Плівкові нагрівачі: міфи та реальність

В якості альтернативи кабельному нагрівальному опаленню (т.зв. «тепла підлога») деякі виробники та продавці пропонують плівкові нагрівачі. Реклама цього обладнання розповідає про його особливі (природно, позитивні) властивості, але чи реальні вони на практиці? Докладно відповість на це запитання технічний спеціаліст, експерт у сфері кабельних нагрівальних систем Олексій ЖАДАНОВ (компанія DEVI). Реклама говорить: У плівкової теплої підлоги зовсім інший, ніж у інших нагрівачів, принцип дії. Він забезпечує низьке енергоспоживання з дуже високим ККД, а також масу інших унікальних властивостей. p> 1. Економія 50% проти іншими типами електричного обігріву.

Продавцю або менеджеру, який обіцяє величезну економію, запропонуйте підписати договір з описом штрафних санкцій за відсутності цієї самої економії . У відповідь, швидше за все, почуєте невиразну відмову або обіцянку економії тільки при утепленні будівлі. :

2.1. Феноменальні електро- та механічні властивості матеріалу з нано-структурою: нагрівальний елемент карбон – не провідник, з гексагональною решіткою атомів вуглецю сформованої в трубки розміром одиниці нанометра.

2.2. Повна водонепроникність та високий захист від електричного пробою.

2.3. Електроізоляційні та протипожежні властивості підвищені спеціальним електротехнічним поліетиленом.

2.4. Пожежна безпека та неможливість перегріву: максимально можлива температура нагрівання плівки становить 55°С. 2.5. Має систему саморегулювання: при перегріві різко падає енергоспоживання.

Факти:

Електронагрівачі бувають різні. Принцип роботи більшості ґрунтується на законі Джоуля-Ленца. Якщо не вникати у формули, все досить просто: струм, що протікає через опір навантаження, перетворюється на тепло, викликаючи нагрівання цього опору. У нашому випадку опір — це і є нагрівальний кабель, плівка, тонкий мат тощо.

Крім того, бувають ще нагрівачі, засновані на інших принципах: індукційні (наприклад, кухонні плити, що нагрівають тільки металевий посуд, самі при цьому залишаючись холодними), електродугові, лазерні тощо, які використовуються досить рідко і не мають до розглянутих систем опалення жодного відношення Про нанотехнології та інші дива зараз не говорить тільки лінивий. Нанотехнології по суті дозволяють збирати структури з потрібними властивостями з окремих атомів. Інакше кажучи, — бачити та переміщати окремі атоми розміром в одну мільярдну частку метра. Але до характеристик нагрівального елемента у вигляді тонкої плівки з вуглецю це не стосується. Іншими словами, застосування «нанотехнологій» не дає жодних додаткових переваг нагрівачеві.

Розберемося з гарним терміном: «карбон із гексагональною решіткою атомів вуглецю». Карбон — це вуглець, який, залежно від будови ґрат може бути алмазом, і може бути графітом чи вугіллям. «Вуглець з гексагональними гратами» — це лише графіт, незважаючи на гарну назву.

Про унікальні властивості «спеціального електротехнічного поліетилену» складно щось говорити, не провівши повномасштабних випробувань. Але це поліетилен не застосовується в ізоляції електричних кабелів. Точніше, застосовується, але має значну товщину для забезпечення надійної електричної ізоляції та містить масу всіляких добавок для надання йому властивостей самозагасного матеріалу, захисту від ультрафіолету тощо.

Те саме можна сказати про пожежну безпеку. При спробі підпалити смужку плівки вона спалахнула і не збиралася згасати, на відміну від кабелів (хоча, можливо, мені трапився бракований зразок плівкового нагрівача).

Якщо продукт водонепроникний, на ньому має бути відповідне маркування « XY», де Х — число, що показує можливість проникнення внутрішньо сторонніх предметів, а Y — число, що показує захищеність від вологи. Наприклад, IP X4 — це захист від бризок, що падають у будь-якому напрямку, і лише IP X8 — повна водонепроникність, коли пристрій може працювати в зануреному режимі. На нагрівальній плівці подібне маркування не зустрічається.

Визначення «неможливість перегріву та наявність системи саморегулювання» — відверта брехня. Обмежте відведення тепла з поверхні плівки — і самі все побачите. Наприклад, накрийте увімкнену плівку картонною коробкою, а через 20 хвилин виміряйте температуру на плівці. У мене вийшло 75°С!

Висновки:

- «карбон — не провідник» (іноді зустрічається назва «напівпровідник») — це неправда: графіт проводить електричний струм;
- «неможливість перегріву» — брехня: у певних випадках перегрів можливий;
- «наявність системи саморегулювання» – це визначення вводить покупця в оману;
- «водонепроникність та високий захист від електричного пробою» — терміни, які нічим не підкріплені і викликають безліч питань.

Для роздумів:

Для чого використовувати нанотехнології там, де вони не потрібні? Якщо такі технології дійсно використовуються в нагрівальній плівці, якою має бути її ціна?
Робити з графіту резистори вміють давно і без будь-яких нанотехнологій.

Якщо існує ізоляція з унікальними характеристиками, чому її не використовують, наприклад, як ізоляцію електричних кабелів, що дозволило б зробити їх дешевше, легше , надійніше та безпечніше? Наскільки надійним є вугільне напилення на гнучкій пластиковій підкладці? Що буде з вугільним провідником при механічних впливах (згинанні) або попаданні вологи при пошкодженні ізоляції?

Електробезпека — особлива тема

Рекламний текст: «Електробезпека, чудова надійність, термін служби — від 25 років та більше. При пошкодженні ділянки вся система продовжує функціонувати».

Під час прочитання цього у фахівця виникає питання: «ПУЕ ще не скасували?»

Факти:

ПУЕ — правила влаштування електроустановок, останнє їх видання датовано 2009 роком. Це — правила, «написані кров'ю», та їх невиконання загрожує важкими наслідками.

Правила не забороняють застосування плівкових, так само як і інших, стрижневих, секційних тощо. нагрівачів, але зобов'язують виконати ряд умов для безпечної експлуатації нагрівальної системи: 9.4.1. В установках електричного кабельного обігріву, як правило, необхідно застосовувати екрановані нагрівальні кабелі. 9.5.1. Нагрівальний кабель не повинен створювати небезпеку займання навколишнього середовища. В умовах нормальної експлуатації нагрівальний кабель не повинен нагрівати предмети, виготовлені з горючих матеріалів, до температури вище +80°С.

9.5.8. При застосуванні нагрівального кабелю без металевої оболонки (екрана) над ним слід укладати металеву рулонну сітку розміром осередків 50 х 50 мм і підключати її до системи зрівнювання потенціалів.

Замість виконання вищевказаних пунктів, часто доводиться чути: «Плівка — це не кабель, — отже, ці вимоги на неї не поширюються. Однак плоска форма нагрівача не є підставою для нехтування правилами безпеки, адже в плівці, як і в кабелі, є небезпечна напруга, є ізоляція і тече струм. та діючі норми досить чітко визначають поняття:

«3.5 Нагрівальний кабель — нагрівальний елемент, призначений для трансформації електричної енергії в теплову в огороджувальній конструкції (підлога, стіна, потолок) приміщення. Нагрівальним кабелем є нагрівальний елемент з одного або декількох ізольованих один від одного проводників (жил), поміщених у захисну оболонку, та всякий інший різновид нагрівального кабелю: саморегулювальний нагрівальний кабель, секційний (зональний) нагрівальний кабель, будь-який резистивний нагрівальний кабель або нагрівальна стрічка , а також плоска конструкція з нагрівальними елементами у вигляді мату, плівки тощо. (ДБН В.2.5-24:2010)

Як видно зі сказаного, безпечне застосування нагрівальної плівки можливе з деякими додатковими виправленнями. Зокрема, її доведеться накривати металевою сіткою, що значно ускладнить і здорожчить таку систему нагріву. система, а тільки пошкоджена ділянка. Це справді так, але при цьому всі чомусь забувають про безпеку. Якщо має місце пошкодження ізоляції, таке обладнання автоматично вимикається за допомогою ПЗВ (пристрій захисного відключення) та робота обладнання можлива лише після виявлення та усунення несправності. Згідно з діючими нормами, практично все електроустаткування має підключатися через ПЗВ: 9.5.3. В установках ЕКЗ необхідно застосовувати ПЗВ з номінальним диференціальним струмом спрацьовування не більше 30 мА(ПУЕ 2009)». Висновки:

Плівка не ремонтопридатна а пошук несправності під шаром стяжки практично неможливий.

Правила дозволяють застосування плівкових нагрівачів так само, як і нагрівальних кабелів, без екрана тільки у вигляді винятків і вимагають встановлення сталевої сітки поверх таких нагрівачів з приєднанням її до системи зрівнювання потенціалів .
Робота будь-якого електроустаткування з ушкодженнями категорично не допускається!
Будь-які рекомендації виключити зі схеми ПЗВ і продовжити користуватися частково пошкодженою теплою підлогою – вкрай небезпечні! Краще нехай підлога стане холодною, ніж отримати удар струмом.

Для роздумів:

При пошкодженні, наприклад, ізоляції будь-якого кабелю — припустимо, подовжувача — ми не станемо ним користуватись, тому що розуміємо, що це небезпечно: такий кабель або ремонтується, або замінюється новим. То чому ж ми повинні наражати на небезпеку власне життя і життя близьких людей, продовжуючи користуватися небезпечним обладнанням?

Електромагнітні поля та інші страшні випромінювання

Рекламний текст: «Електромагнітне поле мізерно мало, оскільки карбоновий напівпровідник блокує випромінювання електромагнітного поля».

Факти:

Більшість людей відверто бояться всього, що має якесь випромінювання. Але не все так страшно, адже ми живемо у світі, де безліч різних випромінювань; світло та тепло — це теж випромінювання у певному спектрі. Якщо розглядати електричні нагрівачі, що підключаються до системи змінного струму напругою 220 В, можна умовно розділити електромагнітне поле навколо провідників на електроенергію. та «магнітну» складові.

Електричне поле кабелю «блокується» металевим екраном кабелю, а магнітне взаємно компенсується зустрічними струмами у провідниках двожильного кабелю. Результати багаторазових вимірювань і тестів показують, що електромагнітне поле навколо нагрівальних кабелів у сотні, а іноді в тисячі (!) разів нижче, ніж допускають норми. Плівкові нагрівачі не мають екрана, токова компенсація відсутня, так само як і результати вимірювань цих параметрів.

Тому пояснення: «…карбоновий напівпровідник блокує випромінювання електромагнітного поля» або «…електромагнітного поля там бути не може, тому що карбон (графіт) — це не метал…» — лише гра слів з використанням малозрозумілих термінів.

Висновки:

Електромагнітне поле плівкового нагрівача буде значно вищим у порівнянні з полем двожильного екранованого кабелю або мата.< /p>

Для роздумів:

Чому практично ніхто не боїться електромагнітного поля, що випромінюється побутовою електропроводкою? Адже кількість проводів, замурованих у стіни житлової квартири, зазвичай обчислюється сотнями метрів, а ці дроти не мають екрана.

Подумаємо про здоров'я та способи передачі тепла

Рекламний текст:

5.1. Передача тепла через інфрачервоне випромінювання далекого спектру.

5.2. Не використовує повітря для тепла.

5.3. Дає ефект, максимально наближений до сонячного тепла.

5.4. Нагріває тіло людини дружніми ІЧ-променями дальньої ділянки спектра. 5.5. Найбільш комфортне та економічне з усіх можливих джерел тепла.

5.6. Високий ступінь випромінювання далеких ІЧ-променів та аніонів з поверхні. 5.7. Корисно та лікувально: сприятливий вплив довгохвильового ІЧ-випромінювання (біорезонансного діапазону) на організм людини, тварин та рослини. 5.8. Лікувальний вплив аніонного та інфрачервоного випромінювання для більш ніж 30 різних захворювань, особливо тієї його частини, яка примикає до середнього піддіапазону — «промені Життя» (5-15 мкм).

Факти:

Існує три способи передачі тепла: 1. Конвекція: перемішування повітря або рідин внаслідок того, що більш нагріті шари спрямовуються вгору.
2. Контактна теплопередача: передача тепла при контакті між предметами: від теплішого — до холоднішого. В даному випадку теза «тепло піднімається вгору» — не вірний.
3. Теплопередача випромінюванням (радіаційне тепло) — перенесення тепла, при якому повітря, пропускаючи тепло, саме практично не нагрівається, наприклад, коли ми відчуваємо тепло від сонця або вогню.

На практиці ці способи передачі тепла практично завжди зустрічаються в комбінації: так, наприклад, конвектор (радіатор) системи опалення віддає близько 80-90% тепла через конвекцію та 10-20% через випромінювання. А система «тепла підлога» — навпаки, більшу частину тепла віддає саме випромінюванням, це приблизно 50-60%. Тепер трохи інформації про інфрачервоне (ІЧ) випромінювання. З курсу фізики відомо:

- будь-яке тіло або речовина, нагріта вище 0°К, є джерелом ІЧ-випромінювання;

- довжина хвилі визначається виключно температурою;

- Інтенсивність випромінювання нагрітої поверхні визначається в основному її температурою (і трохи залежить від властивостей поверхні);

- інтенсивність випромінювання абсолютно не залежить від того, яким способом нагріли поверхню;

- практично всі конструкційні матеріали непрозорі для випромінювання ІЧ-діапазону.

Зверніть увагу:

- ІЧ-випромінювання плівки поглинається будь-яким покриттям для підлоги;

- інтенсивність і довжина хвилі визначається тільки температурою джерела , у разі джерелом випромінювання є нагріта поверхня підлоги.

У своєму прагненні продати плівку за будь-яку ціну, багато хто перевершив усіх і вся. Користуючись тим, що багато людей далеко від глибокого розуміння законів фізики і застосовуючи малозрозумілі, але красиві терміни в рекламі, обіцяють «високий ступінь випромінювання… аніонів з поверхні» та «лікувальний вплив аніонного випромінювання».
І якщо з «променями життя», «випромінюваннями біорезонансного діапазону», «дружніми ІЧ променями далекого спектру» та іншими казковими персонажами вже трохи розібралися, то спробуємо розібратися з «аніонними випромінюваннями».

Аніон – негативно заряджений іон. Аніони є в розчинах більшості солей, кислот і основ, а також кристалічних решітках сполук з іонним зв'язком, в іонних рідинах і в розплавах. Що таке «аніонне випромінювання» з'ясувати так і не вдалося, натомість це гарна гра слів. Іноді реклама плівкових нагрівачів обіцяє навіть іонізацію повітря та нейтралізацію тютюнового диму. Цікаво, як резистор може іонізувати повітря? Іонізація можлива при високій напруженості електричного поля, тому — «люстра Чижевського». Відомі природні джерела: ультрафіолетове сонячне випромінювання, електричні розряди в атмосфері (гроза), дроблення та розпилення води (водоспади, морський прибій, дощ), взаємне тертя піщин, частинок пилу, снігу, граду тощо.

Висновки:

За певних обставин, довжинах хвиль і потужностей, ІЧ-випромінювання дійсно надає лікувальну дію на організм людини. З цим особливо складно сперечатися, коли тобі показують диплом та висновок експерта одного з корейських університетів. Але, навіть якщо припустити, що плівкові нагрівачі мають унікальні властивості і випускають «промені життя дружнього спектру довгохвильової частини ІЧ-діапазону» то «біда» полягає в тому, що стяжка, плитка, паркет чи ламінат не пропускають це «дуже корисне» випромінювання та на 100% його поглинають. Внаслідок чого самі нагріваються. Усередині підлоги тепло передається контактною теплопередачею.

Отже, наявність «аніонного випромінювання», іонізації повітря, тощо. — брехня.

Для роздумів:

Терміни «дружні ІЧ-промені дальньої ділянки спектру», «промені життя», «випромінювання біорезонансного діапазону», «аніонне випромінювання», і т.п. зустрічаються лише рекламі нагрівальних плівок. Невже сучасна фізика так відстала від передових відкриттів корейських інженерів? ;Ультратонка — товщина плівки 0,3 мм».

Ось з цим не посперечаєшся. Нагрівальні плівки дійсно мають малу товщину, що дозволяє успішно застосовувати їх там, де це безпечно та необхідно, наприклад, вони широко застосовуються для підігріву дзеркал в автомобілях. Враховуючи сказане вище, в інших випадках, а особливо у будівництві, мала товщина — це, скоріше, просто параметр, а ніяк не гідність чи перевага.

Ми розглянули основні міфи про особливі переваги плівкового теплого поля, щоб усунути нерозуміння, викликане красивими, але некоректними рекламними формулюваннями, за якими по суті нічого не варте, крім необхідності продати товар недосвідченому споживачеві. Сподіваємося, ця інформація допоможе вам.