Kaapelilämmitysjärjestelmä - lämmitysjärjestelmä , joka muuntaa sähkön lämmöksi virran lämpövaikutuksen vuoksi erityisten kaapeleiden muodossa olevissa lämmityselementeissä .
Kaapelilämmitysjärjestelmiä käytetään laajalti. Niiden etuja ovat kaapelin pienet kokonaismitat ja laajat voimansiirtomahdollisuudet. Sovellusesimerkkejä ovat:
Kattolämmitys lämpökaapelilla
Resistiivinen kaapeli putken lämmitykseen
Kaapelijärjestelmä Thermomat lattialämmitykseen
Vesikourujen lämmitys lämpökaapelilla
Kaapelijärjestelmien tärkein etu on kaapelien suhteellisen pieni poikkileikkaus, minkä vuoksi tällaisten järjestelmien lisääminen ei merkittävästi lisää niiden rakenteiden mittoja, joihin ne asennetaan. Lisäksi nämä järjestelmät saavat virtansa suhteellisen ohuista kaapeleista, jotka on helppo asentaa, joten ne on helpompi asentaa kuin kuumavesijärjestelmät. Energiahäviöt tällaisissa järjestelmissä ovat paljon pienemmät kuin kuumavesijärjestelmissä, koska syöttökaapelit on tehty pienellä resistanssilla ja lämpöhäviöt niissä ovat merkityksettömiä, kun taas kuuma vesi jäähtyy selvemmin siirron aikana.
VikojaKaapelijärjestelmien heikko kohta on sähköturvallisuus. Niiden asennuksen aikana on ryhdyttävä vakaviin varotoimiin sen varmistamiseksi, että kaikki komponentit on kytketty oikein (mukaan lukien maadoitus ), että kaapelit on vedetty oikein ja suojattu mekaanisilta vaurioilta.
Myös lämmityskaapelit voivat joissain tapauksissa ylikuumentua ja epäonnistua tai aiheuttaa tulipalon . Tämä haitta on erityisen ominaista resistiivisille kaapeleille. Siksi kaapelin asennuksen tulee tarjota sille riittävä jäähdytys, estää kaapeliosien päällekkäisyydet, jotta ylikuumeneminen on mahdotonta ääritapauksissakaan. Lattialämmitystä asennettaessa ja käytettäessä on välttämätöntä sulkea pois sähkölämmitysosien kosketus lämpöeristykseen, koska tämä voi johtaa kaapelin ylikuumenemiseen. Lämmöneristyksen päälle on tarpeen asentaa palonkestävä kerros, esimerkiksi sementtitasoite, jonka paksuus on 5-10 millimetriä, ja saman paksuinen kipsilevy tai metallikalvo [1] . Käyttökelpoiseen itsesäätyvään kaapeliin perustuvissa järjestelmissä ei ole tällaista haittaa, koska niitä ei uhkaa vyöhykkeen ylikuumeneminen risteyksessä: niiden lämmityselementit vähentävät lähtötehoa ja poistavat ylikuumenemisen uhan. On kuitenkin ymmärrettävä, että itsesäätyvässä kaapelissa voi olla piilotettuja vikoja, jotka muuttavat sen materiaalien ominaisuuksia; seurauksena on mahdotonta poistaa täysin ylikuumenemisen uhkaa, ja siksi kaapelia asetettaessa on välttämätöntä huolehtimaan jäähdytyksestä. Vertailun vuoksi kuumavesijärjestelmillä ei ole tätä haittaa, koska niiden putkistoja ei voida lämmittää verkkoveden lämpötilan yläpuolelle.
Lämmitysjärjestelmä koostuu yhdestä tai useammasta lämmityskaapelin pituudesta ja mahdollisesti termostaatista ja lämpötila-anturista.
On resistiivisiä ja itsesäätyviä kaapeleita. Resistiivinen kaapeli on yksi tai kaksi ohutta metallista kierrejohdinta , jotka on suljettu eristykseen . Tällainen kaapeli on suhteellisen halpa, mutta se valmistetaan osissa, joissa on ennalta valittu pituus ja vastus, joten sitä ei voida leikata mihin tahansa pituuteen. Yksijohtiminen kaapeli on kytketty molemmista päistä. Kaksijohtimisille kaapeleille on mahdollista kytkeä toisesta päästä, kun taas toisessa päässä johtimet on oikosuljettu ja eristetty. Monissa tapauksissa yhdestä päästä yhdistäminen on etu, koska se vaatii vähemmän sisäänvientikaapeleita. Etuna on alhaiset kustannukset, ei käynnistysvirtoja, tehon pysyvyys ajan myötä. Resistiivinen kaapeli vaatii erityistä valvontaa kahden lämmityssydämen välisen kosketuksen puuttumiseen sekä lämmönpoiston esteiden puuttumiseen.
Tämän idean kehitys on poikkileikkaus (vyöhyke) lämmityskaapeli. Tällaista kaapelia pitkin kulkee kaksi matalaresistanssista johdinta , joiden väliin on kytketty lyhyitä kierukkamaisia lämmitysjohtimia tietyllä jakovälillä. Tällainen kaapeli on kalliimpi ja paksumpi kuin tavallinen kaksijohtiminen kaapeli, se voidaan leikata vapaasti tietyllä jakovälillä, se on kytketty toisesta päästä. Haitat - kaapelin paikallisen ylikuumenemisen mahdollisuus, kylmien vyöhykkeiden esiintyminen asennuksen aikana piirin alussa ja lopussa. Edut ovat alhaiset kustannukset, käynnistysvirtojen puuttuminen, jatkuva teho ajan myötä, teknisempi asennus verrattuna resistiiviseen kaapeliin, lämmityspiirin korkea luotettavuus, koska vaurion tai paikallisen ylikuumenemisen ja yhden tai useamman lämmitysvyöhykkeen vikaantuessa, vain vaurioitunut kaapeli ei toimi.
Itsesäätyvän kaapelin avulla voit vapauttaa eri määrän lämpöä pituuden eri osissa vaarantamatta kaapelin kuluttajaominaisuuksia. Kaapeli ei voi kuumeta itseään eristyksen tuhoutumiseen ja sähkökaaren syntymiseen tai kotitalousmateriaalien itsestään syttymiseen, joten sen palovaara on erittäin pieni. Turvallisuus, asennuksen ja huollon helppous ovat määrittäneet käyttöalueen - tämä on katon, pienten alueiden ja jopa 500 metrin pituisten putkien lämmitys. Kaapelin rakenne koostuu kahdesta metallisäikeisestä sydämestä, jotka on suljettu erityiseen johtavaan polymeeriin (puolijohdematriisi), joka muuttaa sähkövastusta riippuen kaapelin lämpötilasta. Matriisi, kun sähkövirta kulkee sen läpi, tuottaa lämpöä. Kaapeleissa on metalliverkko ulkoeristeen ja matriisin välissä. Tällaiset kaapelit luokitellaan kahden indikaattorin mukaan: ensimmäinen indikaattori on kaapelin lineaarimetrin teho 10 ° C:ssa, toinen indikaattori on kaapelin teho jäässä tai vedessä (katon lämmitykseen). Tarvittavan pituiset palat voidaan leikata paikoilleen.
Kaapelilämmitysjärjestelmiä käytettäessä on tarpeen järjestää suojamaadoitus , käyttää RCD:tä ja potentiaalin tasausta.
Lämmityskaapeleita käytetään yhdessä lämpötilansäätölaitteiden kanssa (termostaatit , anturit , lämpötilansäätimet jne.), jotka mittaavat ilman lämpötilaa huoneessa, maaperässä tai katossa (riippuen järjestelmän käyttötarkoituksesta) ja sammuttavat / kääntävät kaapelissa lämpötilasta riippuen.
Katon lämmitykseen tarvittava teho Venäjän olosuhteissa on 250 - 350 W/m². Lämmityskouruille ja vesikouruille vaadittu teho on 30 - 60 W/m. Kaksikerroksisen 10×10 m:n rakennuksen kattoylityksen lämmitettävä pinta-ala on noin 28 m², kourujen ja viemärien pituus noin 70 m, jolloin tehonkulutus on noin 6,5 kW. Ohjelmoitavan termostaatin valinta ja sen oikea asetus vähentää virrankulutusta jopa 50 %.