發(fā)熱電纜地板采暖與低溫熱水地板采暖極其相似，除較粗的輸水管改為較細的發(fā)熱電纜外，其它做法基本相同。
發(fā)熱電纜地板采暖是以電力做能源，以埋入地下的發(fā)熱電纜為發(fā)熱體，將電能直接轉(zhuǎn)換為熱能的一種供暖方式。其能源利用率高達97%以上。
與其他采暖方式相比，發(fā)熱電纜采暖系統(tǒng)可進行智能化的控制和管理，具有安全可靠、便于調(diào)節(jié)、節(jié)約能耗等優(yōu)點。
一、發(fā)熱電纜地板采暖的設計要點
1.發(fā)熱電纜的線性功率應與敷設環(huán)境相適應，一般應符合以下要求：
（1）用于室內(nèi)地板輻射采暖的發(fā)熱電纜，其外徑不宜小于6mm，線性功率不宜大于20W/m。填充層厚度不宜小于35mm。
（2）用于室外融雪、化冰的發(fā)熱電纜，其線性功率不宜大于25W/m.。線路連接良好、散熱條件極佳時，其線性功率不宜大于30W/m.。其填充層厚度，一般均也不宜小于35mm。
（3）用于帶龍骨的架空木地板輻射采暖時，發(fā)熱電纜的線性功率不宜大于10W/m。絕熱層與地板間凈空不宜小于30mm。
2.發(fā)熱電纜熱線之間的最大間距不宜超過300m，距離外墻內(nèi)表面的距離不得小于100mm。
發(fā)熱電纜在靠近外墻、外窗等耗熱量較大的部位，一般應加密敷設。但最小間距不應小于50mm。
3.發(fā)熱電纜的布置形式可采用直列式、往復式或旋轉(zhuǎn)式。熱水系統(tǒng)加熱管的幾種布管形式，發(fā)熱電纜均可以采用。雖然發(fā)熱電纜的斷面比較小，但在布線時，要求發(fā)熱電纜的熱線絕對不能有交叉。
4.每個房間宜獨立安裝一根發(fā)熱電纜，有不同溫度要求的房間不能共用一根發(fā)熱電纜；每個房間宜通過發(fā)熱電纜溫度控制器單獨控制室內(nèi)溫度。
5.發(fā)熱電纜溫度控制器的工作電流不得超過其額定電流。
6.發(fā)熱電纜地板輻射采暖系統(tǒng)可采用溫控器與其它控制設備相結(jié)合的形式實現(xiàn)控制功能，溫控器的選用類型應符合以下要求：
（1）高大空間、浴室、衛(wèi)生間、游泳池等區(qū)域，應采用地溫型溫控器；
（2）對需要同時控制室溫和限制地表面溫度的場合應采用雙溫型控制器。
7.發(fā)熱電纜溫度控制器應設置在附近無散熱體、周圍無遮擋物、不受風直吹、不受陽光直曬、通風干燥、能正確反映室內(nèi)溫度的位置，不宜設在外墻上，高度距地宜為1.4m。地溫傳感器不應被家具、地毯等覆蓋或遮擋，宜布置在人員經(jīng)常停留的位置。
8.發(fā)熱電纜溫度控制器的選型，應考慮使用環(huán)境的潮濕情況。
9.發(fā)熱電纜的布置應考慮地面家具的影響。
10.地面的固定設備和衛(wèi)生潔具下面不應布置發(fā)熱電纜。
二、發(fā)熱電纜地板采暖的設計步驟
1.計算采暖房間的基本耗熱量：計算方法和要求與低溫熱水地板輻射采暖相同，具體做法見本章第五節(jié)。
2.確定采暖房間需要安裝的總功率：可按間歇附加考慮，將基本耗熱量乘以1.2作為所需安裝的總功率。據(jù)此選擇合適的發(fā)熱電纜并確定其型號與長度。
3.計算單位面積所需安裝功率：先用采暖房間面積扣除落地家具與其它地面覆蓋物遮擋的面積，計算出能夠用于敷設發(fā)熱電纜的實際面積。再按下式計算單位面積所需安裝功率。
qx=N/f（W/m2）
式中qx—單位面積所需安裝功率（W/m2）；
N—需要安裝的總功率（W）；
f—敷設發(fā)熱電纜的地面面積（m2）。
4.確定發(fā)熱電纜布線間距,根據(jù)發(fā)熱電纜的線性功率和單位面積所需要的安裝功率，按下式確定：
S=Px/qx×1000
式中S—發(fā)熱電纜布線間距（mm）；
Px—發(fā)熱電纜的線性功率（W/m）；
qx—單位面積所需安裝功率（W/m2）。
5.校核發(fā)熱電纜敷設間距、散熱量是否符合要求，若間距小于50mm時，應考慮擴大敷設面積或增加其它供暖設備。
還可以用基本耗熱量和所選發(fā)熱電纜的功率分別除以采暖面積，再與表1中的數(shù)據(jù)進行比對，一般誤差應在10%以內(nèi)。相差過多，需查找原因并檢查計算是否有誤。
在采暖工程設計的初期階段，或確無相關資料難以進行基本耗熱量計算時，也可參照表1進行發(fā)熱電纜的估算和選型。
6.選擇溫控器：依據(jù)敷設電纜的實際功率與使用要求，選擇合適的溫控器。
7.繪制施工圖紙并與相關專業(yè)會審、會簽。
三.發(fā)熱電纜地板采暖的電氣設計
1.發(fā)熱電纜地板采暖的供電方式，宜采用AC220V供電。當進戶回路負載超過12kW時，可采用AC220V/380V三相四線制供電方式。多根發(fā)熱電纜接入AC220V/380V三相系統(tǒng)時應使三相平衡。
2.供暖電耗要求單獨計費時，發(fā)熱電纜系統(tǒng)的電氣回路宜單獨設置。
3.配電箱應具備過流保護和漏電保護功能，每個供電回路應設帶漏電保護裝置的雙極開關。
4.地溫傳感器的穿線管應采用硬質(zhì)套管。
5.發(fā)熱電纜地板輻射采暖系統(tǒng)的電氣設計，應符合國家現(xiàn)行標準《民用建筑電氣設計規(guī)范》JGJ/T16和《建筑電氣工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》GB50303中的有關規(guī)定。
6.發(fā)熱電纜的接地線必須與電源的地線連接。
四．發(fā)熱電纜與溫控裝置的選擇
1.發(fā)熱電纜的選擇
目前，我國市場上銷售的發(fā)熱電纜，多由北歐引進，例如：丹麥的丹佛斯（DanfossGroup）、挪威的耐克森（Nexans）、芬蘭的ENSTO等。此外，德國、美國和日本的產(chǎn)品也在逐步進入中國市場。國內(nèi)有些廠家，開始從國外引進材料進行組裝，屬于自己研發(fā)制造的發(fā)熱電纜，并不太多。
發(fā)熱電纜，可按發(fā)熱材料不同分為兩類：一類是金屬發(fā)熱電纜；一類是碳素纖維發(fā)熱電纜。在民用建筑采暖工程中，多采用金屬發(fā)熱電纜。碳素纖維發(fā)熱電纜，則常用于冰雪的融化和管道的保溫。
金屬發(fā)熱電纜的纜芯，為多股的鈦鎳合金發(fā)熱絲，外設兩層防護材料，內(nèi)層為兩道高強度耐熱、絕緣層，外層為專用PVC。在兩層防護材料之間，加一道合金屏蔽層。屏蔽層不但可以保護發(fā)熱電纜，防止電磁場對人的影響。而且具有漏電保護功能，發(fā)熱電纜一旦損壞，屏蔽層首先帶電，當電流達到30mA時，漏電保護器會自動切斷電源，從而保護人身安全。
電發(fā)熱電纜有單線和雙線兩種形式，單線發(fā)熱纜的兩端分別連有一根冷導線，稱為單導發(fā)熱電纜；雙線又有兩種不同的做法，一種是為了便于布線和連接，將一側(cè)的冷導線與發(fā)熱電纜并行原路返回，兩根冷導線均在一側(cè)，稱為雙導單熱電纜；另一種是往返均為發(fā)熱電纜，稱為雙導雙熱電纜。其構造參見圖1。
發(fā)熱電纜必須通過冷導線與供電系統(tǒng)連接，其連接做法的優(yōu)劣直接關系到發(fā)熱電纜的運行狀況。根據(jù)統(tǒng)計表明，發(fā)熱電纜的運行故障，幾乎全是因為連接點的問題。為了安全可靠，滿足至少50年的使用壽命。廠家多將冷熱線的連接納入生產(chǎn)工序之中，制造出無接頭發(fā)熱電纜，并在冷熱線分界處印上標記，以方便施工。
發(fā)熱電纜地板采暖的設計，可分為直熱式與蓄熱式兩種類型。
直熱式發(fā)熱電纜地板采暖系統(tǒng)，通常多采用連續(xù)供電，全天候自動控制運行，不需要很大的蓄熱量，其填充層厚度，一般不超過50mm。多采用線性功率10W/m220v的發(fā)熱電纜。木龍骨架空的地面采暖，因為不具備蓄熱功能，也應選用這種發(fā)熱電纜。
蓄熱式發(fā)熱電纜系統(tǒng)的設計適用于已實行低谷電價的地區(qū)，它要求將發(fā)熱電纜埋設在高蓄熱性的混凝土填充層中。利用混凝土蓄熱量大的特點，起到“削峰填谷”的作用。多采用線性功率比較大一些的發(fā)熱電纜。一般線性功率18～20W/m220v。
暗埋于地板內(nèi)水泥填充層中的發(fā)熱電纜，是地板輻射采暖的重要部件，一旦損壞很難維修與更換。為了確保工程質(zhì)量與使用安全，在選擇發(fā)熱電纜時，一定要選擇線芯設計合理、材料性能優(yōu)越的產(chǎn)品，同時還應對生產(chǎn)廠家的歷史、產(chǎn)品的實際應用情況進行了解。因為，未經(jīng)長期實際應用檢驗過的發(fā)熱電纜，很難說質(zhì)量是可靠的。一旦發(fā)生問題，后果會十分嚴重。發(fā)熱電纜的使用年限多在50年以上，使用得當，一般無需維修。地板采暖發(fā)熱電纜的長度和散熱量是在出廠前就已經(jīng)確定了的，兩端的電源冷線均已焊好并做好了絕緣封閉，施工時只須按照房間所需熱量選型就可以了。
發(fā)熱電纜表面工作溫度為40～50℃,最高可達80℃。但是，地表面的使用溫度則不宜太高，按《采暖通風與空氣調(diào)節(jié)設計規(guī)范》對輻射體表面溫度要求，一般應控制在規(guī)范所規(guī)定的范圍之內(nèi)。
以雙芯發(fā)熱電纜為例，其表面最高溫度65℃。兩種不同發(fā)熱電纜的功率與長度參見表2。
2.溫控器的選擇
溫控器是能夠感應溫度并通過停啟發(fā)熱電纜來加以調(diào)節(jié)的自控裝置，內(nèi)部構造有雙金屬型、紅外線型及電子感溫型等不同類型，一般控制溫度多在5～35℃之間，精度在±0.5℃以內(nèi)。按探頭設置位置可分為以下三種形式：
（1）室溫溫控器：通過安裝于溫控器內(nèi)的感溫探頭，探測安裝位置的室內(nèi)溫度。并據(jù)此自動開關電路的溫控裝置。
（2）地溫溫控器：通過埋設于地板采暖地面中的外置探頭，探測地面溫度。并據(jù)此自動開關電路的溫控裝置。
（3）雙溫溫控器：具備上述兩種功能的，且能在確保地面溫度不高于限值的情況下，依據(jù)室內(nèi)溫度來自動控制系統(tǒng)運行的裝置。
各廠家生產(chǎn)的溫控器，雖在原理、構造上有所不同，但在外形上都是按照86×86標準尺寸制造的。有的為溫度旋鈕，有的還可以簡單編程。外形參見圖2。
溫控器通常為一個房間安裝一套。各采暖房間分別進行溫度控制。
當采暖房間面積較大，如大堂、宴會廳等場所，需要敷設多條發(fā)熱電纜時，就需要設置集中統(tǒng)一的溫控箱來解決了。溫控箱內(nèi)的交流接觸器、漏電保護器、空氣開關以及相關元器件等，均需根據(jù)所要控制的發(fā)熱電纜總功率來選擇和確定。這就必須由專業(yè)廠家派人來具體安排了。
此外，發(fā)熱電纜地板采暖室內(nèi)溫度的控制，還可以采用電子數(shù)碼技術，利用電話、或互聯(lián)網(wǎng)來進行遠程控制。對于醫(yī)院、學校等規(guī)模較大的工程項目，當采用發(fā)熱電纜地板采暖時，因各個房間的溫度要求與使用時間均不相同，為了確保安全使用并盡可能的節(jié)約能源，還可以利用本單位的計算機局域網(wǎng)進行全面監(jiān)控。這就需要由自控專業(yè)的工程師與生產(chǎn)廠家來共同完成了。
五．發(fā)熱電纜地板采暖的施工與安裝
1.發(fā)熱電纜的敷設
發(fā)熱電纜的施工安裝做法，與低溫熱水地板輻射采暖沒有太大的差別，但發(fā)熱電纜的敷設多采用鋼絲網(wǎng)片扎帶固定方式，很少采用卡釘固定。設計時，絕熱層、鋁箔、填充層以及區(qū)塊劃分和沿墻膨脹條設置等做法，均可參照本書前面第五節(jié)，低溫熱水地板輻射采暖的相關內(nèi)容。
此外，發(fā)熱電纜的施工安裝，還應遵守以規(guī)定。
（1）發(fā)熱電纜在敷設前，應對照施工圖紙核定規(guī)格型號，并檢查外觀質(zhì)量。按照施工圖紙標定的間距和走向敷設，并保持平直，電纜間距安裝誤差不應大于10mm。
（2）發(fā)熱電纜嚴禁自行裁剪與拼接，有外傷和破損的發(fā)熱電纜嚴禁敷設。
（3）發(fā)熱電纜安裝前與安裝完畢，均應測量電纜的標稱電阻與絕緣電阻，并做自檢記錄。
（4）施工前，應確認電纜冷線預留管、溫控器接線盒、地溫傳感器預留管以及供暖配電箱等預留、預埋工作已經(jīng)完畢。
（5）發(fā)熱電纜的冷熱線連接點應設在填充層內(nèi)。熱線部分嚴禁進入冷線的預埋管中。發(fā)熱電纜應有可靠的接地保護。
2.溫度控制器設置
溫控器在發(fā)熱電纜地板采暖系統(tǒng)中，起著非常重要的作用。它可以按照指令自動探測采暖房間的溫度，并對發(fā)熱電纜進行調(diào)控。溫控器能否正常工作，主要看探頭設置是否得當。
所以，在進行設計時，必須將室內(nèi)溫控器探頭設在能夠準確反映房間溫度而沒有日曬和風吹的地方。地板內(nèi)的地溫探頭，要設置在上面沒有遮蓋物且不會堆放物品的位置。
室溫型溫度控制器，一般均設在房間的側(cè)墻距地面1.5米的位置上。因為這個高度的室內(nèi)溫度比較有代表性，且便于調(diào)節(jié)和查看。溫控器接線盒與預埋套管做法，參見圖3。
設在地板填充層內(nèi)的感溫探頭，應擺放在發(fā)熱電纜的中間位置，感溫探頭的引線不能與熱線交叉。探頭引線與發(fā)熱電纜的冷線需分別預埋套管，做法見圖3。感溫探頭與發(fā)熱電纜系統(tǒng)的連接做法，見圖4。
室內(nèi)溫度的控制范圍為5～30℃。雙溫型的地面溫度設置一般應在40～45℃之間。使用時必須分辨清楚。如果把地溫設置成室溫，室溫控制器將不起作用，房間也不會溫暖。
智能型溫控器，可由用戶按照自己的生活規(guī)律編程，由溫控器自動控制運行，從而做到既保障正常使用，又盡量節(jié)約能源。
從北京地區(qū)已投入使用的學生校舍及住宅的實際效果看，發(fā)熱電纜地板采暖在舒適度、經(jīng)濟性以及安全自控性能方面，令人滿意。受到普遍的歡迎。對于沒有供電優(yōu)惠政策的地區(qū)，特別是家有老人和孩子全天均需采暖的居民住宅，用是好用，就是貴了點。