичного источника тепла. Поэтому, чтобы выбрать лучший кабель для работы, просто умножьте чистую площадь в квадратных футах на 10,16 Вт / SF, чтобы рассчитать требуемую целевую мощность и выбрать наиболее подходящий комплект кабелей.

4 ручки или расстояние 4,72 дюйма = 10,16 Вт / SF

Если ваша обогреваемая область попадает между целевой областью при расстоянии между тремя и четырьмя ручками, просто чередуйте интервалы через каждый второй ряд, чтобы получить среднее значение 11,85 Вт / SF, что является идеальным выходом для использования под плиткой как для первичного, так и для вторичного отопления.

Альтернативное расстояние между 3 и 4 ручками = 11,85 Вт / SF

Имейте в виду, что выбор кабеля меньшей мощности будет означать наличие некоторой неотапливаемой области или необходимости чтобы разложить часть кабеля, используя расстояние между четырьмя ручками, чтобы он подходил.Выбор кабеля с более высокой мощностью будет означать, что вам потребуется увеличить площадь нагрева, чтобы кабель подходил к нему.

Целевая мощность кабеля = Площадь нагрева нетто x Желаемая мощность / SF выше

Для наших кабелей не следует использовать расстояние между двумя ручками, так как это превысит максимально допустимую мощность 15 Вт / SF. Также помните, что вы должны держать кабели 1/2 по центру от стен и арматуры, чтобы вышеуказанные расчеты работали. Это означает, что ваши кабели должны находиться на расстоянии полутора-двух ручек от периметра.Ditra также рекомендует вводить одну петлю для затягивания ручки не реже, чем каждые 10 футов, если ваши пробежки такие длинные. Это необходимо, чтобы кабели не провисали, и мы рекомендуем вам разделить длинные участки длиной менее 20 футов пополам, используя эту технику с нашими кабелями.

Одним из преимуществ использования мембраны Ditra-Heat является то, что вам не нужно покрывать кабели самовыравнивающимся цементом или разбавленным раствором перед укладкой плитки. Однако это также означает, что вам нужно быть осторожным с шпателем при укладке плитки и не использовать нож или острый край шпателя для удаления остатков раствора с линий затирки.Используйте пластиковый край шпателя, чтобы удалить излишки тонкого материала, чтобы случайно не порезать или не повредить кабели при этом. Вы можете загрузить Руководство по установке Ditra-Heat — на английском языке для получения инструкций по установке, но используйте расчеты размеров, упомянутые в этой статье, а не в руководстве, поскольку они относятся к собственной дорогостоящей линейке кабелей для теплого пола Ditra.

Если у вас есть вопросы о том, какой размер кабеля использовать для вашего проекта, просто позвоните нам, и мы вместе решим этот вопрос.Я приветствую любые ваши отзывы о других советах и ​​приемах по прокладке наших кабелей с мембраной Ditra-Heat.

Подъездные пути с подогревом — Системы растапливания снега для бетона

Uponor (ранее Wirsbo)

Бетонные проезды имеют много преимуществ по сравнению с асфальтом, включая большую долговечность, более длительный срок службы и меньшие затраты на техническое обслуживание. Но зимой, когда температура резко падает и идет снег, бетонные и асфальтовые покрытия нуждаются в одинаковом уходе: и то, и другое требует частой уборки лопатой и удаления льда.Или они?

Некоторые домовладельцы и предприятия обеспечивают безопасность и необслуживаемость своих внешних бетонных поверхностей круглый год, устанавливая отапливаемые подъездные пути с системами снеготаяния и льда. Эти внутриплитные системы снеготаяния не только исключают вспашку, изнурительную лопату и разливы льда, но и предотвращают потенциальное повреждение бетона, вызванное снегоуборочным оборудованием и коррозионными антиобледенителями.

Хотя подрядчики обычно устанавливают эти системы в новые плиты перед укладкой бетона, нагревательные элементы также можно установить в существующие плиты.

Найдите подрядчиков по подъездным дорогам рядом со мной.

