Электропрогрев бетона с помощью провода ПНСВ — расчет и схема подключения

Технология прогрева бетона

Установка системы

Работа выполняется в следующем порядке:

• В первую очередь нужно очистить поверхность от мусора и различных острых частей, которые способны повредить провод.
• Затем укладывается арматура или армировочная сетка, и выполняется сварка арматуры.
• Затем осуществляется монтаж провода. Наиболее простой способ – укладка змейкой. Ее величина будет зависеть от площади заливки и длины кабеля. При этом не забывайте, что класть провода друг на друга строго запрещено, кроме того, необходимо следить, чтобы кабель не соприкасался с опалубкой и не выступал за поверхность бетона.

Монтаж провода

Оптимальным расстоянием между кабелями считается не более 15 сантиметров, особенно если в наличии длинный провод, а величина площади заливки небольшая.

Далее нужно проверить систему на работоспособность – подключить к электричеству и убедиться, что кабель нагревается. Обязательно надо контролировать мощность тока.

Нельзя превышать показатели, которые указаны производителем на проводе. Если система будет эксплуатироваться без трансформатора, позволяющего уменьшить величину тока, то следует использовать провод марки ПТПЖ, так как он более мощный.

• После этого надо отключить кабель и дать ему остыть.
• Завершающим этапом является заливка площади бетоном.

Схема монтажа кабеля

Как мы видим, монтаж системы прогревания бетона проводом во многом напоминает установку теплого пола. Причем, данный кабель вполне возможно использовать и для этих целей. Единственное, в таком случае целесообразней из нитей провода сделать ТЭН и обмотать его изоляционным материалом.

Если используется отдельная электрическая станция, то лучше применить схему подключения «звезда». Она боле эффективная, чем «змейка» и хорошо подходит для обогрева небольших площадей.

Схема «звезда»

Порядок прогрева бетона

Инструкция по разогреву бетона кабелем выглядит следующим образом:

• После того, как площадь полностью залита бетоном, запускается система обогрева. При этом скорость повышения температуры должна составлять не более десяти градусов по Цельсию за два часа.
• Далее начинается основной период прогрева. На этом этапе нужно следить, чтобы температура не достигла 80 градусов по Цельсию.
• Завершающий этап – остывание. Скорость снижения температуры должна составлять не более пяти градусов за час.

На этом процесс подогрева бетона завершен. При точном соблюдении инструкции, материал сможет достигнуть необходимого уровня прочности даже в условиях сильно пониженных температур.

‘));(w||(w=[]))&&w.push({id:b,block:’14497’});})(window,document,»mtzBlocks»);

Греющий провод для бетона позволяет не откладывать строительные работы до наступления теплой погоды. Единственное, для успешного бетонирования необходимо соблюдать технологию его монтажа и инструкцию по эксплуатации системы (см.также статью «Термометр для бетона: назначение и виды»).

После того, как бетон застынет, кабель можно использовать для дальнейшего обогрева помещения. Из видео в этой статье вы можете получить дополнительную информацию по данной теме.

Преимущества обогрева грунта греющим кабелем

Подобная система идеально подходит для белорусских климатических условий, она не просто защитит почву от суровых морозов, но и сохранит ее плодовитость и качество. Истощенная почва не в силах давать желаемый урожай, если о ней заботиться, то и она позаботится о нас. Мороз не дает почве насытиться ни влагой, ни теплом, ни полезными минералами, а система обогрева предоставит возможность почве питаться и давать плоды в любое время года.

Таким образом, можно выделить следующие достоинства покупки системы кабельного обогрева почвы растений:

1. Ранний посев. Благодаря теплой почве можно высадить рассаду в теплице примерно на 1-1,5 месяца раньше обычного и собирать урожай до поздней осени. Таким образом можно получить 2 урожая за 1 год;
2. Комфортные и безопасные условия роста. Саженцы и рассада не подмерзнуть в случае заморозков и будут более интенсивно расти и плодоносить;
3. Относительно недорогие комплектующие. Цена всей системы в зависимости от размера парника будет стоить 100-300$;
4. Экономный расход электричества. От нас не требуется обогревать всю теплицу. Кабель прогревает почву и корни растений. Для этого на 1 кв. метр грядок закладывается мощность около 80 Ватт/м2. Использование терморегуляторов сокращает энергопотребление еще на 30-70%;
5. Быстрый монтаж. В отличие от котельного водяного обогрева систему можно установить за 1-2 дня. Если же использовать водяное котельное отопление, то на его установку понадобиться больше времени и средств.

