Электромагнитная индукция ?? определение физического явления, формулы, единицы измерения, значение закона Фарадея, применение правила Ленца к направлению потока вектора

Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции

Урок 6. Физика 11 класс

В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобрев в каталоге.

Получите невероятные возможности

Конспект урока “Явление электромагнитной индукции. Магнитный поток. Закон электромагнитной индукции”

Самая большая ошибка в том,

что мы быстро сдаёмся.

Иногда, чтобы получить желаемое,

надо просто попробовать ещё один раз.

Томас Эдисон

Современный мир не может обойтись без таких, казалось бы, уже повседневных приборов, как микрофоны и громкоговорители, трансформаторы и генераторы, планшеты и мобильные телефоны, и многое-многое другое.

Что лежит в основе работы данных приборов? Без явления, которое было открыто Майклам Фарадеем чуть более 180 лет назад, эти приборы создать было бы не возможно и по сей день.

В прошлых уроках мы говорилось о том, что магнитное поле в каждой точке пространства полностью характеризуется вектором магнитной индукции.

Возникает вопрос: можно ли ввести такую величину, которая характеризовала магнитное поле не только в данной точке поля, а во всех точках поверхности, ограниченной замкнутым контуром?

Для ответа на этот вопрос, рассмотрим плоский замкнутый контур, который помещен в однородное магнитное поле, и ограничивающий поверхность площадью S. Пусть нормаль (вектор, длина которого равна единице, и который всегда перпендикулярен контуру) составляет с вектором магнитной индукции некий угол a.

Рассмотрим, что будет происходить с контуром и с линиями магнитной индукции при изменении некоторых величин.

Первое изменим магнитное поле, например, усилив его с помощью еще одного магнита. Как можем заметить, при усилении магнитного поля количество силовых линий возрастает, следовательно, возрастает и их количество, которое будет пронизывать наш контур.

Если уменьшить площадь контура при неизменной индукции магнитного поля, то это приведет к уменьшению числа линий, пронизывающих контур.

Поворот контура также приводит к изменению числа линий, пронизывающих замкнутый контур.

Если же плоскость контура расположить параллельно линиям магнитной индукции, то ни одна из этих линий не будет пронизывать контур.

Требовалось ввести величину, которая характеризовала бы все эти закономерности магнитного поля. И физики нашли выход. По аналогии с потоком воздуха, который меняется в зависимости от силы ветра или области пространства, в котором он ограничен, или потока воды в реке, в зависимости от ее ширины или проливных дождей, эту величину назвали магнитным потоком или потоком вектора магнитной индукции.

В настоящее время под магнитным потоком через плоскую поверхность понимают скалярную физическую величину, численно равную произведению модуля магнитной индукции на площадь поверхности, ограниченную контуром, и на косинус угла между нормалью к поверхности и магнитной индукцией.

Произведение модуля магнитной индукции на косинус угла альфа представляет собой проекцию вектора магнитной индукции на нормаль к плоскости контура.

Анализируя формулу, легко заметить, что магнитный поток тем больше, чем больше линий магнитной индукции пронизывает контур и чем больше площадь этого контура.

Обозначается магнитный поток большой греческой буквой F

Единицей магнитного потока в СИ является Вб (вебер).

1 вебер — это магнитный поток однородного магнитного поля с индукцией 1 Тл через перпендикулярную ему поверхность площадью 1 м 2 .

Введенная физическая величина, является одной из главных в описании важнейшего физического явления современного мира: речь идет о явлении электромагнитной индукции.

Что это за явление?

Как известно, в 1820 году Ханс Кристиан Эрстед с помощью серии опытов показал, что вокруг любого проводника с током существует магнитное поле. Значит, имея электрический ток, можно получить магнитное поле.

Однако вставал тогда и другой вопрос: нельзя ли наоборот, имея магнитное поле, получить электрический ток? А если можно, то, что для этого нужно сделать?

Такую задачу в начале XIX в. попытались решить многие ученые. Среди них швейцарский физик Жан-Даниэль Колладон и английский физик Майкл Фарадей, которые практически одновременно начали заниматься решением этой проблемы. Записав в своем дневнике фразу «Превратить магнетизм в электричество!», Фарадей 10 лет потратил на упорные эксперименты, для решения поставленной задачи.

Майкл Фарадей был уверен в том, что электрические и магнитные явления — это явления одной природы. Благодаря своему упорству и вере в неделимость электрических и магнитных явлений, он сделал открытие, которое вошло в основу устройства генераторов всех электростанций мира, превращающих механическую энергию в энергию электрического тока. Открытие было сделано 17 октября 1831 года.

Вот полное описание первого успешного опыта: «Двести три фута медной проволоки в одном куске были намотаны на большой деревянный барабан; другие двести три фута такой же проволоки были проложены в виде спирали между витками первой обмотки, причем металлический контакт был везде устранен посредством шнурка. Одна из этих спиралей была соединена с гальванометром, а другая — с хорошо заряженной батареей из ста пар пластин в четыре квадратных дюйма с двойными медными пластинками. При замыкании контакта наблюдалось внезапное, но очень слабое действие на гальванометр, и подобное же слабое действие имело место при размыкании контакта с батареей».

Таков был первый опыт, давший положительный результат после десятилетних поисков. Фарадей устанавливает, что при замыкании и размыкании возникают индукционные токи противоположных направлений.

Далее он переходит к изучению влияния железа на индукцию. «Из круглого брускового, мягкого железа было сварено кольцо; толщина металла была равна семи-восьми дюймам, а наружный диаметр кольца — шести дюймам. На одну часть этого кольца было намотано три спирали, каждая из которых содержала около двадцати четырех футов медной проволоки толщиной в одну двадцатую дюйма. Спирали были изолированы от железа и друг от друга и наложены одна на другую. Ими можно было пользоваться по отдельности и в соединении; эта группа обозначена буквой А. На другую часть кольца было намотано таким же способом около шестидесяти футов такой же медной проволоки в двух кусках, образовавших спираль B, которая имела одинаковое направление со спиралями А, но была отделена от них на каждом конце на протяжении примерно полу дюйма голым железом.

Читайте также:
Текстурные обои – виды и применение

Спираль B соединялась медными проводами с гальванометром, помещенным на расстоянии трех футов от кольца. Отдельные спирали А соединялись конец с концом так, что образовали общую спираль, концы которой были соединены с батареей из десяти пар пластин в четыре квадратных дюйма. Гальванометр реагировал немедленно, притом значительно сильнее, чем это наблюдалось выше, при пользовании в десять раз более мощной спиралью без железа».

Таким образом, задача, поставленная Фарадеем в 1820 году, была решена: магнетизм был превращен в электричество.

Какого рода случайности могли помешать открытию, показывает следующий факт. Как говорилось в начале, одновременно с Фарадеем получить ток в катушке с помощью магнита пытался и швейцарский физик Колладон. Он пользовался в своей работе гальванометром, легкая магнитная стрелка которого помещалась внутри катушки прибора. Что бы магнит непосредственно не оказывал никакого влияния на магнитную стрелку, концы катушки были выведены в отдельную комнату и там присоединены к гальванометру.

Вставив магнит в катушку, Колладон шел в соседнюю комнату и разочарованный убеждался, что гальванометр не показывал наличие тока в цепи.

Действительно, ведь покоящийся относительно катушки магнит не может вызвать в ней тока. Стоило бы ему, например, наблюдать за гальванометром, а ассистента попросить заняться магнитом, и проблема была бы решена.

О вопросах надобности и ненадобности открытия данного явления долго спорил научный, и не только, мир. В архивах сохранилась следующая примечательная запись: «Однажды после лекции Фарадея в Королевском обществе, где он демонстрировал свои опыты, к нему подошел богатый коммерсант, оказывавший обществу материальную поддержку, и надменным голосом спросил:

– Всё, что вы нам здесь показывали, господин Фарадей, действительно красиво. Но теперь скажите мне, для чего годится эта магнитная индукция!?

– А для чего годится только что родившийся ребёнок? — ответил рассердившийся Фарадей.»

На вопрос коммерсанта в последующие годы ответили многие учёные и изобретатели, и прежде всего, Вернер фон Сименс, изобретший в 1866 г. динамо-машину, положившую основу для промышленного производства электроэнергии.

Впоследствии опыт Фарадея видоизменили и теперь в школах он представлен в следующем виде.

Берется катушка с намотанной на нее проволокой, концы которой присоединены к гальванометру. Если постоянный магнит, например полосовой, вдвигать внутрь катушки, то в цепи возникает электрический ток. Если же магнит выдвигать из катушки, то гальванометр также регистрировал ток в цепи, но уже противоположного направления. Электрический ток возникает и в том случае, если магнит оставить неподвижным, а двигать относительно него катушку.

Однако не при всяком движении магнита (или катушки) в цепи возникает электрический ток. Например, если вращать магнит внутри катушки, то гальванометр не зафиксирует наличие тока в цепи.

Аналогичный опыт можно проделать, используя вместо постоянного магнита, другую катушку, но уже с током. Не трудно заметить, что ток в катушке возникает всякий раз, когда изменяется магнитный поток, пронизывающий катушку.

Таким образом, явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, пронизывающего контур, называется явлением электромагнитной индукции. Полученный таким образом ток, называется индукционным током.

Как известно, ток в проводнике возникает лишь в том случае, если на свободные заряды проводника будут действовать сторонние силы. Работу этих сил при перемещении единичного заряда вдоль замкнутого проводника называют электродвижущей силой (сокращенно ЭДС).

Следовательно, при изменении магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром (т.е. при изменении количества линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность), в нем появляются сторонние силы, действие которых характеризуется ЭДС, называемой ЭДС индукции.

Обозначают ее греческой буквой xi (кси), а измеряется она в В (вольт).

Как показывают опыты, значение индукционного тока, а, следовательно, и ЭДС индукции, не зависит от причин изменения магнитного потока (меняется ли площадь, ограниченная контуром, или его ориентация в пространстве, или за счет изменения среды и т.д.). Самое главное и существенное значение имеет лишь скорость изменения магнитного потока (так, стрелка гальванометра будет отклоняться сильнее, чем быстрее мы будем вдвигать и выдвигать магнит).

Поэтому мы можем сказать, что сила индукционного тока пропорциональна скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.

Сформулируем непосредственно сам закон электромагнитной индукции: среднее значение ЭДС индукции в проводящем контуре пропорционально скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.

где Dt – промежуток времени, в течении которого произошло изменение магнитного потока.

Стоит обратить внимание, что закон электромагнитной индукции формулируется именно для ЭДС, а не для силы индукционного тока, т.к. сила тока зависит и от свойств проводника, а ЭДС определяется только изменением магнитного потока.

Почему в законе электромагнитной индукции стоит знак «минус»? Какого его назначение? Индукционный ток противодействует изменению магнитного потока. Поэтому ЭДС индукции и скорость изменения магнитного потока имеют разные знаки.

Задача. Из провода длиной 2 м сделан квадрат, который расположен горизонтально. Какой заряд пройдет по проводу, если его потянуть за две диагонально противоположные вершины так, чтобы он сложился? Сопротивление провода 0,1 Ом, а вертикальная составляющая индукции магнитного поля Земли 50 мкТл.

Основные выводы:

Магнитный поток через плоскую поверхность — это скалярная физическая величина, численно равная произведению модуля магнитной индукции на площадь поверхности, ограниченную контуром, и на косинус угла между нормалью к поверхности и магнитной индукцией.

Читайте также:
Шпинат — выращивание дома и на огороде

– Единицей магнитного потока в системе СИ является Вб (вебер).

– Явление возникновения ЭДС в проводящем контуре (или тока, если контур замкнут) при изменении магнитного потока, пронизывающего контур, называется явлением электромагнитной индукции.

– Полученный таким способом ток называется индукционным током.

Закон электромагнитной индукции: среднее значение ЭДС индукции в проводящем контуре пропорционально скорости изменения магнитного потока через поверхность, ограниченную контуром.

Явление электромагнитной индукции

Явление электромагнитной индукции – это то, что заставляет работать электрические двигатели, позволяет генераторам вырабатывать электричество. Именно его открытие в начале XIX века привело к активному развитию таких отраслей, как энергетика, станкостроение, транспорт. Также данное явление широко применяется в медицине, радиовещании, при производстве расходомеров – счетчиков учета электроэнергии.

О том, в чем суть этого явления, когда и кто его открыл, что такое индуктивность и самоиндукция, какой энергией характеризуется совокупность магнитных силовых линий, будет рассказано в этой статье.

Явление электромагнитной индукции

Классическое определение этого явления гласит, что оно представляет собой появление упорядоченного движения заряженных частиц в замкнутом проводящем ток контуре (проводнике) при изменении проходящей через него, создаваемой постоянным магнитом совокупности силовых магнитных линий.

На заметку. Впервые обнаружить описываемое в статье явление экспериментальным путем получилось в 1831 году у известного ученого-физика Майкла Фарадея. Для своих опытов он использовал железное кольцо с намотанными с двух противоположных сторон витками медного провода, которые были соединены с гальваническим элементом и магнитной стрелкой. При подключении к первой обмотке гальванического элемента стрелка некоторое время двигалась, после чего останавливалась, после его отключения – плавно возвращалась в первоначальное положение. Подобные движения стрелки позволили предположить, что упорядоченное движение носителей электрических зарядов может возникать под воздействием совокупности силовых магнитных линий, источником которых служит первая обмотка.

Магнитный поток

Данное явление магнитный поток представляет собой совокупность силовых линий, проходящих через определённое сечение проводника или замкнутого токопроводящего контура.

Рассчитывается модуль этой величины Ф по следующей формуле:

Ф= B×S×Cos ​α​, где:

  • В – модуль вектора создаваемой силовыми линиями индукции;
  • S – площадь поверхности​, через которую проходит поток силовых линий;
  • ​α​ – угол между векторами силовых линий индукции и нормали (т.е. перпендикуляром к пронизываемой силовыми магнитными линиями плоскости).

Измеряется данная величина в Веберах (Вб).

Закон электромагнитной индукции Фарадея

Данный фундаментальный закон имеет следующую формулировку: при любых изменениях магнитного потока, проходящего через проводящий контур, происходит возникновение электродвижущей силы (сокращенно ЭДС), значение которой прямо пропорционально скорости, с которой изменяется магнитный поток.

Отображением данной закономерности является следующая формула:

Ɛi = – ΔФ/Δt, где:

  • Ɛi – появляющаяся в токопроводящем контуре электродвижущая сила индукции;
  • ΔФ/Δt – скорость, с которой изменяется проходящий через замкнутый контур магнитный поток.

Таким образом, сила индукционного тока, образующегося в токопроводящем замкнутом контуре при воздействии на него электродвижущей силы, будет зависеть от того, с какой скоростью изменяется проходящий через него поток силовых линий магнита.

Векторная форма

В векторной форме этот закон выражается следующей формулой:

Согласно этой записи, напряжённость (E) электрического поля индукционного тока возрастает при увеличении скорости изменения потока B с силовыми линиями, пересекающими замкнутый контур.

Потенциальная форма

При помощи векторного потенциала закон электромагнитной индукции имеет следующую запись:

E =ΔA/Δt, где:

  • Е – напряженность электрического поля, порождаемого индукционным током;
  • ΔA/Δt – изменение векторного потенциала магнитного поля, проходящего через замкнутый контур, являющийся частью замкнутой цепи проводника.

Правило Ленца

Как гласит данное правило, на направление индукционного тока влияют вызвавшие его причины (факторы). Если значение Ф возрастает, то порождаемый им ток препятствует его увеличению. Если значение Ф убывает, происходит обратное: индукционный ток меняет направление, начиная препятствовать уменьшению плотности проходящих через контур силовых линий магнитного поля. Поэтому в формуле закона Фарадея содержится знак « минус».

Взаимодействие магнита с контуром

В качестве наглядного примера взаимодействия магнита и контура в сделанную из медного провода катушку помещают магнит. Если магнит медленно вставлять внутрь катушки, происходит постепенное увеличение пересекающего ее витки создаваемого магнитом потока. Появляющееся вследствие такой манипуляции упорядоченное движение частиц в катушке будет направлено по часовой стрелке, создавая собственное магнитное поле, ослабляющее поле магнита, отталкивая его тем самым от катушки.

Если магнит отдаляют от контура, его поток уменьшается, а заряженные частицы начинают двигаться против часовой стрелки, вследствие чего возникающая совокупность силовых магнитных линий будет притягивать магнит.

На заметку. В случае с незамкнутым (открытым) контуром: металлическим или алюминиевым кольцом, имеющим прорезь; катушкой, витки которой не замкнуты через амперметр, источник питания, данная закономерность, как и правило Ленца, не работает.

Вихревое электрическое поле

Изменяющееся во времени и пространстве магнитное поле является источником появления вихревого имеющего замкнутые силовые линии электрического поля. Его воздействие объясняет упорядоченное перемещение единичных зарядов в проводнике, находящемся в (статичном) неподвижном состоянии.

Направление силовых линий электрического поля подчиняется правилу Ленца и правилу «буравчика».

Индуктивность

Проходя по контуру, электрический ток способствует образование вокруг него совокупности магнитных силовых линий. Согласно формуле Ф = L×I​, создаваемый магнитом поток Ф пропорционально зависит от силы тока I​.

Таким образом, под индуктивностью L понимают коэффициент соотношения ​ магнитного потока Ф и силы тока I,​ протекающего по контуру. Рассчитывают данную величину по следующей формуле:

Единицей измерения этой физической величины является Генри (Гн). 1 Гн – это индуктивность, образующаяся в замкнутом контуре, в котором сила тока изменяется на 1 Ампер, а величина напряжения в нем составляет 1 Вольт.

Самоиндукция

При изменениях значения силы тока в проводнике либо токопроводящей катушке происходит изменение магнитного потока, пронизывающего его. В результате в проводнике появляется электродвижущая сила самоиндукции, значение которой определяется по следующей формуле:

Читайте также:
Технические характеристики грунт-эмали по ржавчине 3 в 1

ƐiS = – ΔФ/Δt= –L(ΔI/Δt).

Энергия магнитного поля

Совокупность магнитных силовых линий имеет определенный запас энергии. Так как данное явление в контуре обусловлено протеканием по нему электрического тока, то и количество такой энергии зависит от величины затрат источников (генераторов, гальванических элементов) на создание тока. Рассчитывается эта величина (Wмаг.п) по следующей математической формуле:

На заметку. С практической точки зрения, значение данной величины оказывает влияние на мощность электрических агрегатов: электродвигателей, генераторов. Чем больше мощность силовых линий, образуемых обмотками или постоянными магнитами статора и ротора, тем выше крутящий момент и мощность двигателя, больше его КПД.

Основные формулы

Основные формулы для явления магнитной индукции указаны на рисунке ниже.

Поняв, в чем заключается суть явления электромагнитной индукции, можно разобраться в том, как работают электродвигатели, генераторы. Эти знания, помимо большой теоретической ценности, имеет достаточно полезное практическое применение, позволяя самостоятельно находить, в ряде случаев и устранять, неисправности агрегатов, не прибегая к дорогостоящим услугам специалистов.

Видео

Более подробно и наглядно об описанном в данной статье явлении можно узнать в следующем видео.

Щитки для отопления помещений

Как правило, русская печь используется в качестве эффективного отопительного средства, в т о же время она несет и эстетическую нагрузку. Печь придает любому жилищу уют и специальное убранство. Русская печь является синонимом свежеиспеченного хлеба, все ее убранство говорит о самобытности и патриотизме. Тем не менее изготовление печи – это искусство. Любое нарушение технологии производства влечет за собой возможные непоправимые изменения в эксплуатации.

Кирпичный щиток для металлической печи является одним из наиболее важных элементов. Каждому кажется, что изготовить его нет никакой возможности, тем более самостоятельно. Не так страшен черт, как его малюют: даже если у вас несть начальные навыки кирпичной кладки вам вполне по силам сделать щиток самостоятельно, без посторонней помощи. На начальном этапе постараемся разобраться, что из себя представляет щиток и на что обратить внимание при монтаже.

Основные характеристики

До того, как начать изготовление щитка следует освоить технологию его производства. Что касается металлических печей и плит варочных, то они изготавливаются из чугуна и имеют вполне приемлемые размеры. Для печи с кирпичной кладкой часто используют топку из железа. В любом случае варочные поверхности из чугуна не смогут обслужить большое количество потребителей. Вот почему их используют во временных строениях или на дачах. Чугунные печи, что не следует забывать, могут разогреваться до критических температур, например, до трехсот градусов. Кирпичная труба для металлической печи способствует улучшению эксплуатационных характеристик. Если же использовать металлическую трубу, то есть вероятность возгорания окружающей поверхности. Вот почему ее необходимо тщательным образом изолировать.

Не следует также забывать и другие параметры. Если диаметр трубы сделать большого диаметра, то тепло начнет просто испаряться, и КПД будет стремиться к нулю. Потеря эффективности не самое главное, вместе с ней уменьшается срок эксплуатации печи. Чтобы избежать излишней теплопотери, необходимо прибегнуть к таким действенным методам:

  • необходимо направить тепло туда, куда необходимо. Для этой цели можно использовать водяную топливную систему. В данном случае возможно два варианта: теплоноситель может в контур нагнетаться при помощи насоса, либо естественным способом, используя законы физики.
  • кухонная плита может быть оснащена специальным отопительным щитком. Кирпичная труба для металлической печи может проходить по дымоходу, который может быть встроен в стену. Благодаря этому количество потерь может быть максимально минимизирован.

Что касается первого варианта, то его минусом является, то обстоятельство, что теплоноситель в трубах абсолютно нестабилен. При возникновении нештатной ситуации в зимний период трубы могут, что называется, разморозится. Вот почему лучше воспользоваться другим методом.

Металлическая труба для печи способствует тому, что теряется тепло. Если же построить систему с использованием кирпичной кладки, то она будет очень долго остывать благодаря большому коэффициенту теплоемкости. Также можно прибегнуть к такому варианту как переход с кирпичной трубы на металлическую. Что касается отопительного щитка, то его установка сэкономит тепло, причем затраты как денежные, так и по объему работ будут минимальные. Щиток имеет мощность в пределах от семи до 15 кВт. Печь будет остывать достаточно долго вне зависимости от того осталось там топливо или полностью выгорело. В процессе остывания за определенный промежуток времени будет выделяться порядка 1 кВт.

Остановимся на порядовке

Для того, чтобы сделать щиток максимально функциональным следует подробней разобраться с принципом порядовки. Если воспользоваться перечисленными выше советами, то вы в состоянии собрать это нехитрое приспособление самостоятельно. При устройстве кладки желательно сделать ее, использую половину кирпича. Можно использовать и четверть кирпича. В таком случае остывание нагревательного прибора будет происходить во много раз быстрее. Затраты на изготовление непомерно повысятся, при этом температура не будет иметь постоянный градиент.

Кирпичная труба для металлической печи – это очень правильное решение. В том случае, если общая конструкции в любом случае является не слишком надежной, то можно прибегнуть к использованию металлической пластины. В любом случае она может предотвратить возникновение пожара. В процессе эксплуатации особое внимание следует уделить применяемому топливу. Конструкция имеет температурный предел в районе 120 градусов. Уменьшение температуры приведет к тому, что появится конденсат, а значит эксплуатационные качества агрегата существенно сократятся.

Интенсивность выхода тепла регулируется задвижками. О них следует позаботиться непосредственно на этапе конструирования. При помощи задвижек у вас получится отрегулировать требуемую теплопотерю. Такой режим очень важен в холодное время года. Существование задвижек делает агрегат более функциональным.

Кирпичный щиток необходимо изготавливать из пустотелого материала. Это будет экономически оправдано. Для соединения кирпича применение раствора на цементной основе недопустимо. Использование цемента приводит к тому, что кладка растрескивается, теплоотдача увеличивается, система приходит в негодность. Вот почему щиток необходимо укладывать на глиняный раствор. Особое внимание следует уделить гидроизоляции основания печи. Для этих целей часто используют рубероид

Читайте также:
Установка дистанционного выключателя света, оснащенного пультом

Какие бывают щитки

Щитки условно делят на канальные и колпаковые. Они отличаются не только способом монтажа, но и конструкцией.

Канальный щиток имеет сложную конструкцию, диаметр конструкции постоянно меняется. Что касается перегородок, то они бывают как вертикальные, так и горизонтальные, причем могут располагаться по всей длине. Система работает по достаточно простому принципу – горячий газ отдает свою кинетическую энергию стенкам, именно они и нагревают воздух. Перемычки надлежащим образом способны отрегулировать щиток, который может подать тепло к варочной поверхности без нагрева окружающего воздуха.

8 советов, как выбрать распределительный щит: виды электрических щитков

Чтобы гарантировать надежное и безопасное функционирование системы электроснабжения, в жилых домах и на предприятиях используют распределительные щиты, в которых находится защитное и распределительное оборудование. Такие приборы должны отвечать самым строгим требованиям к безопасности и отличаться высокой механической прочностью, поэтому покупать их лучше в проверенном месте. Специализированный интернет-магазин «Электрика Дешево» предлагает большой выбор качественных распределительных щитов от лучших производителей мира, которые вы можете приобрести по самым выгодным ценам. Ассортимент представлен здесь: https://elektrikadeshevo.ru/catalog/shchity-raspredelitelnye/. Наш материал поможет сориентироваться в большом разнообразии подобного оборудования и правильно выбрать распределительный щит.

