СТРОИТЕЛИ - строителна техника, материали, технологии, инструментигодина II, брой 1, януари 2005

Електрически отоплителни инсталации

Електрически отоплителни инсталации

“Топлият под” е познат още от древността. И до днес ни удивлява конструкцията на старите римски и турски бани, където по специални вградени в пода канали, е протичал топъл въздух и равномерно е отоплявал цялото помещение. В началото на миналия век идват на мода водните отоплителни системи, а през последните 20–25 години все по–предпочитани са електрическите отоплителни инсталации.

текст Десислава Йовчева

Всъщност защо е така?
Нека да започнем разглеждането на електрическите отоплителни системи с техните основни характеристики. Основният физически принцип, валиден тук, е, че излъчваната топлина се разпределя равномерно в помещението, непосредствено над пода – там, където се движим или работим. Електрическото отопление може да се вгради в пода или стената, като сравнено с конвекторния тип отопление, топли по-добре. То позволява стайната температура да се намали с 2 до 3˚С, без това да се отрази на топлинния комфорт на хората в помещението. Освен това, за всеки намален градус от температурата на околната среда, разходите за отопление намаляват средно с 5–6%, което води до реализиране на значителни (до 40%) енергийни икономии.
Основни елементи
Основните елементи на електрическата отоплителна инсталация са:
Нагревателна секция – електрически съпротивителен кабел;
Регулираща апаратура – терморегулатор, свързан с датчици за температура;
Допълнителни аксесоари – монтажна лента, кабелни скоби, съединителни муфи;
Топлоизолация.
Електрическият съпротивителен кабел на външен вид прилича на всеки друг обикновен кабел, но съществено се различава по предназначението си. Той не предава електрически сигнали или мощност на разстояние, а преобразува протичащия по него електрически ток в топлина. Обикновено неголяма част от електроенергията наистина се преобразува в топлина (това важи за всеки един кабел или проводник), но тя е незначителна - едва 1–3%, а при това се смята за нежелан ефект. При електрическия нагревателен кабел всичко е наобратно – цялата 100% мощност трябва да се преобразува в топлина. Отделената мощност за единица дължина от кабела се явява най-важният технически параметър на нагревателната секция. В повечето случаи се използва кабел с топлоотдаване от 15 до 25W/m, но в случаите на дървено покритие се инсталира кабел с по-ниска мощност 5–10W/m.
Може да се каже, че нагревателният кабел представлява обикновен нагревателен елемент, изпълнен по кабелна технология.
Разпространени са два вида нагревателни кабели: едножилен екраниран и двужилен екраниран. За инсталиране в жилищни и административни помещения е разрешено използването единствено на двужилния екраниран кабел. Кабелът има два проводника (или жила) – нагревателен и възвратен. Целият кабел е много добре екраниран, тъй като около проводниците са положени няколко отделни изолации – първата от високомолекулен полиетилен, върху нея медна или стоманена екранираща оплетка и накрая PVC-изолация. Специалистите са категорични, че кабелът е изключително надежден, поради наличието на екраниращата оплетка. В случай на повреждане на кабела (механично пробиване) или проникване на вода, тя ще играе роля на “гръмоотвод”, тъй като опасното напрежение ще е съсредоточено между нея и единия от проводниците. Подобен авариен режим моментално ще задейства автоматиката за изключване на цялата система.
По време на работа температурата на нагревателния кабел не превишава 50–60˚С и напълно се изключва опасността от възникване на пожар, тъй като изолацията му издържа температури над 100˚С.
Регулиращата апаратура в електрическата отоплителна система се явява терморегулатор, свързан с датчици за измерване на температурата на пода или въздуха в помещението. Съществуват различни видове терморегулатори: от обикновени електромеханични до изключително сложни, снабдени с микрокомпютър и възможност за самообучение. Какъв да изберем?
Възможностите са разнообразни и изборът на вида терморегулатор основно ще зависи от вида и предназначението на отопляваното помещение. Все пак има някои правила, които трябва да се спазват. Например, в санитарни помещения, антрета, спални (дори когато електрическото отопление е спомагателно, а не основно), се препоръчва използването на електронен терморегулатор с температурен датчик за под. Във всекидневни помещения, коридори, административни или избени помещения – терморегулатор с комбиниран температурен датчик за под и въздух. При големи отоплителни инсталации с мощност над 3kW е подходящо инсталирането на програмируем терморегулатор или таймер. На пазара вече са достъпни и терморегулатори с възможност за програмиране в срок от 1 до 7 денонощия напред.
Най-новото поколение електронни терморегулатори са снабдени с програмируем таймер и възможност за самообучение. Така отоплението динамично се регулира, като се прогнозира времето на включване и изключване, в зависимост от параметрите на околната среда и предпочитанията на обитателите. Така за тях се гарантира постигане на максимален топлинен комфорт. Интелигентните терморегулатори могат да се комбинират с подов или въздушен датчик, или и с двата едновременно. Видът на температурния датчик, както посочихме по-горе, зависи от предназначението на помещението. Например, в мокро помещение терморегулаторът се монтира извън него, като е необходим единствено подов датчик.