Системы электрообогрева грунта, снабженные терморегуляторами следят за температурой в теплице и станут незаменимыми помощниками каждого землевладельца. Раньше затрачивалось гораздо больше сил и времени на то, чтобы предоставить растениям комфортное существование даже в холодные сезоны. Благодаря обогревательным системам для почвы можно с легкостью управлять своим участком и растительностью. Тепло, влага и минеральные разложения — основные элементы, обеспечивающие землю жизненной силой, такой вопрос сегодня решается гораздо быстрее благодаря данным системам.

Говоря общо, вся эта система — что-то вроде отопления для почвы и растений в холодное время года. Почему бы не позволить природе существование даже в заморозки с учетом потребностей каждого из растений и возможностью предоставить полноценные комфортные условия? Если современные технологии могут позволить предоставить тепло почве и растениям в холодную зиму, то остается лишь подобрать наиболее оптимальный вариант!

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

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.

Прогрев бетона электродами

Прогрев электродами – это один из наиболее популярных методов нагрева цементно-песчаной смеси в холодных погодных условиях.

Принципиальная схема трансформатора для прогрева бетона.

Существует несколько видов электродов, применяемых для данного вида работ:

1. Пластинчатые.
   Токопроводящие элементы выполнены в виде пластины. Подобные нагревательные элементы устанавливаются с внутренней стороны опалубки для обеспечения хорошего контакта с песочно-цементной смесью. Обогрев бетона осуществляется из-за возникновения электрического поля вблизи пластинчатых нагревательных элементов.
2. Полосовые.
   Подобный вариант нагревательных устройств монтируется с обеих сторон опалубки. Принцип действия полосовых электродов идентичен пластинчатым: при подаче тока вокруг греющих элементов возникает электрическое поле, прогревающее бетонную конструкцию.
3. Струнные.
   Нагревательные элементы струнного типа зачастую используются при прогреве цилиндрических бетонных конструкций, например, колонн. Подсоединение электродов осуществляется к центру конструкции, окруженному токопроводящей опалубкой. Для упрощения соединения токопроводящих элементов между собой провода питания, виднеющиеся из опалубки, изгибаются в форме буквы Г.
4. Стержневые.
   По своему виду данная модель нагревательных элементов напоминает арматуру. Монтаж стержневых элементов осуществляется внутрь бетона, что позволяет прогревать даже самые сложные конструкции.

Существуют случаи, когда вместо электродов можно использовать продольные металлические прутья, помещенные в опалубку. Такой метод отличается простотой и эффективностью, но имеет большое потребление электрической энергии.

Способы прогрева конструкций из бетона

Обогревают бетон при работе на холоде различными методами. Строители часто применяют следующие технологии.

Трансформатором

Для прогрева бетона зимой многие строители применяют трансформатор. Тепло при использовании этой технологии вырабатывает электрический ток. С трансформатором применяют электроды либо провода. Первые вставляют в предварительно замоноличенную конструкцию или размещают на ее поверхности, а вторые крепят к арматуре либо погружают в опалубку, затем заливают раствор. Электроды и кабели подключают к электрической сети с напряжением 220 В или 380 В через трансформатор понижающего типа. Обычно используют трехфазное оборудование. Все фазы нагружать нужно одновременно.

Напрямую подключать греющие элементы к сети нельзя. Это приведет к локальному перегреву и может быть опасно для жизни.

Электропрогрев бетона проводом – универсальный способ. Он может применяться для стен, фундамента, колонн или перекрытий. Использовать для электропрогрева бетона по этой технологии допускается следующие типы кабелей:

• ПНСВ (нагревательный с жилой из стали и виниловой изоляцией);
• ВЕТ (предназначенный для работы напрямую от электрической сети);
• ПТПЖ (токопроводящий с параллельными оцинкованными жилами).

Жилы проводов могут быть диаметром 1,2-3 мм.

Если обогрев бетона трансформатором производят при помощи электродов, подойдут следующие их типы:

• полосовые;
• струнные;
• стержневые;
• пластинчатые.

Инфракрасным излучением

Еще один эффективный метод прогрева бетона в зимнее время предполагает применение инфракрасного излучения, преобразующегося в тепловую энергию.

Рядом с залитой цементным раствором опалубкой ставят промышленные инфракрасные обогреватели и направляют их в сторону опалубки. Функцию источника излучения выполняют ТЭНы мощностью до нескольких сотен киловатт.

Инфракрасный аппарат имеет следующие компоненты:

• излучатель;
• отражатель;
• подвес либо держатель.

Необходимый показатель мощности оборудования необходимо подбирать таким образом, что температура на поверхности была не выше 93 °C. Методика не подходит, если толщина бетона составляет более 70 см.

Электрический инфракрасный способ нагрева строительной смеси имеет высокий КПД и небольшие энергетические затраты.

Прогрев бетона своими силами

Некоторые несложные методики могут применяться в частном строительстве, а оборудование для прогрева легко изготовить своими руками.

Методом магнитной индукции

Греть способом магнитной индукции можно только армированные конструкции. Металлические элементы в этом случае оказываются незаменимыми, поскольку выполняют функцию сердечника.  Вокруг залитой бетоном конструкции петлями помещают кабель в изоляции. Он будет играть функцию индуктора. Какой провод использовать, и сколько его потребуется, определяют посредством расчетов. Затем по кабелю пускают переменный ток. Образующееся в результате описанных манипуляций магнитное поле нагревает арматуру железобетонной конструкции, от которой тепло расходится по всему бетонному составу. И зима больше не является препятствием для продолжения строительных работ.

Нагревание производится снаружи. Преимущества индукционного нагрева методом индукции заключаются в низкой цене и равномерности прогрева. Недостаток состоит в том, что применять его можно только на небольшом перечне конструкций – на балках, колоннах, и пр.

Греющей опалубкой

В ряде случаев для бетонирования в холодное время применяют греющую опалубку. Ее можно использовать и летом для сокращения скорости застывания раствора. Стандартные составляющие такой опалубки дополняют нагревательными элементами. Схема подобной модификации достаточно проста. Сделать греющей можно как деревянную, так и металлическую опалубку.

В качестве нагревательных элементов допускается применять не только провода и кабели, но и трубчатые, ленточные электронагреватели, токопроводящие пленки. Метраж нагревательных элементов рассчитывается индивидуально. Использование греющей опалубки обеспечивает равномерный прогрев, а монтаж конструкции занимает минимум времени.

Тепляком

Один из наиболее старых проверенных методов обогрева бетонного раствора предполагает использование тепляков (либо шатров). Технология заключается в создании вокруг заливаемой составом конструкции теплоизолированного пространства. Последнее затем прогревается до необходимой температуры при помощи тепловых пушек либо обогревателей. Тепляк допускается изготавливать из брезента, древесины или полимерных материалов с подходящими характеристиками. Укрыву подлежит только отдельная часть всей конструкции – которая заливается. Затем шатер перемещают.

Провод

Что представляет собой провод ПНСВ?

Внешний вид ПНСВ.

Характеристики

Параметр	Значение
Структура	Одножильный
Материал токоведущей жилы	Сталь, оцинкованная сталь
Материал изоляции	Поливинилхлорид, полиэтилен
Питание	380 вольт через трансформатор. Питание от сети 220В тоже возможно, но с ограничениями по мощности (7КВт от электрощитовой, 3,5 КВт от розетки)
Рабочие температуры	-60 — +80С
Сечение	0,6 — 4 мм

Особенности использования

Технологическая карта прогрева бетона проводом ПНСВ должна учитывать ряд его особенностей.

Сталь имеет сравнительно высокое удельное сопротивление, что ведет к куда более сильному, чем у меди или алюминия, нагреву проводника при умеренных токах. Нормой для уложенного в бетон провода считаются 14-16 ампер; однако на воздухе такой ампераж расплавит изоляцию.

• Перехлесты и укладка соседних проводов на расстоянии менее 15 миллиметров недопустимы из-за вероятности перегрева с расплавлением изоляции и короткого замыкания.
• Поскольку сталь не отличается высокой гибкостью, провод укладывается с плавными изгибами радиусом не менее 25 мм.
• Укладка допустима при температуре окружающего воздуха не ниже -15 градусов. Инструкция связана с тем, что пластиковая изоляция при более низких температурах утрачивает эластичность и может быть нарушена при изгибе.
• Для более равномерного нагрева бетонной смеси уложенный провод рекомендуется покрывать металлической фольгой толщиной 0,2 — 0,5 мм.
• Нагревательную секцию можно собирать из нескольких отрезков; при этом допускается соединение не только через колодки, но и скрутками. Прогрев — мероприятие одноразовое, и контактирующие поверхности просто не успеют сколь-нибудь существенно окислиться.

А вот соединение так называемого «холодного» конца (провода, ведущего к трансформатору) с ПНСВ рекомендуется выполнять пайкой или через клеммную коробку.

Простейшая схема укладки для прогрева бетона проводом ПНСВ — змейка.

Методика прогрева бетона проводом ПНСВ обусловлена его механическими свойствами; в частности, коэффициентом теплового расширения. При нагреве температура монолита поднимается со скоростью не более 10С/час и опускается со скоростью не более 5С/час.

Превышение скорость может привести к росту внутренних напряжений и растрескиванию. Регулировка выполняется постепенным повышением и понижением напряжения на трансформаторе.

При использовании питания от 380В через понижающий трансформатор основной ограничивающий ток фактор — опасность перегрева самого ПНСВ. Проблема решается просто и изящно: схема укладки для прогрева бетона проводом ПСНВ при необходимости увеличения мощности включает несколько параллельно подключенных секций.

Видео

(function(w, d, n, s, t) { w = w || []; w.push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: ‘R-A-263154-214’, renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-263154-214’, async: true }); }); t = d.getElementsByTagName(‘script’); s = d.createElement(‘script’); s.type = ‘text/javascript’; s.src = ‘//an.yandex.ru/system/context.js’; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, ‘yandexContextAsyncCallbacks’);

«+»ipt>»;cachedBlocksArray = «

«;cachedBlocksArray = «

«;cachedBlocksArray = «

(function(w, d, n, s, t) { w = w || []; w.push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: ‘R-A-263154-181’, renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-263154-181’, async: true }, function() { var g = document.createElement(‘ins’); g.className = ‘adsbygoogle’; g.style = ‘display:block;text-align:center;width:660px;height:420px;’ g.setAttribute(‘data-ad-client’, ‘ca-pub-5399081021257607’); g.setAttribute(‘data-ad-slot’, ‘6458750303’); g.setAttribute(‘data-ad-format’, ‘Rectangle’); g.setAttribute(‘data-ad-layout’, ‘true’); g.setAttribute(‘data-full-width-responsive’, ‘in-article’); document.getElementById(‘yandex_rtb_R-A-263154-181’).appendChild(g); (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); }); }); t = d.getElementsByTagName(‘script’); s = d.createElement(‘script’); s.type = ‘text/javascript’; s.src = ‘//an.yandex.ru/system/context.js’; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, ‘yandexContextAsyncCallbacks’);

«+»ipt>»;cachedBlocksArray = «

(function(w, d, n, s, t) { w = w || []; w.push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: ‘R-A-263154-180’, renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-263154-180’, async: true }, function() { var g = document.createElement(‘ins’); g.className = ‘adsbygoogle’; g.style = ‘width:580px;height:400px;top:0;right:0;bottom:0;left:0;margin:auto;display:block;’; g.setAttribute(‘data-ad-client’, ‘ca-pub-5399081021257607’); g.setAttribute(‘data-ad-slot’, ‘5810429370’); document.getElementById(‘yandex_rtb_R-A-263154-180’).appendChild(g); (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); }); }); t = d.getElementsByTagName(‘script’); s = d.createElement(‘script’); s.type = ‘text/javascript’; s.src = ‘//an.yandex.ru/system/context.js’; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, ‘yandexContextAsyncCallbacks’);

«+»ipt>»;cachedBlocksArray = «

«;cachedBlocksArray = «

«;cachedBlocksArray = «

(function(w, d, n, s, t) { w = w || []; w.push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: ‘R-A-263154-162’, renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-263154-162’, async: true }, function() { var g = document.createElement(‘ins’); g.className = ‘adsbygoogle’; g.style = ‘width:580px;height:400px;top:0;right:0;bottom:0;left:0;margin:auto;display:block;’; g.setAttribute(‘data-ad-client’, ‘ca-pub-5399081021257607’); g.setAttribute(‘data-ad-slot’, ‘2323428743’); document.getElementById(‘yandex_rtb_R-A-263154-162’).appendChild(g); (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({}); }); }); t = d.getElementsByTagName(‘script’); s = d.createElement(‘script’); s.type = ‘text/javascript’; s.src = ‘//an.yandex.ru/system/context.js’; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, ‘yandexContextAsyncCallbacks’);

«+»ipt>»;cachedBlocksArray = «

«;cachedBlocksArray = «

«;cachedBlocksArray = «

«;cachedBlocksArray = «

(function(w, d, n, s, t) { w = w || []; w.push(function() { Ya.Context.AdvManager.render({ blockId: ‘R-A-263154-217’, renderTo: ‘yandex_rtb_R-A-263154-217’, async: true }); }); t = d.getElementsByTagName(‘script’); s = d.createElement(‘script’); s.type = ‘text/javascript’; s.src = ‘//an.yandex.ru/system/context.js’; s.async = true; t.parentNode.insertBefore(s, t); })(this, this.document, ‘yandexContextAsyncCallbacks’);

«+»ipt>»;cachedBlocksArray = «

«;cachedBlocksArray = «

«+»ipt>

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});

«+»ipt>»;

Оптимальные характеристики кабеля

Проверенные схемы прогрева бетона допускают использование кабеля со стальной жилой достаточной толщины — не менее 0,6 мм². Диаметр провода должен находиться в пределах 1,2−3 мм. Если в растворе содержатся агрессивные компоненты, лучше отдать предпочтение оцинкованному нагревательному элементу. Изоляция — ПВХ или полиэстер, что гарантирует высокое удельное сопротивление, обладает прочностью, устойчивостью к истиранию, не повреждается при сгибании. Технические свойства ПНСВ провода:

1. Удельное сопротивление — 0,15 Ом/м.
2. Рабочий температурный режим в пределах от -60°C до 50 °C.
3. Расход — не более 60 м кабеля на кубометр раствора.
4. Безопасный монтаж при -15°C.

Особенности монтажа

Кабель ПНСВ укладывается «змейкой» (схема сходна с системами «тёплый пол») после монтажа опалубки и арматуры. Интервал зависит от погодных условий и может составлять 8−20 см. В проводе не допускаются натяжения, изделие крепится к арматуре посредством зажимов

Важно, чтобы токоведущие жилы не соприкасались, а радиус изгиба не был меньше 25 см. Такой подход обеспечит качественный обогрев бетона нагревательными проводами

Схема позволяет расходовать кабель экономно.

Подсчет длины провода

При расчёте прогрева бетона проводом ПНСВ важно учесть показатели влажности, температуры воздуха, формы будущей конструкции, её объёма, теплоизоляции. От этих нюансов зависит количество тепла, необходимое для корректного застывания бетона

Расстояние между жилами при укладке, а значит и длина нужного кабеля, изменяется исходя из температурного режима. Шаг равен 20 см, если на улице -5°C. Дальнейшее понижение температуры на 5 градусов приводит к уменьшению шага на 4 см.

Потребляемая мощность также важна в подсчётах. Произведение удельного сопротивления на силу тока, возведённую в квадрат, позволит узнать этот показатель для 1 метра кабеля. Сила тока в системе не должна превышать 16 А, а удельное сопротивление для провода ПНСВ 1,2 мм составляет 0,15 Ом/м.

Альтернативные системы

Кабели ВЕТ и КДБС также позволяют добиться хороших результатов. Их преимущество — простое подключение к сети 220 В через розетку или щит. Перегрузки исключены, ведь провода разделены на секции. Но цена изделий выше, финансовые потери на строительстве крупных объектов будут ощутимыми.

Технология опалубки с ТЕН и электродами заслуживает внимания. Посредством сварочного аппарата арматура в растворе подключается к сети. Подойдут понижающие трансформаторы прочих типов. Схема работает без провода, но расход электроэнергии возрастает. Вода — отличный проводник, а сопротивление раствора растёт во время процесса застывания.

Параллельно применяют теплоизоляцию, что ускорит процесс нагревания раствора, а снижение температуры сделает равномерным.

Рекомендации по применению

Секции 40 КДБС экономически и технологически целесообразно использовать в таком типовых зонах:

• заливка большого количества малогабаритных монолитных конструкций и элементов;
• ответственные заливки, которые требуют равномерного прогрева арматурных решёток без закипания и выгорания;
• изготовление колонн, стенок и т.д. без привлечение специализированных бригад по монолиту;
• использование вибратора;
• подача бетонной смеси из миксера;
• срочные масштабные работы, при которых невозможно регулировать мощность прогрева;
• потребность в большом количестве обогревательных станций одновременно.

С этим читают