№1. Зачем нужен распределительный щиток?

Электромонтажные работы в квартирах, офисах, гаражах и на производстве не обходятся без установки распределительного щита. Зачем он нужен, ведь ранее многие довольствовались одними только распределительными коробками? Все дело в удобстве и безопасности. Если использовать по-прежнему только распределительные коробки, то, например, при замене розетки придется обесточить всю квартиру, а при подключении некоторых мощных электроприборов придется оснащать их собственными защитными устройствами, а для них также необходимо место.

Установка распределительных щитов предотвращает риск сгорания электроприборов. Благодаря щиту электроэнергия распределяется равномерно по всем каналам, исключая избыточное поступление тока по одному из них. Особенно важно это устройство для крупных помещений, где возникают огромные нагрузки, да и для жилых домов распределительные щиты также необходимы, учитывая то, сколько сегодня электрических приборов люди используют в домашних условиях.

Распределительный щит срабатывает не только при возникновении излишнего напряжения, но и спасает человека от поражения током.

№2. Основные виды распределительных щитов

Распределительный щит может отвечать за безопасную подачу электричества в квартиру, на этаж или на большое здание. В зависимости от масштаба зоны обслуживания электрощитки делятся на такие виды:

  • главный распределительный щит (ГРЩ) находится во главе иерархии, устанавливается на трансформаторных подстанциях и на крупных производствах. Он, как правило, отличается внушительными размерами, отвечает за электроснабжение целого объекта, защищает от перегрузок в сети и коротких замыканий. ГРЩ, равномерно распределяющий электроэнергию по всем помещениям, может автоматически переключаться с основного ввода питания на резервный;
  • вводное распределительное устройство (ВРУ) устанавливают на входе силового кабеля в многоквартирные жилые дома, офисные центры, производственные помещения. ВРУ распределяет питающие линии для квартирных и этажных щитков, ведет учет потребленной электроэнергии, срабатывает в случае перегрузок и коротких замыканий;
  • аварийный ввод резерва (АВР) используется не везде и предназначен для переключения потребителей с основного источника электропитания на резервный в случае аварии. АВР необходим для больниц и прочих учреждений, где важна непрерывная подача электроэнергии. Иногда такие устройства используют в коттеджах;
  • щит этажный (ЩЭ) ставится, в основном, в жилых зданиях для распределения электропитания на 2-6 квартир. В таком щитке выделяется место для модульной автоматики и приборов учета электроэнергии. Может использоваться в административных зданиях;
  • щит квартирный (ЩК) располагается на вводе электрического кабеля в квартиру, устанавливается обычно в прихожей, тамбуре, реже – около входной двери. Квартирные щитки знакомы практически каждому, они используются для защиты от коротких замыканий и перегрузок, распределения групповых линий питания и учета электроэнергии. О выборе распределительных щитков данного типа и пойдет речь.

Среди других видов отметим щиты освещения (ЩО), которые необходимы для редких выключений и включений автоматики, такие устройства защищают от перегрузок, используются в общественных и торговых зданиях. Щит управления (ЩУ) также устанавливают в административных зданиях для управления вентилирующим, отопительным оборудованием и сигнализацией. Щит автоматики (ЩА) необходим для управления программными контроллерами систем вентиляции, отопления и т.д. Есть еще щиты бесперебойной подачи питания (ЩБП), которые устанавливают при подключении вычислительного и медицинского оборудования, требующего постоянной подачи электроэнергии и чувствительного к перепадам напряжения.

№3. Виды электрических щитков по способу установки

По способу установки распределительные щитки можно поделить на такие виды:

  • накладные, или наружные. Это самый распространенный вариант, прост в установке, но будет несколько выпирать вперед по отношению к стене, что необходимо учесть при выборе места. Такие щитки используют при организации проводки скрытого и наружного типа, они могут быть выполнены из металла или пластмассы. Электрики советуют в деревянных домах и банях ставить щитки именно накладного типа;
  • встраиваемый щиток выглядит более эстетично, устанавливается вровень со стеной, но работы по его монтажу выполняются сложнее. На лицевой панели обязательно имеет отбортовку, которая закрывает технологический стык. Специалисты рекомендуют выбирать подобный вариант в тех случаях, когда число отходящих линий значительно меньше числа модулей щитка. В противном случае кипу проводов будет весьма затруднительно провести сквозь боковые стенки;
  • напольные щитки отличаются настолько большими размерами, что на стену их повесить нельзя. В быту они не используются.

Для электрического щита важно выбрать правильное место, ведь на кону наша безопасность. К месту установки выдвигают такие требования:

  • достаточная удаленность от пожаро- и взрывоопасных веществ;
  • хорошая естественная вентиляция;
  • легкая доступность. Электрик в случае чего должен приложить минимум усилий, чтобы добраться к щитку;
  • желателен достаточный уровень естественной освещенности.
Читайте также:
Способы укладки плитки на пол: 8 схем раскладки +100 фото

№4. Материал изготовления

Распределительный щит может быть выполнен из металла или пластика. Металлический щиток более устойчив к механическим повреждениям, отличается высокой долговечностью и надежностью, а вместе с тем и приличным весом. Внешний вид таких изделий не самый плохой, но все же не идеальный, поэтому металлические щитки больше подойдут для установки в гаражах и производственных помещениях.

Для квартиры лучше подобрать аккуратный пластиковый щиток. Это легкие и эстетичные устройства, а ответственные производители выпускают вполне прочные изделия, которые по уровню долговечности не уступают металлическим и не требуют обязательного заземления. Дешевые пластиковые щитки от малоизвестных китайских компаний имеют свойство со временем желтеть.

В продаже также встречаются щитки, выполненные из комбинации пластика и металла.

№5. Защита щитка от пыли и влаги

Степень влаго- и пылезащиты выбирается в зависимости от условий эксплуатации оборудования:

  • для установки в помещениях подойдут щитки с защитой по стандарту IP21, IP31 и IP32;
  • для установки на улице щиток должен иметь защиту не менее IP54, а также уплотненные двери и герметичные вводы для кабелей.

№6. Виды распределительных щитов по конструкции

По типу конструкции и назначению электрические щитки делятся на такие типы:

  • модульные предназначены сугубо для установки модульного оборудования, состоят из реек и площадок для установки шин, снаружи все закрывается металлической или пластиковой панелью;
  • учетные щитки обязательно имеют площадку для установки учетного оборудования, которое крепится на рейки или винты. Также конструкция предусматривает наличие модульных автоматических выключателей;
  • учетно-распределительные щитки отличаются от устройств предыдущего типа наличием рейки для монтажа защитных устройств на отходящие линии. В них также есть отсек для вводного коммутационного аппарата, который закрывается крышкой и может быть опломбирован.

№7. Количество модулей в распределительном щитке

Принципиальное отличие всех щитков – количество модулей. Некоторые ошибочно считают, что их число должно быть кратным 12, но это не всегда так: используются щитки, рассчитанные на 16 и 18 модулей, есть даже компактные модели, в которых число модулей не превышает 10.

Чтобы определиться с тем, какое количество модулей необходимо в вашем случае, для начала лучше всего составить схему электропроводки с указанием всех точек потребления, сюда входят розетки, осветительные приборы, отдельно выделяют электроприборы, которые потребляют много энергии (кондиционер, стиральная машина, бойлер). Далее определяются группы. Для осветительной проводки используют автоматические выключатели на ток 10 А, для розеточной – 16 А. В качестве коммутационно-защитных устройств можно использовать не только автоматические выключатели, но и УЗО, или же заменить эти два устройства на дифференциальный автомат. Количество УЗО, автоматов и дифавтоматов необходимо знать для правильного выбора количество модулей. Также стоит учитывать наличие счетчика и его размеры.

Ширина одного модуля – 18 мм, она равняется ширине однополюсного выключателя. Для подключения двухполюсного автомата понадобиться 2 модуля, трехфазного автоматического выключателя – 3, однофазного УЗО – 3, трехфазного УЗО – 5, электросчетчика – от 6 до 8 в зависимости от его размеров (ширину прибора можно просто поделить на 18 мм).

