Укладка бетонного раствора при минусовой температуре требует специальных мероприятий, предупреждающих замерзание воды. Это приведет к потере прочности, уменьшит надежность возводимого сооружения. Существует много технологий поддержания постоянной температуры компонентов смеси. Эффективным способом, обеспечивающим нормальное затвердевание, является применение специально созданного нагревательного провода ПНСВ. Интересен вопрос бытового применения. Рассмотрены основные параметры, характеристики, практические вопросы.
Параметры, сфера применения
Свойства определены требованиями ТУ 16.К71-013-88, код ОКП 35581304. Применяется для прогрева:
- Монолита, армированного бетона на строительстве промышленных объектов,
- Объектов, зданий, сооружений промышленных комплексов различного назначения, строительных механизмов,
- Может применяться системами обогрева бытовых и производственных строительных конструкций.
Маркировка ПНСВ обозначает конструкцию, область использования, материалы: «П»ровод «Н»агревательный, одинарный «С»тальной проводник, изолирован полихлор«В»инилом.
Базовые, определяющие показатели демонстрируются таблицей:
| Показатель | Значение |
|---|---|
| Эксплуатационная температура среды, °C | -60 ÷ +50 |
| Температура рабочего разогрева, °C, максимально | 80 |
| Монтаж проводится при температуре выше, °C. | -15 |
| Сопротивление изоляции провода длиной 1 км, больше, мОм: | 1 |
| Толщина изоляции, мм | 0.8 |
| Удельная мощность (напряжение 220 В, 20°C), Вт/метр | 20 |
| Срок эксплуатации, лет | 16 |
Физические, химические особенности материалов придают параметрам значения, обеспечившие:
- Отсутствие реакции при взаимодействии с водой, химически активными водными растворами соли, щелочей, концентрация раствора которых достигает 20÷30%,
- Прочность, позволяющая изгибать на ролике, размер которого равен десяти диаметрам провода, без утраты механических свойств не менее трех циклов,
- Возможность работать режимами постоянного длительного нагрева или импульсном, кратковременном повторяющемся.
Выполняя работы по укладке нужно учитывать ограничения:
- Изгибание производится с радиусом, величина которого меньше пяти диаметров,
- Не допускается пересечения под любым углом или касания в прогреваемом объеме,
- Запрещается располагать провода не ближе, чем 15 см друг от друга.
Диапазон модельного ряда ПНСВ широк. Конкретные значения величин геометрического размера определяются техническими условиями предприятия – изготовителя соответственно требований соответствующего ГОСТ. Тенденция зависимости параметров от номинального диаметра жилы заложена ТУ 16.К71-013-88, иллюстрируется таблицей:
| Зависимость характеристик от диаметра | |||||
| Номинальные значения параметров | Номинальный диаметр проволок, мм | ||||
| 1 | 1.1 | 1.2 | 1.3 | 1.4 | |
| Конструктивные: | |||||
| Наружный диаметр (размеры), мм | 2.6 | 2.7 | 2.8 | 2.9 | 3 |
| Расчетная масса длины1 км, кг | 18 | 18.5 | 19 | 19.5 | 20 |
| Электрические: | |||||
| Сопротивление 1 метра токопроводящей жилы, Ом | 0.22 | 0.18 | 0.15 | 0.13 | 0.11 |
| Длина нагревательной секции, (для 220 В, м | 80 | 95 | 110 | 125 | 140 |
Схема подключения, оборудование для подогрева
Подогрев залитого бетона, проводится только мощными подрядчиками на больших объектах. Метод дорого стоит, требует наличия работников высокой квалификации, специального оборудования. Трансформаторная подстанция обогрева обеспечивает питание греющей проводки пониженным напряжением, дает возможность использовать большой ток пониженного напряжения.
Например, популярная подстанция КТПТО с масляным трехфазным трансформатором ТМТО-80 обладает такими основными техническими характеристиками:
| Характеристика | Величина |
|---|---|
| Номинальная мощность, кВА | 80 |
| Напряжение питание питания, три фазы, В | 380 |
| Напряжения ступеней переключения стороны нагрузки (СН), В | 55, 65, 75, 85, 95 |
| Ток на СН режимов 55, 65, А | 520 |
| Ток на СН режимов 75, 85, 95 А | 471 |
Дополнительно может автоматически или вручную регулировать прогрев бетона в интервале 0÷100°C. Остальные функции подстанции, не относящиеся к подогреву, сейчас рассматриваться не будут.
Нагревательные секции могут быть подключены к трансформатору по однофазной или трехфазной схеме звездой или треугольником. Трехфазные нагреватели делают нагрузку сети более равномерной.
