Г У     " П Е Т Е Р Б У Р Г Г О С Э Н Е Р Г О Н А Д З О Р "
 ВОЕННЫЙ   ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

МЕТОДИЧЕСКИЕ    УКАЗАНИЯ
ПО  ПРОЕКТИРОВАНИЮ
СПЕЦИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОУСТАНОВОК 
С   ПРИМЕНЕНИЕМ  НАГРЕВАТЕЛЬНОГО
КАБЕЛЯ

к  ВТТ  СЭУНК 
__________________
2001

2001 г

СОДЕРЖАНИЕ

 1. Устройство СЭУНК
1.1. СЭУНК для обогрева полов в помещениях и сооружениях. Устройство СЭУНК в бетонных полах (прямой обогрев). 
Устройство СЭУНК в бетонных полах (аккумулирующий обогрев). Устройство СЭУНК в деревянном полу. 
Устройство СЭУНК в тонком полу.
1.2. СЭУНК для обогрева наружных объектов и территорий. Устройство СЭУНК для обогрева крыш и водостоков. Устройство СЭУНК для обогрева наружных территорий.
1.3. СЭУНК для обогрева трубопроводов и емкостей.
1.4.Управление СЭУНК
1.5. Заключение
2. Проектирование СЭУНК
2.1 Общие положения
2.2 Выбор требуемой системы обогрева и ее параметров.
2.3 Выбор типа и мощности нагревательного кабеля.
СЭУНК для обогрева полов в помещениях и сооружениях.
Расчетные формулы
Пример расчета мощности системы аккумуляции тепла
СЭУНК для обогрева крыш и водостоков
Пример расчета мощности СЭУНК на холодной крыше.
СЭУНК для обогрева наружных территорий.
Пример расчета мощности СЭУНК подъездной дорожки к гаражу.
СЭУНК для обогрева трубопроводов и емкостей
Порядок расчета теплопотерь и необходимой мощности
Пример расчета мощности СЭУНК обогрева трубопровода.
2.4. Электрический расчет СЭУНК.
2.5. Выбор аппаратов защиты СЭУНК
2.6 Выбор терморегуляторов и датчиков
2.7 Выбор комплектующих и монтажных приспособлений
2.8 Состав проектной документации

1. Устройство СЭУНК
1.1. СЭУНК для обогрева полов в помещениях и сооружениях. 
1.1.1 СЭУНК для обогрева полов может устанавливаться в полах всех типов (деревянных, бетонных, поверх существующих покрытий).
СЭУНК с прямым обогревом, как правило, используется в помещениях с повышенной влажностью (в саунах, ванных, умывальных комнатах и т.п.).
СЭУНК с аккумуляцией тепла, как правило, используется в жилых помещениях (в спальнях, кухнях, прихожих и т.п.).
1.1.2 Состав СЭУНК приведен в главе 1 Временных технических требованиях СЭУНК (п. 1.20) (ВТТ).

Устройство СЭУНК в бетонных полах (прямой обогрев).
1.1.3 В помещении для полного обогрева, отапливаемого помещения, применяется нагревательный кабель мощностью от 120 до 150 Вт/м2, в зависимости от степени теплоизоляции и климатических условий. В ванных комнатах применяются нагревательные кабели мощностью не менее 100 Вт/м , поскольку там требуется достаточно высокая температура пола.
1.1.4 При расчете необходимой мощности на 1 м2 площади следует принимать во внимание, что часть площади пола будет занята ванными, туалетами, мебелью. Поэтому необходимо компенсировать это соответствующим увеличением мощности на свободной площади.
Как правило, устанавливаемая мощность должна превышать расчетную ориентировочно на 30%. Это делается для ускорения прогревания пола при низких начальных температурах.
1.1.5 Нагревательный кабель закрывается бетонной стяжкой толщиной не менее 3-5 см. Бетонная стяжка должна быть без острых камней и иметь такую консистенцию, чтобы кабель был полностью залит и вокруг него не образовывались воздушные карманы.
1.1.6 Расстояние между линиями кабеля должно быть около 10 - 20 см. Чем больше расстояние между линиями кабеля, тем больше должна  быть глубина укладки нагревательного кабеля (с целью обеспечения равномерного прогрева поверхности пола).
1.1.7 Для правильного и надежного закрепления нагревательного кабеля следует использовать монтажные направляющие, крепежную сетку или арматуру.
1.1.8 Для обеспечения теплоизоляции пола и уменьшения теплопотерь рекомендуется применять теплоизоляционные материалы (пенопласт, минеральную вату, керамзитобетон и т.п.).
1.1.9 На бетонном полу с вмонтированной кабельной обогревательной системой можно применять практически любые виды покрытия. Не рекомендуется укладывать на такой пол толстые ковры и ковровые покрытия на резиновой основе, т.к. они будут играть роль теплоизоляции.
1.1.10 Схемы установки нагревательного кабеля приведены на рис. 1. 

Устройство СЭУНК в бетонных полах (аккумулирующий обогрев).
1.1.11 Система аккумуляции тепла предназначена в основном для установки на первых этажах жилых домов, офисов, магазинов, производственных помещений.
1.1.12 При установке СЭУНК аккумуляцией тепла максимальная мощность должна быть 175 Вт/м2. Там, где согласно тепловым расчетам требуется большая мощность, необходима вспомогательная система отопления (система прямого обогрева, радиатор и т.п.).
1.1.13 Нагревательный кабель покрывается толстым слоем бетона (не менее 10 см).
1.1.14 Под кабелем должен быть слой теплоизоляции толщиной около 100мм (но не менее 50мм). Во влажных помещениях между теплоизоляцией и основанием должен быть гидроизоляционный слой.
1.1.15 Кабель закрепляется с помощью монтажных направляющих или на  арматуре.
Схема укладки нагревательного кабеля приведена на рис.1.

Устройство СЭУНК в деревянном полу.
1.1.16 Система обогрева предназначена для установки в любом помещении с дощатым или клееным (ламинированным) полом  на лагах.
1.1.17 На одном квадратном метре пола максимальная мощность системы обогрева должна составлять не более 80Вт.
1.1.18 Толщина половой доски над кабелем должна быть не более 25 мм. Нагревательный кабель укладывается на крепежную сетку (для металлической -размер ячейки не более 50 х 50 мм, диаметр стальной проволоки 1 мм), подвешенную над теплоизоляцией между лагами. Нагревательный кабель не должен касаться теплоизоляции. Между сеткой и нижней поверхностью пола должен быть зазор не менее 30 мм. Нагревательный кабель укладывается параллельно лагам с минимальным зазором между кабелем и лагами 30 мм. Крепление кабеля к сетке - через каждые 30 см.  В местах пересечения кабеля и лагов в последних выполняется прорез шириной 30 мм, который защищается алюминиевой фольгой или другим несгораемым теплопроводным материалом. В одном прорезе укладывается только одна нитка кабеля.
1.1.19 Схема укладки нагревательного кабеля приведена на рис.1.

Устройство СЭУНК в тонком полу.
1.1.20 Система обогрева предназначена для установки в реконструируемом полу (кухня, ванная комната и т.п.).
1.1.21 При установке системы обогрева в тонком полу ее мощность должна быть не менее 100 Вт/м2 (в старых домах с плохой теплоизоляцией пола она достигает до 150 Вт/м2).
1.1.22 Нагревательный кабель закладывается в тонкую стяжку из цемента или специальных термоэластичных составов, так называемых мастик для тонких полов.
1.1.23 Для крепления нагревательного кабеля следует использовать монтажную ленту или металлическую сетку (ячейки 20 x 20 мм, диаметр стальной проволоки - 1мм), которая крепится к существующему полу.
1.1.24 Расстояние в снегу между линиями кабеля в тонком полу не должно превышать 10 см.

1.1.25 Схемы укладки нагревательного кабеля в тонком полу приведены на   рис 1.

а) на бетонном полу в бетонной стяжке 		б) на бетонном полу в бетонной стяжке
(прямой обогрев) с гидроизоляцией 			(с аккумуляцией тепла)

в) в деревянном полу с воздушной прослойкой	г) на существующем (деревянном) полу

д) на почве в бетонной стяжке				е) на бетонном основании (тонкий пол)

Рис. 1 Конструктивные схемы системы укладки нагревательных кабелей для
обогрева полов.
1	- декоративное покрытие			8	- теплоизоляция
2	- слой гидроизоляции			9	- основа (бетон)
3	- датчик температуры			10	- грунт
4	- защитное покрытие (бетон и т.п.)		11	- деревянный пол
5	- нагревательный кабель			12	- лаги
6	- монтажные направляющие		13	- крепежная сетка
7	- алюминиевая фольга			14	- основа (деревянный пол)
15	-   термоэластичная   мастика (клеевой слой)

1.2. СЭУНК для обогрева наружных объектов и территорий.
1.2.1 СЭУНК для обогрева наружных объектов и территории предназначены для стаивания снега и льда в любом месте, которое необходимо содержать чистым от снега или льда.
Область применения - крыши зданий и сооружений; водосточные желоба, воронки и трубы; дороги, тротуары, автостоянки, подъездные дорожки к гаражам, наружные ступени, системы антиобледенения для стадионов и газонов; теплицы.
1.2.2 Состав СЭУНК приведен в главе 1 ВТТ (п. 1.20).

Устройство СЭУНК для обогрева крыш и водостоков.
1.2.3 Выбор СУЭНК для обогрева крыш зависит от типа кровли - теплая (чердачные помещения не теплоизолированы) или холодная (чердачные помещения теплоизолированы). Конструктивные особенности теплой и холодной кровли приведены на рисунке 2.

Рис. 2 Конструктивные особенности устройства крыш.
1.2.4 Особенности укладки кабелей:
- на крыше нагревательный кабель укладывается петлями на кромке крыши шириной 50 см (но не прямыми линиями вдоль кромки);
- на крышах с уклоном кровли от 10 до 35 градусов необходимо защищать нагревательный кабель листами металла (см. рис.3)
- в желобах прокладывается две прямые кабельные линии (вперед и назад) с креплением скобами;

- внутри водосточных труб нагревательный кабель крепится на металлические цепи (рис. 4а), при длине висящего кабеля менее 50 см металлическая цепь не требуется.

Рис. 3 Защита нагревательного кабеля на крыше.

1.2.5 Схемы укладки кабелей приведены на рис. 4

б)  в водосточной трубе

Рис. 4 Схемы укладки нагревательного кабеля на крышах

Устройство СЭУНК для обогрева наружных территорий.

1.2.6 Варианты укладки кабелей зависят от типа покрытия обогреваемой поверхности (асфальт, плитка, бетон) (рис. 5).

а) под асфальтом					б) под плиткой

в) под бетоном
Рис. 5 Конструктивные схемы укладки нагревательных кабелей в системах
обогрева тротуаров, дорог.
1	- асфальт				6	- почва
2	- защитное покрытие (песок)	7 	- бетон
3	- нагревательный кабель		8	- тротуарная плитка
4	- монтажные направляющие	9	- гидроизоляция
5	- основа (щебень, гравий, песок)
1.2.7 Общим является требование - слой защитного покрытия песком над кабелями должен быть не менее 5 см. При установке систем стаивания на пологих участках следует предусмотреть дренаж талой воды, который тоже должен быть защищен от обледенения. Пример обогрева наружных ступеней показан на     рисунке 6. СЭУНК обогрева для стадионов, теплиц и газонов приведены на    рисунке 7.

Рис. 6 Укладка нагревательного кабеля на ступенях

    а) под открытым грунтом с защитой кабеля		б) под открытым грунтом с защитой кабеля
         металлической сеткой				    плиткой

        в) спортивных площадок
Рис. 7 Конструктивные схемы укладки нагревательных кабелей в системах 
обогрева газонов, теплиц, спортивных полей.
1	- земля				6	- гидроизоляция
2	- защитное покрытие			7	- почва
3	- песок					8	- защитное покрытие (плитка)
4	- нагревательный кабель		9	- основа (щебень, гравий, песок)
5	- монтажные направляющие 
(металлическая сетка)

1.3. СЭУНК для обогрева трубопроводов и емкостей.
1.3.1 СЭУНК для обогрева трубопроводов и резервуаров подразделяются по их применению.
1.3.11 Бытовое применение СЭУНК:
-    система защиты наземных водопроводов от промерзания;
-    система защиты подземных водопроводов от промерзания;
-    система поддержания температуры транспортируемых по трубопроводам сред.
1.3.12 Промышленное применение СЭУНК:
-    система защиты трубопроводов от промерзания;
система защиты трубопроводов от образования конденсата;
- система разогрева и поддержания температуры транспортируемых по трубопроводам сред;
-    система обогрева емкостей (резервуаров);
1.3.2 Для СЭУНК промышленного применения следует учитывать необходимость технологической пропарки трубопроводов. Устройство СЭУНК во взрывоопасных зонах выполняется в соответствии с требованиями ПУЭ.
1.3.3 Состав СЭУНК приведен в главе 1 ВТТ (п. 1.20).
1.3.4 Следует применять следующие способы укладки нагревательных кабелей для установок обогрева трубопроводов и емкостей:

 -    подземная укладка нагревательных кабелей в слое подсыпки трубопроводов (рис.8);

а) в земле под бетонной плитой		б) в земле в бетонном коробе
Рис. 8 Конструктивные схемы укладки нагревательного кабеля для систем обогрева
при прокладке трубопроводов в земле.
1	- бетонные плиты			4	- антикоррозийное покрытие
2	- засыпка (земля с песком)		5	- нагревательный кабель
3	- труба					6	- почва
7	- основа (щебень, гравий)

- продольная укладка нагревательных кабелей с креплением к трубопроводам (рис.9);

а) одним кабелем				б) двумя кабелями

Рис. 9 Конструктивные особенности прокладки кабеля для обогрева
трубопроводов

- петлевая укладка нагревательных кабелей с креплением к трубопроводам (рис.10);

Рис.10 Конструктивные особенности при петлевой прокладке кабеля 
- прокладка нагревательного кабеля внутри трубопровода (рис. 11).

Рис. 11 Конструктивные особенности при прокладке кабеля внутри
трубопроводов.
1.3.5       Нагревательные    кабели       прикрепляются      к  трубе     самоклеющейся алюминиевой лентой и покрываются ею по всей  длине греющего кабеля. После укладки греющего кабеля выполняется гидро- и теплоизоляция труб.

1.4.Управление СЭУНК
1.4.1 Системы обогрева управляются терморегуляторами.
1.4.2  Терморегуляторы могут устанавливаться:
-    на DIN-рейке;
-     на трубе;
-     на стене.
1.4.3 Терморегуляторы оснащаются различными типами датчиков температуры пола и воздуха.
Датчик температуры пола применяется в помещениях, где необходимо регулировать температуру пола. Датчик устанавливается в полу в гибкой гофрированной ПВХ трубе диаметром 16 мм.
Датчик температуры воздуха должен применяться, когда основным отопительным прибором помещения является СЭУНК и обычно встраивается в терморегулятор. В этом случае терморегулятор размещается вне воздействия прямых солнечных лучей и сквозняка, на высоте 1,4 м от пола.
1.4.4 Комбинация обоих датчиков применяется для деревянных, тонких и других типов полов, где необходимо установить ограничение температуры пола при общем управлении системы по температуре воздуха.
В системах аккумуляции тепла применяются терморегуляторы, предназначенные для экономии электроэнергии путем управления обогревом в часы суток с низким тарифом на потребляемую электроэнергию, с учетом наружной температуры и количества аккумулированного в полу тепла.
Для терморегуляторов, управляющих СЭУНК стаивания снега и льда с больших площадей набор состоит из трех датчиков - двух датчиков влажности и датчика температуры. Датчики влажности помещаются горизонтально на 2 мм ниже обогреваемой поверхности.
Первый датчик влажности измеряет уровень влажности на поверхности и с помощью встроенного нагревательного элемента быстро регистрирует и растапливает падающий снег. Он служит для своевременного включения обогрева.
Второй датчик влажности (без нагревательного элемента) измеряет уровень влажности на поверхности и контролирует, чтобы вся площадь была 
полностью высушена. Кроме того, встроенный терморезистор датчика измеряет температуру обогреваемой поверхности. Этот датчик размещается в месте, которое высыхает последним. Он служит для своевременного отключения обогрева. На больших площадях для обеспечения полного высыхания необходимо подключение к терморегулятору несколько датчиков данного типа.
Третий датчик измеряет температуру воздуха и в сочетании с датчиками влажности позволяет предотвращать образование тонкой наледи. Датчик температуры воздуха помещается на высоте 2м над уровнем земли в тени.
Для терморегуляторов, управляющих СЭУНК стаивания снега и льда с небольших площадей, применяются только датчики температуры земли.
Для терморегуляторов, управляющих СЭУНК обогрева трубопроводов и резервуаров применяются датчики температуры:
-    внутренней установки (для измерения температуры продукта в трубопроводе);
-    наружной установки (для измерения температуры наружного воздуха, или температуры поверхности трубопровода);
Все терморегуляторы имеют возможность автоматического понижения температуры на 5°С в определенное время суток, например, ночью без изменения установки температуры на терморегуляторе. Для программирования времени понижения температуры используется электронный таймер. Это позволяет существенно снизить потребление электроэнергии.

1.5. Заключение
Выше указанные устройства СЭУНК различного назначения являются рекомендуемыми. Возможны другие варианты устройства СЭУНК, рекомендуемые фирмами-изготовителями.
При всем разнообразии электроустановок СЭУНК к их устройству предъявляются определенные технические требования. Основные из них приведены в главе 2 "Временных технических требований к устройству специальных электроустановок с применением нагревательного кабеля".

2. Проектирование СЭУНК 
2.1 Общие положения
2.1.1 Проектирование специальных электроустановок с применением нагревательных кабелей (СЭУНК) должно осуществляться на основании задания Заказчика на проектирование в соответствии с действующими нормами и правилами (ПУЭ, СНиП 11-01-95, ВСН 59-88) и положениями, изложенными во "Временных технических требованиях к устройству специальных электроустановок с применением нагревательного кабеля" (ВТТ), а также разрешения, полученного от органа Госэнергонадзора, на применение электроэнергии для обогрева.
2.1.2 Проектирование СЭУНК включает в себя:	
-	выбор требуемой системы обогрева и ее параметров;
-	выбор нагревательного кабеля (расчетным, табличным, диаграммным, программным  способами); выполнение электрического расчета;
-	выбор аппаратов защиты электроустановки;
-	выбор терморегуляторов и датчиков;
-	подбор комплектующих и монтажных приспособлений систем обогрева.

2.2 Выбор требуемой системы обогрева и ее параметров.
2.2.1 Устройства различных СЭУНК приведены в разделе 1.
2.2.2 Выбор СЭУНК осуществляется в зависимости от ее назначения, вида, конструкции, размеров и обогреваемого объекта, условий окружающей среды. Выбор системы обогрева конкретного объекта сводится к выбору мощности и типа нагревательного кабеля и регулятора температуры.
Величина минимально необходимой мощности системы обогрева для конкретного объекта базируется на основе расчета общих теплопотерь данного объекта. Расчет производился на основе СНиП II-3-79. Как правило, мощность устанавливаемых систем нагрева превышает минимально необходимую на 20-50%. Это превышение обеспечивает начальный прогрев обогреваемого объекта до требуемой температуры при включении системы.

2.3 Выбор типа и мощности нагревательного кабеля.
2.3.1 Выбор нагревательного кабеля может выполняться расчетным, табличным, диаграммным, программным способами в зависимости от выбранной системы обогрева.

СЭУНК для обогрева полов в помещениях и сооружениях.
2.3.2 По условию максимально допустимой температуры, следуя рекомендациям фирм-изготовителей, нагревательные кабели должны применяться удельной мощностью:
- в бетонных полах для системы прямого действия - не более 18 Вт/м; 
- в бетонных полах для системы аккумуляции тепла - не более 20 Вт/м; 
- в деревянном и тонком полу - не более 10 Вт/м.
Выбор мощности наиболее часто применяемых кабелей в зависимости от назначения помещения и установленной мощности приведен в табл.1:
2.3.3 Нагревательные кабели запрещается укорачивать, удлинять и подвергать растяжению за соединительную муфту.
Таблица 1
Область применения (тип помещений)
	Установленная мощность, Вт/м2
	Выбор кабеля, не более Вт/м
	Выбор датчика температуры

	Средняя мощность
	Макс, мощность
	8
	10
	18
	20

1
	Ванная
	100-150
	200
	
	X
	X
	
	Пола
	
2
	Гостиная
	90-120
	175
	
	X
	X
	
	Воздуха
	
3
	Прихожая
	80-120
	200
	
	X
	X
	
	Пола
	
4
	Туалет
	80-120
	200
	
	X
	X
	
	Пола
	
5
	Спальня
	80-100
	200
	
	X
	X
	
	Пола
	
6
	Коридор
	80-100
	100
	
	X
	X
	
	Воздуха
	
7
	Детская
	80-100
	200
	
	X
	X
	
	Воздуха
	
8
	Подвал
	80-100
	100
	
	X
	X
	
	Воздуха
	
9
	Комната для
стирки
	50-100
	200
	
	X
	X
	
	Пола
	
10
	Вспомогательный обогрев
	80-90

	X
	X
	
	Пола
	
11
	Деревянный
пол на лагах

	60-80
	80
	X
	X

	Комбинация
	
12
	Тонкий пол
	100-120
	150
	X
	X
	
		Комб/пола
	
13
	Офис
	80-100
	200
	
	X
	X
		Воздуха
	
14
	Кладовая
	80- 100
	200
	
	X
	X
		Воздуха
	
15
	Магазин
	80-100
	200
	
	X
	X
		Воздуха
	
16
	Система   аккумуляции тепла
	150-200
	200
			X
	X
	специальный

Примечание В таблицу 1 не вошел саморегулирующийся согревающий кабель, мощность которого регулируется автоматически: при холодной погоде - мощность возрастает, при теплой - уменьшается.

2.3.4 Варианты схем укладки нагревательных кабелей приведены на рис.12.

        а)Один двухжильный  кабель      б) Один одножильный кабель   	  в) Три одножильных кабеля с 
  подключением по схеме "звезда"

г) Три одножильных кабеля с подключением по схеме "треугольник"	   д) Расположение датчика темпе-
   ратуры (не менее 0,5 м от стены)

Рис. 12 Схемы укладки нагревательного кабеля

На рис. 12а, 126 приведены типичные способы установки одного двухжильного и одножильного кабелей (напряжение 220 В) в помещении с управлением терморегулятором. На рис. 12в, 12г приведены способы установки одножильных кабелей на большой площади, с распределением мощности на три фазы (напряжение 380 В). На рис 12д приведен способ установки двухжильного кабеля и датчика температуры.

Расчетные формулы
2.3.5 Расчет требуемой мощности системы обогрева пола выполняется по формуле: 

где: РP - расчетная требуемая мощность, Вт; Pq - теплопотери, Вт; Ти- время использования (льготное время оплаты за электроэнергию), (час); Th-время производства тепла, (час);  С- коэффициент запаса 1,2
Коэффициент запаса принимается для обеспечения быстрой и эффективной реакции системы обогрева на понижение наружной температуры.
2.3.6 Расчет полной теплопотери с достаточной степенью точности выполняется по формуле:

где: Pq - полная теплопотеря, Вт; РП - теплопотери при передаче тепла, Вт; PV - теплопотери на инфильтрацию наружного воздуха, Вт; TK- расчетная комнатная температура, °С (принимается +20°С); S - площадь различных частей помещения, м2; R - сопротивление теплопередаче, м2* °С /Вт; Sf - площадь пола помещения, м2 ; (T = ТH-ТK - перепад температур наружного и комнатного воздуха, °С; VП - удельный нормативный воздухообмен на 1м2 жилого помещения, м3/ч (по действующим нормам принимается равным Зм3 /ч).
Тогда формула примет вид:

2.3.7 Расчет теплопотерь должен выполняться н соответствии с нормами СНиП II 3-79 "Строительная теплотехника" и СНиП 2.04.05-91 "Отопление, вентиляция и кондиционирование" в зависимости от климатического района, теплотехнических показателей строительных материалов и конструкций отапливаемых помещений и др. конкретных условий.
2.3.8 Расстояние между линиями кабеля определяется по формуле:

где: t - расстояние между линиями кабелями, см (не менее 10 см); P1 - мощность на 1м кабеля, Вт/м; P2 - расчетная мощность на 1м2 , Вт/м2 .
Пример расчета мощности системы аккумуляции тепла
2.3.9 Исходные данные: помещение гостиной площадью 25м2, свободная площадь пола - 20м2 .
Расчет теплопотерь на 1м2 площади показал - 60Вт. Максимальная мощность для данного помещения принята р2 =175 Вт/м2 (табл.1).
Теплопотери Pq = 60 x 25 = 1500 Вт.
Определяем необходимую мощность системы обогрева:

Мощность 4320 Вт должна быть установлена на площади равной 20 м2, т.е. 216 Вт/м2. Так как максимальная допустимая мощность принята равной 175 Вт/м2, то на свободной площади 20 м2  возможно установить 3500 Вт.
2.3.10 Нагревательный кабель принимаем мощностью по 18 Вт/м.
Длина кабеля  

Расстояние между линиями кабеля 

2.3.11 Разница между расчетной и допустимой мощностями равна 4320 - 3500 =  820  Вт.  Это  означает,  что  необходимо установить дополнительную мощность 820 Вт.
В данном (случае принимаем решение по установке системы прямого действия в зоне охлаждения перед окном. Поскольку в пой зоне будет система прямого действия, а не аккумуляции тепла, мощность 820 Вт, рассчитанную для накопления тепла следует перевести обратно в мощность для системы прямого действия, т.е. определить эквивалентное количество теплопотерь:

Для упрощения 820 Вт предназначенные для аккумуляции тепла делим на 2,4 (24/10 ч): 820/2,4 = 342 Вт. За расчетную мощность системы прямого действия принимаем 80 Вт/м2 .
2.3.12 Определяем площадь, которую займет система прямого действия: 342/80 = 4,2 м2. Нагревательные кабели принимаем мощностью по 18 Вт/м.
Длина кабеля 
 
Расстояние между линиями кабеля 

2.3.13 Схема укладки кабелей в полу гостиной систем аккумуляции тепла и прямого действия, управляемые терморегуляторами с датчиками температуры, приведена на рис. 13. При этом кабели закладываются в стяжку на разных уровнях и не должны соприкасаться друг с другом.

Рис. 13 Укладка нагревательного кабеля в местах с дополнительными 
теплопотерями.

СЭУНК для обогрева крыш и водостоков
2.3.14  При  выборе типа  и  мощности  кабеля  необходимо учитывать  несколько факторов:
-	место установки (крыша, желоб, труба);
-	вид крыши - холодная (чердачные помещения теплоизолированы) или теплая (помещения не теплоизолированы);
-	материал крыши, желобов, труб.
2.3.15 Таблица выбора удельной мощности стаивания в зависимости от приведенных факторов приведена ниже.
Таблица 2.
Область применения
	Холодная крыша. Вт/м2
	Теплая крыша,  Вт/м2
	Мощность кабеля Вт/м
	
Поверхность крыши
	250-350
	250-400
	15-25
	
Водосточная труба, пласт-мас. Водосточный желоб
	30-40
	40-50
	15-25
	
Водосточная труба, метал-лич. Водосточный желоб
	30-40
	40-50
	15-25
	
Водосточная труба, деревян. Водосточный желоб
	30-40
	40-50
	15-25

2.3.16.Последовательность расчета:
1.	Выбирается удельная потребляемая мощность стаивания в зависимости от назначения (места установки).
2.	Определяется площадь (длина) стаивания.
3.	Определяется общая необходимая мощность.
4.	Выбирается   тип   кабеля   с   удельной   мощностью   из   таблицы   фирмы-изготовителя
5.	Определяется общая длина кабеля (в таблице фирмы-изготовителя выбирается ближайшее стандартное значение).
6.	Определяется уточненная потребляемая мощность.

Пример расчета мощности СЭУНК на холодной крыше.
2.3.17 Исходные данные: холодная крыша длиной l = 9 м, где кабель укладывается петлями вдоль кромки крыши полосой   b = 0,5 м.
Порядок расчета:
1.   Удельная потребляемая мощность стаивания (из табл. 2.2.2) р2 =250 Вт/м2
2.   Площадь стаивания S = l x b = 9 x 0,5 = 4,5 м2.
3.  Общая необходимая мощность Рр = р2 x S = 250 x 4,5 = 1125 Вт
4.  Выбираем двухжильный кабель на напряжение 220В (удельная мощность р1=16,4 Вт/м).
5. Определяем общую длину кабеля 

6. Из номенклатуры кабелей выбираем ближайшую стандартную длину L=74м.
7.  Уточненная потребляемая мощность РP = p1 x L = 16,4 x 74 = 1214 Вт.

СЭУНК для обогрева наружных территорий.

2.3.18 При выборе типа и мощности кабеля необходимо учесть несколько факторов:
-   место   и   способ   установки   (удельная   мощность  стаивания   приведена  в табл.3.);
-   величина площади стаивания (малые площади, например ступеньки; большие площади, например автостоянка).
Таблица 3.

Место установки
	Потребляемая мощность стаивания, 
Вт/м2
	
Автостоянки
	250-300
	
Подъездные дорожки к гаражам
	250-300
	
Тротуары
	250-300
	
Наружные ступени, теплоизолированные
	250-300
	
Погрузоч. платформы, теплоизолированные
	250-300
	
Стадионы, газоны
	250-300
	
Наружные ступени, без теплоизоляции
	300-400
	
Погрузоч. платформы, без теплоизоляции
	300-400

2.3.19 Для стаивания снега и льда с малых площадей рекомендуются одножильный и двужильный кабели, подключаемые на напряжение 220В. Для стаивания снега и льда с больших площадей необходимо применять одножильный кабель, включаемый на напряжение 380В по трехфазной системе Y или . Схемы укладки нагревательных кабелей приведены на рис. 12а, 126, 12в, 12г.
2.3.20   Основным   параметром   расчета   является   удельная   потребляемая мощность стаивания  (выбирается из таблицы 3). 
Последовательность расчета:
1.	Выбирается удельная потребляемая мощность стаивания в зависимости от назначения (места установки).
2.	Определяется площадь стаивания.
3.	Определяется общая необходимая мощность.
4.	Выбирается  тип   кабеля  с удельной  мощностью  из таблицы  фирмы-изготовителя.
5.	Определяется общая длина кабеля (в таблице фирмы-изготовителя выбирается ближайшее стандартное значение).
6.	Рассчитывается шаг между линиями кабеля.
7.	Определяется уточненная потребляемая мощность.

Пример расчета мощности СЭУНК подъездной дорожки к гаражу.
2.3.21 Исходные данные: подъездная дорожка к гаражу длиной l=10 м, шириной 2м, где кабели укладываются в двух колеях шириной b=0,4м каждая. Порядок расчета:
1. Удельная потребляемая мощность стаивания (из табл. 2.2.3) р2 =250 Вт/м2.
2.  Площадь стаивания S = 2l x b = 2 x 10 x 0,4 = 8 м2.
3. Общая необходимая мощность РP = P2 x S = 250 x 8 = 2000 Вт.
4. Выбираем двухжильный кабель на напряжение 220В (удельная мощность P1=16,4 Вт/м).
5. Определяем общую длину кабеля 

6. Из   номенклатуры   кабелей   выбираем   ближайшую   стандартную   длину L=130м.
7. Определяем шаг между линиями кабеля 

8. Уточненная потребляемая мощность РP = P1 х L = 16,4 х 130 = 2132 Вт. 

СЭУНК для обогрева трубопроводов и емкостей
2.3.22 Выбор типа нагревательного кабеля следует производить в соответствии с назначением СЭУНК, условиями применения и техническими характеристиками трубопровода (резервуара).
2.3.23 Типы применяемых кабелей нагрева подразделяются на: 
- кабели с постоянным сопротивлением; 
- кабели с переменным сопротивлением (саморегулирующиеся).
2.3.24 Технические характеристики трубопроводов должны содержать следующие исходные данные:
- материал трубопровода, геометрические размеры (наружный диаметр, толщина, длина и т.д.);
- теплоизоляция трубопровода (материал, толщина, коэффициент теплопроводности);
- температурный режим системы (требуемая температура продукта; температура окружающей среды; температура продукта при нормальных эксплуатационных условиях; наивысшая температура, которую может приобретать трубопровод, например,- при пропарке; максимальная температура продукта; минимальная температура окружающей среды, при которой должна быть включена система обогрева).
2.3.25 Исходные данные для проектирования системы обогрева трубопроводов следует представить в виде опросного листа. Форма опросного листа приведена на рис. 14.
2.3.26 Технические характеристики резервуаров должны содержать следующие исходные данные:
- материал резервуара, геометрические размеры (в том числе толщина стенки, уровень содержимого);
- теплоизоляция резервуара (материал, толщина, коэффициент теплопроводности);
-    температурный режим системы (требуемая температура продукта; температура окружающей среды; температура продукта при нормальных эксплуатационных условиях; наивысшая температура, которую может приобретать резервуар, например,- при пропарке; максимальная температура продукта; минимальная температура окружающей среды, при которой должна быть включена система обогрева). Исходные данные для проектирования системы обогрева резервуаров следует представить в виде опросного листа. Форма опросного листа приведена на рис. 15.

Проектные данные	Назначение	 Защита от замерзания        Поддержание температуры
 Противоконденсационный нагрев	
	Температура	Требуемая температура продукта                                                    0С	
		Температура окружающей среды.   мин.         0С        макс             0С	
		Норм. технологическая температура*                                              0С	
		Макс. технологическая температура**                                            0С	
		Макс. допустимая температура продукта                                        0С	
		Миним. температура включения***                                                 0С	
		Пропарка  Да             Нет        Макс. температура пара              0С	
	Напряжение	 220В                                                                   Иное                     В	
	Размещение	 Наружный монтаж     Внутренний монтаж	
	Теплоизоляция	 Минеральная вата 
 Иное       Коэффициент теплопроводности при 10 0С       Вт/(м.К)	
	Классификация зоны	 Взрывоопасная      Не взрывоопасная	
	Класс температуры	 Т1    Т2    Т3    Т4    Т5    Т6     Не взрывоопасно	
	Материал трубы	 Углеродистая сталь       Нержавеющая сталь
 Пластмасса                     Иное	
ТРУБОПРОВОДЫ
№	Обозначение линии	Диаметр трубы	Толщина тепло-изоляции	Длина трубы 
(м)	Задвижки, кол-во	Фланцы, кол-во	Трубные опоры (приложить эскиз)	
							Кол-во	Размеры	
1									
2									
3									
4									
5									
6									

*	Температура продукта при нормальных эксплуатационных условиях
**	Наивысшая температура, которую иногда может приобретать трубопровод (например, пропарка)
***	Минимальная температура окружающей среды, при которой  должна быть включена система обогрева

Рис. 14 Форма опросного листа (трубопроводы)

Проектные данные для электрообогрева резервуара на 	
Общая информация по проекту	Покупатель:
Проект/Место:
Исполнитель:                                             Номер телефона:
Запрос №:                                                   Дата:	
Назначение	 Защита от замерзания                           Поддержание температуры
 Противоконденсационный нагрев         Разогрев	
Среда 
только для разогрева	 Вода                          Другие
Плотность:    кг/м3    Уд.теплоемкость:      кДж/кг к   Время:   час  Масса:   кг	
Температура (0С)	Требуемая температура           миним.:              0С      макс. допуст.:           0С
Темп. окружающей среды:       миним.:              0С      макс.:                         0С
Темп. непрерывной экспл.:      в процессе:         0С     макс.:                         0С
Рабочая температура               Вход.миним.:      0С      
Очистка (например, пар)          нет        да        макс. температура          0С	
Электрические данные	Напряжение            230 В                 Иное:                               В
 Наружн.монтаж    Внутр.монтаж   Взрывооп. зона  Не взрывооп.зона	
Теплоизоляция
Толщина теплоизоляции	 Минеральная вата   Тканые маты   Валяльные одеяла   Иная ………….
………………. мм/везде       без теплоизоляции: ……. м2 (например, лазы)	
Материал	 Углеродистая сталь   Нержавеющая сталь    Пластмасса   Иное ………	
Данные по резервуару	Размеры:
цилиндрический:

конический:

параллелепипед:	
диаметр ……….…..мм
общая высота ….… мм
общая длина ...…....мм
диаметр наверху..…мм
диаметр внизу….…мм
высота конуса…….мм
ширина…………….мм
высота……………..мм
глубина…………….мм	
Толщина стенки: …………..мм
Уровень содержимого……..мм
Количество резервуаров…..мм	
	Опора:
 стойка               штук
 седло                 штук           Материал                         Теплоизоляция седла
 бетонный фундамент           юбка	
Примечания

Рис. 15 Форма опросного листа (емкости, резервуары)

2.3.27   Выбор   нагревательного   кабеля   следует   выполнять   следующими
способами:
-	методом расчета теплопотерь и необходимой мощности;
-	с использованием таблиц выбора нагревательныхх кабелей, представляемых фирмами-изготовителями;
-	с   использованием  диаграмм   выбора  греющих  кабелей,   представляемых фирмами-изготовителями;
-	с    использованием    расчетных     программ,    представляемых    фирмами-изготовителями.

Порядок расчета теплопотерь и необходимой мощности
              Труба
Тн
	
Теплоизоляция

Рис. 16

2.3.28 Порядок расчета:

где: Pq - теплопотери, Вт; =3,14;  - удельное тепловое сопротивление теплоизоляционного материала, Вт/м2град; L- длина трубопровода, м; D -внешний диаметр теплоизолирующего слоя, м; d - внутренний диаметр теплоизолирующего слоя, он же диаметр трубы, м; ТB - температура жидкости в трубе; ТH -температура наружного воздуха.
Условие выбора нагревательного кабеля: РP Pq

Пример расчета мощности СЭУНК обогрева трубопровода.
2.3.29 Исходные данные: Наружная труба диаметром 1 дюйм (26мм) имеет теплоизоляцию толщиной 20 мм. С помощью СЭУНК требуется выполнить защиту от замерзания. Требуемый перепад температур между трубой и наружным воздухом составляет 30 градусов С. Длина трубы - 16м.
Таким образом: L = 16м; D=66мм; d=26мм; Тв = 0°С; Тн = -30°С; = 0,04
2.3.30 Порядок расчета:

Таким образом, для обогрева трубопровода потребуется кабель мощностью : РP PQ  (не менее 134 Вт, или удельной мощностью не менее 8 Вт/м).

2.4.Электрический расчет СЭУНК.
2.4.1 В общем случае принципиальная схема электроустановки СЭУНК приведена на рис. 17.

Рис.17. Принципиальная схема электроустановки СЭУНК.

1.   магистральный щит питания
2.   питающий кабель	
3.   групповой щит питания
4.   УЗО
5.   групповая сеть	
6.   терморегулятор   (для    саморегулирующихся    кабелей    устанавливается    при    обогреве объектов большой площади и протяженности)	
7.   соединительный кабель	
8.   соединительная муфта
9.   нагревательный кабель	
10. саморегулирующийся нагревательный кабель	
11. двухтарифный счетчик активной энергии

2.4.2      По      степени      обеспечения      надежности      электроснабжения электроустановки СЭУНК рекомендуется относить:
- полов в жилых и общественных зданиях - к III категории;
- наружных объектов и территорий - ко II и III категории;
- трубопроводов и емкостей - к I, II или III категории в зависимости от назначения объекта (указывается в задании на проектировании).	
 	2.4.3 Питание СЭУНК должно выполняться от сети напряжением 220/380 В с системой заземления TN-C-S или TN-S.
         Питающие  и  групповые  сети  рассчитываются  по  максимальному току нагрузки нагревательного кабеля (кабелей).	
Питающие и групповые сети к каждому нагревательному кабелю должны   иметь отдельные защиты от сверхтоков (перегрузок и коротких замыканий). Расчет защиты питающих сетей выполняется в соответствии с требованиями   главы 3.1. ПУЭ.
Групповые  сети  (непосредственно  питающие  нагревательные  кабели)    кроме    вышеуказанных    защит    должны     иметь    защиты    от    поражения    
электрическим    током    (УЗО)    в    соответствии    с    положениями    главы    3
Требований.
Питающие (магистральные) и групповые сети напряжением 220 В должны выполняться трехпроводными (фаза, рабочий нулевой и защитный проводники), а напряжением 380 В пятипроводными (три фазы, рабочий нулевой и защитный проводники) с медными жилами. Нулевой рабочий (N) и нулевой защитный (РЕ ) проводники нс допускается подключать в щитках под общий зажим. К защитному проводнику (РЕ) должны быть присоединены экраны нагревательных кабелей, стальные сетки системы обогрева, арматура.
Сечения рабочих и защитных нулевых проводников должны выбираться равными сечению фазных проводников.
В соответствии с требованиями ВСН 59-88 электропроводки питающих и групповых сетей должны быть, как правило, скрытыми, сменяемыми (в специальных каналах, в пустотах строительных конструкций, в трубах ПВХ).
2.4.4 Нагревательные кабели необходимо рассматривать как полезную нагрузку (электроприемник), на которой происходит основное падение напряжения. К ним в полной мере относятся показатели качества электроэнергии, определяемые ГОСТИ 13109-87. Поэтому проверку сетей по потере напряжения, условию однофазного замыкания на землю и условию срабатывания УЗО необходимо производить только для питающих и групповых сетей.

2.5.Выбор аппаратов защиты СЭУНК
2.5.1 В качестве аппаратов защиты питающих и групповых сетей рекомендуется применять автоматические выключатели.
Автоматические выключатели должны иметь защиту от токов перегрузки (тепловые расцепители) и от токов короткого замыкания (отсечка). Уставки тепловых расцепителей выбираются по максимальному току нагрузки СЭУНК и подлежат проверке на надежность срабатывания при однофазном замыкании на землю в соответствии с главой 1.7. ПУЭ.
2.5.2 При выборе дифференциальной уставки УЗО необходимо проверить надежность его срабатывания. Суммарный ток утечки сети в нормальном режиме работы не должен превышать 1/3 дифференциальной уставки УЗО. При отсутствии данных ток утечки электроприемников (нагревательных кабелей) следует принимать из расчета 0,4 мА на 1 А тока нагрузки, а ток утечки групповой сети •- из расчета 0,01 мА на 1 м длины фазного проводника.

2.6 Выбор терморегуляторов и датчиков
Выбор терморегуляторов и датчиков температуры должен производиться в зависимости от типа выбранной системы обогрева и внешних условий. Конкретные типы терморегуляторов выбираются по каталогам фирм-изготовителей СЭУНК.

2.7 Выбор комплектующих и монтажных приспособлений
Выбор компонентов систем обогрева, комплектующих и монтажных приспособлений для различных способов применения и устройства СЭУНК должен производиться в соответствии с рекомендациями и номенклатурой фирм -изготовителей нагревательных кабелей.

2.8 Состав проектной документации
2.8.1 Состав проектной документации на СЭУНК должен включать:
- пояснительную записку с расчетами и монтажными указаниями;
- планы размещения элементов СЭУНК;
- схемы подключения СЭУНК к источнику электроснабжения;
- спецификацию оборудования и материалов.
2.8.2 Выполненная проектная документация передается Заказчику, согласовывается и утверждается установленным порядком в соответствии с требованиями СниП 1 1-01-95.