+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Расход пнсв на 1 м3 бетона

Калькулятор / Расчёт нагревательного провода ПНСВ

Твердение бетона при низких температурах воздуха существенно замедляется, и при ее значениях ниже 5°С бетон необходимо прогревать. Прогрев бетона осуществляется специальным греющим проводом, укладываемым в конструкцию до её бетонирования.

Нагревательный провод ПНСВ (Провод нагревательный со стальной жилой, с изоляцией из поливинилхлоридного пластиката или полиэтилена). Используется для ускорения прогрева бетона монолитных конструкций в зимнее время.

Свойства ПНСВ таковы, что рабочий ток погруженного в бетон провода следует выбирать в 14–16 А. При таком токе (14–16 А) провод ПНСВ будет нормально работает в бетоне, однако на воздухе быстро выходит из строя, поэтому «холодные концы» ПНСВ выполняются из провода АПВ–4 длиной 0,5–1 метр.

Поэтому провод ПНСВ четко отрезают на отрезки определённой длины, чтобы ток в проводе, погруженном в бетон, составлял 14–16 А.

Такими «нитками» прогревочного провода ПНСВ укладываем внутри вашей бетонной конструкции

Шаг витками нагревателей 50–150 мм, если ж/б конструкция контактирует с грунтом (подготовки под полы, фундамент и т. п.), шаг 150–200 мм в местах подливках под колонны и местных заделках шаг 25–70 мм

Такая «нитка» провода ПНСВ обогревает конструкцию толщиной 100 мм, если конструкция толще, то провода ПНСВ внутри вашей конструкции укладывают в ярусы с шагом 80–100 мм по высоте.

Напряжение прогрева = 75 В (третия ступень прогревочных станций). Одной понижающей трансформаторной подстанцией типа СПБ-80, КТПТО-80/86 обогревают 20-30 м³ бетона. Возможно греть небольшие объемы бетона трансформатором 380/36 В. Обычно для провода ПНСВ-1,2 для КТПТО (то есть на 75 В): «нитка» = 28 метров, «отрезок для тройки» = 17 метров.

Подача напряжения осуществляется после окончания бетонирования (температура заливаемого бетона в зимнее время должна быть не ниже +5 °С).

Электропрогрев бетона ведётся в трёхстадийном режиме:

  • разогрев бетона, при скорости подъёма температуры не более 10 °С/ч
  • изотермический прогрев, при этом максимальная температура бетона должна быть не более 80 °С
  • остывание бетона со скоростью не более 5 °С/ч

Подъём температуры бетона происходит за счёт переключения положений трансформатора с 55 В до 95 В при длине нагревательного провода в бухте 28 м. Температуру прогреваемого бетона контролируют электронным термометром Отключение электропрогрева выполняется после набора бетоном прочности 70 % от проектной.

На практике укладку проводов ПНСВ в бетонную конструкцию используют соединением в «треугольник» или «звезду». Провода делят на три равные группы, провода каждой группы соединяют между собой параллельно, полученные три набора проводов соединяют концами в три узла и подключают к трем выходным зажимам станции — соединение «треугольник». При соединении нагрузки «звездой» в конструкции устанавливают набор «троек» — трех отрезков провода равной длины, соединенных предварительно одним концом в узел. Свободные концы всех «троек» соединяют в три узла и подключают к выходным зажимам трансформатора прогрева бетона.

Звезда
Треугольник

Возможные наборы нагревающих проводов из практики

Трансформатор прогрева бетонаДиаметр ПНСВ, ммЧисло «ниток» (при L = 28 м)Число «троек» (при L луча = 17 м)
СПБ-401,224 (3 группы по 8 «ниток»)14
1,421 (3 группы по 7 «ниток»)12
2,09 (3 группы по 3 «нитки»)5
3,03 (3 группы по 1 «нитки»)2
СПБ-631,239 (3 группы по 13 «ниток»)22
1,433 (3 группы по 11 «ниток»)19
2,015 (3 группы по 5 «ниток»)8
3,06 (3 группы по 2 «нитки»)4
СПБ-801,248 (3 группы по 16 «ниток»)
28
1,442 (3 группы по 14 «ниток»)24
2,018 (3 группы по 6 «ниток»)10
3,09 (3 группы по 3 «нитки»)5
СПБ-1001,260 (3 группы по 20 «ниток»)35
1,451 (3 группы по 17 «ниток»)29
2,021 (3 группы по 7 «ниток»)12
3,0
12 (3 группы по 4 «нитки»)7
Трансформатор 380/36 мощностью 6 кВт1,295
Трансформатор 380/36 мощностью 2,5 кВт1,232
Трансформатор 380/36 мощностью 2,0 кВт1,232

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.

>Провод ПНСВ

Изготавливается по ТУ.

Код ОКП 35 5813 04.

Входит в » Единый перечень продукции, подлежащей обязательной сертификации».

Изготавливается по ТУ.

>Описание и конструкция провода ПНСВ

Токопроводящая жила — стальная, однопроволочная, круглой формы.

Изоляция — ПВХ пластикат или полиэтилен.

Условия монтажа и эксплуатации провода ПНСВ

Диапазон рабочих температур от -60°C до +50°C.

Диапазон прокладки и монтажа не ниже -15°C.

Провода стойки к воздействию воды и 20% водного раствора поваренной соли или 30% раствора щелочей Ca (OH)2 или NaOH.

Радиус изгиба проводов при монтаже должен быть не менее 5 наружных диаметров.

Смонтированные провода не должны пересекаться или прикасаться друг к другу, расстояние между проводами должно быть не менее 15 см.

Режим работы проводов повторно-кратковременный или длительный.

Подводка питания к нагревательной секции осуществляется «холодными» концами, места соединения нагревательного провода и «холодного» конца рекомендуется выводить за пределы обогреваемой зоны. Соединение «холодного» конца с нагревательными проводами рекомендуется производить методом пайки с применением бандажа из медной проволоки, посредством клеммных коробок и гильз. Допускается любой другой метод, обеспечивающий надежность соединения при эксплуатации проводов. Для достижения равномерности теплового поля смонтированный провод ПНСВ рекомендуется покрывать металлической фольгой толщиной 0,2 -0,5 мм.

Допускается изготовление нагревательных секций из 2-3 отрезков проводов, при этом соединение токопроводящих жил отрезков может производиться любым способом, обеспечивающим качество соединения.

Минимальный срок службы 16 лет.

Элементы констркуции проводов ПНСВ:

Жила — стальная, однопроволочная, круглой формы
Изоляция — ПВХ пластикат или полиэтилен
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ проводов ПНСВ
Провода предназначены для обогрева при фиксированном монтаже объектов нефтяной и газовой промышленности, монолитного бетона и железобетона, а также для напольных нагревателей при напряжении до 380 В переменного тока номинальной частотой 50 Гц или постоянного тока до 1000 В.
ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ проводов ПНСВ
Провода стойки к смене температуры окружающей среды: от -60°до +50°С
Максимально допустимая температура эксплуатации: +80°С
Прокладка проводов должна проводиться при температуре окружающей среды не ниже -15°С
Провода стойки к воздействию воды и 20-ти процентного водного раствора поваренной соли или 30-ти процентного раствора щелочей Са(ОН)2 или NaOH.
Радиус изгиба проводов при монтаже должен быть: не менее 5 наружных диаметров
Минимальный радиус изгиба: 25 мм
Смонтированные провода не должны пересекаться или прикасаться друг к другу, расстояние между проводами должно быть : не менее 15 мм
Режим работы проводов — повторно-кратковременный или длительный
Подводка питания к нагревательной секции осуществляется «холодными» концами, места соединения нагревательного провода и «холодного» конца рекомендуется выводить за пределы обогреваемой зоны
Соединение «холодного» конца с нагревательными проводами рекомендуется производить методом пайки с применением бандажа из медной проволоки, посредством клеммных коробок или гильз. Допускается любой другой метод, обеспечивающий надежность соединения при эксплуатации

Для достижения равномерности теплового поля смонтированные провода рекомендуется покрывать металлической фольгой толщиной 0.2-0.5 мм
Допускается изготовление нагревательных секций из 2-3 отрезков проводов, при этом соединение токопроводящих жил отрезков может производиться любым способом, обеспечивающим качество соединения
Электрическое сопротивление изоляции проводов, пересчитанное на 1 км длины и измеренное при температуре (20±5)°С : не менее 1 МОм
Гарантийный срок эксплуатации: 2 года со дня ввода в эксплуатацию
Срок службы проводов ПНСВ: не менее 16 лет

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.

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.

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 м2 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.

саморегулирующий нагревательный, в зимнее время

На чтение 7 мин. Просмотров 49 Опубликовано Обновлено

Во время сооружения монолитных бетонных конструкций используется несколько технологий, которые требуются для создания оптимальных температурных условий. Это может быть применение специальных проводов для обогрева или теплоавтоматов, а также тепляков. Первый вариант наиболее востребован, поскольку в сравнении с аналогами менее энергоемкий и финансово затратный.

Зачем нужен прогрев бетона

Если вода в растворе бетона замерзнет, он не наберет технологической прочности

Электропрогрев бетона требуется в холодное время года, когда температура окружающей среды опускается ниже температуры замерзания воды, что влечет за собой гидратацию бетонного раствора. Смесь не затвердевает, как требуется, а частично замерзает.

С приходом тепла начинает активный процесс оттаивания, в результате монолитность конструкции нарушается, что отрицательно сказывается на долговечности и сопротивлении проникновения влаги в полости монолитных блоков.

Чтобы предотвратить нежелательные и опасные для здоровья и жизни человека последствия, обязательно осуществляют прогрев бетона в зимнее время специальными проводами. Расчет метража и схемы прокладки проводят на этапе проектирования здания.

Принцип работы и виды прогревочных проводов

Наиболее распространен греющий провод типа ПНСВ. Это обусловлено простотой установки и приемлемой ценой в сравнении с аналогами.

Еще часто используют аналог ПНСП. Его основное конструктивное отличие заключается в изоляционном материале. Состав – полипропилен, за счет которого обеспечивается возможность повышать максимальную мощность тепловыделителя.

В таблице приведены основные технические и физические характеристики проводов типа ПНСП и ПНСВ.

Марка проводаРасчетная масса 1 000 метров провода, кгОптимальная длина нагревательной секции при напряжении 220 В, мНоминальный наружный диаметр, ммНоминальное значение электрического сопротивления 1 метра нагревательной жилы, Ом
ПНСВ191102,80,12
ПНСВ18,5952,70,18
ПНСВ18802,60,22
ПНСП16,41302,80,11
ПНСП12,71002,60,12
ПНСП14,51102,70,14
ПНСП11,1852,50,18
ПНСП9,6752,40,22

Нагревательные провода типа ПНСП и ПНСВ используются также для организации полов с подогревом в жилых помещениях.

Основная сложность, с которой сталкиваются строители при использовании нагревательных проводов, – необходимость проводить расчет требуемой длины. Незначительные погрешности исправляются за счет регуляции напряжения, которое поступает на прогревочный трансформатор.

Разновидности и особенности кабелей КДБС и ВЕТ

Провод прогревочный ПНСВ

Несмотря на широкое распространение описанные разновидности тепловых кабелей имеют весомый недостаток – необходимость использования специального дорогостоящего оборудования, которое регулирует мощность тепловыделения изменением напряжения.

Решением проблемы становится использование двухжильных секционных саморегулирующихся термокабелей. Отечественная модификация получила название КДБС, а европейская – ВЕТ (производитель — Финляндия). Для их полноценного и бесперебойного функционирования не требуется дополнительное оборудование, они подключаются напрямую к сети в 220 В.

Отличий в конструкции отечественной и европейской модели практически нет. В таблице приведен сравнительный анализ.