Допълнителните аксесоари за монтаж включват кабелни скоби за фиксиране на нагревателния кабел към пода. Възможно е кабелът предварително да е закрепен към специална подложка (наричана още рогозка) със самозалепваща се лента от едната страна. Може да се използва и специална метална решетка, към която се прикрепя кабела, например при приложения за подгряване на огледало или при инсталиране под тънки дървени подове.
Друг допълнителен елемент са съединителните муфи. На края на нагревателната секция се намират т.нар. “студени краища” на кабела. Съединителните муфи служат за свързване на “студените краища” на нагревателния кабел с извод към електрическата мрежа.
Топлоизолацията се полага преди нагревателния кабел, за да се намалят загубите от разсейване на топлина. Това може да е стиропор, стиродур, пенополистирол или подобен материал с дебелина минимум 2см. Естествено, при по-дебела топлоизолация и топлинните загуби ще са по-малки.
При инсталиране на електрическо отопление в мокри и влажни помещения, в подовата конструкция винаги трябва да има и хидроизолационен слой за предотвратяване проникването на влага под пода. За повишаване на топлинния ефект се препоръчва полагане на допълнителен топлинен екран от алуминиево фолио върху топлоизолацията, а за избягване на нежелано напукване на пода (вследствие от температурни разширения), по целите ръбове на помещението се поставя картон или друг мек материал (като борд), с дебелина 1,5–2см.
Инсталиране на електрическата
отоплителна
инсталация
Възможността електрическото отопление да се инсталира както върху нови, така и под или над вече готови настилки, го прави особено предпочитано за работа. Монтирането е лесно и бързо, без да са необходими специални инструменти и устройства. Все пак, след инсталирането цялата система трябва да се свърже и провери от квалифициран електротехник, в съответствие с електрическите стандарти и правила по БДС и инструкциите на производителя!
Кабела се полага “змиевидно” обикновено под цименто–пясъчна замазка, дебелината на която зависи от редица условия. При прокарване на електрическо отопление в нова сграда, първо пода трябва добре да се изравни и нивелира. Полага се топлоизолация с дебелина 5–10см и по възможност се покрива с алуминиево фолио за повишаване на топлинния ефект. След това се инсталират нагревателните кабели, като се прикрепят с монтажни кабелни скоби към пода. Върху така подготвената инсталация се полага цименто–пясъчна замазка, с дебелина 2-3см. При разстилането й трябва да се внимава да не се прекъснат или изкривят нагревателните кабели. Времето за пълното изсъхване на замазката може да варира до 28 денонощия, като около 6 дена след полагането й е необходимо да се провери целостта на инсталацията от квалифициран специалист, чрез измерване с тестер. Връзките между “студените краища” на нагревателната секция и извода за електрическата мрежа остават зациментирани в пода. Изводът представлява гъвкав кабел, който се полага в стената до мястото за захранване (терморегулатора). Върху вече изсъхналата замазка могат да се настелят теракотени плочи, мокет, балатум или килим.
Готовите нагревателни рогозки са удобни за инсталиране направо върху вече готова настилка. Те се разстилат и се фиксират към пода със специална самозалепваща се лента. Отгоре се нанася тънък слой специална замазка. Подът ще се повдигне почти незабележимо с 2–3см. След втвърдяване на замазката може да се постави теракота или друга настилка.
При ремонт на тънки дървени подове електрическата отоплителна система претърпява някои изменения. Тогава кабела се полага върху метална решетка, която се инсталира под покритието (дървен или ламиниран паркет, дюшеме), като между пода и кабела се оставя въздушна междина 3–5см. За подобряване на топлоотдаването, под металната решетка може да се положи фолио от топлоизолационен материал с дебелина от 3 до 10mm. Така ще се постигне икономия на електроенергия между 15–20%. Все пак трябва да се има предвид, че дървото по принцип има нисък коефициент на топлоотдаване и голяма част от излъчваната топлина остава под пода, във въздушната междина. Идеалното подово покритие за “топъл под” са керамичните плочи или керамогранит.
Безопасност
Вече посочихме, как чрез екраниращата оплетка на двужилния нагревателен кабел, потребителите са защитени от поражения. Освен това при тези кабели няма вредни за здравето магнитни излъчвания, а спазването на инструкциите по инсталиране и безопасност е гаранция за безпроблемната работа на тези системи. Все пак инсталацията може да се обезопаси по още един начин, който вече се е наложил като стандарт в Европа, а от скоро и в България. Това е добавянето на автоматична дефектнотокова защита към основното електрозахранване на дома, сградата и т.н. Подобна защита реагира на появата дори на незначителна утечка на ток в инсталацията и моментално изключва електрозахранването. Освен това се изисква наличие на заземителен проводник в електрическата инсталация, което в даден случай може да се окаже трудоемко и скъпоструващо. Все пак монтирането на автоматична дефектнотокова защита е задължително при инсталиране на електрическо отопление в помещения със специално предназначение, например в болници и т.н.
И така, електрическото отопление с нагревателни кабели е безопасно, практично и удобно. Инсталира се бързо и е подходящо за полагане както в нови, така и при реконструкция на стари помещения. Това е един оптимален вариант за всеки, който желае успешно да съчетае топлинния комфорт и енергийната ефективност.