ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ МАТ

Заявляется полезная модель, относящаяся к электротехнике, а именно к кабельно-проводниковой продукции (электрическим нагревательным кабелям) для обогрева бытовых помещений таких, как жилые помещения, офисы, дачные домики, бытовки строительно-монтажных организаций, а также обогрева промышленных и складских помещений.
В настоящее время все большее распространение находит электрический обогрев пола в жилых, общественных и производственных помещений, который открывает новые возможности качественного улучшения санитарно-гигиенических условий и повышения уровня комфорта среды обитания человека.
Известно несколько аналогов термоэлектрических матов. Например, известен термоэлектрический мат, содержащий послойно размещенные друг над другом плоский эластичный электронагреватель, выполненный из неметаллического материала с электродами по краям, термоаккумулирующий слой, теплоизолирующий слой и отражающий слой, дополнительно снабжен эластичным компенсатором, который выполнен равным по площади плоскому эластичному электронагревателю и связан с ним по продольным сторонам, при этом плоский эластичный электронагреватель, эластичный компенсатор, теплоаккумулирующий слой, теплоизолирующий слой и отражающий слой заключены в одну термостойкую оболочку (патент на полезную модель RU №51059, 2006).
Известен термоэлектрический мат, содержащий электронагреватель, соединенный с источником электрического тока, теплоизолятор, электроизоляционную оболочку, при этом термоэлектрический мат поделен на сегменты, соединенные между собой по линии сгиба, нагревательный слой занимает всю площадь сегмента, каждый сегмент снабжен независимым источником электропитания, управляемым термовыключателем, а в качестве теплоизолирующего слоя применены теплоизоляторы на основе вспененного полимера с отражающим слоем (патент RU на полезную модель №95941, 2010).
Наиболее близким к предлагаемому является термоэлектрический мат, содержащий электроизоляционную оболочку, теплоизоляционный слой, нагревательный слой с резистивным слоем на основе гибкой пленки, управляемый термопредохранитель, дополнительно содержит экранирующий слой, расположенный между электроизоляционной оболочкой и теплоизоляционным слоем, идентичный по размерам вышеупомянутому слою и выполненный из нетканого полотна с экранирующим углеродным составом (патент RU на полезную модель №129744, 2013).
Во всех известных термоэлектрических матах характерными конструктивными элементами являются нагревательный элемент и элемент подключения к электросети. При этом элементы мата соединены между собой основой из материалов, которая не позволяют изменить размеры термоэлектрического мата, создав большую площадь обогрева. Известные термоэлектрические маты могут обогревать только ту поверхность, которая соответствует его размерам и форме, из-за чего при эксплуатации возникают «холодные зоны».
Технической задачей полезной модели является расширение арсенала термоэлектрических матов, обладающих возможностью изменять форму и площадь для полного покрытия обогреваемой поверхности.
Технический результат - расширение функциональных возможностей термоэлектрического мата путем обеспечения возможности изменения его размеров в процессе монтажа.
Поставленная задача решается тем, что заявляемый термоэлектрический мат состоит из нагревательного кабеля, соединенного с кабелем питания при помощи соединительной муфты, и основы, отличающийся тем, что нагревательный элемент соединен с основой, выполненной из эластичного материала с возможностью изменения ее линейных размеров.
Соединение нагревательного элемента с эластичной основой выполнено предпочтительно путем вплетения нагревательного кабеля в эластичный материал основы.
Эластичный материал основы образован предпочтительно сплетением резиновых нитей с текстильными волокнами с образованием растягивающейся эластичной основы.
Растягивающаяся эластичная основа может быть представлена в заявляемом термоэлектрическом мате лентами, расположенными друг от друга с зазором и распределенными по ширине термоэлектрического мата.
Благодаря сплетению резиновых нитей или иных аналогичных растягивающихся нитей с текстильными нитями с образованием растягивающейся эластичной основы и ее подвижным соединением с нагревательным элементом, термоэлектрический мат можно растянуть в разные стороны, придав ему любой размер, а также позволяет разместить термоэлектрический мат в помещениях сложной конфигурации, в том числе изогнутой, т.е. придать термоэлектрическому мату необходимую форму. Это увеличивает функциональные возможности термоэлектрического мата, обеспечивает возможность его универсального использования (вне зависимости от размеров и формы обогреваемой поверхности), а также позволяет при прочих равных условиях (расходе нагревательного кабеля и мощности), увеличить общую площадь обогреваемой поверхности.
Нагревательный кабель соединен с кабелем питания посредством муфты. Кабель питания подключается к источнику питания. Монтажные концы кабеля питания зачищены от изоляции, на концах нагревательного кабеля размещена концевая муфта.
Дополнительно термоэлектрический мат может содержать терморегулятор, который подключен к кабелю питания и соединен с датчиком температуры. Терморегулятор предназначен для контроля состояния и управления термоэлектрическим матом. Посредством датчика температуры определяется температура нагрева изделия, информация передается терморегулятору, последний срабатывает при изменении температуры и отключает/включает подачу электроэнергии на термоэлектрический мат.
Термоэлектрический мат иллюстрируется на фиг. 1, где представлен общий вид термоэлектрического мата и фиг. 2, где представлена эластичная основа с вплетенными резиновыми нитями.
Как видно из представленных рисунков, термоэлектрический мат состоит из нагревательного кабеля 1, который уложен «змейкой» и соединен с кабелем питания 2 с помощью муфты 3 с возможностью подключения к источнику питания (не показано). Нагревательный кабель 1 вплетен в волокнистую основу 4, выполненную из эластичного материала, который образован сплетением резиновых нитей 5 с текстильными нитями 6. Волокнистая основа выполнена в виде нескольких эластичных лент, размещенных с зазором друг от друга по ширине термоэлектрического мата. Кабель питания 2 подключен к терморегулятору 7, который соединен с датчиком температуры, концы кабеля питания 2 снабжены концевой муфтой 8.
Полезная модель собирается, монтируется и эксплуатируется следующим образом.
Поверх нагревательного кабеля 1, на расстоянии друг от друга укладывают резиновые нити, представленные резиновой тесьмой 5, между резиновой тесьмой с равным шагом без натяжения укладывают текстильные нити 6. Полученную заготовку соединяют дополнительной текстильной нитью, которая одновременно соединяет текстильные нити 6 с резиновыми нитями 5 с образованием волокнистой основы 4 и оплетает нагревательный кабель 1, по направлению вдоль уложенной сверху резиновой тесьмы 5. Термоэлектрический мат раскладывается на поверхности, где отсутствует постоянное механическое давление (тяжелая стационарная мебель и иные аналогичные предметы). Производят подгонку эластичной основы 4 с вплетенными в нее нагревательным кабелем 1 до заданных параметров площади обогрева путем его растяжения. Термоэлектрический мат подключают через кабель питания 2 к терморегулятору 7. На термоэлектрический мат укладывают плиточный клей или выравнивающую цементно-песчаную стяжку для монтажа финишного покрытия. После высыхания клеевого или цементного раствора, производят включение термоэлектрического мата, который нагревается, отдавая тепло в окружающую среду посредством нагрева финишного покрытия. Заявляемый термоэлектрический мат может обеспечить нагрев пола до температуры 36°C.
Заявляемый термоэлектрический мат позволяет расширить арсенал термоэлектрических матов, позволяя при необходимости изменять форму и площадь обогреваемой поверхности, что позволяет исключить образование «холодных зон» и обеспечить простой и быстрый монтаж термоэлектрического мата в помещениях с нестандартной площадью и сложной геометрической формой.