Система електроопалення “тепла підлога”

Система електроопалення, що містить кабель, яка відрізняється тим, що вона містить вкладений в пази профільованих алюмінієвих пластин саморегулюючий кабель таким чином, що з алюмінієм контактує 70% поверхні кабелю, при цьому алюмінієві пластини з'єднані з теплоізолятором клеєм, теплоізолятор приклеєний до чорнової підлоги, а алюмінієві пластини з плиткою з'єднані ґрунтовкою та клеєм. (19) (21) u200901212 (22) 16.02.2009 (24) 25.08.2009 (46) 25.08.2009, Бюл.№ 16, 2009 р. (72) БАСОК БОРИС ІВАНОВИЧ, КИРИЧЕНКО МАКСИМ МИКОЛАЙОВИЧ, ТКАЧЕНКО МИРОСЛАВ ВОЛОДИМИРОВИЧ (73) ІНСТИТУТ ТЕХНІЧНОЇ ТЕПЛОФІЗИКИ НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 белем, то в запропонованій конструкції в першу чергу гріються алюмінієві пластини, стяжка і покриття підлоги гріються не від кабелю, а від тепловіддачі з пластин - таким чином забезпечується рівномірне розподілення температури по всій поверхні підлоги; - при використанні саморегулюючого кабелю, при зниженні тепловіддачі з поверхні підлоги перегрів неможливий, тому що у місці зниження тепловіддачі кабель знизить свою потужність; - розміщення кабелю, що гріє близько до поверхні підлоги знижує кількість теплоти, яка йде вниз на нагрів залізобетонного перекриття і, таким чином, підвищується ККД системи; - кабель виділяє необхідну кількість теплоти, в зонах підвищених тепловтрат; - при запропонованій конструкції можливе довільне розміщення меблів, тому що в конструкції на основі саморегулюючого кабелю, виключена небезпека перегріву; - за рахунок використання алюмінієвих пластин, практично немає різниці між зонами над жилами кабелю і зонами між жилами кабелю, тому що алюміній рівномірно розподіляє температуру по всій площі нагріву; - алюміній в якості теплорозподільника займає приблизно 13мм, що особливо актуально в будівлях, де немає можливості підняти рівень підлоги на потрібну висоту; - при використанні саморегулюючого кабелю, теплова потужність буде оптимально розподілятися по всьому приміщенню, кабель буде давати більше теплоти в тій зоні, де йде інтенсивне охолодження, і давати її менше там, де тепловіддача з поверхні зменшилася з-за наявності інших внутрішніх джерел тепла; - теплоізоляція дає можливість зменшити розігрів полу до 30 хвилин, що знижує енергозатрати при розігріву системи; - за рахунок принципу саморегулювання, при використання в якості покриття дерева, покриття не буде пересихати, тому що кабель самостійно регулює свою вихідну потужність в залежності від провідності кожного типу дерев'яного покриття. Це також стосується і інших видів покриттів підлоги (ковролін, лінолеум і т.і.), покриття не буде пересихати і псуватися, крім того область використання «теплої підлоги» не буде обмежуватись покриттями з поганою теплопровідністю; - можна використовувати під будь-які покриття з хорошою теплопровідністю (керамічна плитка, граніт, мармур, штучний камін та ін). Поставлена задача вирішується тим, що в системі електроопалення «тепла підлога», що включає кабель, згідно з корисною моделлю, вона містить вкладений в пази профільованих алюмінієвих пластин саморегулюючий кабель, таким чином, що з алюмінієм контактують70% поверхні кабелю, при цьому алюмінієві пластини з'єднані з теплоізолятором клеєм, теплоізолятор приклеєний до чорнової підлоги, а алюмінієві пластини з плиткою з'єднані ґрунтовкою та клеєм. На Фіг.1 показано конструкцію теплої підлоги на основі саморегулюючого кабелю без акумулю 43521 4 вання теплоти, де 1- гріючий кабель, 2 - пластини теплоізолятору, 3 - алюмінієві пластини, 4 - плитковий клей, 5 - лицьове покриття, 6 - перекриття (залізобетонна плита з повітряними пустотами циліндричної форми) На Фіг.2 показана конструкція моделі «теплої підлоги» де 1- залізобетон, 2 -пінопласт, 3 - алюміній, 4 - клей, 5 - кераміка, 6-гріючий кабель На Фіг.3 показані графіки розподілу температур в шарах «теплої підлоги», де 2 - низ перекриття, 2- верх перекриття, 3 - шар теплоізоляції, 4алюміній, 5 - шар клею, 6 - поверхня підлоги. На Фіг.4 показані температурні поля (фрагмент) біля гріючого кабелю в конструкції системи «тепла підлога» у вигляді чорно-сірих відтінків. На Фіг.5 наведена схема моделі дільниці «теплої підлоги» на панелі перекриття. В Таблиці - наведені властивості матеріалів в моделі «теплої підлоги» Таблиця Матеріал 1 2 3 4 5 6 Залізобетон, плита Пінопласт Алюміній Клей для плитки Керамічна плитка Стяжка, бетон Щільність, 3 кг/м 2000 25 2700 2100 2200 2000 Теплопроводність, Вт/м-К 1,28 0,035 230 1,28 1,495 1,28 Питома теплоємність, Дж/кг·К 840 540 1000 840 840 840 Конструкція працює наступним чином. При вмиканні в мережу, за рахунок електричного опору вуглепластикової матриці, кабель виділяє теплоту. За рахунок виділеної теплоти нагріваються алюмінієві пластини, які і підігрівають покриття підлоги. В результаті розрахунку моделі конструкції були одержані трьохмірні температурні поля всіх елементів, які входять в склад конструкції теплої підлоги (Фіг.5). Згідно одержаних даних можна отримати розподіл температур в різних площинах. На Фіг.3 представлені розрахункові дані розподілу температур у всіх шарах підлоги. З графіку видно, що ні в одному з шарів температура не перевищує допустиму межу у 60°С для звичайних конструкційних матеріалів. Це дозволяє використовувати в даній конструкції не температуростійкі матеріали, що значно здешевлює конструкцію підлоги. Температура поверхні не перевищує максимально допустимі значення по ДБН В.2.5-24-2003, тобто не перевищує 29°С Перепад температури на поверхні підлоги на ділянках над жилами кабелю і між жилами не перевищує 0,5°С, що є допустимим для будь-якого дерев'яного покриття, тоді як аналогічний перепад температур в звичайній конструкції може досягати до 4°С, це є підтвердженням того, що така конструкція дає більш рівномірний розподіл температур по поверхні підлоги. Крім того, реалізується значний перепад температур між рівнем верху перекриття і теплоізоляції, що говорить про правильність вибору теплоізоляційного матеріалу. 5 Комп’ютерна верстка Н. Лиcенко 43521 6 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601