Технические особенностиКДБСВЕТ
Степень защитыIP67IP67
Размер секций, мОт 10 до 150От 3,3 до 85
Номинальный диаметр, мм76
Рекомендованный радиус изгиба3525
Сопротивление изоляционного материала, Мом/м103103
Линейная мощность, Вт/м40В зависимости от модели и длины колеблется в пределах 35-45
Рабочее напряжение, Вольт220-240220-230

Отечественные модели имеют свои особенности маркировки. Кодируются они в следующем виде: ХХКДБС YY, где ХХ – это показатели линейной мощности, а YY – длина секции.

Электропрогрев бетона проводом ПНСВ

Заливка раствора в подготовленную для прогрева форму

После проведения и утверждения всех расчетов и схем приступают к прогреву. Технология следующая:

  1. Нагревательный элемент равномерно раскладывается в месте заливки. Важно, чтобы части кабеля не соприкасались друг с другом. Нагревательный объект не должен выходить за границы конструкции и взаимодействовать с опалубкой.
  2. Прежде чем выводить концы кабеля за границы обогрева, холодные концы надежно соединяют с нагревательными выходами методом пайки. Для максимальной защиты места пайки дополнительно оборачивают металлической фольгой.
  3. Проводится тест-проверка с использованием мегаомметра и измерение размеренной нагрузки тока по фазам.
  4. Если система работоспособная и нареканий в реализации проекта нет, конструкцию заливают бетонным раствором.
  5. Через понижающую трансформаторную подстанцию подается ток.

Это самый простой способ, позволяющий эффективно без нарушения особенностей эксплуатации прогреть бетон проводом.

Установка провода

Схема укладки провода

Провод прокладывается внутри опалубки еще до начала заливки полостей бетоном. Как правило, его фиксируют мягкой алюминиевой проволокой к арматуре, но по правилам техники безопасности такой подход в реализации не приветствуется. Минимальный радиус закругления не менее 25 см, обусловлено это большой жесткостью стальной жилы. Это правило особенно актуально при понижении температуры окружающей среды, невзирая на то что виниловая изоляция сохраняет свои физические свойства при температуре до -30 градусов. При -10 градусах крутой изгиб может стать причиной нарушения целостности изоляционного слоя.

Для равномерного прогревания провода прокладывают параллельно друг другу с интервалом не более 15 см. Для 5 м.куб. бетона требуется около 30 м кабеля вида ПНСВ 1,2.

При напряжении в 220В требуется около 17 метров кабеля, а при 380В минимум 31 метр. При таком подходе вся система будет прогреваться равномерно. Если же будет проложена секция большей длины, выделение тепла будет происходить не дальше 5-6 метров от места подключения к питающей сети.

Подсоединение кабеля к питающей сети проводится за границами опалубки. Как правило, осуществляется это при помощи алюминиевых жил, которыми концы ПНСВ плотно обматываются несколькими витками.

Преимущества и недостатки

Таким способом прогревать монолитные бетонные конструкции выгодно за счет экономного энергопотребления и низкой стоимости кабелей. Отдельного внимания заслуживает устойчивость проволоки к химическому воздействию (кислотному и щелочному), что позволяет их применять при добавлении в строительную смесь разных присадок.

Несмотря на весомые достоинства, есть и недостатки:

  • необходимость в использовании специального оборудования – ПТ;
  • сложность в проведении расчетов требуемой длины кабеля.

Стоимость специального оборудования – понижающих станций – высока. Процесс использования недолгий, а стоимость аренды, как правило, составляет около 10% себестоимости агрегата. Применение сварочных аппаратов представляется возможным при обогреве небольших сооружений.

Монтаж секционного обогревочного кабеля

Греющий провод в опалубке

При установке секционного обогревочного кабеля не стоит вопрос с обрезкой, поскольку нагреватели реализуются готовыми секциями, а не в бухтах. Для бетонирования в зимнее время требуется рассчитать мощность обогревающего элемента на основании используемых кубов бетона в монолитной бетонной конструкции.

К технологии ТМО бетона прилагается инструкция, где указано, что на обогрев 1 м.куб. строительной смеси потребуется от 500 до 1500 Вт. Все зависит от погодных условий на улице. Если воспользоваться несколькими несложными техническими приемами, удастся существенно сократить расходы на оплату электроэнергии:

  • предварительно утеплить опалубку;
  • применять специальные насадки для смеси, которые позволяют понижать точку замерзания раствора.

Если предстоит залить перекрытия или балки, расчет требуемого материала проводится из 4 погонных метров на каждый квадратный метр поверхности. Если предстоит возвести объемные конструкции, например, двутавровые бетонные балки, электрообогрев укладывают ярусами с интервалом не более 0,4 метра. Защита греющих проводов позволяет их надежно приматывать к арматуре.

Интервал между электрообогревателем и поверхностями конструкции должен быть не менее 20 см. Для равномерного обогрева расстояние между кабелями должно быть одинаковым.

Достоинства и недостатки сегментированного кабеля

КДБС кабель для прогрева бетона

Сегментированные провода имеют неоспоримые преимущества в сравнении со своими аналогами:

  • несложный расчет длины требуемого обогревательного элемента, простота установки;
  • вероятность поражения электроэнергией минимальная;
  • для организации прогрева строительного материала не требуется дополнительное использование дорогостоящего оборудования.

К недостаткам можно отнести сравнительно высокую стоимость.

Постобработка бетона

Вскоре после прогрева бетонных монолитных конструкций нельзя приступать к их обработке. Предварительно строительный материал должен затвердеть и достичь оптимальных показателей марочной прочности.

Ударные нагрузки также противопоказаны. Допускается резка. Для этого применяют оборудование, оснащенное алмазными насадками, после которых не образуются трещины. В целом прогрев бетона греющими проводами напоминает работу и устройство теплых полов.

Использование нихромовых кабелей для прогрева бетонной смеси запрещено правилами техники безопасности. Кроме того, такой подход обойдется заказчику в большие финансовые затраты.

Провод для прогрева бетона: виды, монтаж

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.

Для предотвращения описанных выше последствий необходим электропрогрев бетона проводами различного типа.

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.

По конструкции кабели обоих производителей не отличаются, однако некоторые их технические характеристики различны:

  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.

Кабель для прогрева бетона ПНСВ обладает и существенными недостатками:

  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».

Подключение проходит в три этапа:

  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.

Важно помнить, что включение провода в сеть  необходимо проводить за пределами опалубки.

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.

Ниже представлены общие рекомендации, придерживаясь которых, можно быстро и правильно смонтировать провод секционного типа для прогрева бетона:

  • 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.

выбор, расчет и применение в работе

Любая стройка не обходиться без бетона. Из него устраивают фундаменты, монолитное перекрытие, стены, полы. В зимний период время застывания бетона значительно больший из-за низких температур. Это не только продлевает срок строительства, но и негативно влияет на прочностные характеристики. Для этого используют провод для прогрева бетона.

Для чего греют бетон

Прогрев бетона в зимнее время осуществляют по следующим причинам:

  • При низких температурах вся вода в растворе превращается в лед. Из-за этого процесс гидратации останавливается. Попросту говоря процесс схватывания прекращается полностью. В этом момент раствор теряет практически все прочностные характеристики.
  • При использовании такого провода смесь набирает свою прочность более быстро, чем в оптимальных условиях. Использовать кабель можно в любое время года.

Какие бывают греющие провода

На рынке предоставлен широкий выбор этой продукции с разными рабочими характеристиками. Кабель для прогрева бетона должен иметь хорошую изоляцию, иначе возможно короткое замыкание или пожар. Это так же позволяет избежать перегиба и перелома. Наиболее подходящий диаметр провода – 1.2 мм, а сопротивление 0.15 Ом/м. Как правило, выпускают провода с одной жилой, но бывают и с двумя.

Разновидности и особенности

На рынке предлагают следующие виды провода для прогрева бетона:

  • Кабель двухжильный для бетона в секциях — КДБС. Этот кабель можно подключать к сети напрямую, из-за чего уже можно отказаться от трансформатора. Его очень просто укладывать и монтировать. Но цена такого вида кабеля «кусается». Кроме того он используется только раз. После затвердевания конструкции достать кабель невозможно.
  • Кабель для прогрева бетона – ВЕТ. Имеет две жилы стали. Для их работы не нужен трансформатор. Главное преимущество – очень экономичен.
  • Кабель ПНСВ. Самый доступный и известный вид. Стоимость нагревательного провода ПНСВ начинается от 1-го рубля за метр. Для работы необходим трансформатор. Есть возможность использовать несколько раз. Чаще всего используют провод прогревочный пнсв сечением 1х1.
  • Провод ПТПЖ. Его технические характеристики схожи с кабелем ПНСВ, в том числе и изоляция под высоким давлением. Различие – количество жил, в данном случае их две.

Технология укладки греющего провода

Перед укладкой кабеля проводят подготовительные работы:

  1. По правилам устанавливают опалубку и арматуру. Важно, чтоб на этих элементах не было наледи.
  2. На верхнем и нижнем поясе арматурного каркаса, с помощью хомутов или скрепок, укладывают кабель.
  3. Шаг между проводами ПНСВ – 80-200 мм. Точное число зависит от температуры воздуха. Уложенные провода не должны соприкасаться и пересекаться.
  4. Не более чем за 25 метров от опалубки устанавливают трансформатор. Возле него раскладывают резиновые коврики.
  5. Участок, где расположена опалубка с тэном и электродами, ограждают.
  6. Устанавливают шинопровода и соединяют с кабелем.
  7. Подключают шинопровод к сети 220 В и тестируют его сначала на холостом ходу.

Какие есть особенности укладки греющего провода?

Прогрев бетона проводом ПНСВ выполняют по схеме треугольник или звезда. В первом случае прогрев обеспечивается за счет разделения кабеля на три равных группы, которые соединяют параллельно. Их объединяют в узлы и подключают к сети. Способ прогрева «звездой» заключается в соединении трех равных проводов в один узел, а свободные концы подключают к зажимам.

Технология прогрева бетона в зимнее время очень проста и не требует особых умений и знаний. Выполнив все рекомендации, греющим проводом можно быстро получить стяжку с необходимыми прочностными характеристиками.

Принципы использовании

Технологическая карта данного процесса должна учитывать следующие нюансы:

  • Жилы кабеля выполнены из стали, которая имеет высокое удельное сопротивление, а, значит, она отдает больше тепла. На воздухе при таких температурах изоляция плавится, поэтому непосредственное подключение кабеля прогрева к сети выполняется с помощью проводника с меньшим удельным сопротивлением.
  • Самое минимальное расстояние между проводами – 15 мм. Иначе вся изоляция расплавится.
  • Кабель укладывают змейкой. Минимальный радиус закругления – 25 мм.
  • Минимальная температура воздуха, при которой можно проводить работы: -15 градусов Цельсия, так как изоляция у большинства проводов выполнена из пластмассы, которая теряет свою гибкость. В результате она может потрескаться.
  • Чтоб нагрев был равномерный, провода накрывают фольгой.
  • Прогрев проводят поэтапно.

Нюансы при расчете необходимой длины

Перед началом проведения работ очень важно правильно рассчитать длину провода ПНСВ для прогрева. При расчете длины учитывают следующие факторы:

  • форму конструкции;
  • температуру воздуха,;
  • марку бетона;
  • теплоизоляцию;
  • ветер.

Учитывают также удельную мощность.
Расход провода для прогрева бетона зависит от типа конструкции – с арматурой и без.
Если трансформатор не используют, то для обогрева бетона используют кабель с минимальной длиной 120 м.

Рассчитать количество провода ПНСВ можно по специальной таблице. Существует несколько вариантов таблиц, в которых учитываются разные нюансы. Специалисты рекомендуют использовать сразу несколько таблиц, чтоб более точно определить количество провода прогревочного ПНСВ 1*1.

Когда можно приступать к обработке бетона после прогрева

Многие специалисты считают, что бетон нельзя обрабатывать после нагрева и до набора бетоном марочной прочности. Такое мнение ошибочно. После прогрева можно выполнять работы, но не все. С ударными нагрузками необходимо повременить. Но можно резать материал. Для этого используют инструмент с алмазными насадками, которые не должны создавать трещины на конструкции.
Прогрев бетона кабелем очень напоминает устройство теплых полов. Поэтому имея опыт – мастер без проблем справиться с прогревом бетона.

Электропрогрев бетона проводом ПНСВ: технология прогрева, расчет длины

Процедура заливки бетона заметно усложняется, если проводить ее в холодное время года. Связано это с возникновением вероятности замерзания воды, что не позволит раствору набрать необходимой технологической прочности. Даже если получится избежать такого эффекта, то рентабельность проводимых работ окажется под вопросом, так как высыхать состав будет на протяжении довольно длительного времени. Решить проблему можно с помощью прогрева бетона. Для этих целей используется провод ПНСВ.

Для прогрева бетона вам потребуется приобрести или арендовать станцию или трансформатор для прогрева бетона, а также греющий кабель. Обратитесь в компанию АО «ДАКСпол» за всем необходимым оборудованием:

Электропрогрев позволяет придать материалу нужную твердость. Данная процедура регламентируется нормами СП 70.13330.2012. Его применение допускается в ходе выполнения абсолютно любых строительных работ. С экономической точки зрения целесообразно использовать дешевый провод ПНСВ, так как после затвердевания бетона он остается внутри конструкции.

Применение

С помощью кабеля ПНСВ можно решить сразу две проблемы, возникающие с бетоном в зимний период. Вода, входящая в состав раствора переходит в кристаллическое состояние. В результате полностью останавливается реакция гидратации. Всем известно из школьной программы, что при замерзании воды происходит ее расширение. В таких условиях сформировать прочные связи в бетоне невозможно, поэтому добиться нужной прочности не получится.

Чтобы состав затвердел правильно, необходимо обеспечить температуру окружающей среды на уровне +200С. При ее снижении до нулевых показателей данный процесс замедляется даже при условии выделении тепла в результате протекания гидратации. Для выдержки нужных параметров без провода ПНСВ не обойтись. Необходимость в прогреве бетона возникает в следующих случаях:

  • Недостаточная теплоизоляция монолита или опалубки.
  • Низкая температура воздуха.
  • Слишком большие размеры монолита.

Характеристики провода

Кабель ПНСВ состоит из жилы сечением 0,6-4 мм2 и диаметром 1,2-3 мм. Некоторые марки покрываются оцинковкой для подавления негативного воздействия агрессивных составляющих раствора. В качестве дополнительного покрытия используется поливинилхлорид или полиэстер. Такая термоустойчивая изоляция отличается высокой прочностью и удельным сопротивлением, хорошо гнется, не повержена истиранию.

Технические характеристики кабеля ПНСВ:

  • Диапазон рабочих температур – от -600С до +500С.
  • Удельное сопротивление – 0,15 Ом/м.
  • Расход провода – 60 м на каждый куб бетона.
  • Допустимая температура монтажа – -150С.
  • Нижний температурный порог применения – -250С.

Кабель соединяется с холодными краями посредством алюминиевого провода АПВ. Питается провод от трехфазной сети 380В. В некоторых случаях при правильных расчетах допускается использование домашней сети 220В. Главное условие – длина кабеля должна быть минимум 120 м. Также необходимо, чтобы по системе протекал ток номинальной величиной 14-16 А.

Процедура укладки и технология прогрева

Прежде, чем устанавливать систему прогрева, необходимо смонтировать арматуру и опалубку. Только после этого можно приступать к раскладке ПНСВ. Интервал между поворотами должен составлять 80-200 мм. Конкретное расстояние выбирается в зависимости от наружной температуры, уровня влажности и скорости ветра. Провод не должен иметь натяжение. Для его крепления к арматуре нужно использовать специальные зажимы. Минимальный радиус изгиба – 25 см. Также необходимо позаботиться об отсутствии перехлестов жил, по которым передается ток. Они должны прокладываться на расстоянии 15 мм друг от друга. При нарушении этого правила возникает рис короткого замыкания.

Наибольшей популярностью пользуется схема укладки под названием «змейка». Укладка ПНСВ в данном случае чем-то напоминает процедуру монтажа теплого пола. При таком методе расход греющего кабеля будет минимальным, а обогреть получится максимальный объем массива. Заливать бетон нужно в сухую опалубку, при этом температура раствора должны быть выше +50С, а схема подключена правильно. Также необходимо проверить, чтобы холодные концы были выведены на необходимую длину.

Перед началом прогрева бетона необходимо ознакомиться с инструкцией, которая идет в комплекте с проводом ПНСВ. Подключение через секции шинопроводов может осуществляться двумя способами: через «звезду» или «треугольник». Первая схема подразумевает соединение трех проводов в один узел. Подключение к трансформатору выполняется через свободные контакты. Во втором случае система делится на 3 участка, каждый из которых подключается к выводам трехфазного трансформатора.

Прогрев бетонной смеси с помощью кабеля ПНСВ выполняется в несколько этапов:

  1. Каждый час температура плавно повышается на 100С. Так удастся обеспечить равномерность прогрева.
  2. В условиях постоянной температуры прогрев нужно осуществлять до момента набора смеси половины своей технологической прочности. Оптимальным показателем является 600С, а максимальным – 800С.
  3. Остывать бетон должен на 50С в час. При несоблюдении данной рекомендации существует вероятность растрескивания монолита.

Если все технологические требования были соблюдены, то материал наберет необходимую прочность. ПНСВ после завершения работ остается в массиве и выполняется функции дополнительного армира.

Применять такие кабели, как ВЕТ или КДБС намного проще, так как их подключение производится напрямую в бытовую сеть или щитовую с напряжением 220В. Разделение на секции устраняет возможность перегрузок. Единственным недостатком таких этих кабелей является высокая стоимость. В связи с этим их реже используют при масштабном строительстве.

Также довольно большой популярностью пользуется технология, при которой опалубка оснащается электродами и ТЭНами. В этом случае греющий кабель не нужен, однако данный способ требует больших энергозатрат. Связано это с тем, при затвердевании бетона его сопротивление повышается, что делает проводимость воды ниже.

Расчет длины

При расчете длины кабеля ПНСВ необходимо учитывать ряд факторов, основным из которых является количество тепла, подаваемое к монолиту с целью его качественного затвердевания. На данный параметр влияет температура воздуха, форма и размеры конструкции, влажность, а также наличие теплоизоляции.

Также нужно определить шаг укладки провода, учитывая в расчетах среднюю длину петли (28-36 м). Если температура воздуха составляет -50С, то шаг должен быть 200 мм, -100С – 160 мм, -150С – 120 мм.

Рассчитывая длину кабеля, нужно знать его мощность. Для провода диаметром 1,2 мм – 0,015 Ом/м, 2 мм – 0,044 Ом/м, 3 мм – 0,02 Ом/м. Величина рабочего тока не должна превышать 16 А. В случае с ПНСВ 1,2 мм удельное сопротивление будет равняться 38,4 Вт. Для расчета суммарной мощности нужно это число умножить на длину использованного провода.

Для расчета напряжения понижающего трансформатора используется эта же схема. Если диаметр ПНСВ составляет 1,2 мм, а всего его уложено 100 м, то общее сопротивление будет равняться 15 Ом. Сила тока все та же (16 А). Напряжение – это произведение сопротивления и силы тока. В рассматриваемом примере оно будет составлять 240 В.

Заключение

Прогрев бетонной смеси с помощью провода ПНСВ является одним из самых бюджетных способов. Однако использовать его лучше при наличии достаточного опыта в сфере строительства. Кроме этого, для укладки ПНСВ может понадобиться специальное оборудование. Этот вид кабеля можно использовать в быту. Главное, верно рассчитать потребляемую мощность. Для снижения расходов на прогрев бетона рекомендуется применять теплоизоляционные материалы. Они ускорят процесс и будут способствовать более равномерному остыванию, что положительно скажется на качестве монолита.

Статьи по теме:

Правила прогрева бетона: расчет, схема, график, методы

Для гражданского, промышленного, а также кустарного (домашнего) строительства при отрицательных температурах существуют различные способы прогрева бетона, позволяющие не останавливать работы на зимнее время. Такие вспомогательные процедуры позволяют не просто продолжать монтажные работы в мороз, но и увеличивают скорость застывания раствора, особенно с добавлением специальных химических ускорителей затвердевания.

Ниже мы поговорим о таких методах, в общем, и один из них (наиболее популярный) рассмотрим в частности, а также продемонстрируем вам видео в этой статье по теме электрического прогрева бетона.

Заливка бетона при минусовой температуре

Всё о прогреве

Какие применяют способы для прогрева

Электромат

  • Самый примитивный способ заливки раствора в зимнее время, это обустройство над площадкой самого обычного шатра из целлофановой плёнки своими руками, где в средине можно установить горящую паяльную лампу или тепловую пушку. Метод предельно прост, только его можно применять только на объектах с небольшой площадью, да и над вертикальными конструкциями сложно соорудить такой купол.
  • Несколько проще в такой ситуации использовать электрические маты, которыми просто накрывают площадь заливки, установив регулятор в нужном режиме, в зависимости от температуры воздуха на улице. Но и здесь есть серьёзный недостаток — электроматы неудобно использовать при заливке больших площадей, к тому же матами можно накрывать только горизонтально расположенные ЖБК, но никак не стены, опоры или колонны.

Ультрафиолетовый излучатель

  • Ультрафиолетовая установка прогрева бетона, пожалуй, наиболее удобная из всех существующих, так как не предполагает контакта с самим раствором, а тепловая интенсивность прибора просто регулируется расстоянием между УФ излучателем и объектом. Ещё одно преимущество такого способа, это возможность греть конструкции любой конфигурации и в любом положении (как в горизонтальном, так и в вертикальном), при этом опалубка не является препятствием. Тем не менее, такой метод используется достаточно редко — для него нужно большое количество обогревателей.

Опалубка с подогревом

  • Ещё один метод создания монолитных железобетонных конструкций в зимнее время, это применение опалубки с подогревом, только применим он исключительно для вертикальных ЖБК (стен, перегородок, опор). Это очень удобно, так как щиты здесь многоразового использования, а нагревательные элементы на них подлежат замене, причём сделать это достаточно просто. Главный недостаток такой опалубки, это очень высокая цена, что, впрочем, окупается при её частом использовании.

Прогрев электродами

  • Для электродного прогрева железобетонных конструкций используется арматура или проволока катанка с сечением от 8 до 10 мм и понижающего трансформатора, но такой метод больше подходит для вертикально стоящих ЖБК. Здесь греются не сами электроды, а влага между ними (кипятильник из двух лезвий работает по тому же принципу), только здесь расстояние между штырями составляет от 60 до 100 см — всё зависит от температуры воздуха. Основным недостатком, несмотря на всю простоту, является очень большое потребление электроэнергии (один электрод потребляет порядка 45-50А), следовательно, стоимость строительства при этом возрастает.

 

tᶛC во время заливкиНапряжение (В)Расстояние между штырями-электродами (см)Получаемая мощность (кВт/м3)
1234
-5552025
6330
7550
-1055103,0
6525
7540
8550
-1565153,5
7530
8545
9555
-2075204,5
8530
9540

Таблица прогрева

  • В данном случае, чтобы выдерживать нужную температуру, её проверяют каждые два часа и для этого заранее изготавливают специальные скважины. Во время разогрева раствора такое тестирование производится каждый час. Во время прохождения всего процесса необходимо постоянно следить за состоянием паек и контактов.

