Утепление балкона своими руками пеноблоком и остекление лоджии

Пошаговая инструкция по утеплению балкона пеноблоками

Если вы желаете каким-то образом расширить жилую площадь в своей квартире, то можно придумать массу вариантов. Если у вас есть балкон, то следующий вариант, который будет описан далее — это именно то, что вам нужно, а именно утепление балкона пеноблоками.

Общая схема утепления балкона:

1. Кладка из пеноблока
2. Пеноплекс
3. Пенофол

Не обязательно быть профессионалом, чтобы утеплить балкон, с такой работой вполне можно справиться самостоятельно. Стоит отметить, что в таком случае можно неплохо сэкономить, если вдруг вы откажетесь сотрудничать с мастерами.

Утепление балкона пеноблоками происходит в несколько этапов, при выполнении которых очень важно соблюдать определенную последовательность.

Последовательность выполнения работы выглядит следующим образом:

  1. Подготовительный этап;
  2. Застекление балкона;
  3. Устранение щелей и герметизация;
  4. Утепление пеноблоками;
  5. Окончательная отделка;

Подготовительные работы

На подготовительном этапе балкон готовят к дальнейшему застеклению. На этом этапе стены проходят тщательную подготовку, только после этого происходит застекление. В лучшем случае стены балкона будут сделаны из тонких плит из бетона, а парапет представляет собой железную решетку. Так или иначе понадобиться выполнить ряд дополнительных работ, которые сможет выполнить даже человек, не имеющий опыта.

Когда вы подготовили стены как следует, то смело приступайте к застеклению. На данный момент особенно распространены окна из ПВХ.

Технология укладки пеноблоками

Застекление балкона

Если вы никогда до этого ни разу не занимались застеклением балкона, то лучше доверить эту работу профессионалам. Они смогут правильно подобрать конструкцию по всем параметрам. Стоит отметить, что, застеклив балкон — это еще не значит, что связь со внешним пространством будет разорвана. Обычно после этого остается много щелей между парапетом, полом и стенами. Но от них можно избавиться, при чем несколькими способами.

Подробнее про остекление читайте здесь.

Устранение щелей и герметизация

Избавиться от щелей между полом, стенами и парапетом можно сразу несколькими способами. Самый распространенный — это использование монтажной пены. Такой способ является самым приемлемым и им довольно часто пользуются многие специалисты. Почему же многие останавливают свой выбор на монтажной пене? Ответ очень прост и очевиден.

Использовать монтажную пену очень удобно, с ней легко работать, она обладает всеми необходимыми свойствами.

Также при выполнении застекления балкона не обойтись без использования герметиков. Обеспечить хорошую герметизацию могут и полиуретановые мастики.

После этого можно переходить к утеплению балкона.

Утепление балкона пеноблоком

При подборе теплоизолирующих материалов необходимо выбирать такие, которые имеют отличные технические характеристики. В первую очередь они должны обеспечивать хорошую теплопроводность и не сильно нагружать конструкцию.

Толщина теплоизолирующих материалов не должна превышать 10 миллиметров, в целях экономии пространства. В таком случае самым подходящим вариантом является пеноблок.

Технология укладки пеноблока очень проста, поэтому с этой работой может справиться кто угодно. Самым простым вариантом укладки пеноблоков является обычное проклеивание. Чтобы достичь большего эффекта, то многие проклеивают стыки скотчем.

Чтобы постоянно поддерживать в помещении необходимую температуру, то необходимо еще дополнительно установить источник тепла. Однако, определенные норму запрещают на балконе выводить центральное отопление.

Далее советуем посмотреть обучающее видео:

Заключительный этап

На заключительном этапе выполняется окончательная отделка стен, пола и потолка. Таким образом можно скрыть элементы утепления и проводку. Отделку внутри помещения можно выполнить с помощью разных материалов. Большинство специалистов отдают предпочтения гипсокартону. Гипсокартонные листы обладают достаточно хорошей гидроизоляцией и дополнительно утепляют стены. Про отделку гипсокартоном мы уже писали здесь. В основном этот вариант используется, когда балкон является продолжением комнаты.

Еще один вариант утепления — это деревянные вагонки, они обеспечивают тепло и уют. Этот вариант всегда оставался и остается востребованным.

Так или иначе, отделка выбирается в соответствии с собственными предпочтениями и на самом деле очень много вариантов, которые могут вам понравиться.

Плюсы и минусы утепления пеноблоками

Многих сейчас интересует вопрос, почему же именно пеноблоки? Этот материал имеет хорошие характеристики, он не несет никакой нагрузки на конструкцию и имеет достаточно приемлемую стоимость. Пеноблок является довольно прочным, устойчивым и обладает отличными теплоизоляционными свойствами, несмотря на свой небольшой вес.

К числу преимуществ этого материала можно отнести следующее:

  • он сохраняет более 80% тепла;
  • легкий способ монтажа;
  • безвредный и экологически чистый материал;
  • не возгорается;
  • для выполнения монтажа не требуется много времени и усилий.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Технология утепления балкона — пошаговая инструкция

Безвозвратно уходит то время, когда на балконах и лоджиях складывается ненужный хлам и хранится консервация. Если приложить немного старания, балкон из холодного склада превратится в дополнительное помещение в котором можно организовать рабочий кабинет, место отдыха, где приятно посидеть с чашечкой кофе, оранжерею для комнатных растений или что-то еще. Кроме того, утепление балкона сделает прилегающее помещение более теплым.

  1. Какое бывает утепление
  2. Подготовка к утеплению
  3. Остекление балкона
  4. Материалы для утепления
  5. Крепление утеплителя
  6. Что утеплять
  7. Отопление балкона
  8. Порядок проведения работ по утеплению балкона
  9. Подготовка стен
  10. Монтаж жесткой листовой теплоизоляции на потолок и стены
  11. Утепление рулонными материалами
  12. Утепление пола
  13. Монтаж теплого пола
Читайте также:
Как легко и быстро сломать дверной замок: лайфхаки и советы

Какое бывает утепление

  • Самый распространенный и экономичный способ утепления балкона — изнутри. Вся укладка теплоизоляции проводится внутри помещения, что позволяет при минимальных навыках строительства провести большую часть работ самостоятельно.
  • Наружное утепление — утеплитель прикрепляется снаружи, покрывается армирующей сеткой и штукатуркой. Достаточно дорогой способ, так как требует привлечение специалистов. Оправдывает себя в случае, когда внутри балкона уже сделан качественный ремонт без утепления.

Подготовка к утеплению

Если принято решение переоборудовать и утеплить балкон, то необходимо:

  • Провести остекление балкона или замену одинарных стекол на современные стеклопакеты с низкой теплопроводностью;
  • Выбрать материалы, которые будут использоваться для утепления и отделки;
  • Рассчитать количество требуемых материалов (утеплителя, гидроизоляции), антисептика, крепежа, клея, монтажной пены и т.д.
  • Решить, чем будет отапливаться балкон (калорифер, инфракрасный обогреватель или будет использован «теплый пол»);

Кварцевый обогреватель Теплея

Остекление балкона

Теплопроводность стекла гораздо выше, чем у бетонных или кирпичных стен, поэтому выбор конструкции остекления и материала из которого изготовлены рамы имеет очень большое значение для сохранения тепла.

Преимущество теплого пластикового остекления над алюминиевым очевиден!

Установка новых рам является достаточно сложным и кропотливым процессом, поэтому такие работы не стоит делать самому.

В этом случае надежнее для монтажа привлечь профессионалов, хотя это и недешево.

Материалы для утепления

Рынок предлагает очень большой выбор материалов для утепления, имеющие различные свойства теплопроводности и прочности.

Чаще всего применяются следующие:

  • Пеноплекс (экструдированый пенополистирол) — прочный и легкий материал не пропускающий влагу и имеющий низкую теплопроводность. Для утепления достаточно плит толщиной 40 — 60мм.
  • Пенопласт (пенополистирол) — очень легкий материал с похожими свойствами, но не имеющий высокой прочности. Поэтому при использовании его в качестве утеплителя, требуется крепкое финишное покрытие.
  • Пенофол — очень эффективный утеплитель толщиной несколько миллиметров нанесенный на алюминиевую фольгу, выполняющую функции пароизоляции и теплоотражения. По теплоизоляциионным характеристикам равен 10 сантиметровому слою минеральной ваты. Иногда применяется в паре с другим утеплителем, например с пенополистиролом или минватой.

Пароизоляция лоджии пенофолом

  • Минвата — общее название группы волокнистых теплоизоляционных материалов, которые обладают хорошей термоизоляцией и невысокой стоимостью, толщины в 50мм такого утеплителя вполне хватает для создания хорошей защиты от холода. Минвата выпускается в виде мягкого материала, скатанного в рулон, или в виде полужестких плит.
  • Общим недостатком минваты является необходимость защиты при монтаже открытых частей тела и органов дыхания от попадания мелких частиц, выделяемых этим материалом.

    Так же при использовании ее в качестве утеплителя, следует уделить особое внимание скурпулезности монтажа гидроизоляции, так как минвата адсорбирует и накапливает в себе влагу, что может впоследствии негативно повлиять на всю конструкцию утепления.

    Актуальные цены для вашего города:

    Крепление утеплителя

    Материал утеплителя может крепиться непосредственно к стенам и потолку с применением обрешетки и без нее.

    При бескаркасном креплении утеплитель приклеивается специальным клеем и дополнительно прикрепляется по углам и в середине пластиковыми дюбелями (грибками). Использование обрешетки немного удорожает конструкцию, но делает ее более устойчивой и надежной. Для утепления мягкой минватой, обрешетка является обязательным элементом, но и когда утепляют жестким плитным материалом, ее как правило,тоже монтируют для удобства работ по финишной отделке.

    На обрешетку после укладки утеплителя, производится крепление вагонки, пластика или гипсокартонных листов для последующей оклейки обоями покраски или укладки керамической плитки.

    Обрешетка может быть изготовлена из специального металлического профиля или деревянных брусьев. Готовая обрешетка представляет из себя ячеистую конструкцию с размерами ячеек 40 Х 60 см.

    Что утеплять

    При расчетах потребного количества материалов возникнет вопрос — нужно ли утеплять стену комнаты смежную с балконом? Ведь она же соседствует с комнатой и значит должна быть теплой! На самом деле это не так.

    Наружные стены домов содержат внутри себя слой утеплителя, что не позволит проходить теплу наружу через стену. А вот после утепления эта стена внутри балкона немного прогреется за счет проходящего через дверной проем воздуха из смежной комнаты, но углы по периметру балкона останутся холодными, потому что напрямую соприкасаются с морозным воздухом улицы.

    В этих местах возможно появление конденсата или даже изморози. Это же относится и к потолочной плите. Даже если верхние и нижние соседи утеплили балконы, все равно потолок и пол следует тщательно гидроизолировать и утеплять. Только такими мерами удается, кроме исключения потерь тепла, еще и обеспечить хорошую герметизацию помещения и избежать появления конденсата или даже плесени.

    Отопление балкона

    Нагреть балкон до комфортной температуры воздухом из комнаты, выходящим через дверной проем не получится.

    Занимать свободное место, которое и так ограничено, масляным или инфракрасным обогревателем не практично, а монтировать водяное отопление просто запрещается. Решение по отоплению балкона — в прокладке теплого пола. Сейчас эта технология уже хорошо освоена, вполне приемлема по стоимости и к тому же имеется возможность подобрать для себя из имеющихся разновидностей наиболее подходящий вариант. Такая конструкция позволяет регулировать температуру пола и достаточно экономична в эксплуатации.

      Самый распространенный способ — обогрев пола при помощи электрического нагревательного кабеля, уложенного в слое бетонной стяжки в виде змейки с шагом от 3 до 10см. Этот способ долговечен, надежен и безопасен, ведь кабель защищен собственной изоляцией, закрыт слоем стяжки и финишным напольным покрытием.

    Электрический теплый пол кабельной системы

  • Второй способ отличается тем, что электрические кабеля, для равномерности обогрева прикреплены к металлической сетке. Эти так называемые электрические маты, крепятся к основанию при помощи клея для плитки.
  • Третий вариант — пленочный инфракрасный обогреватель. Нагревателями служат полосы из карбоновой пасты между двумя слоями электроизоляционного пластика. Установлен инфракрасный пленочный теплый пол

    Принцип действия пленочных нагревателей основан на излучения в инфракрасном (тепловом) диапазоне, когда нагревается не только пол но и окружающие предметы, которые в свою очередь нагревают окружающее пространство. Кроме того, под пленочные обогреватели укладывается отражатель и тепловое излучение распространяется только в одном направлении, что делает такую систему более эффективной и экономичной. Пленочный обогреватель может монтироваться не только на пол, но и на потолок или стены.

    Порядок проведения работ по утеплению балкона

    Технология утепления с применением твердых листовых утеплителей и рулонных материалов имеет некоторые отличия, поэтому рассмотрим два часто встречающихся варианта.

    Подготовка стен

    Это общий и очень важный этап так как от него напрямую зависит долговечность эксплуатации всей конструкции утепления. Для любых технологий утепления он одинаков.

    • Стены, потолок и пол очищаются от пыли, удаляется отделка.
    • Проводится тщательный осмотр стен с целью выявления трещин и щелей в местах стыковки плит. Найденные трещины расшиваются и шпаклюются или заделываются монтажной пеной.
    • Обрабатываем стены грунтовкой (лучше двукратно).
    • С помощью полиуретановой мастики прикрепляется гидроизоляция к стенам и потолку. Для этого используются специальные гидроизоляционные пленки или полиэтилен в два слоя. Пленка нужна для гидроизоляции пола

    Пленка на стыках укладывается внахлест с заходом на 10 см и проклеивается строительным скотчем.
    Дополнительно можно прикрепить к основе фольгированный вспененный полиэтилен (пенофол). Пенофол — отражающая паро и теплоизоляция

    Он укладывается фольгой наружу. Такая мера позволит создать отражение тепла внутрь помещения и усилить гидроизоляцию.

    Монтаж жесткой листовой теплоизоляции на потолок и стены

    • Монтируется обрешетка, к которой впоследствии будет крепиться утеплитель и финишная отделка.

    Горизонтальное расположение обршетки с пароизоляцией

  • С помощью монтажных дюбелей прикрепляем листы утеплителя к стенам и потолку.
  • Монтажной пеной необходимо заделать все щели между листами. Особое внимание необходимо обратить на заделку щелей вокруг окон. После застывания пены выступающие излишки срезаются ножом и сверху проклеиваются алюминиевым скотчем.
  • Утепление рулонными материалами

    • В этом случае, сразу монтируется и крепится к потолку и стенам обрешетка. Высота ламелей должна быть равна толщине несжатого теплоизолятора. Шаг обрешетки от 40 до 60 см. Его следует подобрать таким, чтобы при раскрое материала отходы получались минимальными. Тщательным образом проверяем с помощью уровня горизонтали потолка и стен и в случае необходимости подгоняем и исправляем.
    • Прокладываем электрическую проводку для последующей установки освещения, розеток и подключения теплого пола.
    • Производим раскрой теплоизолирующего материала. Для того, чтобы отрезки утеплителя хорошо держались в ячейках обрешетки их размеры увеличиваем на 2 — 4мм. Так они плотнее заполнят пространство ячейки и не оставят мостиков холода. Если после установки все же где-то получилась щель, то ее нужно заделать монтажной пеной.
    • К обрешетке степлером прикрепляем пароизоляцию. Для этого применяется специальная тонкая пленка с мелкими отверстиями.

    Утепление пола

    • Если пол на балконе неровный, выщербленный или немного наклонный то нужно сначала выровнять его, сделав выравнивающую стяжку из бетона. В противном случае потом придется долго подгонять по высоте лаги — пол ведь нужен ровный.