ПРЕИМУЩЕСТВА СИСТЕМ ОТОПЛЕНИЯ ДОРОГ

Системы снеготаяния популярны как для коммерческого, так и для домашнего использования. Вот несколько распространенных приложений:

• Для удобства. Владельцы элитных домов устанавливают системы на всех своих наружных плитах, включая проезды, тротуары, ступеньки и террасы, чтобы полностью исключить необходимость рытья лопатой.
• Для устранения проблемных точек. Домовладельцы, которые не могут позволить себе установить системы на всех своих наружных бетонных плитах, используют их только там, где скопление снега и льда представляет собой проблему. Это может быть следы колес на проезжей части, передние переходы и ступеньки или проезды с крутыми уклонами.
• Для снижения затрат и ответственности за уборку снега. Владельцы предприятий используют системы в торговых центрах, парковках, автомойках, пешеходных дорожках и погрузочных пандусах, чтобы сократить расходы на снегоуборочные работы и предотвратить несчастные случаи из-за скольжения и падения.

Связано: Как растопить лед, не повредив бетон

ЧЕТЫРЕ КЛЮЧЕВЫХ КОМПОНЕНТА СНЕГОПЛАВКИ

Как правило, доступны два типа систем снеготаяния для использования в наружных плитах на уклоне: Hydronic и electric . Оба используют четыре ключевых компонента, которые превращают всю поверхность плиты в источник лучистого тепла.

1. Нагревательный элемент, встроенный в плиту.
2. Датчики для определения температуры и влажности наружного воздуха.
3. Источник питания.
4. Контроллер для соединения нагревательного элемента, датчиков и источника питания.

ГИДРОННЫЕ СНЕПЛАВКИ

Нагревательный элемент в гидравлической системе представляет собой трубку с замкнутым контуром, изготовленную из гибкого полимера (обычно сшитого полиэтилена) или синтетического каучука, в котором циркулирует смесь горячей воды и пропиленгликоля (антифриз), что очень похоже на используемую смесь. в радиаторе автомобиля. Жидкость нагревается до температуры от 140 до 180 F, чтобы обеспечить достаточно тепла для таяния снега.

Трубки имеют диаметр от 1/2 до 3/4 дюйма и достаточно гибкие, чтобы изгибаться в различных схемах расположения. Он также рассчитан на длительный срок службы. Трубки устойчивы к химическим веществам и коррозии, не становятся мягкими при высоких рабочих температурах и хрупкими при низких температурах наружного воздуха. «Мы предлагаем 25-летнюю гарантию на производительность нашего продукта», — говорит Билл Бейли из Lee Hydronics, установщика гидравлических труб.

Предоставлено Uponor.

Предоставлено Uponor.

Требования к гидравлической мощности

Источник тепла — обычно водонагреватель или бойлер — может питаться от любого источника энергии, который удовлетворяет системным требованиям Btu, включая природный газ, электричество, масло, дрова или даже солнечные коллекторы. Для таяния снега в жилых домах и небольших коммерческих помещениях Bailey рекомендует выделять от 100 до 150 британских тепловых единиц на квадратный фут поверхности плиты. Циркуляционный насос и коллекторы подачи и возврата, установленные в легкодоступном месте, передают воду между источником тепла и трубопроводами.

Элементы успешной эксплуатации систем водяного отопления

Успешная работа системы водяного отопления зависит от правильного расстояния между трубками и их расположения. Поскольку горячая вода выделяет тепло при прохождении через плиту, производители обычно рекомендуют укладывать трубы по спирали или змеевику, чтобы помочь равномерно распределить тепло. Расстояние между трубами зависит от нескольких факторов, включая желаемую скорость таяния снега, количество изоляции, используемой под плитой, и ожидаемую скорость потери тепла.Типичный интервал для внешней плиты на уклоне составляет 6 дюймов по центру, что удобно соответствует 6-дюймовой сетке арматурной сварной проволоки, но в некоторых случаях может потребоваться более близкое расстояние.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СНЕГОПЛАВКИ

Вместо горячей воды в электрических системах используются горячие провода для обогрева поверхностей тротуара. Провода окружены слоями изоляции, медной оплеткой заземления и внешней защитной оболочкой из ПВХ или полиолефина, образуя гибкий кабель диаметром от 1/8 до 1/4 дюйма.Кабель может быть отрезан по длине или сращен на строительной площадке в соответствии с различными схемами расположения.

Для упрощения установки также доступны предварительно заданные маты с уже встроенными в них кабелями. Некоторые производители могут настраивать коврики для конкретных целей.