Провод ПНСВ и понижающий трансформатор

Примечание. ПНСВ (Провод Нагревательный Стальной Виниловая изоляция) может иметь разное сечение и применяется одноразово. После застывания массы он остаётся там навсегда.

Использование понижающего трансформатора

Вышеупомянутые методы прогрева бетона не так популярны, как тот, о котором речь пойдёт сейчас — это использование провода ПНСВ в качестве обогревателя и понижающего трансформатора для преобразования электроэнергии. Суть такого способа заключается в следующем — кабель укладывают петлями в месте заливки раствора, а его сечение будет зависеть от мощности трансформатора и температуры воздуха на улице (в здании), где проводятся работы.

В зависимости от температуры воздуха с понижающего трансформатора подаётся нагрузка на петли и начинается обогрев, но структура бетона при этом не изменяется, зато значительно увеличивается скорость застывания раствора.

Диаметр жилы в мм1,22,03,0
Ом/метр0,150,050,02

Сопротивление ПНСВ зависит от сечения провода

Важно! Перед укладкой ПНСВ в обязательном порядке следует убедиться в целостности провода и его оболочки. Дело  в том, что контроль прогрева бетона осуществляется только в отношении температурного режима, а сам провод, в случае его перегорания, заменить невозможно, так как он полностью погружен в раствор (к тому же, его замыкание может привести к пожару). Поэтому, для таких целей лучше использовать новый материал.

Напряжение от трансформатора (кВ)Сечение (мм2) не болееТип ЖБК (наличие арматурного каркаса)Длина ПНСВ (м)Тип ЖБК (наличие арматурного каркаса)Длина ПНСВ (м)
101,1+9,958,4
151,1+22,8518,9
201,1+39,833,6
101,4+18,915,5
151,4+42,634,93
201,4+75,632,09
102,0+54,646,18
152,0+123,8103,0
202,0+218,2184,7
104,0+148,57373,0
154,0+1009,0841,0
204,0+1974,01495,0

Таблица оптимальной длины петли при разных сечениях провода и типах бетона

Принципиальная схема прогрева бетона

При укладке ПНСВ инструкция требует, чтобы на этом месте не было никакого мусора, который может повредить оболочку, что в свою очередь, приведёт к короткому замыканию и перегоранию кабеля (как мы уже говорили — заменить его невозможно). Кроме того, при создании петли недопустимо делать резкие изгибы и оставлять «барашки», что приводит к излому провода — все повороты следует выполнять плавно.

Сама укладка обычно производится либо «змейкой», как это показано на схеме, либо одинарной петлёй — всё будет зависеть от длины ПНСВ и площади заливаемой конструкции. Нельзя ни в коем случае допускать пересечения греющих проводов друг с другом — оптимальное расстояние между жилами порядка 100 мм, хотя его можно изменять, в зависимости от длины и сечения ПНСВ, а также, от размеров рабочей площадки.

В любом случае греющий провод должен быть полностью залит бетоном (скрутки в том числе), так как на воздухе он будет перегреваться, а в результате сгорит, как изоляция, так и стальная жила. Кроме того, вам следует позаботиться  о том, чтобы защитить трансформатор и, как следствие, всю обогревательную конструкцию, от перепадов напряжения, так как бросок может вызвать резкий перегрев и перегорание.

Понижающий трансформатор КТПТО-80

Чтобы представить наглядно схему подключения, давайте рассмотрим, как это делается в соответствии со СНиП 111-4-80/гл.11 и ГОСТ 12.1.013-7 — в данном случае задействован понижающий трансформатор КТПТО-80, как на фото вверху.

Данный агрегат, перед сборкой электрической цепи следует занулить, и делается это с помощью четвёртой жилы кабеля питания на зажим N из блока XT6, шунтируя его с металлическим корпусом управленческого шкафа. Заземление производится от ножек-салазок агрегата, где для этого есть специальный болт с гайкой, а контур делают из стального провода, сечением не менее 4 мм.

Принципиальная схема КТПТО-80

По технике безопасности сопротивление изоляции должно быть не менее 0,5МОм, в чём следует убедиться перед подключением, а также нужно осуществить проверку всех скруток и контактных соединений. Затем установите путевые выключатели SQ1 и SQ2 так, чтобы была возможность надёжного замыкания одноименных контактов при открытии крышки кожуха и пульта управления. Кроме того, обязательно проверьте целостность предохранителей на случай КЗ.

Переключатель силового трансформатора устанавливаете в положение 1 (соответственно — 55В), а автовыключатель и SA3 приводите в положение «ВЫКЛ». После всех этих процедур цепь, установленная в бетонной или железобетонной конструкции, подсоединяется зажимами ХТ6 к блоку.

На ввод подаётся питание 380В, проверяем напряжение HL1 и HL3, после чего замыкается QF1 и, используя SB1 (аварийная кнопка «ВЫКЛ») пробуем аварийное отключение. После такого теста делается повторное включение — на KL1 подаём питание кнопкой SB3, после чего срабатывает магнитный пускатель KM1.

Карта прогрева бетона (начальная страница)

В соответствии со СНиП 3.03.01-87 (по нагреву несущих и ограждающих ЖБК при температуре до -40⁰C) используется технологическая карта на электрический обогрев проводами типа ПНСВ. Настоящий документ содержит технические и организационно-технологические решения вопросов по методу проводного обогрева со всеми используемыми техническими и технологическими параметрами, то есть, весь график прогрева бетона.

Температурный лист прогрева

Для контроля над прогревом, а также для возможности прогнозирования качества ЖБК после окончательного затвердевания используют лист прогрева бетона — бланк для которого всегда можно скачать через Интернет. Такие данные позволяют точно выверить время и порядок твердения залитого раствора, то есть, это как бы пошаговое руководство достижения наибольшей прочности.

Контроль или расчет прогрева бетона осуществляют с помощью технического термометра — в залитой массе делают специальные воронки, куда закладывается трубка, а в неё уже опускается термометр. Температуру фиксируют через каждые два часа, а если толщина конструкции не превышает 10-115 см, то это делают каждые 4-5 часов.

Не следует забывать, что при нормальном нагреве ПНСВ — до 80⁰C — температура бетона при прогреве доходит до 40⁰C-50⁰C, и это происходит на морозе!

Использование сварочного аппарата в качестве понижающего трансформатора

В домашних условиях в качестве понижающего трансформатора можно использовать сварочный аппарат мощностью не ниже 250А, как на фото вверху, а сопротивление, следовательно. Количество провода ПНСВ в таких случаях можно рассчитать по формуле R=U/I.

Как правило, показатель U у нас будет 220-230В, и если мы используем агрегат вышеупомянутой мощности, то I=250А. в таком случае R=U/I=220/250=0,88ом и, исходя из этого, можно воспользоваться таблицами для определения нужного сечения и длины провода.

Следует сказать, что погружая ПНСВ в массу бетона, с трансформатором его следует связывать алюминиевым проводом типа АПВ сечением не менее 4 мм, но скрутка при этом должна находиться в растворе.

Об этом моменте мы упомянули не зря — вам придётся соединять два неоднородных металла — сталь и алюминий, следовательно, соединение может оказаться неплотным, что приведёт к искрению, перегреву и перегоранию провода. Но переделать залитую раствором скрутку уже будет невозможно, поэтому, уделите особое внимание этому моменту — от него будет зависеть возможность завершения процесса вообще.

Заключение

В заключение можно сказать, что наиболее низкая стоимость работ по прогреву бетона — в случае с использованием кабеля ПНСВ и понижающего трансформатора, и хотя такой метод достаточно неудобно применять для вертикальных ЖБК, его всё равно иногда используют для экономии средств. Несмотря на сложность укладки провода (занимает много времени), проводной прогрев ЖБ конструкций применяется чаще всего.

Провод ПНСВ для прогрева бетона. Читайте об особенностях выбора и использования на сайте ВиброМоторы.рф

Известно, что жидкость в бетонном растворе при минусовой температуре превращается в ледяные кристаллы, ввиду чего раствор лишается всякой прочности. Поэтому бетон нуждается в подогреве сразу, как только температура воздуха за окном опустилась ниже +5 градусов.

Как только значение термометра начинает приближаться к отметке «+5», строителям, ведущим бетонные работы, следует задуматься о том, как они будут осуществлять прогрев бетона. Одним из способов считают добавление в бетонный раствор специальных морозостойких добавок. Такой метод решает вопрос замерзания жидкости в смеси бетона во время транспортировки, но для поддержания температуры бетонного раствора до его схватывания необходимо дополнительно прогревать бетон специальным кабелем.
 

КАБЕЛЬ ДЛЯ ПРОГРЕВА БЕТОНА ПНСВ.


Для электропрогрева бетона используют провод со стальной жилой в изоляционной оболочке марки ПНСВ.

Это название является аббревиатурой и расшифровывается следующим образом:

  •  «П»  — «провод»;
  • «Н» — «нагревательный»;
  • «С» — «стальной»;
  • «В» — обозначает наличие у кабеля изоляционного слоя, в качестве которого выступает поливинилхлорид.
     

Провод ПНСВ изготавливается разной толщины. Диаметр самого тонкого — 1,2 мм, а самый толстый имеет диаметр 3 мм. Чаще всего строители выбирают провод диаметром 1,2 мм, однако иногда используют 1,4 мм и более. Чем больше диаметр провода, тем выше его мощность и устойчивость изоляции к механическим повреждениям.

Провод ПНСВ обычно скручивают в спирали диаметром 30-40 мм. Это можно сделать с помощью специального станка, либо при помощи обычной дрели и куска арматуры. Такие нагревательные спирали удобно хранить и монтировать.

После того, как провод ПНСВ скрутили в нагревательные спирали, его оснащают «холодными концами». «Холодные концы» – это тоже провод, но большего сечения, чем ПНСВ. Их наличие необходимо потому, что рабочий ток для погруженного в бетон провода ПНСВ составляет примерно 15А; на воздухе такое значение тока недопустимо велико, поэтому выводы от получившейся нагревательной спирали оснащают так называемыми «холодными концами» длиной 50-100 см, выполняемыми обычно проводом АПВ-4.

Соединение нагревающих проводов с «холодными концами» и между собой производят скруткой, провода под скрутку зачищают на 8-10 см. Место соединения 2-х проводов изолируют х/б лентой, более стойкой, чем полимерная.

После этого провод ПНСВ равномерно растягивают вдоль арматуры, а «холодные концы» закрепляют на временных линиях электроснабжения от трансформатора прогрева к проводам ПНСВ, соединенных определенным образом.

Все соединения  должны проводиться квалифицированными электриками строго в соответствии с монтажной схемой, так как любые неисправности электрической части работы неизбежно приводят к значительным материальным убыткам.

КАК РАССЧИТАТЬ ОБЪЕМ НЕОБХОДИМОГО КАБЕЛЯ

Для того, чтобы рассчитать, сколько кабеля ПНСВ необходимо для осуществления заливки определенного количества бетонной смеси и какую мощность для этого необходимо обеспечить, можно воспользоваться специальными калькуляторами  в Интернете или самостоятельно произвести примерный расчет по известными данным:

  • Тепловыделение одного погонного метра провода приблизительно 35Вт;
  • Для прогрева 1 м3 бетона в зимнее время требуется мощность 1,3…2,5 кВт в зависимости от температуры воздуха;
  • Таким образом, для прогрева 1м3 бетона понадобится от 37 до 70 м кабеля.
     

Безусловно, если Вы выполняете расчет впервые, то лучше осуществить его в специальной программе, так как на итоговый результат в значительной мере влияют не только температура воздуха и объем заливаемого бетона, но и модель выбранного кабеля, наличие арматуры в конструкции, мощность используемого трансформатора для прогрева и проч.

Для того, чтобы  осуществить прогрев бетона правильно, нужно  вмонтировать провод  ПНСВ в конструкцию во время выполнения заливки бетонной смеси,  при этом соблюдая расстояние не менее 1,5 см от соседнего провода.
 