Для квартиры в ряде случаев достаточно щитка на 12-16 модулей. Если счетчик будет располагаться в щитке, то придется брать устройство на 16-24 модуля. Для большого частного дома может потребоваться щиток на более чем 24 модуля. В больших коттеджах иногда ставят два щитка, так как из-за большой протяженности проводки один в случае аварии не всегда может оперативно сработать, а может и не сработать вовсе.

Кроме того, в щитке могут располагаться устройства защиты от перенапряжений, фотореле или пускатели автоматического включения света. Если нет уверенности в том, что вы сможете сделать правильный выбор распределительного щитка, то лучше доверьтесь специалистам. Помощь, скорее всего, понадобится и при сборке, установке щита и подключении к нему всех групп электроприборов – с электричеством лучше не шутить.

№8. Производители распределительных щитков

Бракованные щитки не смогут выполнять свои функции в полной мере, будучи неспособными к равномерному распределению электрического тока по всем помещениям. Еще такие щиты, в случае необходимости, с большой вероятностью не отключат поврежденную группу цепей автоматически, поэтому лучше доверять свою безопасность проверенным производителям. Лидер в плане качества – компания ABB, но ее продукция стоит дорого. Щитки Makel и IEK стоят немного дешевле, но по качеству очень даже неплохи. В плане дизайна выделяются щиты FOTKA греческого производства. Безымянные изделия китайского и турецкого производства лучше обходить стороной – это не тот случай, когда можно сэкономить.

Напоследок отметим, что при прочих равных условиях предпочтение лучше отдать щиткам с прозрачной дверцей, которые обеспечивают более простой контроль над состоянием автоматов.

Разновидности, выбор и монтаж инфракрасных панелей отопления

Здесь вы узнаете:

  • Какие тепловые волны излучаются инфракрасными панелями
  • Основные преимущества и недостатки инфракрасных панелей отопления
  • Экономичность применения инфракрасных панелей отопления
  • Пожарная безопасность
  • Влияние ИК-излучения на человека
  • Какие бывают инфракрасные нагревательные панели
  • Как правильно подобрать ИК-панель
  • Особенности монтажа

Обогрев помещения ИК излучения – это революционный способ, который обрабатывает не столько сам воздух, сколько предметы, находящиеся в комнате. Источник ИК действует на пространство как Солнце на нашу планету.

Все другие способы отопления (батареи, масляные обогреватели и т.д.) работают по принципу конвекционного нагрева воздушных масс. То есть холодный (непрогретый) воздух обтекает горячую поверхность, получает от нее тепло. Повышение температуры влечет за собой снижение плотности, в результате по закону физики воздух устремляется вверх.

Но мы живем не на потолке. Для нас важно, чтобы комфортная температура воздуха была как раз в центральной и нижней трети помещения.

Читайте также:
Холодильники Hotpoint-Ariston отзывы ТОП лучших моделей достоинства и недостатки


В устройстве ИК-панелей нет ничего сложного – удивительно, как над их изобретением человечество не задумалось раньше! Излучаемое обогревателями инфракрасное тепло по мощности и структуре схоже с солнечными лучами

Прибором, который нагревает не воздух, а именно полы, мебель и даже вашу кожу, является инфракрасная панель. Только после прогрева указанных поверхностей тепло передается окружающему воздуху. Обогрев помещения начинается снизу, обеспечивая тем самым комфортную температуру именно в районе активности человека.

И сейчас у тех людей, хотя бы немного дружащих с физикой, возникнет закономерный вопрос – почему же тепловые лучи ИК панелей сразу не поглощаются воздухом? В этом и вся «фишка» этих приборов!

В инфракрасной области есть своего рода «черные дыры», где тепловые лучи поглощаются слабо. Самое широкое такое «окно» расположено в диапазоне 8-13,5 микрон. Если у теплового излучения близкая к нему длина волны – пропускная способность воздуха в этом случае составляет 80-85%, поэтому ИК-лучи беспрепятственно достигают поверхности.

Какие тепловые волны излучаются инфракрасными панелями

В случае традиционного отопления, в соответствии с принципом циркуляции воздуха в помещении, тепло повышается. Поэтому пространство под потолком нагревается больше, чем на полу. В случае инфракрасного обогрева стены, предметы и люди, нагретые тепловыми инфракрасными панелями, выделяемыми теплом, отдают накопленное тепло, благодаря чему достигается тепловой комфорт по всему помещению с равномерным распределением температуры.

В отличие от традиционных систем отопления, инфракрасные тепловые панели не просто нагревают воздух в помещении. Инфракрасные волны, излучаемые нашими устройствами, выделяют тепло при контакте с поверхностью стены, предмета или тела. После контакта с инфракрасными волнами тепло поглощается объектом, а затем медленно выделяется в окружающую среду с одновременным отражением на другие объекты, которые также поглощают его. Можно сказать, что в результате пользователи имеют дело с двумя типами тепла:

  • Прямое (излучение) – излучается панелями;
  • Косвенное (излучение) – излучается поверхностями и объектами.

Это усиливает эффект равномерного распределения температуры в помещениях. Благодаря этому мы избавляемся от ощущения «холодных ног» и «горячих голов». В свою очередь нагретые стены остаются сухими по всей поверхности. Благодаря этому можно дополнительно устранить проблему влаги, предотвратить развитие плесени и грибка. Осушая стены, улучшить их изоляционные свойства (сухая стена лучше изолируется благодаря более низкой теплопроводности, чем влажная стена), благодаря чему снижается потребность в тепле.

Основные преимущества и недостатки инфракрасных панелей отопления

Устройство имеет определенные достоинства по сравнению с обычными приборами обогрева. Основные плюсы:

  • любое помещение можно прогреть до температуры до +50°С;
  • во время эксплуатации ИК-панелей обеспечиваются оптимальный температурный режим и влажность;
  • при работе приборов не возникают конвекционные потоки воздуха, поэтому пыль в помещениях отсутствует;
  • благодаря терморегулятору в квартире поддерживается определенный температурный режим и экономится энергия;
  • устройства сводят к минимуму разницу между температурой воздуха на уровне пола и у потолка;
  • возможность разместить ИК-отопление не только на потолочной поверхности, но и на стенах;
  • поверх установленной панели можно укладывать кафельную плитку или гипсокартон, наклеивать обои, при этом на эффективности работы устройства это никак не отразится;
  • продолжительный срок эксплуатации — 50 лет.


Подобные панели износостойкие

Перед выбором ИК-приборов для обогрева необходимо принимать во внимание их недостатки. Тепло, исходящее от них, можно ощутить довольно быстро после начала работы. Но его распространение носит точечный характер. Это означает, что в одном месте будет довольно жарко, при этом в другом температура будет ниже. Это не лучшим образом отразится на самочувствии — у человека часто будут появляться головные боли.

Панели нагревают не воздух, а только предметы, поэтому может появляться резкий запах пластмассы. Особенно заметным он будет, если панели направлены на бытовую технику. Мощность таких устройств находится на уровне 1200 Вт — ее хватает лишь для того, чтобы нагреть до оптимальной температуры помещение площадью 8 кв. м.

Постоянное воздействие ИК-лучей может негативным образом отражаться на зрительной функции человека.

Экономичность применения инфракрасных панелей отопления

Общепринято, что при высоте потолка 2,7 м для обогрева 10 м² площади конвекционным способом нужно потратить приблизительно 1 кВт энергии, в зависимости от степени теплоизоляции помещения. Но сторонники обогрева с помощью инфракрасных панелей утверждают, что для обогрева той же площади такими устройствами нужно всего 0,5 кВт. И существует три причины, почему это утверждение правдиво.

Первая – использование именно тепловых лучей, которые нагревают стены и объекты вокруг (в том числе и тела людей). Тем самым тратится меньше энергии для нагрева воздуха. Специальные исследования доказали: человеку становится холодно в помещении с температурой воздуха 50 °С, но со специально охлажденными стенами, и он начинает потеть, когда стены сильно нагреты, а температура воздуха – всего 10 °С. И это логично, ведь если человека окружают холодные предметы, то она начинает отдавать им свое тепло.

Второй причиной являются небольшие потери тепла в связи с низким воздухообменом. Это явление характеризует коэффициент воздухообмена, который показывает, сколько воздуха вышло из помещения, и было замещено свежим. При инфракрасной системе обогрева конвекционные потоки практически отсутствуют, поэтому значение коэффициента обычно составляет 0,2-0,6. В то время, когда при конвекционном обогреве он может достигать 4,6 (такое значение характерно для помещений с интенсивным воздухообменом, где, например, часто открываются двери).

И третьей причиной является равномерное распределение тепла по всему помещению (рис. 3). Инфракрасный обогрев обеспечивает нагрев предметов и стен, и теплый воздух не собирается в бесполезном пространстве возле потолка, что характерно для конвекционной системы. Кроме того, при такой системе температура воздуха возле пола заметно ниже, а это негативно отражается на комфорте пребывания человека в помещении.

Читайте также:
Шуруповерт Вихрь и особенности выбора инструмента: обзор популярных моделей и отзывы специалистов


Распределение тепла при разных способах отопления

Теперь перейдем к расчетам. Самая простая и общепринятая формула для определения тепловой мощности оборудования выглядит следующим образом: Q=K*S, где, К – удельная тепловая мощность, Вт/м², а S – площадь обогреваемого помещения.

Для расчета необходимой мощности инфракрасного обогрева, принимают значение удельной тепловой мощности от 30 до 75 кВт энергии на 1 м², в зависимости от тепловых потерь в помещении. Для здания площадью 60 м² нужно приблизительно 3 кВт/ч энергии, и это при температуре за окном -22 °С и +22 °С внутри помещения. Сколько же панелей вам будет нужно? Это зависит от мощности конкретной модели устройства. Например, инфракрасные панели производства компании «ТД Никатэн» имеют максимальную мощность 650 Вт. То есть, вам будет нужно до 5 панелей, чтобы обеспечить дом комфортными условиями зимой. Согласитесь, это не так уже и много. Но экономичность обогревателей для дома такого типа проявляется еще и в другом.

Помните, мы говорили о керамической поверхности, которая остывает до 40 минут? Так вот, благодаря этому держать обогрев постоянно включенным нет смысла. И поэтому по-настоящему энергосберегающими обогревателями инфракрасные панели делают терморегуляторы. Система с таких двух приборов будет работать всего 5-8 часов в сутки, и позволит экономить немалые средства без ущерба для комфорта. Кроме того, так можно существенно снизить нагрузку на электрическую сеть (чего трудно добиться, например, при применении электрических котлов или конвекторов).

Пожарная безопасность

ИК-нагреватели не имеют жидкого теплоносителя и подвижных деталей конструкции. Это повышает их общую надежность и пожаробезопасность. Слой теплоизоляции с тыльной стороны излучателя защищает корпус от перегрева и позволяет монтировать устройства прямо на потолок.

Это важно в помещениях небольшой высоты, прежде всего мансардных. При соблюдении требований изготовителя по подбору мощности, монтажу и подключению к электросети устройства совершенно безопасны.

Влияние ИК-излучения на человека

Поскольку инфракрасные устройства можно назвать последним чудом техники, возникает естественный вопрос, на сколько безопасны приборы для человека. По результатам научно-исследовательских работ выявлено, что при умеренной мощности длинноволновое ИК-излучение оказывает благоприятное воздействие на общее состояние человека и не наносит вред организму. Более того, в лечебных заведениях практикуют терапевтические процедуры в специализированных инфракрасных боксах.

Негативное воздействие от прибора может быть лишь в том случае, если в составе материалов, используемых для изготовления оборудования, имеются агрессивные примеси, испаряющиеся в процессе работы агрегата.

Инфракрасные системы отопления – экономичны, мобильны, не занимают полезную площадь, безопасны для здоровья людей и животных.

Какие бывают инфракрасные нагревательные панели

Все изделия данного типа разделены на две большие группы:

  1. Навесные. Чаще всего оснащаются цветным металлическим корпусом, нагреваемым посредством инфракрасного излучателя. Питание прибора обеспечивается обычной розеткой. Применяется как отдельный, так и навесной тип установки.
  2. Встроенные. Основой такой панели является гипсокартонная плита, покрытая слоем изоляции. Расположенный сверху ИК-излучатель выполнен в виде углеродного проводящего провода, защищенного полимерной оболочкой. Питается панель от стандартной сети 220 В.

Что касается дизайнерских настенных отопительных панелей, то они могут иметь разный цвет и размеры, и обычно выделяются в отдельную линейку. Очень оригинально выглядит плита в виде плинтуса: с ее помощью можно оформить периметр обогреваемого помещения. При отделке стен гипсокартоном настенное отопление может выполнять роль основного. В тех жилищах, где источник основного отопления уже имеется (котел на твердом или жидком топливе), обогревательным панелям отводится второстепенная роль.

Также следует сказать о слабых сторонах этих приборов:

  • Хотя ощущение теплоты от лучей приходит почти мгновенно, инфракрасные приборы действуют в основном локально: один участок помещения будет нагрет, а второй – нет.
  • Из-за неравномерного воздействия тепла на тело человека у него могут возникнуть проблемы со здоровьем – головные боли, усталость, озноб.
  • Так как при работе ИК панели нагревается не воздух, а окружающие предметы, в помещении может появиться запах пластмассы из-за нагревания пластиковых поверхностей.
  • Несмотря на высокую мощность подобных обогревателей (около 1,2 кВт), радиус их действия обычно ограничен пространством в 8 м2.
  • Инфракрасное излучение оказывает негативное воздействие на глаза.

Как правильно подобрать ИК-панель

Существует ряд параметров, которые необходимо учитывать при выборе электрических систем отопления:

  • Площадь помещения;
  • Высота потолков;
  • Теплопотери;
  • Тип источника: основной, дополнительный.

Необходимая мощность оборудования рассчитывается по формуле:

P – Требуемая мощность оборудования;

S – Площадь помещения м²;

H – Высота помещения м;

K – Расчетные потери тепла, с у учетом коэффициента запаса Вт/м³.

Для помещений со стандартной теплоизоляцией, где прибор необходим в качестве основного источника тепла (К=30-40 Вт/м³).

В качестве дополнительного источника обогрева помещений (К=20-30 Вт/м³).

Узнать мощность, необходимого для ваших целевых нужд прибора можно по уже готовым расчетам. Прежде чем купить инфракрасные панели отопление, воспользуйтесь таблицей, приведенной ниже.

Мощность конвектора, Вт

Основной источник отопления

Дополнительный источник отопления

Опираясь на табличные данные, вы без труда самостоятельно подберете мощность излучателя, которая будет наиболее эффективна для ваших условий эксплуатации.

Особенности монтажа

Наряду с высокой эффективностью ИК-отопления его достоинством заключается и в том, что процедура монтажа довольно проста. Достаточно выполнять все указания, содержащиеся в инструкции по установке. Ее можно найти на сайте производителя оборудования. Потом останется только включить прибор в сеть, и можно наслаждаться приятным микроклиматом в жилище.

Такие приборы могут быть установлены на стены и на потолок. Если выбран последний вариант, то:

  1. При проведении манипуляций следует использовать подходящий крепеж. Он должен быть надежным, чтобы выдержать массу устанавливаемого прибора.
  2. Обогреватель фиксируется с помощью креплений, которые идут в комплекте с ним. Обычно это стальные цепи или жесткие кронштейны.
  3. Во время монтажа необходимо полностью исключить контакт нагревающей поверхности с веществами и материалами, которые относятся к классу горючих и могут воспламениться при нагревании.
  4. Следует обеспечить качественную изоляцию контактов электропроводки при установке устройства, используя специальную ленту или пластиковые колпачки.
Читайте также:
Что делать если духовка плохо печет или не печет: верх, снизу, возможные причины неисправностей

Установка встроенной системы — более сложная процедура, которая проходит в несколько этапов.

Установка начинается с того, что на потолочной поверхности необходимо закрепить теплоизоляционный материал на основе лавсана. Устроенная изоляция должна закрывать не только всю поверхность потолка, но и частично стены. В этом случае потери тепловой энергии в углах жилища будут сведены к минимуму. Поверх уложенного покрытия следует выполнить монтаж термопленки. Для надежного крепления к потолку необходимо использовать места, которые предназначены для разреза. В этом случае будет исключено повреждение проводников, и нагревательные элементы не пострадают.

Когда установка термопленки будет завершена, следует изолировать контакты с одной стороны. С другой подключают провод. Для этого отдельные участки потолка соединяются параллельно. После этого на стене следует выбрать место и вмонтировать там терморегулятор. Это устройство обеспечит возможность управления режимами работы ИК-отопления.

Остается проверить работоспособность системы. Если она хорошо функционирует и пленка нагревается, то можно переходить к финишной отделке потолка. Обычно для проведения этой операции применяют вагонку, ПВХ или гипсокартон — материалы, которые не отличаются теплоотражающими свойствами.

Инфракрасное отопление — решение нового времени для эффективного обогрева жилища. Преимущества таких приборов уже успели оценить многие владельцы квартир. Достаточно приобрести устройство, правильно его установить, и в квартире будет царить тепло. Комната прогревается быстро до высокой температуры. Обычные радиаторы отопления на такое не способны.

Оптимальное место установки электрических тепловых устройств

В этом плане решающее значение имеют личные предпочтения. Единого мнения в этом вопросе нет: одним нравится настенное крепление инфракрасных панелей для обогрева, другим – напольное или потолочное. С учетом того, что теплый воздух всегда поднимается вверх, монтаж на стены не так эффективен. Если же разместить нагревающие панели на полу, нагретый с их помощью воздух будет равномерно обогревать все помещение, постепенно поднимаясь к потолку. Примерно такая же схема действия у потолочных отопительных панелей: в данном случае все зависит от удобства расположения.

Отопительный щиток: своими руками и классификация

Отопительный щиток – это неотъемлемый атрибут многих разновидностей кирпичных печей, в том числе и буржуек. Именно он отвечает за безопасную, эффективную и продуктивную работу такой отопительной конструкции. Однако для того чтобы он действительно был полезен, важно правильно его сложить.

Оглавление

Отопительный щиток, которым будет дополнена кирпичная печь или буржуйка, имеет массу преимуществ и конструктивных особенностей. Из данной статьи вы сможете узнать о его преимуществах, найти порядовку кладки, перечень материалов и советов по процессу сборки своими руками.

Если вы не хотите складывать своими руками кирпичную печь и отдаёте предпочтение более современным и оригинальным решениям, как вариант можно установить у себя в доме стальной камин со стеклянной дверцей или большую топку

Общее понятие, классификация и преимущества щитков

Печь, щиток отопительный для которой является неотъемлемым элементом, будет функционировать согласно всем нормам и требованиям со стороны пожарной безопасности. Щиток, наиболее часто складывается из кирпича, и вы ступает в качестве панели, посредством которой выполняется обогрев помещения. С его помощью можно добиться максимального и равномерного отапливания всего дома, такой способ – это отличный выход из положения, если у вас в силу определённых обстоятельств нет возможности выполнять обогрев дома с помощью трубы дымохода и других популярных методов. Это часто случается, если у хозяина нет возможности провести в дом газовые коммуникации и т.д.

Такая кирпичная плоскость, нагревается от варочной поверхности или в некоторых случаях, этот конструктивный элемент может дополняться своей индивидуальной топкой. Если в такой кирпичной конструкции присутствует своя заслонка и дверца, значит, он по праву может называться полноценным теплообменником.

Перед тем, как собрать своими руками отопительный щиток, необходимо подробней ознакомиться с классификацией данного атрибута:

Разделение по классификации

Описания и разъяснения

В зависимости от того, насколько часто вы собираетесь использовать такой отопительный агрегат, он может складываться из кирпича различной толщины.

Практически никогда не используется целый кирпич, при частом использовании для кладки применяется ½ кирпича, в то время, как и для кратковременного использования, можно использовать и 1/3 и ¼ кирпича.

Конструктивные особенности и принцип монтажа

Чем тоньше стенки щитка, тем точнее должна возводиться такая конструкция. Для того чтобы обеспечить максимальный уровень безопасности данному элементы, возможно вам потребуется дополнить его кожухом, а также произвести предварительную гидроизоляцию фундамента.

Щитки отличаются и по своим конструктивным особенностям, они могут быть колпаковыми или канальными.

Колпаковые конструкции отличаются своей простотой, они заполняются воздухом, который в горячем состоянии остаётся внутри и по м ере остывания он замещается новым, поэтому отдача тепла у такой конструкции всегда максимальная.

Колпаковые разновидности также более безопасные и устойчивые к воспламенениям.

Канальные установки ещё более простые и примитивные, они имеют внутри себя каналы, диаметр которых одинаков с сечением дымоходной трубы. Также, на определённых участках конструкции располагаются перемычки, которые можно открывать и закрывать и тем самым регулировать интенсивность и скорость нагрева помещений в доме.

Бывают прямыми или угловыми, каждый из этих вариантов имеет как своим преимущества, так и недостатки.

Если рассматривать популярностью обеих конструкций, то прямая пользуется большим спросом, поскольку она легко складывается с помощью простой и примитивно складывается, с помощью простой и примитивной порядовки.

К несомненным преимуществам углового щитка, относится то, что при всей сложности своего возведения, они имеете высокую эффективность, а также позволяет выгодно экономить свободное пространство, что особенно актуально для помещений с небольшой площадью.

Читайте также:
Современный дизайн маленькой гостиной: фото и видео идеи

Отопительный щиток из кирпича, даже учитывая те обстоятельства что сегодня есть и более современные печи и камины, пользуется большой популярностью и с годами не теряет своей актуальности. К его несомненным преимуществам относится то, что он не просто распределяет и накапливает тепло от топки, но и имеет эстетический внешний вид, и тем самым может выступать в качестве декоративного элемента.

Отопительный щиток, который подобран и собран по всем правилам, обойдётся вам в разы дешевле, чем печь, при этом он будет обогревать ваш дом на таком же уровне. При выборе такой конструкции необходимо составить подробный проект, учитывать площадь, утепление и другие индивидуальные параметры вашего жилища!

Щитки способны быстро накапливать и надолго сохранять тепловую энергию, при этом, в отличие от массивных кирпичных печей занимают мало места, а кладка такой конструкции очень простая, в сравнении со сложными порядовками кирпичных печей.

Помимо того, что такое устройство не занимает много свободного пространства и подходит для маленьких комнат, его легко возвести своими силами, при условии изучения порядовки, покупки и подготовки подходящих материалов и соответствующей фурнитуры.

Также, отопительный щиток из кирпича – это элемент, который позволяет даже готовить пищу, однако для этого, необходимо встроить в него варочную поверхность.

Варианты порядовок щитков своими руками

Отопительный щиток, порядовка которого представлена далее в данной статье – это полезная конструкция. Однако перед тем, как приступить к её возведению, необходимо учитывать ряд правил и требований, которые относятся к выбору материалов и подходящего инструмента, для быстрой и качественной реализации такого проекта.

Поскольку такая конструкция выполняется из кирпича, они имеет немалый вес и следовательно, в большинстве случаев, начальным этапом строительства, считается возведение отдельного фундамента, который обеспечит максимальную устойчивость и долговечность щитка.

На первом этапе необходимо связать фундамент кирпичной конструкции и дома, для этого используется бетонный раствор, необходимо залить его и дождаться того момента, когда он полностью просохнет. После, укладываем слой рубероида, он является качественным и подходящим для данного случая изолятором.

Одним из самых простых, является вариант выкладки щитка, с параметрами 890х380х2240 миллиметров. Перед началом самостоятельных работ вам понадобится обзавестись: кельмой, молотом (кирка с небольшими габаритами), отвесом, линейкой, рулеткой, угольником, расшивкой, шнурком и уровнем.

Для кладки основной конструкции вам потребуется порядка 309 штук кирпича, можно взять их с запасом, также понадобится чистый песок (3-5 вёдер), глина (около 5-7 вёдер состава без грязи и мусора). Для изоляции такой конструкции купите рубероид (2 метра), дымовая задвижка (три штуки), дверца небольших габаритов (3 штуки) – они потребуются для того, чтобы у вас имелась возможность производить очистку внутреннего содержимого щитка от сажи и копоти. Также вам понадобится одна решётка размером не более 200 миллиметров.

Перед началом кладки основной конструкции укладывают кирпич, который вместе со слоем рубероида на верху, не должен доходить до уровня пола, теперь укладывается второй кирпичный ряд, который уже будет находиться на уровне пола. Далее, необходимо соблюдать данную последовательность действий:

  1. После того, как фундамент выложен, необходимо укладывать первые три ряда опираясь на имеющуюся порядовку. Четвёртый и пятый ряд дополняются специальным окошком, с помощью которого можно будет осуществлять простую чистку;
  2. На 6 ряду оставляется два канала, теперь продолжает следовать выбранной порядовке и опираемся на её индивидуальные особенности, с 7 по 25 ряд. Однако, важно не забывать об обустройстве трёх каналов;
  3. Также, на протяжении от 8 по 26 ряд, необходимо выполнять кладку по нечётным числам рядов;
  4. На 17 или 18 ряду необходимо дополнить конструкцию задвижкой, на 21 и 22 ряд необходимо вместе с кирпичом уложит и самоварник. На двадцать седьмом ряду самоварник полностью перекрывается и каналы с левого края объединяются между собой;
  5. Тридцатый ряд – это участок, на котором необходимо установить задвижку (справа), теперь продолжаем стандартную кладку, вплоть до тридцать шестого ряда. На последнем, тридцать шестом ряду, важно оставить зазоры, которые называются вентиляционными и дымовыми каналами.

Также, можно выполнить кладку и опираясь на второй вариант порядовки, для которой понадобится обзавестись: кирпичами (порядка 680-720 штук), песком и глиной (около 20 вёдер каждого состава), стальными уголками размером в четыре метра, дверцей, полоской из стали длиной порядка 500-550 миллиметров, стальным листом с минимальными габаритами в 0,5-0,8 метра. Также потребуется чугунная плита на две конфорки, топочная дверца, поддувальные и прочистные створки, задвижки и короб для нагрева воды.

На первом этапе вам также понадобится выложить отдельный фундамент, также, изначально необходимо подобрать оптимальное и подходящее место для установки щитка с габаритами в 140х102х217 сантиметров. Этот вариант куда больше и сложнее чем предыдущий, поэтому его лучше реализовывать опытным печникам и мастерам.

Отопительный щиток будет сложен по следующей порядовке:

  1. 1-3 ряд укладываются стандартным образом, исходя из выбранной порядовки. На третьем ряду необходимо оставить пространство, для последующей установки топочной дверцы;
  2. 4 и 5 ряд – это место, на котором будет устанавливаться поддувало и прочистная дверца, не стоит забывать и о 2 задвижках;
  3. На 6 ряду начинается постепенное уменьшение каналов, производим установку нагревательного бака, а также духовки;
  4. Седьмой ряд – это место, на котором производится монтаж решётки. В целях удобства и надёжной фиксации, все мешающие кирпичи слега стёсываются. Канал необходимо перекрыть, для того, чтобы в последующем он имел два разветвления;
  5. На восьмом устанавливаются две дверцы, а на 9 и 10 необходимо следовать порядовке и не забыть о выкладке стальной полосы;
  6. На одиннадцатом выполняется перекрытие дверей, верхняя часть которых смазывается тонким слоем глиняного раствора. Что же касается короба для нагрева воды, то он с левой части остаётся не заложенным, а справа полностью закладывается;
  7. Двенадцатый ряд – это место, на котором производится установка чугунной плиты. На шестнадцатом ряду, около правого канала, важно произвести стёсывание кирпичей. Девятнадцатый комплектуем задвижкой, далее, до 25 ряда все каналы разделяются на пять;
  8. На двадцать втором устанавливается самоварник и щиток, для расширения, на тридцать первом ряду, необходимо произвести стёсывание кирпича и на тридцать третьем установить вентиляционную решётку;
  9. Швы периодически необходимо полноценно и правильно перевязывать, порядовка выбирается индивидуально и может сильно отличатся, однако принципы всегда остаются едиными.
Читайте также:
Чем отличается кирпич м100 от м150

Как выбрать радиаторы отопления для квартиры и частного дома: критерии выбора и советы покупателям

Чтобы в доме и квартире в холодное время года было тепло и уютно, важно правильно спроектировать и смонтировать систему отопления. А радиатор – одна из важных составляющих. Именно благодаря правильно подобранному оборудованию можно обеспечить эффективность отопительной системы.

Но среди богатого ассортимента батарей, представленных такими производителями как Prado, Конрад, Global Style, Tenrad, Viadrus, Konner и прочие, сложно сориентироваться, не так ли?

Вы не знаете, как избежать ошибки при выборе и на какие моменты следует обратить внимание в первую очередь? Мы поможем разобраться в этом вопросе – в статье подробно поговорим о критериях выбора радиаторов в частный дом и в квартиру, имеющих первостепенное значение.

Также рассмотрим разновидности оборудования и их особенности. Приведем рекомендации покупателям, дополнив их наглядными фото и полезными видеороликами.

Виды батарей и их подключение

Разнообразие радиаторов отопления, представленных на рынке, действительно поражает. И особенно сложно сделать правильный выбор неподготовленному пользователю.

Поэтому, в рамках нашей статьи, постараемся детально рассмотреть разновидности отопительных приборов, уделив внимание их ключевым характеристикам, и дадим рекомендации по выбору подходящего варианта, исходя из условий проживания, типа системы отопления и конкретных требований владельца.

Классификации радиаторов отопления

Отопительные приборы, применяемые в водяном контуре, различаются конструкцией, материалом изготовления, техническими характеристиками, дизайном. Далее поговорим более подробно о видах радиаторов и их особенностях.

Из каких материалов делают батареи?

В качестве материала изготовления для отопительных приборов чаще всего применяют:

  • сталь;
  • алюминий;
  • чугун;
  • комбинацию двух металлов.

Так, стальные приборы отопления могут быть секционными, панельными или трубчатыми. И, в зависимости от конструкции, будут отличаться их технические характеристики, срок эксплуатации, стоимость.

Самые простые и недорогие – панельные. Они выдерживают рабочее давление до 10 бар (значение следует смотреть в паспорте соответствующей модели и конкретного производителя), уязвимы к гидроударам, а в местах сварных швов могут возникать протечки.

Радиаторы из алюминия достаточно быстро нагреваются и отдают тепло в помещение, т.е. обладают низкой инертностью. Благодаря большой площади нагревающейся поверхности с их помощью можно быстро прогреть помещение.

Отопительные приборы из чугуна характеризуются высокой инертностью – долго прогреваются и долго остывают. Это свойство оценивается положительно многими пользователями, страдающими от периодического отключения отопления. Но, с другой стороны, такая особенность не позволяет использовать чугунные батареи в системах умного дома – большинство моделей бесполезно оснащать терморегуляторами.

Биметалл – это не сплав, а корректное соединение двух металлов в одном изделии: внутренние элементы биметаллического радиатора выполнены из стали (иногда меди), а внешние (корпус) из алюминия. Причем стальным может быть весь «скелет» или же отдельные его части – трубопровод или вертикальные направляющие. Первый вариант лучше и дороже.

Подробнее особенности радиаторов из этих типов материалов мы привели в следующей подборке фото.

Помимо рассмотренных выше материалов на рынке можно встретить радиаторы из меди. Но решение оснастить такими приборами систему отопления обойдется владельцу загородного дома в круглую сумму по причине их дороговизны.

Также медь восприимчива к качеству теплоносителя и требует умений при монтаже.

Различие батарей по типу конструкции

Радиаторы для системы отопления также отличаются по типу конструкции и это заметно визуально.

Конструкционно батареи бывают:

  • секционные;
  • панельные;
  • трубчатые;
  • пластинчатые.

Самые распространенные – секционные. Они могут быть как стальными, так и чугунными, алюминиевыми и биметаллическими. Благодаря ребристой поверхности площадь нагрева превышает физические габариты изделия, что положительно сказывается на эффективности использования приборов.

Состоят из отдельных элементов, соединенных между собой с помощью ниппельных втулок и прокладок. Именно эти комплектующие и являются самым слабым местом отопительных приборов такого типа. Но, если соблюдать правила эксплуатации и обслуживания радиаторов, регулярно чистить их и менять своевременно износившиеся прокладки, то течь в местах соединения не возникнет, а само изделие прослужит долгие годы.

Панельные отопительные приборы – одно из самых доступных предложений на рынке. Они легкие, просто монтируются, непривередливы в уходе, быстро нагреваются. Но также быстро и остывают. Хотя это свойство позволяет их использовать в комплекте с регуляторами температуры.

Еще одна разновидность конструкции – трубчатые батареи. Они наиболее популярны среди дизайнеров благодаря наличию самых разных форм и размеров. Помогают создать неповторимый интерьер помещения, зонировать комнату, привнести свою изюминку.

Трубчатые радиаторы также довольно эффективны, тем более, что длину и количество секций можно подобрать под свои потребности.

Наименее популярны батареи пластинчатого типа. Такой прибор состоит из трубок, по которым циркулирует теплоноситель, и пластинок, нанизанных на эти трубы. Конструкция обеспечивает большую площадь нагрева, что позволяет быстро и эффективно обогревать помещения. Но крайне непритязательный внешний вид поспособствовал тому, что эти радиаторы используют сугубо для обогрева зданий производственного назначения и помещений общего пользования.

Наглядно конструкционные особенности радиаторов продемонстрированы в следующей галерее.

Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: