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合的形式實現控制功能，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中的數據進行比對，一般誤差應在10%以內。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、美國和日本的產品也在逐步進入中國市場。國內有些廠家，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，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)越的產品，同時還應對生產廠家的歷史、產品的實際應用情況進行了解。因為，未經長期實際應用檢驗過的發(fā)熱電纜，很難說質量是可靠的。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。
    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)熱電纜來加以調節(jié)的自控裝置，內部構造有雙金屬型、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。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的感溫探頭，探測安裝位置的室內溫度。并據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，依據室內溫度來自動控制系統(tǒng)運行的裝置。
    各廠家生產的溫控器，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溫度的控制，還可以采用電子數碼技術，利用電話、或互聯網來進行遠程控制。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進行全面監(jiān)控。這就需要由自控專業(yè)的工程師與生產廠家來共同完成了。
 

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、預埋工作已經完畢。
    （5）發(fā)熱電纜的冷熱線連接點應設在填充層內。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墻距地面1.5米的位置上。因為這個高度的室內溫度比較有代表性，且便于調節(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。