ВАЖНО!  Не допускается соприкосновение кабеля ПНСВ с прочими материалами, кроме раствора бетона, так как это приводит к перегреву кабеля или станции, обеспечивающей прогрев. Также не допускается укладка провода при температуре воздуха менее — 15°C.

ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

 

ПНСВ-1,2

ПНСВ-3,0

Напряжение переменного тока

380В

380В

Рекомендуемое напряжение источника питания

60-70В

60-70В

Сопротивление одного метра жилы провода

0,15 Ом

0,02 Ом

Удельная мощность

1,5-2,5 кВт/м3

1,5-2,5 кВт/м3

Расход провода 

50 — 60 п.м./м3 бетона

50 — 60 п.м./м3 бетона

 

КОНСТРУКЦИЯ ПРОВОДА ПНСВ


  1.  Кабельная жила  из стали круглого сечения;
  2. Изоляция из специального полиэтилена или поливинилхлорида (ПВХ).
     

Прогрев бетонного раствора с помощью провода ПНСВ  позволяет сократить время набора 70%-ной прочности до нескольких дней. 

При такой высокой эффективности данный метод прогрева бетона выгодно отличается своей экономичностью и общей скоростью проведения работ в минусовую температуру.

 

ВЫГОДНО ЛИ ПРОГРЕВАТЬ БЕТОН ПРОВОДОМ ПНСВ?


Исходя из тех факторов, что для заливки бетона зимой, необходимо использование довольно дорогостоящих инструментов и материалов, многие делают вывод о том, что строить зимой не выгодно.

Это обуславливается также тем, что зимой короче световой день, а значит, для обеспечения полноценного трудового дня на объекте необходимо продумать систему освещения, наличие теплых помещений и проч. Однако не все так печально.

Зима – это время, когда сильно падает спрос на строительные материалы и услуги, но компании, предоставляющие их, продолжают существовать и работать. Более того, почти все предлагают сниженные цены на строительные материалы, услуги по их доставке и проч. Цены на аренду техники и различных устройств (опалубка и тд.) также становятся значительно ниже. Все эти смягчающие факторы в конечном счете приводят строителей к такому выводу, что стоимость летнего и зимнего строительства примерно одинакова.

Да, зимой строительство протекает медленнее; да, зимой нужно проводить больше подготовительных мероприятий для обеспечения качественного результата. Но строить зимой можно, и более того – при наличии трансформаторов для прогрева бетона, дизельных генераторов (если строительный объект большой и требуется прогревать большие объемы бетона), строительные компании могут сэкономить на материалах и услугах и, кроме того – соблюсти все сроки, не приостанавливая ход строительства. Ведь не секрет, что климат в большинстве регионов нашей страны довольно холодный, и планируя приостановить работу в ноябре до марта из-за наступления зимы, мы рискуем отложить строительство практически на полгода и даже больше.
Для серьезных строительных компаний такое решение может стоить слишком дорого.


В заключении скажем, что способ прогрева нагревательным проводом не единственный, но один из самых надежных и окупаемых, так как все дорогостоящее оборудование имеет большой рабочий ресурс и прослужит еще много зим. Надеемся, что данная статья была познавательной и интересной, а полученные знания помогут Вам выбрать правильный способ прогрева бетона в зимнее время и все необходимое для этого оборудование.

 

Полезные ссылки:

Сведения о прогреве бетона греющим проводом.

Рекомендации по выбору технологических параметров электропрогрева бетона и расчету нагревательных проводов.

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

Вот ваш 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 уверены, какие электрические требования / возможности в вашем месте установки, проконсультируйтесь с лицензированным электриком.

Нет доступных комплектов для указанной области. Этот проект слишком велик для нашего самого большого комплекта 240v. Вы можете использовать следующие продукты для завершения этого проекта в среде 240 В. Если вы не уверены, какие электрические требования / возможности в вашем месте 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 (для некоторых вариантов требуется выбрать более одного элемента 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 для вашего следующего проекта напольного покрытия 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 все мы 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.

Как рассчитать «Обогреваемую площадь»

Традиционные электрические маты и кабели излучающего теплого пола, подобные тем, которые производятся компаниями
SunTouch, Nuheat и Schluter-Systems, относятся к системам сопротивления системам обогрева .Это означает, что проволока каждого размера нагревательных элементов проектируется индивидуально, чтобы гарантировать, что она излучает оптимальное количество тепла, а укорочение элемента или сращивание большего количества материала, чтобы сделать его длиннее, приведет к неправильному нагреву элемента и потенциально может снизить срок службы системы. Это делает особенно важным убедиться, что вы заказываете мат (и) или кабель (и), которые лучше всего подходят для вашей местности. Но не волнуйтесь, мы здесь, чтобы помочь!

Лучший способ определить, какой размер коврика или кабеля вам нужен, — это создать чертеж комнаты с размерами, включая размеры от стены до стены, размеры встроенных приспособлений, таких как туалетные столики и кухонные островки, а также расположение любых вентиляционных отверстий. или стоки.Для ванных комнат также укажите расстояние от стены за унитазом до фланца или основания унитаза. Ниже приведен пример полного чертежа.

Отсюда процесс определения того, какой коврик или кабель вам нужен, зависит от устанавливаемого продукта.


Коврики SunTouch
  • Начните с расчета площади в квадратных футах открытой (ых) площади (а) (всего, что не закрыто встроенными приборами или не закрыто вентиляционными отверстиями или стоками). Это даст вам то, что обычно называют «плиточной областью» комнаты.

ПРИМЕЧАНИЕ : Коврики SunTouch безопасны (внесены в список UL) для установки в душевых, но рекомендуется использовать отдельный коврик

.

мат или кабель в душевой кабине, поэтому при обогреве ванной комнаты рассчитывайте основную площадь и душевую кабину отдельно.

  • Коврики можно устанавливать рядом с туалетами, ваннами, шкафами и душевыми, но они должны находиться на расстоянии 2–4 дюймов от стен. Чтобы убедиться, что у вас будет подходящая граница, умножьте общую площадь плитки на 0,9, чтобы вычислить общую отапливаемую площадь.
    • Для ванных комнат вычтите из облицованной плиткой области участок вокруг фланца унитаза, достаточно большой, чтобы нагревательные элементы находились на расстоянии 6 дюймов от воскового кольца (обычно 2–4 кв. Фута).
  • Наконец, выберите мат (или маты), закрывающий квадратный метр, ближайший к отапливаемой области. Помните, что к одному термостату можно подключить до трех матов, если общая сила тока меньше 15.

Кабель WarmWire
  • Начните с расчета площади в квадратных футах открытой (ых) площади (а) (всего, что не закрыто встроенными приборами или не закрыто вентиляционными отверстиями или стоками).Это даст вам то, что обычно называют «плиточной областью» комнаты.

ПРИМЕЧАНИЕ : кабели WarmWire безопасны (внесены в список UL) для установки в душевых, но рекомендуется использовать отдельный коврик или кабель в душе, поэтому при обогреве ванной комнаты рассчитывайте основную площадь и душ отдельно.

  • Кабели можно прокладывать рядом с туалетами, ваннами, шкафами и душевыми кабинами, но они должны находиться на расстоянии 2–4 дюймов от стен. Чтобы убедиться, что у вас будет подходящая граница, умножьте общую площадь плитки на 0.9, чтобы вычислить общую отапливаемую площадь.
    • Для ванных комнат вычтите из облицованной плиткой области участок вокруг фланца унитаза, достаточно большой, чтобы нагревательные элементы находились на расстоянии 6 дюймов от воскового кольца (обычно 2–4 кв. Фута).
  • Наконец, выберите кабель (или кабели), который покрывает квадратный метр, ближайший к вашей обогреваемой области. Помните, что вы можете подключить до трех кабелей к одному термостату, если общая сила тока меньше 15.

Стандартные коврики Nuheat
  • Посмотрите на размеры открытой (ых) зоны (ей) в комнате (все, что не закрыто встроенными приборами или не закрыто вентиляционными отверстиями или стоками).Это то, что обычно называют «выложенной плиткой зоной» комнаты. Выберите мат или набор ковриков из раздела Nuheat Standard Mat, который лучше всего подходит для облицованной плиткой области, не приближаясь более чем на 6 дюймов к фланцу унитаза и на 2 дюйма от стен с плинтусами.

ПРИМЕЧАНИЕ : коврики Nuheat нельзя разрезать или придать им форму, поэтому, если нет коврика, подходящего по площади, выберите размер на следующий меньше.


Кабель Nuheat
  • Начните с расчета площади в квадратных футах открытой (ых) площади (а) (всего, что не закрыто встроенными приборами или не закрыто вентиляционными отверстиями или стоками).Это даст вам то, что обычно называют «плиточной областью» комнаты.

ПРИМЕЧАНИЕ : Кабели Nuheat безопасны (внесены в список UL) для установки в душевых, но рекомендуется использовать отдельный коврик или кабель в душе, поэтому при обогреве ванной комнаты рассчитывайте основную площадь и душ отдельно.

  • Кабели можно прокладывать рядом с туалетами, ваннами, шкафами и душевыми кабинами, но они должны находиться на расстоянии 2–4 дюймов от стен. Чтобы убедиться, что у вас будет подходящая граница, умножьте общую площадь плитки на 0.9, чтобы определить общую отапливаемую площадь.
    • Для ванных комнат вычтите из облицованной плиткой области участок вокруг фланца унитаза, достаточно большой, чтобы нагревательные элементы находились на расстоянии 6 дюймов от воскового кольца (обычно 2–4 кв. Фута).
  • Наконец, выберите кабель (или кабели), который покрывает квадратный метр, ближайший к вашей обогреваемой области. Помните, что вы можете подключить до трех кабелей к одному термостату, если общая сила тока меньше 15.

DITRA-HEAT
  • Начните с расчета общей площади комнаты в квадратных футах, в том числе под встроенными приборами, такими как шкафы, кухонные островки и туалетные столики.Хотя вы не будете нагревать всю эту область, вам нужно будет покрыть ее мембраной DITRA-HEAT, поэтому держите этот номер под рукой.
  • Затем рассчитайте квадратные метры открытой (ых) площади (ей) (всего, что не закрыто встроенными приборами или не закрыто вентиляционными отверстиями или стоками). Это даст вам то, что обычно называют «плиточной областью» комнаты.

ПРИМЕЧАНИЕ : кабели DITRA-HEAT безопасны (внесены в список UL) для установки в душевых, но рекомендуется использовать отдельный коврик или кабель в душе, поэтому при обогреве ванной комнаты рассчитывайте основную площадь и душ отдельно.

  • Хотя кабели можно прокладывать рядом с туалетами, ваннами, шкафами и душевыми, они должны находиться на расстоянии 3–4 дюймов от стен. Чтобы убедиться, что у вас будет подходящая граница, умножьте общую площадь плитки на 0,9, чтобы вычислить общую отапливаемую площадь.
    • Для ванных комнат вычтите из облицованной плиткой области участок вокруг фланца унитаза, достаточно большой, чтобы нагревательные элементы находились на расстоянии 6 дюймов от воскового кольца (обычно 2–4 кв. Фута).
  • Наконец, выберите кабель (или кабели), который покрывает квадратный метр, ближайший к вашей обогреваемой области.Помните, что вы можете подключить до трех кабелей к одному термостату, если общая сила тока меньше 15.

Консультации — Инженер по подбору | Расчет отопления для электроканала

Автор: Кейт Лейн, PE, LEED AP, партнер / руководитель, Lane Coburn & Assocs., Сиэтл 1 марта 2008 г.

Когда ряды электрических каналов со значительным количеством трубопроводов и проводов проложены ниже уровня земли, выполняются расчеты нагрева, чтобы определить, требуется ли какое-либо снижение номинальных характеристик проводника.Факторы включают следующее:

  • Количество и размер трубопроводов и проводов

  • Конфигурация трубопроводов и проводов

  • Расстояние между проводниками по горизонтали и вертикали

  • Количество земли над проводниками

  • Коэффициент RHO и количество засыпного материала

  • Коэффициент нагрузки проводов

  • Фактическая расчетная нагрузка.

Когда электрические проводники перегреваются сверх своего номинального значения, возгорание или ухудшение нормальной изоляции, которая защищает проводники, может вызвать короткое замыкание. Расчеты нагрева электрических проводов могут быть сложными, но существуют программы для определения потенциального снижения характеристик фидерных проводов в больших группах электрических каналов. В программное обеспечение можно ввести любую возможную конфигурацию группы подземных воздуховодов. Кроме того, в конфигурациях ряда каналов могут использоваться провода различных размеров.

Коэффициент нагрузки — это отношение средней нагрузки в киловаттах, подаваемой в течение определенного периода, к пиковой или максимальной нагрузке в киловаттах, имеющей место в этот период. Коэффициент нагрузки в процентах также можно получить, умножив количество киловатт-часов (кВтч) за период на 100 и разделив на произведение максимальной нагрузки в киловаттах и ​​количества часов в периоде.

Например, коэффициент нагрузки = кВтч за период / кВт. Предположим, что однодневный расчетный период составляет в общей сложности 24 часа.Потребитель использует 15 000 кВтч с максимальной потребляемой мощностью 1 500 кВт. Коэффициент нагрузки потребителя будет 41,6%: ((15 000 кВтч / 24 часа / 1500 кВт) * 100). Коэффициент нагрузки 41,6% соответствует стандартному коммерческому зданию. Коэффициент загрузки в центре обработки данных будет значительно выше.

Термическое сопротивление, используемое в приложении к Национальному электротехническому кодексу, указывает способность теплопередачи через вещество в траншее за счет теплопроводности. Это значение является обратной величиной теплопроводности и обычно выражается в единицах C-см / ватт.

NEC Раздел 310-15 (b) указывает расчеты для определения фактического номинала проводов и предоставляет формулу, которая может использоваться при «техническом надзоре». Но этой формулы обычно недостаточно: она не учитывает эффект взаимного нагрева кабелей от других рядов каналов.

Для различных конфигураций ряда воздуховодов проектировщик системы должен использовать метод расчета Neher McGrath, который включает в себя множество расчетов и уравнений. Кроме того, многие из этих расчетов основаны друг на друге, поэтому ошибка в одной части расчета может привести к значительной ошибке в конечном результате.Ручные расчеты усложняются, если кабели в канале имеют разные размеры.

Таблицы NEC для подземных водоводов ограничены. Если значения RHO или коэффициента нагрузки отличаются от заявленных, то таблицы не применяются.

Фактической конфигурацией трубопроводов внутри ряда каналов можно управлять, чтобы уменьшить любое возможное снижение номинальных характеристик, путем размещения трубопроводов с наибольшим количеством рассеиваемого тепла в определенных местах внутри ряда каналов или разделения трубопроводов, которые будут выделять наибольшее количество тепла.

Согласно закону Фурье, тепловой поток пропорционален отношению температуры в пространстве. В воздушном пространстве внутри трубопровода — единственной области в ряду каналов, которая не проводит тепло, — вместо теплопроводности возникает конвекция. Поскольку основным методом передачи тепла в канале является теплопроводность, воздух в канале оказывает меньшее влияние.

Одним из основных компонентов этого расчета является RHO (см. Диаграмму для типичных значений RHO для различных типов заполнения).Существуют методы анализа фактических тепловых характеристик почвы, например, с помощью анализатора тепловых свойств. Кроме того, установщик блока воздуховодов может использовать спроектированную засыпку со специально разработанными характеристиками.

Все тепло, создаваемое подземным электрическим кабелем, должно рассеиваться через прилегающую почву. Это определяется коэффициентом теплового сопротивления почвы (или термическим RHO, ° C-см / Вт). Это значение обычно может колебаться от 30 до 500 См / Вт.

Стандартной практикой является использование RHO почвы с температурой 90 C-см / Вт.Однако это консервативно для большинства влажных почв в США. Это значение RHO обычно используется для электрических распределительных кабелей, когда естественная почва повторно используется в качестве засыпки, но выбранная засыпка обычно имеет более низкую RHO, чем естественная почва.

Способность почвы в непосредственной близости от трубопроводов передавать тепло от электрических кабелей определяет, перегревается ли электрический кабель. Улучшение периферийного теплового окружения и точное определение термических значений RHO грунта и засыпки может привести к увеличению допустимой нагрузки кабеля на 10–15%, а в некоторых случаях отмечается улучшение на 30%.

Большинство влажных почв имеют RHO менее 90 C-см / Вт. Влажный песок, который часто располагается вокруг электрических распределительных трубопроводов, может даже иметь RHO менее 50 C-см / Вт. Дилемма состоит в том, что многие почвы, особенно однородные пески, могут значительно высохнуть при нагревании.

С другой стороны, тепловая RHO сухой почвы может превышать 150 C-см / Вт и, возможно, достигать уровня 300 C-см / Вт. Сухая тепловая RHO правильно спроектированной и установленной теплоизоляционной засыпки должна быть менее 100 C-см / Вт, потенциально ниже 75 C-см / Вт.

Почвы на бесплодных территориях сухие. Предположение о влажной почве в расчетах, конечно, не консервативно. В некоторых частях страны почвам свойственна высокая тепловая RHO. Грунт, который не уплотнен должным образом в кабельной траншее, будет менее плотным и будет иметь значительно повышенную тепловую относительную влажность. Даже обычные электрические распределительные устройства на 480 В или низковольтные кабели, которые постоянно находятся под полной нагрузкой, могут высушить почву.

Недостаточно уплотненная засыпка траншеи также может быть проблемой.Тепловая RHO этой почвы может быть намного выше. Кроме того, рыхлая почва будет легче сохнуть, что увеличивает вероятность теплового разгона в виде эффекта домино.

Кабели, проложенные в непосредственной близости от тепловыделяющего оборудования и инфраструктуры, будут испытывать повышенные температуры окружающей среды и могут работать при более высоких температурах. Тот же эффект может возникнуть, когда другие кабели находятся в непосредственной близости. Этот эффект известен как взаимный нагрев.

В следующих примерах конфигурация воздуховода такая же, но коэффициент нагрузки и коэффициент относительной влажности изменяются.Изменение значений изменяет количество тока, который может проходить через электрические проводники без превышения температурных пределов. Величина снижения номинальных характеристик может быть значительной.

Рис. 1. Электрический нагрев становится более серьезной проблемой, когда несколько рядов трубопроводов уложены друг на друга. Кроме того, разделение трубопроводов как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях, а также полное покрытие над верхним рядом влияют на возможное снижение номинальных характеристик проводников.Как коэффициент нагрузки, так и величина RHO обратной засыпки также играют большую роль в определении потенциального снижения характеристик проводников в ряду воздуховодов.

Примеры 1 и 2. В первом примере группа воздуховодов на 4000 ампер с расчетной нагрузкой 3600 ампер моделируется на основе коэффициента RHO земли, равного 90, фактора RHO грязи, равного 90, и коэффициента нагрузки, равного 100 (рис. 2). RHO для грунта аналогичен RHO для грунта, если грунтовка используется непосредственно вокруг кабелепровода. Если используется выбранная засыпка, RHO грязи может быть меньше.Загрязнение RHO менее 90 может привести к меньшему нагреву и меньшему снижению потенциальных характеристик.

В данном анализе 16 комплектов 4-дюймовых. Для питания нагрузки на 3600 ампер требуются кабелепроводы с тремя медными проводниками # 600 MCM, каждый из которых заблокирован на 225 ампер (16 x 225 = 3600). По сути, это снижение на 60%. 16 комплектов проводов без снижения номинальных характеристик будут равны 6,720 ампер (4,000 / 6,720 = 60%). Максимальная температура самого горячего проводника составляет 66,73 ° C. Согласно NEC, фидеры должны оставаться ниже 75,0 ° C.

В примере 2 (рисунок 3) я уменьшил количество проводов до 14, а температура повысилась до 79,67 ° C. Поскольку температура выше 75 ° C, пример не соответствует нормам.

Обычно ведутся дискуссии об использовании проводов с номиналом 90 ° C. Раздел 110.14 (C) NEC гласит: «Проводники с номинальными температурами выше, чем указано для заделки, разрешается использовать для регулировки, корректировки токовой нагрузки или того и другого». Это приложение обычно не применимо для выключателей со 100% номиналом, где фактически требуется кабель 90 C.Но он должен быть рассчитан на 75 C. В этих автоматических выключателях со 100% номинальным током провод используется в качестве синхронизатора тепла для непрерывного обслуживания нагрузок с полной номинальной мощностью выключателя. Оценивая фактическую температуру проводников на распечатке, вы можете проанализировать тепловой поток и определить области, которые будут больше всего нагреваться.

Рисунки 2 и 3 — На этих рисунках показана распечатка расчетов примеров 1 и 2 соответственно. Оценивая фактическую температуру проводов по распечатке, инженер-электрик может использовать этот тип данных для анализа теплового потока и определения областей, которые будут подвергаться наибольшему нагреву.

Пример 3. Все значения такие же, как в Примере 1, за исключением того, что коэффициент нагрузки снижен со 100 до 75. В этом анализе 12 наборов 4-дюймовых. Для подачи нагрузки на 3600 ампер требуются кабелепроводы с тремя проводниками № 600 MCM. Каждый набор заблокирован на 300 ампер каждый (12 x 300 = 3600). За счет уменьшения коэффициента нагрузки до 75 четыре 4-дюймовых. кабелепроводы с 3 проводниками # 600 MCM не требуются. Это очень наглядный пример того, как допущение коэффициента нагрузки в электрической системе может иметь значительное влияние на общее количество проводов и проводов, требуемых в вашей системе распределения электроэнергии.

По сути, это снижение номинальных характеристик на 79%; В примере 1 требуется снижение номинальных характеристик на 60%. Двенадцать комплектов проводов по 600 MCM без снижения номинальных значений будут равны 5 040 ампер (4 000/5 040 = 79%). Максимальная температура самого горячего проводника составляет 72,02 ° C, что близко к максимальному номинальному значению 75 ° C. Оценивая фактическую температуру проводников, можно проанализировать тепловой поток и определить области, которые будут подвергаться наибольшему нагреву.

Пример 4. Значения те же, за исключением того, что используется выборочная засыпка с RHO 75.В очередной раз коэффициент нагрузки снижается со 100 до 75, а относительная влажность бетона вокруг канала воздуховода — с 90 до 75.

Как в Примере 3, 12 комплектов 4-дюйм. Для питания нагрузки 4000 ампер требуются кабелепроводы с 3 проводниками # 600 MCM. Каждый набор проводников заблокирован на 300 ампер каждый. За счет уменьшения коэффициента нагрузки до 75 четыре 4-дюймовых. кабелепроводы с тремя проводниками # 600 MCM в каждой не требуются. По сути, это снижение номинальных характеристик на 79%. Двенадцать комплектов проводов по 600 MCM без снижения номинальных значений будут равны 5 040 ампер (4 000/5 040 = 79%).Максимальная температура самого горячего проводника снижается до менее 65 ° C — падение более чем на 7 ° C ниже, чем в Примере 3. Изменение RHO грязи с 90 до 75 в этом случае не повлияло на общее количество проводников, необходимых для нести 3600 ампер нагрузки.

Кроме того, программное обеспечение рассчитает общую потерю энергии из-за нагрева и падения напряжения в проводнике. Энергия, теряемая в проводниках из-за потери тепла, может быть значительным и должна учитываться при любой оценке.

Пример 5. Этот пример иллюстрирует ситуацию, когда электрические проводники ниже уровня с высокой нагрузкой и коэффициентом нагрузки не рассчитываются с учетом этих расчетов нагрева. Стандартная схема фидера для фидера на 4000 А, основанная на Разделе 310.16 NEC, будет включать 10 комплектов медных проводов № 600 MCM (10 x 420 А = 4200). Это не включает снижение номинальных характеристик.

В этом примере используются 10 комплектов медных проводов 600 MCM с коэффициентом RHO заземления 90, коэффициентом RHO грязи 90 и коэффициентом нагрузки 100%.Если требуется 3600 ампер (360 ампер, проходящих через каждый из 10 проводников), проводники нагреваются примерно до 133,6 C. После продолжительного нагрева это может вызвать серьезное повреждение изоляции.

Этот пример основан на консервативной ситуации, когда фактическая нагрузка составляет 3600 ампер — почти полный номинал проводов, — а коэффициент нагрузки равен 100%. Фактическое потребление тока обычно значительно меньше, чем расчетная нагрузка NEC. Этот пример может возникнуть только при определенных обстоятельствах.

Пример 6. В этом примере я использую расчетную нагрузку 3600 ампер и уменьшаю коэффициент нагрузки до 60%. Заземление и грязь RHO установлено на стандартное значение 90. Стандартный график фидера для сети на 4000 ампер — 10 комплектов медных проводов 600 MCM (10 x 420 ампер = 4200) — не нагревается до температуры выше 75 C. Это Пример показывает, что для большинства установок ряда электрических каналов обычно не требуется никакого снижения номинальных характеристик на основе расчетов нагрева.

Пример 7. В этом примере я использую блок воздуховодов на 4000 ампер с расчетной нагрузкой 3000 ампер и увеличиваю коэффициент нагрузки примерно до 85%.RHO земли и грязи снова настроены на стандартные 90. Стандартный график фидера для сети на 4000 ампер — 10 комплектов медных проводников 600 MCM (10 x 420 ампер = 4200) — не нагревается до температуры выше 75 C. Это еще один пример, который показывает, что для большинства установок ряда электрических каналов обычно не требуется никакого снижения номинальных характеристик на основе расчетов нагрева.

Пример 8. Цель этого примера — проиллюстрировать эффект от допуска температуры провода 90 ° C. Я не рекомендую допускать, чтобы температура провода / заделки превышала 75 C.В этом последнем примере я использую блок воздуховодов на 4000 ампер с расчетной нагрузкой 3200 ампер и увеличиваю коэффициент нагрузки примерно до 90%. Я предполагаю максимальную нагрузку на прерыватель 80% (3200 ампер) и не использую 100% номинал прерывателя, и я использую полный 90-градусный номинал проводника THHN / THWN. RHO земли и грязи снова настроены на стандартные 90. Стандартный график фидера для сети на 4000 ампер — 10 комплектов медных проводов 600 MCM (10 x 420 ампер = 4200) — не нагревается до более чем 90 C.

Если в этом примере используется прерыватель цепи, не являющийся силовым, максимальная нагрузка на нагрузку составляет всего 75 ° C, поэтому пример неприменим. Кроме того, исходя из моих согласований с производителями выключателей, они не гарантируют, что нагрузка выключателя может достигать 90 ° C, даже если фактическая нагрузка равна или меньше 80% номинальной. Поэтому я рекомендую во всех случаях не превышать 75 C.

Хотя для большинства установок снижение номинальных характеристик может не потребоваться, эти расчеты нагрева могут иметь решающее значение для обеспечения того, чтобы спроектированный ряд электрических каналов соответствовал ожидаемым нагрузкам, основанным на предполагаемом коэффициенте нагрузки, коэффициенте RHO и конфигурациях ряда каналов.Это особенно актуально для критически важных объектов, таких как центры обработки данных. Центр обработки данных обычно имеет коэффициент загрузки от 90 до 100, и нагрузка обычно регулируется до пиковой расчетной нагрузки. Кроме того, в приложении центра обработки данных фактическая измеренная нагрузка по запросу может быть очень близка к расчетной нагрузке NEC.

Не для всех фидеров, проложенных в рядах электрических каналов, требуется снижение номинальных характеристик. Фактически, большинство не будет. Если «расчетная нагрузка» меньше номинала проводов и / или если коэффициент нагрузки ниже 100, во многих случаях снижение номинальных характеристик может не потребоваться.

На самом деле, большинство коммерческих установок имеют профиль нагрузки с коэффициентом нагрузки менее 50% и фактическое потребление тока несколько меньше, чем полный номинал проводов. Кроме того, есть определенные секции NEC, которые снижают расчетный эффект нагрева.

Еще один простой способ взглянуть на требования AHJ и хорошую инженерную оценку в отношении расчетов нагрузки NEC состоит в том, что здесь присутствует значительный консерватизм. Если вы предоставляете свои расчеты нагрузки на основе NEC 220, с хорошей инженерной оценкой, некоторые из консерватизма может быть применен к потенциальному снижению номинальных характеристик по расчетам нагрева.

Другими словами, если расчет нагрузки показывает, что вам нужно 3600 ампер для сети на 4000 ампер, нагрузка, реализуемая после того, как объект находится в эксплуатации, вероятно, будет меньше половины этого числа. Следовательно, вы можете использовать 10 комплектов # 600 MCM THHN (420 ампер каждый на 310,16) для общей допустимой нагрузки 4200 ампер. Вы можете сделать это, даже если кабелепроводы находятся в группе электрических каналов, потому что отрицательные эффекты взаимного нагрева при 1800 ампер или меньше будут не такими серьезными, как если бы через них фактически пропустили 3600 ампер.

С учетом всех этих факторов и критериев важно оценить каждую группу электрических каналов, чтобы определить, требуются ли расчеты нагрева и будет ли применяться какое-либо снижение номинальных характеристик. Из-за сложности анализа обратитесь к специалисту по дизайну, который использует соответствующее программное обеспечение. Кроме того, расчеты должны выполняться под «техническим надзором» и с одобрения лицензированного профессионального инженера.

Типичные значения RHO для различных материалов

• Средняя почва = 90

• Бетон = 55

• Влажная почва (прибрежные районы, высокий уровень грунтовых вод) = 60

• Бумажная изоляция = 550

• Полиэтилен (PE) = 450

• Поливинилхлорид (ПВХ) = 650

• Резина и резиноподобная = 500

• Очень сухая почва (каменистая или песчаная) = 120

Секции NEC, уменьшающие эффект нагрева

NEC B.310.15 (B) (3) Модификация критериев (a). При увеличении глубины заглубления в части участка электрического воздуховода, чтобы избежать препятствий под землей, не требуется уменьшения допустимой токовой нагрузки проводников, при условии, что общая длина участка кабельного канала, увеличенного по глубине, чтобы избежать препятствий, составляет менее 25%. от общей длины тиража.

B.310.15 (B) (6) Если расстояние между электрическими каналами, где электрические каналы входят в корпус оборудования из-под земли, допустимую токовую нагрузку проводов, содержащихся в таких электрических каналах, не нужно уменьшать.

Первый допуск может значительно снизить потенциальное снижение номинальных характеристик. Второй способ потенциально может устранить любое снижение номинальных характеристик большого количества проводников, которые требуют более плотной прокладки при входе и выходе из электрического оборудования.

Кроме того, раздел 310-15 NEC, Допустимая нагрузка проводников с номинальным напряжением 0-2000 В, не содержит требований по снижению номинальных характеристик на основе использования ряда электрических каналов для проводов напряжением менее 2000 В. Основные требования приведены в статье 310.15 для проводов 0-2000. В.

В статье 310.60 NEC для проводников номиналом от 2001 до 35000 В можно найти требование и ссылку на 310.60 (C) и (D), а также другие требования, которые не применяются к более низким напряжениям. Таблицы для 310.60 (C) и (D) для подземных воздуховодов включают положения для конфигурации ряда воздуховодов, температуры окружающей среды, коэффициента нагрузки и RHO.

Соответствующая информация из Национального электротехнического кодекса

B.310.15 (B) (1) Информация о применении формулы. В этом приложении NEC представлена ​​информация по применению для значений силы тока, рассчитанной под техническим надзором.Данные в Приложении B основаны на методе Neher-McGrath.

B.310.15 (B) (2) Типовые приложения, описанные в таблицах. Типичные значения силы тока для проводов с номинальным напряжением от 0 до 2000 В показаны в таблицах с B.310.1 по B.310.10. [Таблицы и рисунки NEC не показаны.] Конфигурации рядов подземных электрических каналов используются для проводов номиналом от 0 до 5000 В. На рисунках с B.310.2 по B.310.5, где используются соседние группы каналов, расстояние между осевыми линиями составляет 5 футов. ближайших воздуховодов в каждом ряду или 4 фута между краями бетонных ограждений достаточно для предотвращения ухудшения характеристик проводников из-за взаимного нагрева.

Эти значения амплитуды были рассчитаны, как подробно описано в основной статье AIEE Paper 57-660 «Расчет повышения температуры и допустимой нагрузки кабельных систем» Дж. Х. Нехера и М. Х. МакГрата. Для получения дополнительной информации о применении этих значений силы тока см. Стандарт IEEE / ICEA S-135 / P-46-426, Сила силового кабеля, и Стандарт IEEE 835-1994, Таблицы допустимой нагрузки стандартного кабеля питания.

Лучистое отопление | Министерство энергетики

Системы лучистого отопления поставляют тепло непосредственно к полу или панелям в стене или потолке дома.Системы во многом зависят от лучистой теплопередачи — доставки тепла непосредственно от горячей поверхности к людям и объектам в помещении с помощью инфракрасного излучения. Лучистое отопление — это эффект, который вы ощущаете, когда чувствуете тепло горячей плиты через всю комнату. Когда лучистое отопление расположено в полу, его часто называют лучистым подогревом пола или просто подогревом пола.

Лучистое отопление имеет ряд преимуществ. Он более эффективен, чем обогрев плинтуса, и обычно более эффективен, чем воздушное отопление, поскольку исключает потери в воздуховоде.Люди, страдающие аллергией, часто предпочитают лучистое тепло, потому что оно не распространяет аллергены, как системы принудительной вентиляции. Гидравлические (жидкостные) системы потребляют мало электроэнергии, что является преимуществом для домов, не подключенных к электросети, или в районах с высокими ценами на электроэнергию. Гидравлические системы могут использовать широкий спектр источников энергии для нагрева жидкости, включая стандартные газовые или мазутные котлы, дровяные котлы, солнечные водонагреватели или комбинацию этих источников. Чтобы узнать больше о различных типах источников энергии и системах распределения тепла для отопления дома, ознакомьтесь с нашей инфографикой Energy Saver 101 о домашнем отоплении.

Несмотря на свое название, лучистое напольное отопление во многом зависит от конвекции, естественной циркуляции тепла в помещении, когда воздух, нагретый от пола, поднимается вверх. Системы лучистого теплого пола значительно отличаются от излучающих панелей, используемых для отделки стен и потолка. По этой причине в следующих разделах излучающий теплый пол и излучающие панели рассматриваются отдельно.

Тепло излучающих полов

Существует три типа излучающих полов: полы из лучистого воздуха (воздух является теплоносителем), полы с электроприводом и полы с подогревом воды (гидронные).Вы можете дополнительно классифицировать эти типы по установке. Те, в которых используется большая тепловая масса бетонной плиты пола или легкого бетона над деревянным черновым полом, называются «мокрыми» установками, а те, в которых установщик «заживает» трубы излучающего пола между двумя слоями фанеры или прикрепляет трубы. Под чистым полом или черным полом называется «сухой монтаж».

Типы излучающих полов

Излучающие полы с воздушным обогревом

Воздух не может удерживать большое количество тепла, поэтому полы из лучистого воздуха не являются рентабельными в жилых помещениях. и устанавливаются редко.Хотя их можно комбинировать с солнечными системами воздушного отопления, эти системы страдают очевидным недостатком, заключающимся в том, что они производят тепло только в дневное время, когда тепловая нагрузка обычно ниже. Неэффективность попытки обогреть дом с помощью обычной печи путем прокачки воздуха через полы ночью перевешивает преимущества использования солнечного тепла в течение дня. Хотя в некоторых ранних системах солнечного нагрева воздуха в качестве теплоносителя использовались камни, этот подход не рекомендуется (см. Системы солнечного нагрева воздуха).

Электрические излучающие полы

Электрические излучающие полы обычно состоят из электрических кабелей, встроенных в пол. Также доступны системы с матами из электропроводящего пластика, установленными на черновом полу под напольным покрытием, например плиткой.

Из-за относительно высокой стоимости электроэнергии электрические излучающие полы обычно рентабельны только в том случае, если они включают в себя значительную тепловую массу, такую ​​как толстый бетонный пол, и ваша электроэнергетическая компания предлагает ставки по времени использования.Нормы времени использования позволяют «заряжать» бетонный пол теплом в непиковые часы (примерно с 21:00 до 6:00). Если тепловая масса пола достаточно велика, тепло, накопленное в нем, будет поддерживать комфорт в доме в течение восьми-десяти часов без дополнительных электрических подключений, особенно когда дневные температуры значительно выше, чем ночные. Это экономит значительное количество долларов за электроэнергию по сравнению с отоплением по пиковым тарифам на электроэнергию в течение дня.

Электрические лучистые полы также могут иметь смысл для дополнения дома, если было бы нецелесообразно расширять систему отопления в новом помещении.Однако домовладельцам следует изучить другие варианты, такие как тепловые насосы с мини-сплит-системой, которые работают более эффективно и имеют дополнительное преимущество в виде охлаждения.

Гидравлические теплые полы

Гидравлические (жидкостные) системы — самые популярные и экономичные системы лучистого отопления для климатических условий с преобладанием отопления. Системы водяных теплых полов перекачивают нагретую воду из бойлера по трубам, проложенным под полом. В некоторых системах управление потоком горячей воды через каждый контур трубопровода с помощью зонирующих клапанов или насосов и термостатов регулирует температуру в помещении.Стоимость установки водяного водяного пола варьируется в зависимости от местоположения и зависит от размера дома, типа укладки, напольного покрытия, удаленности участка и стоимости рабочей силы.

Типы напольных покрытий

Независимо от того, используете ли вы кабели или трубы, методы установки электрических и водяных излучающих систем в полах схожи.

Так называемые «мокрые» установки заключают кабели или трубы в твердый пол и являются старейшей формой современных систем теплого пола.Трубку или кабель можно заделать в толстую бетонную фундаментную плиту (обычно используемую в «плиточных» домах на ранчо, у которых нет подвалов) или в тонкий слой бетона, гипса или другого материала, установленного поверх чернового пола. Если используется бетон, а новый пол не на твердой земле, может потребоваться дополнительная опора пола из-за дополнительного веса. Чтобы определить несущую способность пола, проконсультируйтесь с профессиональным инженером.

Толстые бетонные плиты идеально подходят для хранения тепла от солнечных энергетических систем, которые имеют переменную тепловую мощность.Обратной стороной толстых плит является их медленное тепловое время отклика, что делает такие стратегии, как ночные или дневные задержки, трудными, а то и невозможными. Большинство специалистов рекомендуют поддерживать постоянную температуру в домах с этими системами отопления.

Благодаря недавним инновациям в технологии полов, так называемые «сухие» полы, в которых кабели или трубы проходят в воздушном пространстве под полом, набирают популярность, главным образом потому, что сухой пол является более быстрым и менее дорогим для строить. Но поскольку сухой пол предполагает обогрев воздушного пространства, система лучистого отопления должна работать при более высокой температуре.

При некоторых «сухих» установках трубы или кабели подвешиваются под черным полом между балками. Этот метод обычно требует просверливания балок перекрытия для установки трубы. Под трубками также должна быть установлена ​​светоотражающая изоляция, чтобы направлять тепло вверх. Трубы или кабели также могут быть проложены над полом между двумя слоями черного пола. В этих случаях трубки для жидкости часто вставляются в алюминиевые диффузоры, которые распределяют тепло воды по полу, чтобы нагреть пол более равномерно.Трубки и диффузоры крепятся между планками обрешетки (шпалами), которые выдерживают вес нового чернового пола и готовой поверхности пола.

По крайней мере одна компания улучшила эту идею, сделав фанерный материал основания пола, изготовленный с канавками для труб и встроенными в них алюминиевыми пластинами рассеивателя тепла. Производитель заявляет, что благодаря этому продукту система лучистого пола (для нового строительства) значительно дешевле в установке и быстрее реагирует на изменения температуры в помещении.Такие продукты также позволяют использовать вдвое меньше труб или кабелей, потому что теплопередача пола значительно улучшена по сравнению с более традиционными сухими или влажными полами.

Напольные покрытия

Керамическая плитка является наиболее распространенным и эффективным напольным покрытием для лучистого теплого пола, поскольку оно хорошо проводит тепло и добавляет теплоаккумулятор. Можно также использовать обычные напольные покрытия, такие как винил и листы линолеума, ковровые покрытия или дерево, но любое покрытие, изолирующее пол от комнаты, снизит эффективность системы.

Если вам нужно ковровое покрытие, используйте тонкий ковер с плотной набивкой и укладывайте ковровое покрытие как можно меньше. Если в некоторых комнатах, но не во всех, будет напольное покрытие, тогда в этих комнатах должен быть отдельный контур для труб, чтобы система обогревала эти помещения более эффективно. Это связано с тем, что вода, текущая под крытым полом, должна быть более горячей, чтобы компенсировать напольное покрытие. Деревянный пол должен быть ламинированным, а не массивным, чтобы уменьшить вероятность усадки и растрескивания древесины в результате высыхания под воздействием тепла.

Излучающие панели

Излучающие панели для настенного и потолочного монтажа обычно изготавливаются из алюминия и могут нагреваться либо электричеством, либо трубами, по которым проходит горячая вода, хотя последнее создает опасения по поводу утечек в настенных или потолочных системах. Большинство имеющихся в продаже излучающих панелей для домов имеют электрическое отопление.

Как и любой другой тип электрического обогрева, излучающие панели могут быть дорогими в эксплуатации, но они могут обеспечивать дополнительное обогревание в некоторых комнатах или могут обеспечивать обогрев пристройки дома, когда расширение традиционной системы обогрева нецелесообразно.

Излучающие панели имеют самое быстрое время отклика среди всех отопительных технологий и — поскольку панели можно индивидуально контролировать для каждой комнаты — функция быстрого отклика может привести к экономии затрат и энергии по сравнению с другими системами, когда комнаты нечасто заполняются. Входя в комнату, человек может увеличить температуру и почувствовать себя комфортно в течение нескольких минут. Как и в любой системе отопления, установите термостат на минимальную температуру, которая предотвратит замерзание труб.

Панели излучающего отопления работают в зоне прямой видимости — вам будет наиболее комфортно, если вы окажетесь близко к панели. Некоторые люди считают потолочные системы неудобными, потому что панели нагревают им верхнюю часть головы и плечи более эффективно, чем остальную часть тела.

Калькулятор длины нагревательного кабеля

Этот инструмент учитывает детали вашего приложения электрообогрева и вычисляет значения, которые вам понадобятся для прокладки кабеля, в том числе: потери мощности в наружный воздух, необходимую длину кабеля и оптимальный шаг спирали для установки.

Чтобы начать, введите следующие данные. Вы можете изменить любое значение, чтобы увидеть обновленные результаты в режиме реального времени.

Потери мощности

Ожидаемые потери мощности на фут трубы (Вт / фут) показаны в этой таблице.

Щелкните ячейку в таблице над , чтобы выбрать тип и толщину изоляции, а таблица под покажет, сколько кабеля требуется для компенсации тепловых потерь с выбранной изоляцией.

Длина с * означает, что мощность, передаваемая кабелем, более чем достаточна для приведения трубы к выбранной вами уставке. Хотя регулятор температуры рекомендуется для всех приложений электрообогрева, в этом случае он должен считаться необходимым.

Щелкните ячейку в нижней строке приведенной выше таблицы, чтобы выбрать тип кабеля. На приведенном ниже рисунке будет обновлен рекомендуемый шаг спирали для установки.

Шаг спирали
Клапаны
Клапаны

требуют особого внимания в системах электрообогрева, поскольку их большая площадь поверхности приводит к тому, что они теряют тепло быстрее, чем трубы, что делает их более уязвимыми к замерзанию. Рекомендуется использовать дополнительный кабель на любых клапанах, чтобы противодействовать этому. Используйте приведенную ниже таблицу, чтобы получить рекомендации о том, сколько еще нужно использовать.

Обратите внимание, что на рисунке выше показан только один способ добавить дополнительный кабель вокруг клапанов. Для клапанов, требующих большого количества дополнительного кабеля, более подходит зигзагообразный узор. Только саморегулирующийся кабель может безопасно пересекать сам себя.

Обратите внимание:

  • Жидкость, протекающая по трубе, значительно увеличивает тепловые потери, и этот калькулятор пока не поддерживает вычисления для текущих жидкостей.
  • Показанные цифры относятся к приложениям, в которых поддерживается температура ; в этом калькуляторе не отображаются расчеты для нагрева трубы до определенной температуры.

Расчет — Heatcom

Расчет — Heatcom

Вам что-то не хватает?

Рассчитайте расстояние C-C = расстояние между двумя петлями кабеля.
Рассчитайте расстояние между отдельными кабельными стропами, исходя из размера комнаты и длины нагревательного кабеля.

1) Определите, какую площадь следует покрыть нагревательным кабелем.
Измерьте площадь пола в квадратных метрах. Вычтите 5-10 см вдоль всех стен или пешеходной зоны на 0,9.

2) Определите длину нагревательного кабеля.
Прочтите этикетку на продукте, чтобы определить длину нагревательного кабеля.

3) Рассчитайте расстояние C-C.
C-C расстояние = площадь [м²] / длина кабеля [м]
Или воспользуйтесь автоматическим калькулятором.

Автоматический расчет C-C.
Чтобы рассчитать расстояние C-C, используйте автоматический калькулятор на этой странице.
Введите площадь в квадратных метрах и длину кабеля в метрах и нажмите «Рассчитать».

Общие сведения о потребляемой мощности для теплого пола

Потребляемая мощность пер.квадратный метр зависит от уровня изоляции, площади окон и высоты потолка. Поэтому приведенные ниже рекомендации являются общими.

При установке в хорошо изолированном помещении с нормальной высотой потолка и площадью окна возможны следующие эффекты. Рекомендация касается общей площади пола.
В конструкциях с верхним слоем из дерева, винила и паркета: 80-100 Вт / м²
В конструкциях с верхним слоем из натурального камня или керамической плитки: от 100 до 150 Вт / м²

В конструкциях с менее хорошей изоляцией используется более высокая мощность / м².Рекомендуется разместить дополнительные 50 Вт на каждый. квадратные метры.
Примечание.: 200 Вт / м² — максимальная мощность.

Заинтересованы в сотрудничестве?

Мы также постоянно стремимся к развитию серьезных и долгосрочных отношений сотрудничества с нашими партнерами и поставщиками. Поэтому Heatcom в первую очередь сотрудничает с людьми.

Heatcom Corporation A / S — датская компания с многолетним опытом проектирования, производства и продажи электрических полов с подогревом, термостатов и средств защиты от замерзания.

Heatcom Corporation A / S © 2020

CVR: 26755166

.
Кабель

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *