جهاز الأرضية الكهربائية وأنواعها ، مبدأ التشغيل ، اختيار التصميم ، حساب عنصر التسخين وقواعد وضعه. الأرضية الكهربائية هي نظام تدفئة للمكان يتكون من مزدوجات حرارية ويتم تثبيته تحت غطاء الأرضية. يمكن أن يكون بمثابة مصدر الحرارة الرئيسي والإضافي. تستخدم كبلات التسخين والحصائر والأغشية كعناصر عمل ، وتركيبها ليس صعبًا بشكل خاص. سوف تتعلم كيفية صنع تدفئة أرضية كهربائية بنفسك من موادنا.
كيف تعمل الأرضية الكهربائية
يختلف نظام الأرضية الكهربائية اختلافًا جوهريًا عن مشعات المياه المعتادة من حيث تدفئة الغرفة. يعتمد تشغيل التدفئة المركزية على اتفاقية الهواء ، والتي عند تسخينها بالبطاريات ، تندفع لأعلى ، وبعد التبريد الجزئي في السقف ، تعود إلى الأرض لإعادة ضبط درجة الحرارة من الأجهزة. لهذا السبب ، يكون الهواء بالقرب من الأرض دائمًا أبرد قليلاً من الهواء القريب من سطح السقف.
أثناء تشغيل الأرضية الكهربائية الدافئة ، تتركز أعلى درجة حرارة في الجزء السفلي من الغرفة ، وتنخفض مع اقترابها من الطابق العلوي. يخلق مثل هذا التوزيع للكتل الهوائية شعورًا محسنًا بالراحة ، لأن الأرجل دافئة دائمًا ، والرأس أكثر برودة قليلاً ، وهو ما يتوافق تمامًا مع المثل الروسي المعروف.
تدفقات الحمل في هذه الحالة غائبة. بالإضافة إلى ذلك ، نظرًا لمساحة سطح التسخين الأكبر للأرضية الكهربائية ، فإن نقل الحرارة لنظامها أعلى بكثير من نقل الحرارة في مشعات التدفئة.
يجادل العديد من المشككين حول الآثار الضارة المزعومة للمجال المغناطيسي لنظام تدفئة الغرفة هذا على الشخص. ومع ذلك ، ضد هذا الرأي ، هناك عدد كافٍ من الحجج القوية المؤيدة لأرضية كهربائية:
- لا يتجاوز الحث المغناطيسي للأرضية الكهربائية 2-3 ميكرون T ، وهي أقل بكثير من القيمة المسموح بها. ويتراوح إشعاع أرضية فيلم الأشعة تحت الحمراء من 5 إلى 20 ميكرونًا فقط ويتوافق مع معلمة مماثلة لجسم الإنسان ، دون التسبب في أي ضرر له ، وعلى العكس من ذلك ، تحسين الدورة الدموية عن طريق تسخينها بسرعة.
- يمكن تنظيف الغبار في غرفة ذات أرضية دافئة بشكل أقل تكرارًا من تسخين الرادياتير ، حيث يساهم الحمل الحراري في تراكمه على الأثاث والأدوات المنزلية.
- من السهل تنظيم درجة حرارة الغرفة التي يتم تسخينها بواسطة أرضية كهربائية دافئة عن طريق اختيار الوضع الأمثل لها. هذا يحفظ المبرد. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن إيقاف تشغيل هذا النظام تمامًا أثناء غياب السكان في شقة أو منزل.
- عند اختيار أرضية كهربائية كحامل حراري رئيسي ، يمكن إزالة مشعات الماء غير الجذابة من الجدران. هذا صحيح بالنسبة للمناطق ذات درجات الحرارة الشتوية المعتدلة.
الأنواع الرئيسية للأرضيات الكهربائية
تنقسم الأرضيات الكهربائية إلى ثلاثة أنواع رئيسية حسب تصميم عنصر التسخين: الكابلات والأفلام والقضيب.
أرضيات كابلات كهربائية
إذا كانت المهمة الرئيسية للكابل الكهربائي التقليدي هي نقل الطاقة عبر مسافة ، مع عدم التسخين بشكل خاص ، فإن الغرض من الكبل الموجود في الأرضية يختلف نوعًا ما - التحويل الكامل للكهرباء إلى حرارة. يمكن للغمد والعزل لكابل التسخين أن يتحمل درجات حرارة تصل إلى 70 درجة.
هناك نوعان من هذه المنتجات. واحد منهم هو الكابلات المقاومة ، مؤشر مقاومتها ثابت. نوع آخر هو الكابلات ذاتية التنظيم ، والتي يمكن أن يتغير تسخينها اعتمادًا على تقلبات درجة الحرارة في الهواء.هذا يعني أنه بالقرب من الأبواب والنوافذ سوف يسخن مثل هذا الكبل أكثر وأقل تحت الأثاث في الغرفة.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يحتوي الكبل على مركز واحد أو مركزين. وهي معزولة بالمطاط ومدعومة بالألياف الزجاجية ومغطاة بشاشة من الألومنيوم. تفترض الأرضيات الكهربائية مسبقًا تركيب الكابلات في أقسام أو حصائر مرنة أو أنابيب بسائل مانع للتجمد.
لا غنى عن أقسام التدفئة في أرضية الكبل لتخطيطات الغرف المعقدة ، حيث إنها قادرة على تكرار أي منعطفات وانحناءات. بالإضافة إلى ذلك ، فهي مناسبة لأي أرضيات ، من المشمع إلى الحجر الاصطناعي.
يجب تثبيت أرضية الكبل المقطعية قبل وضع ذراع التسوية الخرساني. في الغرف المنخفضة ، يجب مراعاة زيادة مستوى الأرضية النهائية. ولكن في حالة إزالة الأرضيات الخشبية القديمة ، سيكون ارتفاع السجل كافيًا تمامًا لتركيب نظام تسخين مقطعي كهربائي ، وقد يزيد ارتفاع السقف قليلاً.
حصائر التدفئة الأرضية الكهربائية مصنوعة من شبكة الألياف الزجاجية التي تم وضع الكابل عليها بالفعل. يسمح ذلك بتثبيت عناصر التسخين أعلى ذراع التسوية الخرساني ، وليس تحته ، كما في الحالة السابقة. تتميز الحصائر بقاعدة ذاتية اللصق ، لذا فإن تركيبها بسيط قدر الإمكان. في هذه الحالة ، يرتفع مستوى الأرضية بمقدار 3 مم فقط.
في الأرضية السائلة ، يتم وضع الكبل في محلول مضاد للتجمد ، لذلك نادرًا ما يحترق. استهلاكها للطاقة اقتصادي للغاية ، والإصلاح بسيط: يمكن استبدال المنطقة التالفة بسهولة باستخدام أدوات التوصيل لاتصال جديد.
فيلم أرضيات كهربائية
أرضية الفيلم الكهربائي لها هيكل أكثر تعقيدًا. يتكون تصميمه من عناصر تسخين مسطحة الشكل ، توضع بين طبقات من فيلم قوي للغاية ورقيق موصل للحرارة ، والذي يتم إحكام غلقه لاحقًا بإحكام.
هناك نوعان من هذه الأرضيات: ثنائي المعدن والكربون. يتكون بناء التدفئة الأرضية ثنائية المعدن من فيلم البولي يوريثين وموصلات من النحاس وسبائك الألومنيوم الموضوعة فيه. يتم إنتاج الأرضية على شكل لفائف ، يتم تقسيم اللوحات القماشية إلى أقسام مربعة ، يمكن قص أي منها حسب الحاجة. لا يمكن تركيب الفيلم ثنائي المعدن تحت البلاط.
هنا يمكنك استخدام مشمع أو صفح أو سجاد كغطاء خارجي. بفضل الموصلية الحرارية الممتازة ، يقوم الفيلم بتسخين الغرفة بسرعة ، ومع ذلك ، في ظروف الرطوبة العالية ، لا ينصح باستخدامه ، أي أن هذه الأرضية غير مناسبة للمطبخ أو الحمام.
تتكون الأرضية الكهربائية الكربونية من طبقتين ملحومتين من فيلم مايلر ، يوجد بينهما موصلات مصنوعة من سبيكة من الفضة والنحاس ، بالإضافة إلى شرائح من الجرافيت. يمكن تثبيت هذه السخانات ليس فقط على الأرض ، ولكن أيضًا على الأسقف أو الجدران. الميزة الرئيسية لهذه الأنظمة هي صغر سمكها حتى 0.5 مم. تركيبهم سريع جدا.
من المعتقد أنه من بين جميع أنواع التدفئة الأرضية الكهربائية ، فإن فيلم تسخين الكربون هو الذي له التأثير الأكثر فائدة على صحة الإنسان ، مثل ضوء الشمس. هذه الخاصية تمتلكها الأشعة تحت الحمراء.
روضات كهربائية
إنها حصائر مرنة مزودة بعناصر تسخين - قضبان الكربون بالأشعة تحت الحمراء مع نقل حرارة عالي. تجمع أنظمة تدفئة المساحات هذه بين مزايا أرضيات الكابلات والرقائق.
الميزة الرئيسية لنظام الأفلام مع الحصائر الأساسية هي درجة عالية من الموثوقية. يسمح التوصيل المتوازي لقضبان الكربون في النظام بالعمل حتى في حالة تلف العديد من عناصر التسخين.
من نظام الكابلات ، ورثت أرضية قضيب الأشعة تحت الحمراء إمكانية التركيب غير المعقد في لاصق البلاط أو ذراع تسوية الأرضية. نظرًا لخاصية الضبط الذاتي ، فإن حصيرة الكربون أكثر اقتصادا بنسبة 60٪ تقريبًا من حصيرة الكابلات.إنه لا يخاف من ارتفاع درجة الحرارة المحلية ، لذلك يمكن وضع هذه الأرضية تحت الأثاث.
تم تصميم عمر خدمة الطوابق الأساسية لمدة 50 عامًا ، وفترة الضمان للتشغيل هي 20 عامًا. الشركات المصنعة الرئيسية لهذه الأنظمة هي شركات متخصصة في أوروبا وكوريا الجنوبية.
ميزات اختيار أرضية كهربائية
إذا تم القيام به بشكل صحيح ، فسيعمل نظام التدفئة بأكبر قدر ممكن من الكفاءة وبأقل تكلفة ممكنة للطاقة الكهربائية. قبل اختيار الأرضية الكهربائية ، من الضروري تحديد درجة التدفئة المطلوبة للغرفة ، ونوع غطاء الأرضية وطريقة التثبيت ، وكذلك مساحة الأرضية المخصصة لوضع حصائر أو رقائق التدفئة.
درجة تدفئة الغرفة
يمكن استخدام الأرضية الكهربائية كمصدر رئيسي وحيد للحرارة في الغرفة ، أو يمكنها تسخين غطاء الأرضية بشكل مريح. لذلك ، فإن الخطوة الأولى لضمان درجة الحرارة المثلى في الغرفة باستخدام عناصر التسخين هي تحديد درجة التسخين المطلوبة: هل سيكون هناك تدفئة إضافية كافية لسطح الأرض أم سيكون من الضروري تعويض نقص التدفئة المركزية عن طريق التثبيت نظام تدفئة كهربائي.
سيكون حل هذا السؤال هو تحديد القوة المثلى المطلوبة في هذه الحالة. للتدفئة الأرضية المريحة ، ستكون 100-150 واط / م كافية2، لنظام التدفئة الرئيسي - 160-200 واط / م2، للغرف غير المدفأة مثل اللوجيا والشرفات - 200-250 وات / م2.
أنواع الطلاء
كل غطاء أرضي له موصلية حرارية فردية. يجب أن يكون متوافقًا مع خرج التسخين الكهربائي الأمثل. عادةً ما يشير مصنعو الطلاء في وثائق المنتج إلى حد درجة الحرارة لتشغيله.
على سبيل المثال ، لمشمع بقوة تسخين أرضية مثالية من 100-130 واط / م2 يجب أن تكون درجة حرارة سطح الإنهاء 26-28 درجة مئوية. لذلك ، يوصى باستخدام هذا الطلاء مع أرضية كهربائية فقط لتدفئة إضافية للغرفة. بالنسبة للأغطية المشمع والأغطية المصفحة ، في معظم الحالات ، يتم استخدام فيلم CALEO بالأشعة تحت الحمراء ، وحصائر التدفئة DEVIDRY من DEVI و TVK-130 LP من THERMO.
يمكن استخدام الجرانيت والبلاط الخزفي في أي نوع من أنواع التدفئة الكهربائية ، نظرًا لأن مؤشرات التوصيل الحراري الخاصة بهم متوافقة مع قوى عالية بدرجة كافية لعناصر التسخين - 150-220 واط / م2… يتم استخدام حصائر التدفئة من شركات THERMO و AEG و IQWATT و DEVI كأرضية دافئة لمثل هذه الطلاءات.
طريقة التركيب
عند اختيار أرضية كهربائية ، ينبغي للمرء أن يأخذ في الاعتبار نوع تكوين السطح الذي سيوضع عليه نظام تدفئة الغرفة.
للإصلاحات الشاملة ، يوصى باستخدام أنظمة الكابلات Deviflex 18T (الدنمارك) أو HC 800 من AEG (ألمانيا) أو كابل التدفئة SVK-20 من THERMO (السويد) لوضع أرضية كهربائية أسفل ذراع التسوية الأسمنتية بسمك 30-50 مم. تتوافق هذه الأرضيات الكهربائية مع أي طبقة علوية. يمكن تشغيل نظام التسخين بعد بلمرة ذراع التسوية ، أي بعد شهر.
إذا كان ذراع التسوية جاهزًا بالفعل ، فإن حصائر التدفئة أو أرضيات الأشعة تحت الحمراء للقضيب مناسبة للتدفئة الكهربائية. يتم تثبيت حصائر التسخين في طبقة تسوية التسوية من 10 إلى 15 مم ، ويتم تثبيت الأرضية الأساسية أسفل لاصق البلاط.
بالنسبة إلى ذراع التسوية النهائي ، هناك أيضًا طريقة جافة لتركيب أرضية كهربائية ، مما يسمح لك بترك ارتفاع الغرفة دون تغيير. في هذه الحالة ، يتم استخدام فيلم CALEO بالأشعة تحت الحمراء. يتم تشغيل هذا السخان مباشرة بعد التثبيت.
مع أي من خيارات تركيب أرضية كهربائية في الغرفة ، يجب الانتباه إلى قربها من الأساس البارد أو وجود غرف مدفئة في الأعلى والأسفل.يعد ذلك ضروريًا ، لأنه في حالة فقد الحرارة بشكل كبير ، يجب وضع عازل حراري تحت عناصر التسخين - الصوف المعدني ، الرغوة ، إلخ.
اثار
يتم تركيب جميع الأرضيات الكهربائية تقريبًا في منطقة خالية من الأثاث الثقيل والأجهزة المنزلية. هذا مهم للغاية حتى لا يتم قفل نظام التدفئة في مكان مغلق ، على سبيل المثال ، تحت خزانة ، كما في مثل هذه الحالات يمكن أن يسخن ويفشل.