Требования к электроэнергии

Для эффективного таяния снега кабель должен обеспечивать мощность нагрева от 36 до 50 Вт на квадратный фут поверхности плиты. В зависимости от размеров отапливаемой площади домовладельцам может потребоваться модернизировать свою электрическую панель или установить отдельную цепь для обеспечения достаточной мощности.

«Для обогрева подъездной дороги площадью 1000 квадратных футов мощностью 36 ватт на квадратный фут потребуется 156 ампер электроэнергии (36 000 ватт, разделенных на 230 вольт)», — говорит Родни Блэкберн из Центра теплых полов, установщика электрических нагревательных кабелей. в первую очередь для рынка жилой недвижимости. «Чтобы снизить эксплуатационные расходы, некоторые домовладельцы просто прокладывают кабели в дорожках от шин на подъездной дорожке», — добавляет он.

Теплый пол обычно размещает кабели от 3 до 5 дюймов по центру, что позволяет растапливать от 2 до 4 дюймов снега в час, говорит Блэкберн.Для равномерного нагрева кабели должны быть расположены в виде змеевика, проходящего по наименьшему размеру плиты. Хотя электрический кабель закопан в бетон, оба конца кабеля оканчиваются надземной защищенной от атмосферных воздействий распределительной коробкой для легкого доступа.

HYDRONIC vs ELECTRIC: СРАВНИТЕЛЬНАЯ ТАБЛИЦА СИСТЕМ СНЕГОТАЯ

	Гидроник	Электрический
Преимущества	Большая гибкость в выборе источников питания, что может привести к снижению эксплуатационных расходов.	Требуется меньше времени на прогрев, поэтому система реагирует быстрее.
Недостатки	Стоимость установки может быть выше, особенно если необходимо установить отдельный водонагреватель или бойлер.	Для питания системы можно использовать только электричество, поэтому эксплуатационные расходы могут быть выше.
	Требуется дополнительное обслуживание; Уровень пропиленгликоля необходимо регулярно проверять.	Может потребоваться установка отдельной электрической цепи.
	Время отклика меньше; системе может потребоваться постоянный холостой ход.

НА ЧТО ДЕЛАТЬ ПРИ ВЫБОРЕ СИСТЕМЫ СНЕГОТАЯ

Подрядчики и их заказчики должны учитывать множество факторов, прежде чем выбирать тип и размер системы снеготаяния, которая лучше всего подходит для конкретного применения. Дизайн системы, который хорошо работает в одном городе, может быть неадекватным в другом.

«Не все системы снеготаяния одинаковы», — говорит Ларри Дрейк из Radiant Professionals Alliance, организации, объединяющей подрядчиков, оптовиков и производителей лучистого отопления и охлаждения.Он предлагает следующие советы для принятия мудрых решений по планированию и выбору.

• Стоимость и доступность коммунальных услуг:
  Стоимость и доступность коммунальных услуг сильно различаются в зависимости от страны. Владелец должен учитывать стоимость электроэнергии по сравнению с другими вариантами энергии, такими как пропан, нефть, природный газ и солнечная энергия. «С электрической системой единственное, что вы можете использовать, — это электричество», — говорит Дрейк. «С гидронной системой вы можете использовать любой доступный источник энергии, будь то природный газ, пропан, солнечная энергия или даже электричество.»
• Свободное место:
  Электрическая система просто подключается к распределительной коробке. Для гидронной системы владелец должен иметь место для размещения водонагревателя или бойлера, циркуляционного насоса и коллектора.
• Ожидания пользователей:
  Ожидает ли владелец дороги или тротуара все время без снега, или постепенное таяние в течение нескольких часов после снегопада приемлемо? Первое приведет к увеличению затрат на оборудование, установку и эксплуатацию.
• Сток:
  Предусмотрены ли места для стока талого снега? В некоторых случаях может потребоваться установка дренажной системы, особенно если ожидается сильный снегопад.
• Переоснащение:
  Если система снеготаяния должна быть установлена ​​на существующей плите, легче модернизировать электрический кабель, поскольку он имеет меньший диаметр. «Вы можете протыкать бетон и проложить кабели в канавках», — говорит Дрейк. Для гидравлических труб требуется больше удаления бетона.
• Техническое обслуживание:
  Гидронная система обычно требует большего обслуживания. Помимо обслуживания котла и насоса, «вы должны периодически проверять уровень пропиленгликоля, как антифриз в автомобиле», — объясняет Дрейк.

СТОИМОСТЬ ПОДЪЕМА С ПОДОГРЕВОМ

Затраты на эксплуатацию систем снеготаяния сильно различаются в зависимости от размера обрабатываемой территории, местных затрат на коммунальные услуги, среднего общего количества снегопадов и того, насколько быстро пользователь системы хочет растапливать снег.Очевидно, что чем больше обогреваемая площадь и больше снега, тем выше эксплуатационные расходы. Кроме того, для системы, используемой в более холодном климате, может потребоваться более высокая мощность (для электричества) или больше британских тепловых единиц (для гидронной системы), чем для аналогичной системы, используемой в более теплом климате.

Watts Heatway, поставщик гидравлических систем, заявляет, что годовые эксплуатационные расходы составляют от 12 до 25 центов за квадратный фут. Таким образом, в среднем таяние снега на подъездной дорожке площадью 1000 квадратных футов будет стоить от 120 до 250 долларов каждую зиму.

В зависимости от тарифов местных коммунальных предприятий эксплуатация электрических систем может стоить еще дороже.EasyHeat, поставщик электрических ковриков для таяния снега, заявляет, что сезонные затраты на обогрев плиты площадью 1000 квадратных футов мощностью 50 киловатт будут составлять около 276 долларов США в районах с небольшим снегопадом (50 дюймов в год или меньше) и 692 доллара США в районах со средним уровнем снегопада. снегопад (от 50 до 100 дюймов). Эти оценки основаны на средней стоимости киловатт в час 6,92 цента.

Затраты на материалы и установку также сильно различаются. По словам Блэкберна, для электрической системы центров теплого пола стоимость одних материалов составляет от 4 до 6 долларов за квадратный фут.Стоимость системы Lee Hydronics составляет от 5 до 10 долларов за установленный квадратный фут. «Самая большая переменная — это расстояние от встроенной трубки до источника питания», — утверждает Бейли. Чем дальше расположены инженерные сети, тем выше затраты на установку и эксплуатацию.

УСТАНОВКА И ЭКСПЛУАТАЦИЯ СНЕГОПЛАВКИ

Большинство компонентов систем снеготаяния, в частности, источник питания и средства управления, устанавливаются подрядчиком по сантехнике (для гидроники), электрике или HVAC. Но подрядчики по бетону часто привлекаются, когда приходит время встраивать нагревательные элементы в плиту.Процедуры аналогичны для обоих типов систем.

• Перед заливкой бетона проложите трубу или кабель на заранее определенном расстоянии.
• Закрепите его на сварной проволочной арматурной сетке, используя нейлоновые или пластиковые стяжки или зажимы, которые не подвержены коррозии.
• Используйте пластиковые стулья для поддержки проволочной сетки, чтобы присоединенная трубка или кабель находились примерно на 2 дюйма ниже поверхности готовой плиты.
• «Минимальное бетонное покрытие в 2 дюйма дает хорошее время отклика», — говорит Бейли.Если нагревательный элемент встроен в плиту ниже, теплу требуется больше времени, чтобы достичь поверхности, что приводит к потере энергии.

На компенсационных швах, где движение плиты может вызвать напряжение, необходимо соблюдать особые меры предосторожности. «Мы прокладываем электрический кабель от первой плиты, формируем 6-дюймовую петлю в песчаную траншею под компенсатором, а затем протягиваем кабель до следующей плиты. Это позволяет перемещать плиты без повреждения кабеля, «объясняет Блэкберн.Bailey рекомендует обернуть гидравлические трубки изоляцией труб там, где они проходят через компенсаторы. «НКТ может принимать линейное растяжение в компенсаторах; проблема заключается в сдвиговом движении», — говорит он. «Изоляция действует как подушка, если плиты поднимаются или опускаются».

Как электрические, так и гидравлические системы должны быть проверены до и во время укладки бетона, чтобы гарантировать отсутствие повреждений нагревательных элементов во время установки. Для гидравлических систем трубопровод испытывается под давлением сжатым воздухом или водой в соответствии с рекомендациями производителя.В электрических системах к кабелю прикрепляется омметр для сравнения показаний с заводскими значениями, которые указаны на бирке UL кабеля.

Системные датчики и органы управления

Системы снеготаяния могут управляться вручную или автоматически. Автоматические контроллеры используют датчики для включения нагревательного элемента и определения, когда пора выключить; пользователю не обязательно быть рядом, чтобы активировать элементы управления. Датчики измеряют температуру и влажность воздуха. Когда они обнаруживают присутствие влаги при температуре воздуха, близкой к нулю, система автоматически включается и поднимает температуру бетонной поверхности примерно до 45 F.Когда осадки прекратятся или температура воздуха повысится, система отключится. Переключатель блокировки позволяет пользователю при необходимости управлять системой вручную.

При сильном снегопаде, когда снег накапливается быстрее, может потребоваться дополнительное время на нагрев для полного удаления. Датчики могут быть установлены на обогреваемом тротуаре, на ближайшей стойке или в любом месте, не защищенном от непогоды, например, на навесе гаража или на крыше. Более сложные системы могут иметь несколько датчиков, которые независимо контролируют разные зоны покрытия.

Некоторые владельцы систем, особенно предприятия, которые не работают круглосуточно, предпочитают ручное управление, которое не зависит от датчиков. Эти контроллеры, как правило, дешевле в установке и могут быть включены только тогда, когда требуется уборка снега.

После активации гидравлические системы обычно имеют более медленное время отклика, чем электрические системы, потому что жидкость, которая циркулирует по трубопроводу, сначала должна быть нагрета. Если критически важна быстрая реакция, гидравлические системы могут работать зимой на пониженной скорости холостого хода, чтобы жидкость в трубах оставалась достаточно теплой, чтобы быстро реагировать на надвигающийся снегопад.

Важность изоляции

Добавление изоляции как под плитой, так и возле ее открытых краев снижает потери тепла в землю и позволяет плите быстрее нагреваться, что снижает общие эксплуатационные расходы. «Мы всегда изолируем основание, потому что это помогает системе нагреваться более эффективно», — говорит Блэкберн. «Если мы этого не сделаем, пользователь должен будет эксплуатировать систему с более высокой мощностью на квадратный фут».

Многие производители рекомендуют изолировать плиту жестким пенополистиролом толщиной от 1 до 2 дюймов.Но и Блэкберн, и Бейли предпочитают использовать светоотражающую изоляцию, состоящую из слоя алюминиевой фольги, зажатой между двумя слоями полиэтиленовых пузырей. Bailey использует продукт Covertech Fabricating толщиной всего около 5/16 дюйма, который также служит пароизоляцией. «Толщина пенопласта может быть проблемой для плиты толщиной всего от 4 до 5 дюймов», — говорит Бейли. Кроме того, если пенопласт не размещен на идеально ровном основании, он может треснуть, что снизит его изоляционные свойства. Поставляемая в рулонах светоотражающая изоляция также легче переносится и устанавливается рабочими.

Ремонт систем снеготаяния

Хотя гидравлические трубки и электрический кабель защищены прочной внешней оболочкой, они не защищены от повреждений, особенно во время установки. Большинство повреждений можно исправить, поэтому производители рекомендуют тестировать свои системы как до, так и во время укладки бетона. На этом этапе подрядчикам довольно легко произвести ремонт в полевых условиях, используя комплекты, поставляемые производителем.

После заделки нагревательных элементов ремонт становится более трудным, поскольку сначала необходимо удалить бетон вокруг поврежденной секции.Обнаружить проблемное место также сложнее. По словам Бейли, разрыв в гидравлической трубке можно обнаружить с помощью инфракрасного сканера, улавливающего тепло. Чтобы обнаружить обрыв электрического кабеля, Blackburn использует электронную систему обнаружения, которая может определить, на скольких линейных футах вниз по кабелю находится разрыв.

Во избежание повреждения труб или кабелей во время укладки бетона подрядчикам запрещается проезжать по ним грузовиками товарной смеси. Вместо этого они должны использовать насосы или тачки для укладки бетона.

РЕСУРСЫ ДЛЯ ПОДРЯДЧИКОВ, ЧТОБЫ УЗНАТЬ БОЛЬШЕ О СНЕГОПЛАВЛЕНИЯХ

Для того, чтобы эти системы работали эффективно и в полной мере обеспечивали свои преимущества, они должны быть правильно установлены.

Подрядчики, желающие узнать больше об этих системах и процессе установки, могут получить помощь из следующих источников:

• См.