расчет, цены, монтаж своими руками
Использование инфракрасного излучения для отопления выгодно с любой точки зрения. Прежде всего, такое излучение лучше воспринимается организмом, потому что часть своего тепла мы тоже излучаем в этом диапазоне. Потому, при использовании ИК волн для поддержания комфортной температуры, на градуснике обычно показатели ниже на 2-3оС. А это ведет снижению расходов на отопление. Второй бонус — вы не только отапливаете помещение, но еще и лечитесь. Ведь инфракрасное излучение ионизирует воздух, что способствует уничтожению многих вирусов и бактерий, а также уничтожает неприятные запахи. Этот вид лучей используется для лечения многих заболеваний, а еще способствует релаксу и снятию нервного напряжения. Еще один положительный момент: электромагнитное излучение близко к нулю. Единственный недостаток такого варианта отопления — высокая цена на греющие материалы. Зато установка намного проще и быстрее, чем кабельных систем и водяного пола.
При использовании для отопления инфракрасного излучения греется не воздух, а предметы, расположенные в комнате. В первую очередь теплым становится пол, который и ощущается как очень теплый, даже если выставлена невысокая температура. А от нагретых предметов, путем конвекции, греется воздух.
Инфракрасный подогрев пола можно сделать при помощи пленки или стержневых матовНа сегодняшний день инфракрасный подогрев пола можно сделать, используя два вида обогревателей: пленочный рулонный материал и стержневой карбоновый мат. В обоих случаях используется карбон только в разных состояниях. Давайте рассмотрим каждый из них подробнее.
Инфракрасный пол из пленки
ИК пленка для пола — рулонный материал. Представляет собой пасту карбона, запаянную в полипропиленовую или полиэстерную пленку. По краям проходят токопроводящие шины (полосами) из серебра и меди. По этим шинам к углеродному материалу (обычно используют карбон) подается электрический ток. При прохождении электрического тока через карбон выделяется большое количество тепла. Полосы собраны в секции по несколько штук в одной. По разделительной полосе между секциями их можно разрезать, что удобно при монтаже. Такое строение хорошо еще тем, что при повреждении одной или нескольких полос вся остальная лента остается работоспособной. Так как расстояние между полосами совсем небольшое, то даже выход из строя нескольких элементов подряд никак не скажется на ощущениях: пол останется равномерно теплым. Ширина рулонов — от 50см до 100см, толщина пленки — от 0,2мм до 2мм.
Строение ИК пленки для полаДостоинства
Пленочный инфракрасный пол совместим с большинством напольных покрытий. При укладке твердого покрытия — плитки, паркета и ламината не требуется никаких дополнительных защитных слоев. Производители рекомендуют поверх раскатать полиэтиленовую пленку, а затем сразу можно класть плитку на специальный клей для теплых полов или подходящий ламинат, паркет или доску пола. Для изделий из древесины пленочные инфракрасные полы хороши тем, что создают равномерный тепловой поток, из-за чего в древесине не образуется зон с разной температурой, они меньше трескаются и коробятся.
Инфракрасный теплый пол под ламинат своими руками сделать несложноТут есть один нюанс. Некоторые производители говорят, что пленку можно прятать в стяжку или под плиточный клей, другие не советуют. Большая часть практиков говорит о том, что в цементе пленка разрушается. Возможно дело в самой пленке? Ведь она тоже разная, как и разные способы ее соединения.
Для укладки других мягких покрытий типа линолеума, ковролина, и т.п. требуется жесткое основание. Для этого поверх все той же полиэтиленовой пленки укладывается фанера, OSB или любой подобный листовой материал. После закрепления раскатываете и закрепляете напольное покрытие. Вот и все. Проще и в несколько раз быстрее, чем при устройстве кабельного теплого пола.
Недостатки
Первый состоит в том, что пленки боятся перегрева. И хотя они имеют значительный запас прочности по температуре (плавятся при 200оС и выше в зависимости от материала изолирующей пленки), все-таки могут перегореть. Потому, в тех местах, где стоит или будет стоять мебель, техника больших размеров, пленку не укладывают. Второй недостаток: высокая цена. В среднем один квадратный метр пленки обойдется в 25$. Высокая цена ИК пленки частично компенсируется отсутствием стяжки и длительным сроком эксплуатации: при соблюдении всех рекомендаций — более 10 лет. Третий недостаток — необходимость кропотливого и правильного электрического соединения полос пленки. Соединение происходит при помощи контактных зажимов и комплекта электрической проводки, которые поставляются в комплекте с пленкой, но требуют правильного применения. Необходимо также хорошо заделывать липкими изоляционными пластинками те места контактных шин, которые не используются. Вот, собственно, все недостатки.
Инфракрасная пленка для теплого пола под мебель и технику не укладываетсяУстройство и монтаж инфракрасного пола из пленки
Первая хорошая новость состоит в том, что при устройстве ИК пленочного теплого пола не требуется цементный раствор или бетон. Если пол у вас ровный, то никаких «мокрых» работ. Вторая хорошая новость состоит в том, что в одной комнате сделать такой пол своими руками можно за один день. Даже без специальных навыков.
Расчет
Чтобы правильно сделать теплый пол, вам нужно нарисовать план помещения в масштабе. Выделить зоны, в которых будет стоять мебель/техника. Далее вам нужно определиться с местом, где будет установлен терморегулятор. К нему нужно подвести питание и к нему же подключают провода от пленочного нагревателя и датчика температуры. После этого на площади, не занятой мебелью и техникой, нужно расположить полосы пленки так, чтобы они не перекрывали друг друга и не пересекались, но максимально заполняли всю площадь.
Как выглядит один из вариантов «пирога» инфракрасного подогрева пола при помощи карбоновой пленкиВыбор интенсивности нагрева зависит, во-первых, от того, является ли теплый пол основным видом отопления или дополнительным. Если подогрев пола — только вопрос комфорта, а основной обогрев помещения осуществляется другими системами, можно выбирать из маломощных моделей от 150 Вт/м2. Если же греется помещение только от пола, выбирайте изделия с мощностью выше 250 Вт/м2 (максимум на сегодня 400 Вт/м2).
Второй фактор, который влияет на выбор мощности — тип напольного покрытия. При равных условиях эксплуатации и одинаковых требованиях, под плитку нужно укладывать пленку большей мощности, чем под другие виды напольного покрытия: она очень интенсивно поглощает тепло и при одинаковой температуре ощущается ногами как холодная.
Монтаж инфракрасной пленки
Первое что нужно сделать — уменьшить потери тепла через пол и прилегающие стены. Чтобы предотвратить утечку через стены, по периметру укладывают ленточный утеплитель или полосу пенополистирола толщиной 10мм и высотой около 10см. Затем на ровный и чистый черновой пол укладывают слой теплоизолятора (на всю поверхность пола, а не только под пенку). Для того чтобы отопление было эффективным, желательно использовать фольгированный или металлизированный материал: он отражает тепло, направленное вниз. Так как тут цементные растворы используются очень редко, то и фольга будет служить исправно долгие годы (в стяжке она быстро разрушается). Использование такого материала повышает эффективность обогрева и снижает затраты на отопление. Теплоизолятор может быть рулонный или в виде матов и плит. Крепят теплоизоляцию к полу на клей, двусторонний скотч или скобами из монтажного пистолета.
Инфракрасный теплый пол RexVa имеет неплохие отзывыЗатем сверху по плану раскатайте инфракрасную термопленку медной полосой вниз (сверху матовая поверхность, а не блестящая). Следите за тем, чтобы под ней не скапливался воздух. Там где это необходимо, разрезайте рулон по нанесенной разметке (пунктирная линия и изображение ножниц). Удобнее, если все нагревательные элементы развернуты контактами к той стене, где будет установлен терморегулятор. Расстояние между соседними полосами в несколько сантиметров. Если инфракрасный пол планируете под линолеум, полосы лучше укладывать плотнее, чтобы расстояние между шинами было 1 см. Но шины не должны соприкасаться и перекрываться ни при каких условиях.
Подключение ИК пола
Теперь нужно соединить все полосы электрическим кабелем, который обычно идет в комплекте. На токоведущую медную полосу устанавливаете контакт. Одна его часть располагается под жилой, другая — сверху. Теперь пассатижами обжимаете контакт. Так устанавливаете контакты на все шины, развернутые в сторону терморегулятора. С дальней стороны от термостата открытые участки медного проводника нужно закрыть изоляционной лентой (идет в комплекте).
Не использующиеся для подключения шины закрывают битумной изоляциейУстанавливая кусок изоляции, закрывайте всю ширину шины, включая серебрянную сетку, если она есть (см рисунок). Установив все контакты и изоляторы, прикрепите ИК пленку скотчем к теплоизолятору, им же скрепите полосы между собой.
Подключение инфракрасного теплого пола из пленкиНа стене устанавливают терморегулятор. Заводят к нему провода от греющих полос. Под одной из них нужно сделать углубление в теплоизолирующем материале под датчик температуры пола и провода к нему. Уложив и закрепив датчик, проведите провода от него тоже к терморегулятору.
Вот так выглядит контакт с закрепленными проводамиСхема подключения инфракрасного пола изображена на рисунке. Теперь к контактам подключают провода: снимают изоляцию с небольшого участка, оголенный проводник (проводники) вставляют в разъем контакта, обжимают пассатижами. Проверьте прочность соединения и заизолируйте куском битумной изоляции, которая идет в комплекте (два кусочка, один сверху, другой снизу, плотно прижав их друг к другу). Все провода заведите на терморегулятор, подключите по схеме, которая есть на его обратной стороне.
Подключение к терморегулятору зависит от его модели. Это один из вариантовПодключение электропитание к терморегулятору должен выполнять квалифицированный специалист. После того, как питание подано, можно тестировать систему: выставляете температуру на 30оС, через несколько минут проверяете, хорошо ли греются полосы и не искрят ли соединения. Если все нормально, можно укладывать жесткое финишное напольное покрытие или основу под мягкие материалы.
Финишное покрытие ИК пола
Если на инфракрасный пленочный пол укладывается плитка, паркет или ламинат, все что нужно — раскатать защитную (полиэтиленовую или специальную) пленку. Она предохранит от попадания воды на токоведущие части во время эксплуатации и будет защищать от повреждений при укладке. Если используете ламинат, можно вместо пленки (или вместе с пленкой) использовать подложку. Существует, кстати специальная инфракрасная пленка под плитку.
Под плитку нужно уложить слой клея 1-2см, и после того, как он подсохнет, приступать к отделочным работам (клей и затирка для швов специальные — для теплого пола). Можно сразу класть плитку на клей, но толщина клея и плитки, должна быть не меньше 2см.
Укладка пленочного теплого пола , особенно под ламинат, не займет много времениЕсли будет использоваться мягкое напольное покрытие, необходимо для него сделать твердое основание. Это могут быть листы фанеры (10мм) или OSB, другой подобный материал. Он крепится к полу обычными саморезами или дюбелями. Только при закреплении твердой подложки нужно следить за тем, чтобы не попасть в токопроводящие полосы (медные и серебрянные). Желательно также разрушить как можно меньшее количество карбоновых полос. Завершив изготовление жесткого основания можно укладывать напольное покрытие — линолеум, ковролин, ковер и т.п. Главное — чтобы работал датчик температур и терморегулятор, которые предохранят пленку от перегрева.
Это вся укладка. Можете включать инфракрасный пол и греться. Кстати, пленку не обязательно укладывать на пол. Можете сделать себе инфракрасную стену или даже потолок. Есть даже специальные ИК пленки, которые устанавливают под навесные или натяжные потолки.
Мобильный теплый пол
Одно из главных достоинств ИК пленки — ее эластичность и достаточно высокая прочность. Использовать эти качества решили на полную катушку и сделали мобильный теплый пол. Это небольшого формата кусок греющего материала с терморегулятором и электрической вилкой, который можно переносить с места на место. Его можно скучивать и складывать. Можно уложить коврик в любое место и включить его. Мобильный теплый пол может быть сделан на основе инфракрасной карбоновой пленки, а может на основе кабельного мата или резистивной пленки. Естественно, ИК маты дороже, чем резистивные, но кроме обогрева оказывают еще и оздоравливающе действие.
Мобильный инфракрасный пол — коврик с терморегуляторомЕсли у вас остался кусок от монтажа, можно такой коврик сделать своими руками подключив кусок ИК пленки к проводам, тщательно заизолировав контакты. Затем провода подсоединить к стандартной вилке. Получится переносной инфракрасный обогреватель. Этот коврик вы можете класть под ноги, на кресло т.п.. Такой мобильный пленочный теплый пол выручит, если вдруг отказало отопление, или оно просто не справляется с аномальными холодами. Времени на подключение нужны считанные минуты. Единственное — нужно следить за тем, чтобы не было перегрева. Терморегулятора то в самодельном варианте нет, хотя можете подключить и его в купе с датчиком, но тогда коврик будет слишком уж дорогим.
Стержневой инфракрасный теплый пол
Этот инфракрасный пол назван стержневым из-за формы нагревательных элементов. Внутри изолирующего стержня находится композитный материал, в состав которого входит карбон, серебро и графит. Такое сочетание материалов к плюсам ИК излучения добавило очень неплохой бонус: система саморегулирующаяся. То есть она сама может уменьшать /увеличивать количество выделяемого тепла на каждом участке.
Стержневой инфрвакрасный пол выглядит такИК стержни соединяются медными проводами в изоляции. Подключение греющих элементов параллельное, что означает, что при повреждении одного или нескольких элементов вся остальная система работать будет. Но это касается стержней. Если вы перебьете соединительный провод, расположенный сбоку, работоспособность будет утрачена.
Параллельно соединенные карбоновые стержни скатываются в рулоны. Ширина их — 07-1,5м, длина — до 25метров. Номинальная мощность 110-250Вт/пог.м. На максимальной мощности обогреватель работает несколько минут до разогрева стяжки, затем количество тепла и потребляемая мощность значительно снижаются. Потому такие полы намного экономнее в эксплуатации, чем аналоги другой конструкции.
Монтаж ИК пола из стержней
Эта система электрического теплого пола отличается простотой монтажа. Черновой пол должен быть ровным. Максимально допустимый перепад высот — 1см на 1м2. Как и в случае с пленочным нагревателем важно обеспечить хороший уровень теплоизоляции. Потому вдоль стен и на пол укладываем теплоизоляцию. Как и для остальных теплых полов, лучший вариант — метализированный материал, который крепится к основанию двусторонним скотчем, клеем или скобами.
Схема монтажа и подключения стержневого инфракрасного теплого полаУложив теплоизоляцию и проклеив ее стыки скотчем, раскатываете сверху мат не доходя до противоположной стены 15-20см. В месте поворота разрезаете один из боковых соединяющих кабелей посередине между стержнями и разворачиваете рулон в нужном направлении. Такую операцию повторяете до тех пор, пока не закончите укладку. Раскатывая рулон, следите, чтобы провода не касались и не пересекались. Скотчем прикрепляете стержни и проводники к теплоизоляции и скрепляете между собой. До сих пор процесс был таким же, как и при укладке пленочного ИК пола. Далее начинаются различия.
Теперь между стержнями в теплоизоляторе в некоторых местах вырезаем окошки. Они «свяжут» уложенную на стержневой ИК пол стяжку с черновым полом. Располагаются они в шахматном порядке. Общая площадь «дырок» — 20-25% от площади теплоизоляции. Вырезать лучше много небольших кусков — так теплопотери через них будут меньше. Теперь настал черед электрической части.
Подключение стержней
При помощи провода и контактных зажимов, идущих в комплекте, нужно соединить разрезанные питающие провода с одну систему. Снимаем изоляцию с провода примерно на 1 см в том месте, где его разрезали при повороте мата. Берем зажим/контакт и надеваем его на оголенный проводник, обжимаем клещами или пассатижами. На провод из комплекта надеваем отрезок термоусадочной трубки чуть большего диаметра. Вставляем зачищенный конец этого провода с другой стороны в контакт. Его тоже обжимаем. Проверив прочность соединения (подергайте) при помощи строительного фена добиваемся усадки трубки на контакте. Получили хорошо заизолированный контакт. В некоторые фирмы вместо термоусадобных трубо для изоляции используют битум. Полоски этого материала очень хорошо прикрепляются к любой поверхности и не проводят ток. В таком случае берут кусок битумной изоляции и, уложив контакт, хорошо обжимают. Так соединяем все контакты. Схема соединения показана на рисунке.
Так выглядит стержневой инфракрасный теплый пол перед укладкой плиткиУкладка напольного покрытия на стержневой ИК пол
Этот вариант — идеальный выбор для теплого пола под плитку. В этом случае монтаж очень простой. Просто берете плиточный клей и плитку и укладываете. Единственное условие — толщина клей+плитка должны быть больше 2см для равномерного разогрева и нормального уровня теплоотдачи. Это самый лучший теплый пол под плитку или керамогранит.
Монтаж инфракрасного стержневого пола под плиткуПод все другие виды покрытия требуется стяжка. Ее толщина — не менее 2см. Укладка напольного покрытия только после полного высыхания состава. Причем учтите, что включать систему теплого пола для ускорения сушки нельзя категорически: появятся трещины, а они ведут к снижению эффективности отопления.
Инфракрасное излучение — не единственный способ организовать электрический подогрев пола. Можно уложить греющие кабели или сделать водяной теплый пол от отопления
Итоги
Устройство инфракрасных теплых полов в несколько раз проще, чем аналогичных кабельных систем. Их несомненный плюс — полезное и приятное излучение, высокая скорость нагрева и меньшее энергопотребление (особенно выгодны с этой точки зрения карбоновые ИК полы). Недостаток: высокая цена и достаточно хлопотная и кропотливая электрическая сборка.
Как работает инфракрасный теплый пол? Мифы о полезности ИК пленки
2019-06-14 13:45:48 7 4425
Ответ прост: как и другие электронагревательные приборы. Ток проходит через проводник, выделяя при этом тепло.
Принцип работы нагревательного элемента в инфракрасных пленках абсолютно такой же как и в других резистивных элементах: ток проходит по проводнику с сопротивлением, в результате вырабатывается тепловая энергия.
Однако в сравнении с другими видами электрического обогрева, она имеет ряд особенностей. Электрические проводники с круглым сечением, вырабатывают электромагнитное излучение, поэтому для нагревательных кабелей применяется защитное экранирование. Чем качественнее материал экрана, тем дороже стоимость такого кабеля.
В пленочных теплых полах, нагревательный элемент имеет плоское сечение и мизерную толщину, благодаря такой конструкции возникающее электромагнитное излучение (токи Фуко) практически отсутствуют.
Поэтому ик-пленка не требует защитных экранов, хотя при желании таковой можно на нее установить и подключить к нему заземление.
Следующая особенность полов из карбоновой пленки это их большая площадь теплоотдачи. Этот показатель формирует коэффициент полезного действия, который составляет 92% и выше, поэтому пленочные полы прогревают поверхность в разы быстрее и равномернее.
Также следует обратить внимание на возможность увеличивать или уменьшать площадь теплого пола.
Кабельные системы требуют точного просчета и подбираются под определенную площадь, отрезать лишнюю часть или нарастить недостающую невозможно. Карбоновые нагревательные элементы можно подключать как угодно, единственным ограничением является площадь сечения кабеля питания и мощность терморегулятора. При больших площадях обогрева применяют дополнительные клеммы подключения, для равномерной нагрузки на токопроводящую шину и электромагнитные пускатели для полов большой мощности. Этот же принцип применяется и к резистивным кабелям.
Покупатель стремится приобрести безопасный для организма вид обогрева, при этом проконсультировавшись с несколькими продавцами, он обращает внимание на все вышеперечисленные характеристики с чувством перфекционизма, особенно на степень электромагнитных излучений. Так вот все нагревательные кабели и пленки, по этим показателям, гораздо безопаснее обычной квартирной электро-проводки, а если сравнивать их с работой микроволновой печи или с WI-FI роутером, то эти показатели вообще мизерные.
Безусловно, такой подход вызывает уважение, так как показывает осознанность клиента и его любовь к себе и окружающим. Но следует помнить что все имеет свою цену, которая формируется из рисков, удобства, финансовой стоимости, возможно вы добавите сюда и другие факторы.
Однако как не анализируй – как работает инфракрасная нагревательная пленка, она полна своих достоинств и имеет широкий круг приверженцев.
Применение ее нашло себя не только как теплый пол, она широко применяется в животноводстве для обогрева молодняка птицы и создания инкубаторов, из нее получаются очень высококачественные и эффективные сушилки для грибов, трав и фруктов.
Единственным ограничением является использование ее в помещениях с повышенной влажностью, но для них существуют другие виды обогрева. Вы можете ознакомиться с ними и получить консультацию, посетив сайт Polcity.com.ua
Комментарии:
Рекомендуемые статьи
Термография проверка систем Radiant Heating Systems
Wayne Swirnow
Президент
Инфракрасная служба визуализации, LLC
PO Box 221NEW City, NY 10956
PH: 845-641-5482
. .infraredimagingservices.com [email protected]
[wdgpo_plusone show_count=”yes”]
Abstract
Инфракрасная термография хорошо подходит для обнаружения лучистых нагревательных элементов и других трубопроводов с подогревом под поверхностью. Дефекты встроенных трубопроводов, по которым проходят нагретые жидкости, газы или линии электрообогрева, бывает трудно точно определить, и часто требуются дорогостоящие и разрушительные разведочные работы. Этот процесс раскопок часто неэффективен, так как нет гарантии, что раскопки происходят точно в области дефекта. При реконструкции подземные теплопроводы в рабочей зоне должны быть обнаружены и отмечены до резки или сверления в основании. В этой статье мы обсудим использование термографии для обнаружения излучающих нагревательных каналов и дефектов, а также влияние типа и толщины подложки на инфракрасный процесс с использованием фактического тематического исследования.
Предыстория дела
Тематическое исследование для данной статьи касается здания с системой лучистого обогрева полов, состоящей примерно из 50 000 погонных футов нагревательных труб под 5-дюймовым слоем бетона. Требование состояло в том, чтобы определить расположение труб отопления в определенных зонах здания и отметить эти места до сверления отверстий в бетонном полу для монтажа оборудования, такого как автомобильные подъемники, показанные на рисунке 1, и другого оборудования для обслуживания автомобилей. Компания Infrared Imaging Services LLC получила контракт на проведение термографии и определение местоположения излучающих нагревательных элементов перед бурением.
Рисунок 1
Заказчик предоставил шаблон (Рисунок 2), показывающий расположение монтажных отверстий для каждой из двух опорных стоек, показанных на Рисунке 1.
Рисунок 2: Шаблон для установки подъемной опорынужно было установить восемь лифтов, по две колонны на лифт. Для каждой колонны требовалось семь монтажных отверстий, всего 14 отверстий на подъем или 112 отверстий, которые нужно было просверлить, не задев нагревательную трубу. Рисунок отверстий нельзя было изменить, а расстояние между колоннами фиксировалось перекладиной, которая соединяла две колонны вместе. Если нужно удалить одно монтажное отверстие от трубы отопления, придется переместить весь подъемник в сборе. Общая компоновка подъемника была плотной, поэтому была ограничена гибкость порядка дюйма или около того при регулировке абсолютного положения каждого подъемника, чтобы избежать ударов по каким-либо скрытым нагревательным трубам. Невозможно было переместить подъемник так, чтобы он перемещался по одному полному комплекту труб.
Методика визуализации
Типичная установка для визуализации труб подпочвенного лучистого отопления начинается с холодного пола, включается обогрев и изображение по мере прогрева пола. Визуализация должна быть завершена до того, как тепло распространится по горизонтали, создавая более широкую тепловую сигнатуру, тем самым уменьшая четкость между линиями обогрева. Увеличенное горизонтальное распространение тепла затрудняет определение точного центрального положения каждой нагревательной трубки. Когда пол был полностью прогрет, было невозможно определить точное расположение центра каждой трубы.
Температура окружающей среды утром была около 45°F; отопление было выключено, поэтому пол был комнатной температуры. Бетонная плита толщиной 5 дюймов при температуре 45°F обладает большой тепловой массой, и изменение температуры этой массы с помощью лучистой нагревательной трубы при 115°F является медленным процессом. После запуска системы отопления прошло несколько часов, прежде чем на поверхности пола начали проявляться первые следы тепла. Из-за толщины пола тепло также рассеивалось по горизонтали, так как проходило вертикально через бетон на поверхность. Это привело к тому, что первые видимые тепловые следы на поверхности пола были относительно широкими, с плохо выраженной центральной областью, указывающей на расположение нагревательной трубки.
Рисунок 3
На рисунке 3 подогрев пола работает примерно 3 часа и только начинает нагреваться. Обратите внимание, насколько широка первоначальная сигнатура из-за распространения тепла от более толстого пола. Рабочий ботинок размера 11 показан для масштаба; общий диапазон температур на рис. 3 составляет всего 2,7 °C.
Поскольку это был большой гараж, подрядчик использовал 10 отдельных отопительных контуров или зон, чтобы покрыть целевую площадь. Каждая зона в полу находилась на все большем расстоянии от питающих коллекторов, чем предыдущая. Из-за длины каждой петли и увеличения расстояния каждой зоны от коллекторов тепловые сигнатуры внутри каждой петли и между петлями развивались в разное время. Петля, ближайшая к коллекторам, нагревалась первой, и каждая петля на каждом увеличивающемся расстоянии нагревалась в свою очередь. Кроме того, сигнатуры в начале каждого контура сначала становились видимыми, но затем исчезали до нуля, перемещаясь по длине контура, поскольку холодный бетон извлекал все тепло из отопительной воды в трубе.
Визуализируя эти полы по мере их прогрева, мы увидели, что, когда начальная сторона (сторона подачи) контура приближалась к полной рабочей температуре, конечная зона (возвратный конец) предыдущего контура была еще относительно холодной. Это создавало ситуацию, когда сильная тепловая сигнатура находилась в пределах нескольких дюймов от слабой, незначительно существующей тепловой сигнатуры, и это создавало проблемы с динамическим диапазоном для тепловизора. Стало очень трудно определить холодную трубу рядом с горячей трубой, из-за чего экран тепловизора насыщался теплом от горячей трубы при настройке на более холодную трубу.
Изображение ниже (Рисунок 4) представляет собой общий вид области. На переднем плане вы можете видеть три петли, идущие спереди назад, причем сторона подачи каждой петли слева, а сторона возврата справа от каждой петли. Обратите внимание, что конец подачи каждого контура теплый, и тепловая сигнатура медленно исчезает по мере достижения конца контура, когда нагревающая жидкость отдает всю свою энергию холодному бетону. От середины изображения и вверх слева направо идут еще 7 петель. Петли в верхней части изображения находятся дальше всего от коллектора подачи, и в начале петли очень мало тепла, потому что бетон на пути к этой петле забрал все тепло из трубы.
В верхней части изображения показаны отопительные контуры, расположенные дальше всего от подающего коллектора. Вдоль правой стороны изображения находятся линии подачи к этим петлям. Обратите внимание, как проникновение тепла по длине линий уменьшается с расстоянием.
Рисунок 4Теория визуализации
Обычная практика термографического контроля подпочвенных линий лучистого отопления состоит в том, чтобы начать пол при температуре окружающей среды, включить обогрев и получить изображение, когда тепловая сигнатура впервые проявляется на поверхности пол. В этот момент идеальной ситуацией была бы четко определенная узкая тепловая сигнатура. Это позволяет точно определить местонахождение трубы отопления. По мере того, как пол нагревается и материалы пола начинают насыщаться теплом, тепловая сигнатура распространяется горизонтально, создавая более широкую сигнатуру. Это затрудняет определение точного положения центра трубы. В некоторых случаях сигнатуры соседних линий обогрева начинают сливаться, что приводит к термограмме с очень низким тепловым контрастом между трубами и небольшим контрастом в центре трубы.
Существует несколько факторов, влияющих на распространение тепла через материал подложки, двумя из которых являются его толщина и теплопроводность. На рис. 5 показано поперечное сечение тонкой подложки лучистого теплого пола. Существует слой подложки, на котором построен пол. Часто имеется черновой пол, на который может быть уложена труба или в который может быть вмонтирована труба, а затем может быть отделочный материал для пола, который может представлять собой тот же цемент, что и черновой пол для промышленного применения, или слой плитки или дерева, который часто используется в жилых приложений.
Этот пример (Рисунок 5) по мере прогрева трубы; тепло отводится вертикально к поверхности чистого пола, а также отводится радиально от трубы. Поскольку расстояние от трубы до поверхности невелико, как правило, наблюдается очень узкая, четко выраженная тепловая сигнатура, когда пол только начинает нагреваться.
Рис. 5С течением времени тепло будет продолжать распространяться горизонтально через материал пола и, в конечном счете, вызовет более широкую тепловую сигнатуру на поверхности, как показано на Рис. 6.
Рисунок 6Когда пол достигает полной температуры, пол с тонкой подложкой будет иметь более широкие сигнатуры, но часто сигнатуры не сливаются друг с другом, сохраняя область высокого теплового контраста между трубами отопления, как показано ниже на Рисунке 7.
Рисунок 7Два изображения ниже представляют собой термограммы, полученные для полов жилых помещений с тонким основанием. Верхнее изображение, рис. 8, представляет собой пол с деревянным покрытием, а нижнее изображение — керамическую плитку. Несмотря на то, что тепло было включено в течение нескольких часов, деревянный пол, который имеет меньшую проводимость, чем керамический пол, по-прежнему имеет четко определенные тепловые сигнатуры. В керамическом полу (рис. 9) тепловой след немного расширился из-за повышенной теплопроводности керамической плитки, но показывает достаточно четкий тепловой след. Даже для областей, близких к центру термограммы на Рисунке 9, где две линии обогрева расположены близко друг к другу, можно очень точно определить, где находится центр трубы.
Рисунок 8: Деревянный полРисунок 9: Керамический пол
В отличие от тонкого пола, толстый черный пол ведет себя по-другому из-за увеличенного расстояния от трубы отопления, которая обычно располагается в нижней части материала к поверхности пола, рис. 10.
Из-за увеличения расстояния, на которое проходит тепло, у него больше возможностей для горизонтального распространения, поскольку оно отводится вертикально к поверхности. Это приводит к начальной тепловой сигнатуре, которая может быть значительно шире, чем на более тонком полу. По мере нагревания пола сигнатуры могут сливаться (рис. 11), уменьшая область высокой контрастности между трубами и затрудняя выделение отдельных линий обогрева и точное определение их центра.
Рисунок 10Рисунок 11
На рисунке 12 показаны две термограммы. Слева — толстый пол, а справа — тонкий пол. Обратите внимание на разницу в определении тепловых сигнатур между двумя типами напольных покрытий. В обоих случаях отопление было включено в течение нескольких часов.
Рисунок 12
Динамический диапазон
При отображении соседних объектов со значительно различающимися температурами, когда один находится на пороге обнаружения, а другой хорошо виден, у тепловизора могут возникнуть трудности с одновременным разрешением обоих объектов. При настройке тепловизора для четкого отображения более теплого нагревательного контура без насыщения более холодный контур вообще не был виден. И наоборот, регулировка тепловизора таким образом, чтобы он точно улавливал более холодный контур для определения положения центра трубы, приводила к тому, что тепло от более теплого контура «расцветало» и перенасыщало экран просмотра тепловизора. На рис. 13 обратите внимание, как теплая сторона подачи контура слева от центра изображения перетекает в более холодный конечный контур справа от него при настройке тепловизора для разрешения более холодного контура. На правом изображении при настройке более теплого контура более холодный контур не виден.
Рисунок 13
Расположение шаблона
Автомобильные подъемники были размещены очень плотно, и на полу было отмечено приблизительное расположение каждой опоры подъемника. На рис. 14 показан деревянный шаблон, используемый для имитации основания каждой колонны, а на рис. 15 показана термограмма шаблона на полу. Пол начал нагреваться.
Рисунок 14: Шаблон опорной колонныРисунок 15: Термограмма шаблона на этаже
Глядя на рисунок 15, вы заметите, насколько широки сигнатуры, несмотря на то, что через три часа пол только начинает нагреваться от температуры окружающей среды. Горизонтальное распространение тепловой сигнатуры по мере того, как она проходит через толстый материал основания, затрудняет точное определение того, где находится центр тепловой трубы. Также заметно, насколько близко расположены монтажные отверстия к нагревательным сигнатурам.
Идеальные места для лифтов уже были отмечены на полу к нашему прибытию, и требовалось подтвердить, что выравнивание каждого шаблона освобождает трубы отопления. Нам разрешили внести небольшие коррективы порядка дюйма или около того.
На двух изображениях ниже, рис. 16 и 17, квалифицированный ассистент держит кусок арматуры, который мы затем покрыли маркировочной краской, чтобы оставить на полу чистую линию, расположенную над центром каждой трубы отопления.
Обратите внимание на то, что в левой части термограммы (красный кружок) теплая область является началом петли и расположена непосредственно рядом с более холодным концом соседней петли. Настроить термограмму для эффективного отображения обоих было невозможно. Здесь настройки настраиваются так, чтобы лучше показать более теплое начало цикла и линию, с которой мы работаем. Настройка тепловизора на более холодный контур привела бы к перенасыщению теплого контура и вызвала бы его размытие на экране просмотра тепловизора.
Рисунок 16 Рисунок 17На рисунках 18 и 19 показан общий вид всей области с несколькими петлями на термограмме и оранжевой краской на изображении в видимом свете, показывающем области, где должны быть установлены опорные стойки лифта.
Рисунок 18 Рисунок 19На рисунке 20 показана термограмма и изображение опорных стоек при дневном свете, а также то, насколько точно отверстия были совмещены с маркировкой на полу. Термограмма была снята на второй день, когда пол недостаточно остыл с предыдущей ночи, а утром перед визуализацией снова включили обогрев. Это привело к еще меньшему тепловому контрасту между линиями отопления, чем в предыдущий день. В сочетании с горизонтальным распространением это создало серьезную проблему для подтверждения разметки пола предыдущего дня. Тем не менее, уверенность в разметке пола предыдущего дня была высокой, поэтому они оставались основным ориентиром для бурения.
Рисунок 20Проект увенчался успехом: все опорные колонны лифта были смонтированы и просверлены в полу без утечек в трубах лучистого отопления. На рисунках 21 и 22 показано, как выглядели подъемники, когда все они были установлены на полу.
Рисунок 21 Рисунок 22
Заключение
Из этого проекта мы извлекли несколько уроков:
- Толщина и состав пола будут модулирующими факторами при определении ширины начальной тепловой сигнатуры.
- Всегда начинайте с пола при температуре окружающей среды; и в зависимости от исходной температуры, толщины и материала пола может пройти несколько часов, прежде чем появится первая подпись.
- Для толстых полов ожидайте более толстую начальную подпись.
- Толстый пол большой массы имеет большую тепловую постоянную времени, для прогрева потребуется много времени, а для охлаждения до температуры окружающей среды может потребоваться много часов или даже дней, в зависимости от условий окружающей среды.
- При проведении инфракрасной инспекции систем лучистого отопления, встроенных в толстые полы, попытайтесь определить, не возникнут ли какие-либо проблемы с динамическим диапазоном горячих зон рядом с холодными областями, и сначала обработайте эти области. Как только горячая область становится насыщенной, очень трудно разрешить соседнюю более холодную область.
[wdgpo_plusone show_count=”yes”]
Что такое Carbontec и как работает Carbontec®?
Carbontec ® является занесенной в список UL технологией, которая обогревает пространство лучистой энергией с использованием полимерной пленки из углеродного волокна толщиной всего 0,21 миллиметра! Инфракрасные волны нагревают всю комнату с максимальной эффективностью, в то время как система остается скрытой внутри пола и/или потолка вашего дома или офиса. Системы обогрева Carbontec ® занимают всего 20-25% пространства! Подключается через термостат и понижающий трансформатор. Материал наиболее эффективен при 24 вольтах, достигая 115°F. Карбонтек 9Система 0207 ® была разработана для замены неэффективных и устаревших традиционных систем отопления с меньшими затратами на эксплуатацию и установку.
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
Где можно использовать Carbontec
® ?Потолки с обогревом Carbontec
®Нагревательная пленка Carbontec® обеспечивает наиболее эффективный способ распределения тепла при нанесении на потолочную поверхность. Поскольку наш нагревательный материал Carbontec® имеет толщину всего 0,21 миллиметра, ваша новая система отопления может быть легко установлена, покрытая краской или потолочной штукатуркой. Последующее добавление зазоров и отверстий в нагревательной пленке Carbontec® возможно без ухудшения функции нагрева.
КАК УКЛАДЫВАТЬ
Полы с подогревом Carbontec
®Нагревательную пленку Carbontec® можно комбинировать практически со всеми поверхностями. Последующее сверление поверхности нагревательной пленки Carbontec® не оказывает отрицательного влияния на ее функциональность. В этом примере показана плавающая установка под ламинат из твердой древесины.
КАК УСТАНОВИТЬ
В системе Carbontec® всего несколько компонентов, что отличает ее от традиционных систем отопления, что делает ее очень простой в установке и эксплуатации. Два зажима, соединенные с обоих концов полимерной пленки, прикреплены к медным полоскам, идущим по краям пленки. Эти полосы подключены к скрытому трансформатору, который снижает входное напряжение 110 вольт до 24 вольт, обеспечивая максимальную тепловую эффективность при минимально возможной мощности. Трансформатор можно подключить к термостату или термостату с поддержкой Wi-Fi, что позволяет пользователю регулировать температуру как на месте, так и за его пределами. Через несколько секунд после подачи питания на систему Carbontec® ваше пространство будет наполнено лучистым теплом желаемой температуры.
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ
Более эффективна, чем любая другая система на рынке
Сравнение продуктов
Требуется только 20-25% пространственного покрытия
Сравнение продуктов
Ежемесячные сэкономить нагрев
Сравнение продуктов
.
Теплый пол | ||||
---|---|---|---|---|
Низкий уровень пыли | ||||
Компактный | ||||
№ О и М | ||||
Эффективность | 98% | 50%-60% | 72% | <30% |
Простая установка | ||||
Зеленый |
ОЦЕНИТЕ СВОИ ПРИМЕНЕНИЯ CARBONTEC ®