إذا كان هناك أي شك في أن الأثاث سيكون موجودًا دائمًا في مكان معين ، فيجب إيقاف اختيار الأرضية الكهربائية على طراز قضيب بوظيفة التنظيم الذاتي ، على سبيل المثال ، حصيرة التدفئة UNIMAT. توفر هذه الوظيفة للنظام القدرة على التكيف الذاتي مع البيئة عن طريق زيادة أو خفض مستوى طاقته إذا لزم الأمر. ينتج عن هذا توفير كبير في الطاقة.
قواعد حساب الأرضية الكهربائية
يتم إجراؤه لتحديد عدد حصائر التدفئة وفيلم الأشعة تحت الحمراء وطاقة الكابل. ليس من الصعب تحديد المنطقة المطلوبة لمجموعة الأرضية الكهربائية. للقيام بذلك ، اطرح المساحة التي يشغلها الأثاث من المساحة الإجمالية للغرفة. على سبيل المثال إذا كانت مساحة الغرفة 12 م2منها مفروشات 5 م2، ثم سوف يستغرق الأمر 7 أمتار لتسخينه2 أرضية كهربائية (12-5 = 7).
يجب عدم إطالة أو تقصير حصائر التدفئة ، لذلك إذا تم استخدامها ، يجب تقريب المساحة المطلوبة للتدفئة تحت الأرضية إلى قيمة أقل. يمكنك قص فيلم الأشعة تحت الحمراء. يتيح لك ذلك فصل الأجزاء الفردية من الأرضية الكهربائية وتوصيلها ، فضلاً عن دمج مجموعاتها المختلفة أثناء التثبيت. على سبيل المثال ، عند 9 م2 يمكن تركيب الأرضية في أقسام 4 و 5 م2 أو 2 و 3 و 4 م2… بالإضافة إلى ذلك ، يمكن توزيع مجموعة واحدة من السخانات الكهربائية على عدة غرف.
يتم تحديد قوة كابل التسخين من خلال ناتج قيمتين - طاقة التسخين الاسمية وقيمة المساحة الحرة للغرفة. تنص القيمة الأولى على:
- تسخين مريح للطلاء 150-200 واط / م2;
- تدفئة الغرفة الرئيسية 160-200 واط / م2:
- تدفئة غرف التبريد 200-250 وات / م2.
القيمة الثانية هي الفرق بين المساحة الإجمالية للغرفة والمساحة التي يشغلها الأثاث. دعنا نفكر في الحساب باستخدام مثال. لتدفئة مطبخ بمساحة 10 م 22منها 4 م2 يشغله الأثاث ، مطلوب طاقة مصنفة تبلغ 160 واط. في هذه الحالة ، ستكون الطاقة المطلوبة لكابل التسخين: 160x (10-4) = 960 واط. نقربها لأقرب قيمة قياسية 1020 وات.
بعد ذلك ، يتضح أن كابل SVK-20 مناسب لتدفئة هذا المطبخ إذا تم استخدام موديل THERMO. يجب إجراء مزيد من التثبيت للأرضية الكهربائية مع مراعاة خطوة وضع الكابل ومنطقة الغرفة.
تكنولوجيا تركيب التدفئة تحت البلاط
تتكون عملية تركيب الأرضية الكهربائية من مراحل تحضيرية وأساسية. يجب أن يبدأ التحضير بالتصميم. يتم تنفيذه بهذا الترتيب:
- من الضروري رسم رسم تخطيطي للغرفة ، والذي سيشير إلى موقع الأثاث المثبت بإحكام على سطح الأرض. ثم تحتاج إلى تحديد مسافة بادئة من 5-10 سم من الحائط ، مع مراعاة موضع الألواح. يمكن استخدام المساحة المتبقية من الغرفة لتركيب أرضية دافئة.
- بعد ذلك ، يجب أن تتأكد من أن قوة 1 م2 قسم السخان إلى القيمة القياسية ، قم بقياس المقاومة الكهربائية للكابل ومقارنتها بالقيمة الموضحة في جواز سفر المنتج. يجب ألا يتجاوز الخطأ 10٪.
- من الضروري تحديد المكان على الحائط لتثبيت منظم الحرارة. ستحتاج هنا إلى صندوق تقاطع وضوء قوي مقاس 25x30 مم لسلك طاقة 220 فولت ينزل من الجهاز. في هذه الحالة ، من الضروري توفير الأساس.
للانتقال إلى المرحلة الرئيسية لتركيب تدفئة أرضية كهربائية بيديك ، يجب عليك تنفيذ الخطوات التالية:
- قم بتنظيف ذراع تسوية الأرضية الخرسانية وقم بتجهيزها باستخدام برايمر. سيعمل على تقوية السطح والتخلص من الغبار.
- باستخدام مستوى المبنى ، من الضروري تحديد حجم الاختلافات الأرضية في الارتفاع. إذا كانت قيمها أكثر من 10 مم ، فسيكون من الضروري لصقها فوق سطح القاعدة بالبوليسترين بحيث يكون المستوى العلوي مستويًا وأفقيًا فوق مساحة الأرضية بالكامل المخصصة للتدفئة.
- يجب تثبيت شبكة معدنية من الجبس فوق العزل الحراري. يمكن أن يتم تثبيته في وقت واحد مع تثبيت العزل بمسامير طويلة وغسالات. إذا تم لصق المادة العازلة على القاعدة ، فيمكن تثبيت شبكة الجص مباشرة بالعزل باستخدام مشابك بلاستيكية.
- يجب وضع كابل التسخين بثعبان على شبكة التركيب وتثبيته برباط بلاستيكي.
- يجب وضع غلاف مموج بقطر 16 مم في الأخدود الذي يمتد من صندوق التثبيت إلى الأرضية الدافئة ، مع تجنب الانحناءات الحادة.
- يجب إدخال مستشعر درجة الحرارة في الغلاف بحيث يمكن استبداله بسهولة لاحقًا ، إذا لزم الأمر ، بآخر جديد. ضع نهاية الأنبوب مع وجود المستشعر بالقرب من الأرض قدر الإمكان للحصول على قراءات دقيقة.
- ختم القوية مع الاسمنت أو ملاط الجص.
- قم بقياس مقاومة الكابل مرة أخرى وأدخل بيانات القياس في بطاقة الضمان.
- قم بعمل مخطط لوضع كبل التسخين بعلامات لتحديد موقع الوصلات والنهايات ، ومستشعر درجة الحرارة ، والمسافات البادئة من الجدران ، وما إلى ذلك.
- لإجراء فحص أولي لنظام التدفئة تحت الأرضية الكهربائي ، يجب توصيل منظم حرارة. بعد اكتماله يجب إيقاف تشغيل الجهاز وتثبيته مرة أخرى بعد الانتهاء من أعمال التشطيب.
- قم بعمل سكريد الأسمنت والرمل. بعد أربعة أسابيع ، ستكتسب القوة الكاملة. قبل هذا الوقت ، لا يُنصح بإجراء توصيلات اختبار للأرضية الكهربائية. يمكن إجراء اختبار الأرضية عن طريق قياس مقاومة الكابل الخاص به.
- ضع غطاء الأرضية على ذراع التسوية.
ستساعد الصيغة في حساب خطوة وضع كابل التسخين: W = 100XPO / DK. هنا W هي خطوة التمديد بالسنتيمتر ، PO هي مساحة الأرضية الكهربائية ، DK هي طول الكابل بالسنتيمتر.شاهد الفيديو حول تركيب الأرضية الكهربائية:
بشكل عام ، لا يوجد شيء صعب بشكل خاص في وضع الأرضيات الكهربائية. إنها أسهل في التركيب من أنظمة تسخين الماء الساخن. الشيء الرئيسي في هذا العمل هو العمل الجاد وقليل من النظرية من هذه المقالة ، فبفضلها ستتمكن أرضياتك الدافئة من تدفئة الأصدقاء والأحباء وإسعادهم.