Параллельным включением нужного количества секций набирается достаточная для обогрева необходимой площади мощность.
Расчет нагревательной секции
На сегодняшний день существует много вариантов онлайн калькуляторов, удобных, позволяющих мгновенно получить точную мощность, количество, сечение греющего кабеля. Приведенный ниже расчет иллюстрирует логику, приводит методику проведения вычислений самого общего вида.
Под мебелью, коврами, другими атрибутами домашней обстановки, подогрев размещать запрещено. Необходимая для подогрева одного квадратного метра мощность зависит от назначения помещения. Составляет, при использовании дополнительного к основному подогрева:
| Название помещения | Мощность Вт/м 2 |
|---|---|
| Нежилые | 110÷120 |
| Жилые | 110÷130 |
| Сантехнические | 120÷150 |
| Неотапливаемая лоджия | 180 |
Вариант использования как единственного элемента отопительной системы, потребует 160÷200 Вт/м2.
Например: рассчитывается электрический теплый пол, необходимая площадь обогрева 10 м2, имеется ПНСВ 1,2. Характеристики взяты из таблиц параметров:
- Мощность подогревателя пола спальни, для необходимости обеспечения 120 Вт/м2, Вт: 10*120=1200,
- Длина элемента нагревателя 1200 Вт, удельная мощность 20 ватт на погонный метр, метров: 1200/20=60,
- На одном квадратном метре нужно уложить (выполняя требования ТУ), метров провода: 60/10=6,
- Омическое сопротивление 60 метров провода, удельное сопротивление одного метра стальной жилы равно 0,15 Ом составит, Ом: 60*0,15=9,
- Включенная в сеть 220В секция нагрева с проводом диаметром 1,2 мм. не может быть длиной менее 110 метров (ТУ). Иначе получится: сопротивление укороченного элемента уменьшается, ток возрастает, что вызывает перегрев, увеличивается вероятность разрушения. Активное сопротивление секции нагрева равно, Ом: 110*0,15=16,5. Рекомендованный ТУ ток эффективного нагрева составляет, А: I=U/R=220/16,5=13,33. Округленно 13 ампер.
- Расчетные 60 метров провода короче нормированной длины секции, не могут напрямую быть запитаны сетью. Требуется понижающий напряжение трансформатор. Рассчитать его можно так:
- Вторичная обмотка: напряжение, В: U=I*R=13*9=117, мощность, Вт: P=U*I=117*13=1521
- Полная мощность трансформатора, Вт: 1521*1,25=1901,3
Итого: для устройства теплого пола площадью 10 м, необходимо:
- 60 метров провода ПНСВ 1,2,
- Понижающий трансформатор мощностью 2 киловатта, напряжение вторичной обмотки 110÷120 вольт.
Подходящим вариантом при подборе трансформатора может оказаться сварочный аппарат.
Применение терморегулятора повысит комфортность пользования теплым полом, позволит экономнее расходовать электрическую энергию.
Основы технологии укладки и монтажа
После приобретения необходимого нагревательного материала, начинается изготовление системы подогрева:
- Покупная бухта или бобина нарезается на нагревательные секции, длины которых определены ТУ, в необходимом количестве. Допускается изготовление секции из отрезков, обеспечив надежный контакт соединения,
- Концы зачищаются на 4 см, к ним присоединяются «холодные концы» отрезки алюминиевого изолированного проводника достаточной, для подключения к трансформатору, длины. Надежное изолированное соединение должно располагаться внутри обогреваемого объема,
- Нагревательные секции размещаются в опалубке. Принимаются меры для фиксации правильного расположения, отсутствия провисаний, ухода за границы будущего монолита. Если применяется арматура, можно приматываться к ней,
- Не допускается пересечение, касание участков провода в объеме опалубки. Расстояние между проводами не менее 15 см.
- Рекомендуется, улучшая равномерность распределения тепла, обмотать провод тонкой фольгой из металла толщиной 0,2÷0,5 мм,
- Все размеченные «Холодные концы» после укладки должны находиться у одного края,
- Подавать напряжение на ПНСВ, не укрытое раствором полностью, категорически запрещено,
- Перед подключением к трансформаторной подстанции мегомметром проверить отсутствие нарушения целостности изоляции после монтажа.
Во время прогрева бетона на строительных площадках, обеспечивая требования электробезопасности, нужно принимать меры по ограждению опасного участка, ограничению пребывания на нем посторонних лиц.
После полного высыхания использование подогрева полов или стен не представляет опасности.