    Выравниваем лаги между собой с помощью клиньев

  • Деревянные бруски такого размера, чтобы утеплитель ложился между ними без сжатия по высоте, выставляем на пол с шагом 40 — 45 см, еще раз проверяем уровень и прикрепляем к основанию при помощи анкеров.
  • В пространство между лагами укладывается утеплитель рулонный или листовой. Если получились щели, то они заполняются монтажной пеной.
  • Сверху все укрывается пароизоляцией и на саморезах крепится.
  • Если не производится монтаж теплого пола, то на OSB укладывается плитка, ламинат или утепленный линолеум.
  • Монтаж теплого пола

    При монтаже теплого пола выравнивание основания можно исключить. Между лагами укладывается утеплитель. К лагам саморезами крепится OSB.

    Поверх OSB устраивается цементно-бетонная стяжка толщиной не менее 5 см, которая уже тщательно выравнивается по уровню. В основании делаются канавки для прокладки проводов подключения и датчиков температуры. Блок терморегулятора располагают обычно на стене.

    • Греющий кабель выкладывается по стяжке змейкой, отступая от стен на 10см. Размер шага укладки зависит от расчетной мощности, то есть длины кабеля, но не должен быть меньше 3см, чтобы не переломить электрические жилы. Кабель крепится к подложке скотчем.кабельный теплый пол на После укладки делается песчано-цементная стяжка толщиной не менее 1 см. Можно применять любое финишное покрытие — ламинат, ковролин, плитку.
    • Нагревательные маты укладываются на основание и прикрепляются при помощи клеевой мастики для плитки.

    Лучшее финишное покрытие — плитка.

    К некоторым видам теплого пола (в основном пленочного) может прилагаться инструкция производителя по особенностям монтажа.

    Важно: При устройстве любого варианта конструкции теплого пола, чтобы не пришлось в последствии перебирать все покрытие, монтаж электрических нагревающих элементов должен проходить со строгим соблюдением правил по электробезопасности. Особое внимание необходимо уделить качеству подключений и надежности изоляции нагревательных элементов.

    Не забудьте также посмотреть полезное видео от нашего специалиста:

    Утепление лоджии своими руками

    Лоджия в разных домах отвечает разным требованиям. Для одних людей это малонеобходимое дополнение к квартире, которое они используют как склад ненужных вещей. Для других – это возможность расширить квартиру, получить дополнительную площадь, пусть небольшую, которую можно полезно использовать.

    Содержание [Скрыть]

    Для первого типа людей работа с лоджией останавливается на ее отделке, как правило вагонкой. Эстетически помещение приобретает приемлемый вид, функционально же это на него не влияет. Для полноценного использования лоджии в наших погодных условиях ее необходимо утеплять. Зачастую цена утепления лишь немного превышает цену простой обивки, а функциональность помещения при этом возрастает в разы.

    Рис. 1. Утепленная лоджия.

    Утепление лоджии – задача, которая под силу не только профессионалам, но и обычным аккуратным людям. Возможно, займет самостоятельная работа чуть больше времени, но сэкономит значительное количество средств.

    Что даст утепление лоджии?

    • Вы получите дополнительную площадь к квартире – на такой лоджии можно завтракать, установив вместо подоконника барную стойку, можно расположить шкафы, холодильник, зону отдыха;
    • Вы увеличите шумоизоляцию – обычная остекленная и обитая лоджия проводит уличный шум, в то время как правильно утепленная избавляет вас от звуков улицы;
    • В смежной комнате станет теплее;
    • Убрав перегородку между лоджией и комнатой, вы сможете модернизировать свою квартиру, сделать ее непохожей на все типовые даже в обычном многоквартирном доме.

    Преимуществ выбора утепления множество, единственный аргумент против – это обычно цена, но, как мы упоминали, данная работа обойдется вам на 5-10% дороже, чем типовое остекление и обивка стен деревом. Совершенно необязательно при этом платить большие суммы мастерам – мы расскажем пошаговый алгоритм действий.

    Как сделать теплую лоджию

    Рис. 2. Вариант утепления лоджии.

    Утепление лоджии – комплексная задача, охватывающая всю поверхность данной площади, начиная с улицы. Избавление от щелей и зазоров в стенах и на парапете, остекление, работа с полом, стенами, потолком – все это необходимые части для создания теплой дополнительной территории в квартире.

    Весь процесс, грубо говоря, сводится к утеплению отдельных частей помещения: пеноблоками можно утеплить каркас лоджии, стеклопакет ПВХ добавит герметизации, специальные утеплители и обивочные материалы сделают балкон теплым и жилым.

    Теплый пол на лоджии

    Рис. 3. Утепление пола.

    Данная поверхность лоджии является самым важным для утепления пространства. Дело в том, что именно пол – самая холодная часть помещения. Для того, чтобы он был теплым, утепление проводят в два слоя.

    В целом, все операции с полом сводятся к его очистке, выравниванию, обработке составом против грибка, укладкой опорных конструкций и непосредственно утеплению. Уже на утеплитель настилается «черновой» пол, а затем и выбранное нами покрытие. Для того, чтобы пол был максимально герметичен устанавливаются лаги, между которыми прокладывается утеплитель в рулонах.

    Остекление лоджии

    Рис. 4. Остекление лоджии.

    Лоджию не удастся сделать теплой, если не выбрать правильное остекление. Если на обычных балконах можно обойтись любым вариантом установки стекла, то для теплоизоляции помещения необходимо выбирать особые параметры.

    Лучше всего подойдут конструкции ПВХ, с толщиной стеклопакетов не менее 32 мм. Окна изготавливаются по вашим меркам, их установку можно произвести как самостоятельно, так и обратившись к компании изготовителю. На этом этапе не стоит экономить, ведь какими бы дорогостоящими не были все последующие операции и необходимые для них материалы, некачественные стеклопакеты испортят весь ремонт, если сквозь них будет поступать холодный воздух.

    Утепление стен на лоджии

    Рис. 5. Утепление стен.

    Перед работой с вертикальными поверхностями – стены и парапет – необходимо проверить, чтобы они были ровными. В случае неровностей необходимо использовать специальную смесь для выравнивания – так дальнейший ремонт будет облегчен.

    Работа со стенами не сильно отличается от работы с полом: нам также необходимо обработать площадь противогрибковым составом и гидроизолятом, а уже затем монтировать теплоизоляционный материал. Обращайте внимание на особенности климата, в котором вы живете. Если в вашем регионе холодная зима, то стоит проложить теплоизоляцию в два слоя. Стены утепляют пенопластом или Пеноплексом.

    Теплая лоджия в панельном доме

    Рис. 6. Утепление лоджии в панельном доме.

    Конструкция типовых панельных домов такова, что в них зачастую холоднее, чем в кирпичных. Во-первых, сам бетон уступает в теплоизоляции кирпичу, во-вторых, между панелями часто наблюдаются щели, кроме того сам бетон или же материал для стыковки могут быть ненадлежащего качества, что существенно скажется на теплоте помещения.

    При работах по утеплению лоджии необходимо помнить об этой особенности панельных домов и применять теплоизоляционный материал в несколько слоев. Помните, что «переборщить» в данном случае сложно, а вот недоделать – легко, и если вы настроены на создание теплого жилого помещения, то стоит потратить чуть больше средств и времени на его возведение.

    Теплая лоджия в кирпичном доме

    Рис. 7. Утепление.

    Несмотря на то, что кирпич является более «теплым» материалом, чем бетон, работы по утеплению в домах из него так же необходимы.

    В первую очередь вам необходимо обратить внимание на кладку – зачастую недобросовестные строительные компании несерьезно относятся к заполнению щелей между кирпичами, поэтому обязательно избавьтесь от всевозможных зазоров самостоятельно, с помощью специальных смесей.
    Дальнейшие работы в кирпичном доме не будут отличаться от панельного. Если вы уверены в том, что ваш дом довольно теплый сам по себе, вы можете использовать один слой теплоизоляции.

    Что предшествует утеплению лоджии

    Рис. 8. Планировка утепления.

    Непосредственно внутренним работам с лоджией предшествует оценка изначальных площадей.
    Пристальное внимание необходимо уделить парапету – посмотрите, чтобы в нем не было щелей и зазоров, устраните существующие специальным материалом или цементом. Если площадь балкона позволяет, задумайтесь об усилении парапета дополнительной кладкой из пеноблоков или кирпича – это усилит конструкцию и добавит тепла.

    Необходимо вымести весь мусор и пыль с лоджии и проверить стены и пол – любые неровности, которые часто есть при строительстве лучше заранее устранить выравнивателями – это существенно сэкономит ваше время при отделке, а также сбережет нервы.

    Обязательно проведите обработку всех поверхностей противогрибковым раствором и гидроизолятом, ведь недостаточное внимание к изначальному качеству поверхностей сведет все ваши дальнейшие работы на нет.

    Наконец, к подготовительному этапу относится выбор материала. О нем мы поговорим ниже, но советуем вам тщательно изучить все предложения, исходя не столько из его стоимости, сколько из его соответствия вашим климатическим условиям. От региона к региону варьируются и сами предпочтительные материалы и их толщина.

    Материалы для утепления лоджии

    При работах по утеплению балкона прежде всего используется теплоизоляционный материал, а также составы, препятствующие образованию в помещении конденсата. Однако одним теплоизолятом не обойтись – для полноценных работ необходим ряд инструментов.

    Рис. 9. Материалы утепления.

    Работы начинаются с выравнивания стен, для чего нам понадобится специальная смесь. Не менее важным материалом выступает противогрибковая смесь, которая избавит нас на долгие годы от мыслей о порче стен и пола. Для дальнейших работ необходимы деревянные рейки, смесь для гидроизоляции, теплоизоляция, материал для облицовки, а также монтажная пена, клей, саморезы, гвозди и дюбели. Остальные закупки зависят от выбранной вами облицовки: это могут быть панели ПВХ, дерево, жидкие обои, краска.

    Для работы вам понадобится ряд инструментов:

    • Электродрель и перфоратор;
    • Строительный нож и молоток;
    • Кисти, шпатели и валики;
    • Строительный уровень.

    Основным материалом, безусловно, выступает теплоизоляционный. Основное внимание при его выборе нужно обращать, конечно же, на его способность удерживать тепло, однако в небольших помещениях не менее важным будет критерий толщины: экономия пространства никогда не бывает лишней. Рассмотрим самые популярные для теплоизоляции материалы ниже.

    Утепление лоджии с помощью Пеноплекса

    Рис. 10. Пеноплекс.

    Пеноплекс – это пенополистерол, продающийся в виде панелей и плит и являющийся самым популярным утеплителем лоджий и балконов. Его несомненное преимущество, прежде всего, в том, что он прекрасно справляется с теплоизоляционной функцией, немного весит, а также обладает достойной влагоизоляцией. Единственным существенным минусом Пенопекса является его небольшая паропроницаемость. Вследствие этого поверхность под изолятом необходимо обрабатывать противогрибковым составом, а на сам материал крепить пароизоляцию. Плиты теплоизоляции фиксируются дюбелями, а просветы заполняются пеной.

    В следующем видео вы можете увидеть пример утепления лоджии данным материалом своими руками:

    Утепление лоджии с помощью пенопласта

    Рис. 11. Пенопласт для утепления.

    Пенопласт является универсальным и недорогим материалом для утепления балконов. Его преимущества в том, что он показывает хорошие значени по теплоизоляции, в купе с полной стойкостью к воздействию влаги и грибков, сохраняя свои характеристики даже при условии холодного и сырого климата. Его крепление к стене такое же, как и Пеноплекса, – плиты материала крепятся дюбелями к поверхности. Единственный важный момент – будьте внимательны и не допускайте контакта материала с химическими веществами – он разрушается от их воздействия.

    Утепление лоджии с помощью вагонки

    Рис. 12. Утепление вагонкой.

    Грубо говоря, вагонкой лоджию не утеплишь. Это скорее материал обшивки, утеплитель при этом варианте будет выбираться из двух ранее описанных. Работа проводится такая же, как было описано выше, однако на утеплитель устанавливается вагонка. Существуют разные ее сорта, от которых зависит качество обработки дерева. Самая качественная, красивая и дорогостоящая – вагонка премиум-класса. Отдельное внимание стоит уделить дереву, используемому для обшивки. Аккуратно нужно быть с сосновым материалом – при красивом виде и хороших характеристиках у него есть существенный минус: от тепла и света дерево выделяет смолу, поэтому на солнечной стороне сосну не рекомендуется использовать.

    Утепление лоджии с помощью минеральной ваты

    Рис. 13. Минеральная вата для утепления.

    Минеральная вата прекрасно выполняет основную функцию – сохраняет тепло, она легкая, не горит, хорошо звукоизолирует. Основные две проблемы при работе с этим материалом следующие: минвата крошится в процессе работы, образуя вредную для дыхания пыль; она не отталкивает влагу, деформируясь и полностью теряя свойства от ее воздействия, поэтому, если вы все же решите использовать именно ее, вам придется отдельно заняться гидроизоляцией.

    Распространенные ошибки при утеплении лоджии

    Рис. 14. Плесень на стенах лоджии.

    Несмотря на то, что существуют руководства по утеплению лоджии, люди порой совершают ошибки, которые сводят на нет все проделанные работы:

    1. Совершается несогласованная перепланировка – если вы решили соединить балкон с комнатой и разрушить стену, то вы обязаны получить разрешение на эту работу, так как от вашего ремонта зависит целостность дома.
    2. На лоджию проводится отопление – если вы хотели таким образом сэкономить на утеплителе, то вам не удастся это сделать: вывод радиатора на внешнюю поверхность здания запрещен.
    3. Установка стеклопакета с одним слоем – любые теплые полы и стены не справятся с холодом, если у толщина стекла менее 32 мм.
    4. Утепление стен в один слой – особенно часто это делается на парапете из пеноблоков, однако его кажущаяся толщина не гарантирует тепла, в любом случае необходимо 2, или в особо холодных регионах 3, слоя материала.
    5. Отсутствие пароизоляции – если вы решили сэкономить на данном материале, то будьте готовы к тому, что ваши стены через какое-то время отсыреют и не будут сохранять тепло.
    6. Неправильное утепление пола – многие предпочитают использовать большое количество стяжек, бетона и фанеры для пола, однако советуется отдать предпочтение легким материалам, обладающим хорошими теплоизоляционными свойствами.
    7. Пренебрежение деталями – обработка поверхности раствором от грибка, избавление от всех щелей – это кажется не столь важным в масштабах большого ремонта, однако каждый такой нюанс может стоить всех потраченных вами сил и средств.

    Проблемы, возникающие при внутреннем утеплении лоджии

    Рис. 15. Конденсат.

    Ранее мы разобрали существующие ошибки при проведении утеплительных работ. Поговорим о том, с какими проблемами мы можем столкнуться в процессе создания теплой лоджии.

    • Проблемы с остеклением – сюда относится и выбор стеклопакетов, и обработка их профиля. Зачастую мы можем видеть несрезанную пену, которой заделывались щели. Если ее не закрывать другими материалами, то под воздействием солнца и влаги, она разрушится и на лоджию будет поступать холодный воздух.
    • Образуется конденсат – не экономьте на пароизоляции и средстве от грибке, лишний слой данных материалов не повредит вашему ремонту, зато вы не будете знать проблем с плесенью и сыростью материалов.
    • Проблемы с открытием окон – зачастую ставится стеклопакет, проводится утепление, а потом оказывается, что окно попросту не открывается, так как толщина стен изменилась, поэтому все замеры необходимо производить с учетом остальных ремонтных работ.
      Только обращая внимание на все детали процесса утепления и внимательно следуя рекомендациям, вы сможете избежать всех этих проблем.

    Пошаговая инструкция по утеплению лоджии своими руками

    Безусловно, простым способом получения теплого балкона является заказ специальной группы мастеров, которые установят все качественно и быстро. Однако утепление балкона при должной сноровке и понятливости не требует излишних затрат и может быть произведено самостоятельно. Все материалы для работы находятся в открытом доступе, а подробная инструкция будет сопровождать ваш ремонт шаг за шагом.

    Подготовка к утеплению лоджии

    Рис. 16. Установка стеклопакетов.

    Основными моментами, предшествующими утеплению лоджии является создание прочного парапета, если таковой отсутствует изначально. Затем устанавливается стеклопакет толщиной не менее 32 мм.

    Проводится генеральная уборка помещения: весь мусор должен быть вынесен и убран пылесосом, не должно быть старой облицовки или пыли.

    Все необходимые поверхности выравниваются и обрабатываются противогрибковым материалом.

    Приобретение материалов для утепления лоджии

    Рис. 17. Материалы.

    Исходя из ваших желаний и материальных возможностей, а также климата региона, выбирается оптимальный материал, который может быть куплен на строительном рынке или в любом строительном магазине. Советуем вам не экономить на данных статьях, потому что от их качества зависит не столько эстетический вид, сколько стойкость балкона к изменению температур, влажности и износу.

    Пароизоляция пола и стен

    Рис. 19. Пароизоляция.

    Для того, чтобы конденсат не стал проблемой вашей отделки, проложите слой пароизоляции – делается это с помощью полиуританового клея, на который к стене крепится фольгированный или вспененный полиэтилен. Материал кладется на все поверхности лоджии, стык в стык. Щели между полиэтиленом проклеиваются специальным металлическим скотчем. Получается так называемый «эффект термоса».

    Теплоизоляция пола на лоджии

    Рис. 20. Теплозоляция пола.

    Чаще всего пол утепляют несколькими способами. Уложив слой гидроизоляции, с помощью деревянных лаг создают своего рода сетку, куда помещается теплоизоляционный материал, который затем закрывается деревом или фанерой. Также порой укладывают изоляционный материал, приклеивая его к полу, а затем на него настилают гипсоволокно.

    Обрешетка стен на лоджии

    Рис. 21. Обрешетка.

    Для того, чтобы между теплоизоляционным и отделочным материалом образовалась необходимая воздушная подушка, на стены крепятся направляющие, между которыми и располагается теплоизоляция. Направляющие выполняются из дерева, обработанного антисептиком. Брусья крепятся дюбелями или саморезами к бетонной поверхности стены.

    Отделка пола и стен лоджии

    После завершения всех теплоизоляционных работ обязательно кладется слой пароизолята, только потом поверхности закрываются выбранным вами материалом – фанера, гипсокартон, а затем производятся финальные стадии отделки. Чистовая отделка лоджии не отличается от чистовой отделки квартиры: стены облицовывают деревом, декоративной штукатуркой, обоями. Устанавливаются плинтусы и розетки. Желательно выбирать специальные материалы, подходящие для отделки балконов и лоджий, потому что все же поверхности там отличаются от квартирных.

    Утепление балкона и лоджии пеноблоками

    Утепление балкона пеноблоками производится, когда за счет совмещения балкона и комнаты увеличивают площадь жилых помещений и когда таким способом утепляют всю квартиру.

    Пеноблок – это легкий, но прочный материал, изготовленный искусственным путем из ячеистого бетона с добавлением пенообразователя.

    Применяемые для кладки инструменты и используемый материал

    Для сохранения теплоизоляционных свойств пеноблоки укладываются на специальный клей, благодаря чему достигается плотное примыкание укладываемых рядов блоков в отличие от монтажа пеноблоков на цементный раствор, когда между элементами образуется шов, вызывающий большие теплопотери.

    Укладка на цементный раствор допускается, когда дополнительно планируется применение в качестве утеплителя пенополистирола или пенопласта.

    Пеноблоки

    Для выполнения этих работ потребуются следующие материалы и инструменты:

    • вспененный бетон;
    • уровень, отвес;
    • кельма, правило, нить;
    • ножовка.
    • клей или цементный раствор;
    • арматура диаметром 8мм;
    • дюбеля;
    • перфоратор, дрель;
    • рулетка, линейка.

    Подготовительные работы

    Перед укладкой стены на лоджии из вспененного бетона необходимо выполнить подготовительные работы. От четкости и качества их выполнения зависит трудоемкость и материалоемкость последующих работ. Подготовка включает в себя следующие операции:

    • подготовка материалов, инструмента и рабочего места;
    • разметка стены;
    • установка порядовки для контроля укладки каждого ряда;
    • приготовление клея или раствора.

    Кладку делайте, ориентируясь на натянутую капроновую нить

    Для утепления лоджии пеноблоками сначала выполняют разметку будущей стены.

    На существующих стенах, к которым будут примыкать пеноблоки, при помощи уровня и отвеса наносят вертикальные линии, обозначающие наружную и внутреннюю грани стены.

    Затем эти линии соединяют по потолку и полу. Так как блоки имеют правильные геометрические размеры, используя разметку, можно выложить стену из пеноблоков качественно и аккуратно.

    Для контроля горизонтальности укладки каждого ряда натягивается капроновая нить, которая может крепиться к деревянным рейкам с высотными разметками каждого ряда, установленным по краям будущей стены.

    Затем замешивается клей в пропорциях, указанных на упаковке материала, или цементно-песчаный раствор в соотношении 1:4.

    Так как пеноблоки имеют свойство активно впитывать воду, это нужно учитывать при приготовлении раствора и замешивать его с использованием большего количества воды, чем при устройстве обычной кирпичной кладки.

    Порядок устройства стены из пеноблоков

    При неровной поверхности пола первый ряд пеноблоков укладывают на растворную смесь. Чтобы блоки не посели от тяжести следующих кладок, нижний ряд необходимо выдержать без нагрузки до застывания раствора. Технология монтажа блоков соответствует укладке кирпича.

    Выполняется с нижнего ряда с перевязкой швов. После укладки блока кельмой убирают лишний раствор. Необходимо ориентировать нижний край монтируемого блока по разметке или грани предыдущего, а верхний – по натянутой капроновой нити.

    При укладке каждого последующего ряда капроновую нить перемещают выше на размер блока и также контролируют его установку по нижнему ряду и по нити. Подробнее об укладке пеноблоков смотрите в этом видео:

    Для надежной эксплуатации стены ее соединяют с существующими конструкциями при помощи арматуры.

    Арматурные стержни вставляются одним концом в просверленные в существующих в стенах отверстия, а другим закладываются в шов при возведении пеноблоков на растворе или в специально нарезанный паз при укладке блоков на клей.

    При необходимости устройства вставок из доборных элементов они легко нарезаются нужного размера при помощи ножовки.

    Утепляя балкон при помощи устройства стены из вспененного бетона, владелец квартиры создает качественную конструкцию, которая будет надежно служить весь период эксплуатации здания.

    Что такое импульсный блок питания и чем он отличается от обычного аналогового

    Во многих электрических приборах уже давно применяется принцип реализации вторичной мощности за счет использования дополнительных устройств, на которые возложены функции обеспечения электроэнергией схем, нуждающихся в питании от отдельных типов напряжений, частоты, тока…

    Для этого создаются дополнительные элементы: блоки питания, преобразующие напряжение одного вида в другой. Они могут быть:

    встроены внутрь корпуса потребителя, как на многих микропроцессорных приборах;

    или изготовлены отдельными модулями с соединительными проводами по образцу обычного зарядного устройства у мобильного телефона.

    В современной электротехнике успешно уживаются два принципа преобразования энергии для электрических потребителей, основанные на:

    1. использовании аналоговых трансформаторных устройств для передачи мощности во вторичную схему;

    2. импульсных блоках питания.

    Они имеют принципиальные отличия в своей конструкции, работают по разным технологиям.

    Трансформаторные блоки питания

    Первоначально создавались только такие конструкции. Они изменяют структуру напряжения за счет работы силового трансформатора, питающегося от бытовой сети 220 вольт, в котором происходит понижение амплитуды синусоидальной гармоники, направляемой далее на выпрямительное устройство, состоящее из силовых диодов, включенных, как правило, по схеме моста.

    После этого пульсирующее напряжение сглаживается параллельно подключенной емкостью, подобранной по величине допустимой мощности, и стабилизируется полупроводниковой схемой с силовыми транзисторами.

    За счет изменения положения подстроечных резисторов в схеме стабилизации удается регулировать величину напряжения на выходных клеммах.

    Импульсные блоки питания (ИБП)

    Подобные конструктивные разработки массово появились несколько десятилетий назад и стали пользоваться все большей популярностью в электротехнических приборах благодаря:

    доступностью комплектования распространенной элементной базой;

    надежностью в исполнении;

    возможностями расширения рабочего диапазона выходных напряжений.

    Практически все источники импульсного питания незначительно отличаются по конструкции и работают по одной, типичной для других устройств схеме.

    В состав основных деталей источников питания входят:

    сетевой выпрямитель, собранный из: входных дросселей, электромеханического фильтра, обеспечивающего отстройку от помех и развязку статики с конденсаторами, сетевого предохранителя и диодного моста;

    накопительная фильтрующая емкость;

    ключевой силовой транзистор;

    схема обратной связи, выполненная на транзисторах;

    импульсный источник питания, со вторичной обмотки которого исходит напряжение для преобразования в силовую цепь;

    выпрямительные диоды выходной схемы;

    цепи управления выходного напряжения, например, на 12 вольт с подстройкой, изготовленной на оптопаре и транзисторах;

    силовые дроссели, выполняющие роль коррекции напряжения и его диагностики в сети;

    Пример электронной платы подобного импульсного блока питания с кратким обозначением элементной базы показан на картинке.

    Как работает импульсный блок питания

    Импульсный блок питания выдает стабилизированное питающее напряжение за счет использования принципов взаимодействия элементов инверторной схемы.

    Напряжение сети 220 вольт поступает по подключенным проводам на выпрямитель. Его амплитуда сглаживается емкостным фильтром за счет использования конденсаторов, выдерживающих пики порядка 300 вольт, и отделяется фильтром помех.

    Входной диодный мост выпрямляет проходящие через него синусоиды, которые затем преобразуются транзисторной схемой в импульсы высокой частоты и прямоугольной формы с определенной скважностью. Они могут преобразовываться:

    1. с гальваническим отделением сети питания от выходных цепей;

    2. без выполнения подобной развязки.

    Импульсный блок питания с гальванической развязкой

    В этом случае высокочастотные сигналы направляются на импульсный трансформатор, осуществляющий гальваническую развязку цепей. За счет повышенной частоты увеличивается эффективность использования трансформатора, снижаются габариты его магнитопровода и вес. Чаще всего для материала подобного сердечника применяют ферромагнетики, а электротехнические стали в этих устройствах практически не используются. Это также позволяет минимизировать общую конструкцию.

    Один из вариантов исполнения схемы импульсного блока питания с трансформаторной развязкой цепей показан на картинке.

    В таких устройствах работают три взаимосвязанных цепочки:

    2. каскад из силовых ключей;

    3. импульсный трансформатор.

    Как работает ШИМ-контроллер

    Контроллером называют устройство, которое управляет каким-либо технологическим процессом. В рассматриваемых нами блоке питания им выступает процесс преобразования широтно-импульсной модуляции. В его основу заложен принцип выработки импульсов одинаковой частоты, но с разной длительностью включения.

    Подача импульса соответствует обозначению логической единицы, а отсутствие — нуля. При этом они все равны по величине амплитуды и частоте (имеют одинаковый период колебаний Т). Продолжительность включенного состояния единицы и его отношение к периоду меняются и позволяют управлять работой электронных схем.

    Типовые изменения ШИП-последовательностей показаны на графике.

    Контроллеры обычно создают подобные импульсы с частотой 30÷60 кГц.

    В качестве примера можно привести контроллер, выполненный на микросхеме TL494. Для настройки частоты выработки его импульсов используется схема, состоящая из резисторов с конденсаторами.

    Работа каскада из силовых ключей

    Он состоит из мощных транзисторов, которые подбираются из биполярных, полевых или IGBT-моделей. Для них может быть создана индивидуальная система управления на других маломощных транзисторах либо интегральных драйверах.

    Силовые ключи могут быть включены по различным схемам:

    со средней точкой.

    Импульсный трансформатор

    Первичная и вторичная обмотки, смонтированные вокруг г магнитопровода из феррита или альсифера, способны надежно передавать высокочастотные импульсы с частотой вплоть до 100 кГц.

    Их работу дополняют цепочки из фильтров, стабилизаторов, диодов и других компонентов.

    Импульсные блоки питания без гальванической развязки

    В импульсных блоках питания, разработанных по алгоритмам, исключающим гальваническое разделение, высокочастотный разделительный трансформатор не используется, а сигнал поступает сразу на фильтр нижних частот. Подобный принцип работы схемы показан ниже.

    Особенности стабилизации выходного напряжения

    Все импульсные блоки питания имеют в своем составе элементы, осуществляющие отрицательную обратную связь с выходными параметрами. За счет этого они обладают хорошей стабилизацией выходного напряжения при изменяющихся нагрузках и колебаниях питающей сети.

    Способы реализации обратной связи зависят от применяемой схемы для работы блока питания. Она может осуществляться у блоков, работающих с гальванической развязкой за счет:

    1. промежуточного воздействия выходного напряжения на одну из обмоток высокочастотного импульсного трансформатора;

    2. применения оптрона.

    В обоих случаях эти сигналы управляют скважностью импульсов, подаваемых на выход ШИМ-контроллера.

    При использовании схемы без гальванической развязки обратная связь обычно создается за счет подключения резистивного делителя напряжения.

    Преимущества импульсных блоков питания над обычными аналоговыми

    При сравнении конструкций блоков с равными показателями выходных мощностей импульсные блоки питания обладают следующими достоинствами:

    1. уменьшенный вес;

    2. повышенный КПД;

    3. меньшая стоимость;

    4. расширенный диапазон питающих напряжений;

    5. наличие встроенных защит.

    1. Пониженный вес и габариты импульсных блоков питания объясняются переходом от преобразований низкочастотной энергии мощными и тяжелыми силовыми трансформаторами с управляющими системами, расположенными на больших радиаторах охлаждения и работающими в постоянном линейном режиме, к технологиям импульсного преобразования и регулирования.

    За счет повышения частоты обрабатываемого сигнала сокращается емкость конденсаторов у фильтров напряжения и, соответственно, их габариты. Также упрощается их схема выпрямления вплоть до перехода к самой простой — однополупериодной.

    2. У низкочастотных трансформаторов значительная доля потерь энергии создается за счет выделения и рассеивания тепла при выполнении электромагнитных преобразований.

    В импульсных блоках наибольшие потери энергии создаются во время возникновения переходных процессов при коммутациях каскадов силовых ключей. А в остальное время транзисторы находятся в устойчивом положении: открыты или закрыты. При таком их состоянии создаются все условия для минимальной потери электроэнергии, когда КПД может составлять 90÷98%.

    3. Цена на импульсные блоки питания постепенно снижается за счет постоянно проводимой унификации элементной базы, которая производится широким ассортиментом на полностью механизированных предприятиях со станками-роботами. К тому же режим работы силовых элементов на основе управляемых ключей позволяет использовать менее мощные полупроводниковые детали.

    4. Импульсные технологии позволяют запитывать блоки питания от источников напряжения с разной частотой и амплитудой. Это расширяет область их применения в условиях эксплуатации с различными стандартами электрической энергии.

    5. Благодаря использованию малогабаритных полупроводниковых модулей, работающих по цифровым технологиям, в конструкцию импульсных блоков удается надежно встраивать защиты, контролирующие возникновение токов коротких замыканий, отключения нагрузок на выходе прибора и другие аварийные режимы.

    У обычных трансформаторных блоков питания такие защиты создавались на старой электромеханической, релейной, полупроводниковой базе. Применять сейчас для них цифровые технологии в большинстве схем не имеет смысла. Исключение составляют случаи питания:

    маломощных цепей управления сложной бытовой техники;

    слаботочных устройств управления высокой точности, например, используемых в измерительной технике или метрологических целях (цифровые счетчики электроэнергии, вольтметры).

    Недостатки импульсных блоков питания

    В/ч помехи

    Поскольку импульсные блоки питания работают по принципу преобразования высокочастотных импульсов, то они в любом исполнении вырабатывают помехи, транслируемые в окружающую среду. Это создает необходимость их подавления различными способами.

    В отдельных случаях помехоподавление может быть неэффективным, что исключает использование импульсных блоков питания для отдельных типов точной цифровой аппаратуры.

    Ограничения по мощности

    Импульсные блоки питания имеют противопоказание к работе не только на повышенных, но и пониженных нагрузках. Если в выходной цепи произойдет резкое снижение тока за предел минимального критического значения, то схема запуска может отказать или блок станет выдавать напряжение с искаженными техническими характеристиками, не укладывающимися в рабочий диапазон.

    Импульсные блоки питания. Виды и работа. Особенности и применение

    Практически в каждом электронном приборе есть блок питания – важный элемент монтажной схемы. Блоки применяются в устройствах, требующих пониженного питания. Базовой задачей блока питания считается уменьшение сетевого напряжения. Первые импульсные блоки питания сконструированы после изобретения катушки, которая работала с переменным током.

    Применение трансформаторов дало толчок развития блоков питания. После выпрямителя тока осуществляется выравнивание напряжения. В блоках с преобразователем частоты этот процесс проходит по-другому.

    В импульсном блоке основу составляет инверторная система. После выпрямления напряжения образуются прямоугольные импульсы с высокой частотой, подаются на фильтр выхода низкой частоты. Импульсные блоки питания преобразовывают напряжение, отдают мощность на нагрузку.

    Рассеивание энергии от импульсного блока не происходит. От линейного источника идет рассеивание на полупроводниках (транзисторах). Его компактность и малый вес также дает превосходство над трансформаторными блоками при одинаковой мощности, поэтому часто линейные блоки заменяют импульсными.

    Принцип действия

    Работа ИБП простой конструкции следующая. Если входной ток является переменным, как в большинстве бытовых приборах, то сначала происходит преобразование напряжения в постоянное. Некоторые конструкции блоков имеют переключатели, удваивающие напряжение. Это делается для того, чтобы подключаться к сети с разным номиналом напряжения, например, 115 и 230 вольт.

    Выпрямитель выравнивает переменное напряжение и на выходе отдает постоянный ток, который поступает в фильтр конденсаторов. Ток от выпрямителя выходит в виде малых импульсов высокой частоты. Сигналы обладают высокой энергией, за счет которой снижается коэффициент мощности трансформатора импульсов. Благодаря этому габариты импульсного блока небольшие.

    Чтобы скорректировать уменьшение мощности в новых блоках питания применяют схему, в которой ток на входе получается в виде синуса. По такой схеме смонтированы блоки в компьютерах, видеокамерах и других устройствах. Импульсный блок работает от постоянного напряжения, проходящего через блок, не изменяясь. Такой блок называют обратноходовым. Если он служит для 115 В, для работы на постоянном напряжении необходимо уже 163 вольта, это рассчитывается как (115 × √2).

    Для выпрямителя такая схема вредна, так как половина диодов не используется в работе, это вызывает перегрев рабочей части выпрямителя. Долговечность в этом случае снижается.

    После выпрямления напряжения сети в действие вступает инвертор, который преобразовывает ток. Пройдя через коммутатор, имеющий большую энергию выхода, из постоянного получается переменный ток. С обмоткой трансформатора в несколько десятков витков и частотой сотни герц блок питания работает в качестве усилителя низкой частоты, она получается больше 20 кГц, она не доступна слуху человека. Коммутатор изготовлен на транзисторах с многоступенчатым сигналом. Такие транзисторы имеют низкое сопротивление, высокую возможность прохода токов.

    Схема работы ИБП

    В сетевых блоках вход и выход изолируют между собой, в импульсных блоках ток применяется для первичной обмотки высокой частоты. На вторичной обмотке трансформатор создает нужное напряжение.

    Для напряжения выхода более 10 В применяют кремниевые диоды. На низких напряжениях ставят диоды Шоттки, которые имеют достоинства:
    • Быстрое восстановление, что дает возможность иметь малые потери.
    • Малое падение напряжения. Для снижения напряжения выхода применяют транзистор, в нем выпрямляется основная часть напряжения.

    Далее напряжение сглаживается фильтром, в него входят конденсатор, дроссель. Для частот коммутации выше требуются составляющие с малой индуктивностью и емкостью.

    Схема импульсного блока минимального размера

    В простой схеме ИБП вместо трансформатора применен дроссель. Это преобразователи для понижения или повышения напряжения, относятся к самому простому классу, применяется один переключатель и дроссель.

    Некоторые виды ИБП
    • Простой ИБП на IR2153, распространен в России.
    • Импульсные блоки питания на TL494.
    • Импульсные блоки питания на UC3842.
    • Гибридного типа, из энергосберегающей лампы.
    • Для усилителя с повышенными данными.
    • Из электронного балласта.
    • Регулируемый ИБП, механическое устройство.
    • Для УМЗЧ, узкоспециализированный блок питания.
    • Мощный ИБП, имеет высокие характеристики.
    • На 200 В – на напряжение не более 220 вольт.
    • Сетевой ИБП на 150 ватт, только для сети.
    • Для 12 В – нормально работает при 12 вольтах.
    • Для 24 В – работает только на 24 вольта.
    • Мостовой – применена мостовая схема.
    • Для усилителя на лампах – характеристики для ламп.
    • Для светодиодов – высокая чувствительность.
    • Двухполярный ИБП, отличается качеством.
    • Обратноходовый, имеет повышенные напряжение и мощность.
    Особенности

    Простой ИБП может состоять из трансформаторов малых размеров, так как при повышении частоты эффективность трансформатора выше, требования к размерам сердечника меньше. Такой сердечник изготовлен из ферромагнитных сплавов, а для низкой частоты используется сталь.

    Напряжение в блоке питания стабилизируется путем обратной связи отрицательной величины. Осуществляется поддержка напряжения выхода на одном уровне, не зависит от нагрузки и входных колебаний. Обратная связь создается разными методами. Если в блоке есть гальваническая развязка от сети, то применяется связь одной обмотки трансформатора на выходе или с помощью оптрона. Если развязка не нужна, то используют простой резистивный делитель. За счет этого напряжение выхода стабилизируется.

    Особенности лабораторных блоков

    Принцип действия осуществлен на активном преобразовании напряжения. Для удаления помех ставят фильтры в конце и начале цепи. Насыщение транзисторов положительно отражается на диодах, имеется регулировка напряжения. Встроенная защита блокирует короткие замыкания. Кабели питания применены немодульной серии, мощность достигает 500 ватт.

    В корпусе установлен вентилятор охлаждения, скорость вентилятора регулируется. Наибольшая нагрузка блока составляет 23 ампера, сопротивление 3 Ом, наибольшая частота 5 герц.

    Применение импульсных блоков

    Сфера их использования постоянно растет как в быту, так и в промышленном производстве.

    Импульсные блоки питания применяются в источниках бесперебойного питания, усилителях, приемниках, телевизорах, зарядных устройствах, для низковольтных линий освещения, компьютерной, медицинской технике и других различных приборах, и устройствах широкого назначения.

    Достоинства и недостатки
    ИБП имеет следующие преимущества и достоинства:
    • Небольшой вес.
    • Увеличенный КПД.
    • Небольшая стоимость.
    • Интервал напряжения питания шире.
    • Встроенные защитные блокировки.

    Уменьшенная масса и размеры связано с применением элементов с радиаторами охлаждения линейного режима, импульсного регулирования вместо тяжелых трансформаторов. Емкость конденсаторов уменьшена за счет увеличения частоты. Схема выпрямления стала проще, самая простая схема – однополупериодная.

    У трансформаторов низкой частоты теряется много энергии, рассеивается тепло во время преобразований. В ИБП максимальные потери возникают при переходных процессах коммутации. В другое время транзисторы устойчивы, они закрыты или открыты. Созданы условия для сохранения энергии, КПД достигает 98%.

    Стоимость ИБП снижена из-за унификации элементов широкого ассортимента на роботизированных предприятиях. Силовые элементы из управляемых ключей состоят из полупроводников меньшей мощности.

    Технологии импульсов дают возможность применять сеть питания с разной частотой, что расширяет применение блоков питания в различных сетях энергии. Модули на полупроводниках с небольшими габаритами с цифровой технологией имеют защиты от короткого замыкания и других аварий.

    Недостатки

    Импульсные блоки питания функционируют с помощью преобразования импульсов высокой частоты, создают помехи, уходящие в окружающую среду. Возникает необходимость подавления и борьбы с помехами разными методами. Иногда подавление помех не дает эффекта, и применение импульсных блоков становится невозможным для некоторых типов устройств.

    Импульсные блоки питания

    Блоки питания (БП) предназначены для реализации вторичной мощности в электрических цепях, а также для преобразования напряжения до необходимых значений. Элементы могут быть встроены в оборудование или подключаться самостоятельным звеном.

    Виды блоков питания

    Существует два принципа преобразования электроэнергии в устройствах: на основе аналогового трансформатора и на импульсных блоках питания (ИБП).

    Трансформаторные БП. Особенность блоков питания такого типа заключается в использовании силового трансформатора для изменения напряжения в сети. Устройства понижают амплитуду синусоидальной гармоники и направляют ее в выпрямитель, состоящий из силовых диодов. Сглаживание происходит за счет параллельно подключенной емкости. Окончательная стабилизация питающего напряжения осуществляется в полупроводниковой схеме с резисторами.

    Трансформаторные преобразователи до недавнего времени были единственными в своем роде, но имели недостатки:

    • большой вес и крупные габариты;
    • высокую стоимость, зачастую многократно превосходящую цену остальных компонентов сети.

    Импульсные БП. В конструкции устройства нет понижающего трансформатора. Почти во всей современной аппаратуре установлены именно импульсные блоки питания как наиболее компактные и эффективные.

    Преимущества и недостатки импульсных блоков питания

    Основные преимущества ИБП:

    • Малый вес и компактные размеры. Уменьшение габаритов устройств обусловлено переходом от использования тяжелых силовых трансформаторов. В ИБП нет линейных управляющих систем, которые требуют установки больших охлаждающих радиаторов. Повышение частоты обрабатываемых сигналов также позволило уменьшить размеры конденсаторов.
    • Высокий КПД. Низкочастотные трансформаторы характеризуются значительными потерями энергии в виде тепла, которое образуется в результате электромагнитных преобразований. В ИБП максимальные потери происходят в каскаде силовых ключей во время переходных процессов, а все остальное время транзисторы устойчивы. Потери энергии сведены к минимуму. КПД устройств достигает 98 %.
    • Широкий диапазон входных напряжений. Область применения устройств значительно расширена. Импульсные технологии позволяют использовать блоки питания в сетях с различными стандартами электроэнергии.
    • Встроенные системы защиты. Большинство моделей имеют автоматическую защиту от токов короткого кроткого замыкания, системы аварийного отключения нагрузок и т. д. Защитные устройства надежно встраиваются в конструкцию блоков благодаря применению миниатюрных цифровых полупроводниковых модулей.
    • Доступная стоимость. Элементная база ИБП постоянно унифицируется. Снижается стоимость на основные компоненты устройств, которые выпускаются серийно на автоматических станках. Дополнительное сокращение затрат достигается за счет использования менее мощных полупроводников.

    Недостатками ИБП являются:

    • Ограничения по мощности. Существуют противопоказания, как при высоких, так и при низких нагрузках. Если в выходной цепи ток упадет ниже критического значения, то блок начинает генерировать напряжение с искаженными характеристиками, либо полностью отказывает схема запуска.
    • Наличие высокочастотных помех. Блоки вырабатывают их в любом исполнении. Высокочастотные помехи транслируются в окружающую среду, поэтому необходимо дополнительно решать вопрос об их подавлении. В некоторых видах чувствительной цифровой аппаратуры использование ИБП по этой причине невозможно.

    Принцип работы импульсного источника питания

    Устройство работает по принципу инвертора. Сначала переменное напряжение в блоке преобразуется в постоянное, а затем снова в переменное, но уже с необходимой частотой.

    Схематически устройство можно представить как совокупность трех цепей:

    • ШИМ-контроллера, который регулирует преобразование широтно-импульсной модуляции;
    • каскада силовых ключей, подключенных по мостовой, полумостовой схеме или по схеме со средней точкой;
    • импульсного трансформатора.

    Взаимодействие элементов импульсного БП происходит по следующей схеме:

    • напряжение 220В поступает на выпрямитель. Амплитуда сглаживается за счет работы конденсаторов емкостного фильтра;
    • проходящие синусоиды выпрямляются диодным мостом;
    • транзисторная схема преобразует ток в импульсы прямоугольной формы и высокой частоты.

    Преобразование синусоид в импульсы может выполняться с гальваническим отделением питающей сети от выходных сетей или без нее.

    Виды импульсных блоков питания

    С гальванической развязкой. Высокочастотные сигналы поступают на трансформатор, ответственный за гальваническую развязку цепей. Устройства такого типа имеют более компактный магнитопровод и характеризуются повышенной эффективностью использования. Чаще всего сердечник трансформатора изготавливают из ферромагнетиков, а не из электротехнических сталей, что также позволяет уменьшить размеры элементов.

    Без гальванической развязки. В схеме импульсного БП отсутствует высокочастотный разделительный трансформатор. Питающий сигнал поступает на фильтр нижних частот.

    Принципиальная схема импульсного блока питания

    Основные элементы импульсных блоков питания:

    • сетевой выпрямитель;
    • накопительная фильтрующая емкость;
    • силовой транзистор;
    • генератор;
    • транзисторная схема обратной связи;
    • оптопара;
    • импульсный источник питания;
    • выходной диодный выпрямитель;
    • цепи управления выходного напряжения;
    • фильтрующие конденсаторы;
    • дроссели, предназначенные для диагностики и коррекции напряжения;
    • выходные разъемы.

    Если в устройстве используется преобразователь постоянного напряжения, то первые два компонента становятся не нужными. Сигнал проходит непосредственно на ШИМ (широтно-импульсный модулятор). Этот элемент является самым сложным в конструкции ИБП. Его основные функции:

    • генерация импульсов высокой частоты;
    • контроль и коррекция частотной последовательности с учетом данных обратной связи;
    • защита от перегрузок.

    С ШИМ-модуля сигнал поступает на ключевые транзисторы. Их силовые выводы нагружены на первичную обмотку высокочастотного трансформатора. В конструкции ИБП вместо обычных биполярных транзисторов используют элементы MOSFET или IGBT, которые характеризуются минимальным падением напряжения и быстродействием.

    Со вторичной обмотки импульсного трансформатора (таких элементов может быть несколько в цепи) напряжение подается на выходные диоды с повышенной рабочей частотой. Чаще всего в конструкциях используют диоды Шоттки.

    Функция выходного фильтра – уменьшение пульсаций выпрямленного напряжения.

    Сферы применения импульсных блоков питания

    Малогабаритные ИБП на интегральных микросхемах применяются в конструкции зарядных устройств для электронных гаджетов: планшетов, телефонов, электронных книг. Элементы такого типа востребованы также в производстве телевизоров, усилителей, медицинских приборов, низковольтных осветительных установок.

    Выбирайте и заказывайте блоки питания в каталоге компании «ПРОМАИР». Мы предлагаем широкий модельный ряд, выгодные цены, предоставляем грамотные консультации по характеристикам устройств. Для связи со специалистами позвоните по телефонам +375 (17) 513-99-92 или +375 (17) 513-99-93.

    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: :???: :?: :!: