Саморегулирующийся тепловой кабель – Саморегулирующий греющий кабель: устройство и принцип работы

220v.guru

Греющий кабель саморегулирующийся для обогрева труб и защиты системы

Чтобы обеспечить надёжную защиту трубопроводной системы от промерзания в холодное время года, одной теплоизоляции может оказаться недостаточно. Ещё одним эффективным способом защиты может стать использование саморегулирующегося греющего кабеля.

Задачи и разновидности греющих кабелей

Любой греющий кабель для труб представляет собой, по сути, простой металлический провод. При пропускании через него электрического тока, он излучает тепловую энергию и сообщает некоторую её часть трубопроводной системе. Регулировка силы тока позволяет менять температуру нагрева кабеля.

Необходимость использования греющего кабеля появляется при опускании температуры внутри трубопровода ниже +5 градусов.

Существует две разновидности греющих кабелей:

• Резистивный. Принцип действия такого кабеля основан на свойствах металлов выделять тепло при прохождении электрического тока. Главный недостаток резистивного кабеля – он работает независимо от внешних параметров. Неважно, какая температура на улице, резистивный всегда греется на полную мощность, потребляя большое количество электроэнергии. Для уменьшения расходов в схему часто включают температурные датчики и терморегуляторы.
• Саморегулирующийся. Представляет собой металлополимерную матрицу, которая обладает свойством изменять количество выделяемого тепла в зависимости от температуры.

Особенности саморегулирующейся электрической ленты

Эта разновидность греющего кабеля позволяет сделать процесс обогрева трубопровода максимально эффективным и малозатратным.

В сравнении с иными видами, саморегулирующийся имеет целый ряд важных преимуществ. Такое решение считается очень экономичным, поскольку электричество потребляется не постоянно, а лишь по мере необходимости. При перехлесте участков кабеля, место контакта попросту будет меньше греться, без малейшего ущерба для работоспособности системы. Резистивный кабель в подобном случае с большой долей вероятности перегорит.

И ещё одно важное отличие:

• Резистивный кабель продаётся только готовыми бухтами фиксированной протяжённости. Его концевая втулка может быть правильно смонтирована только в заводских условиях, поэтому обрезать его нельзя. Этот факт может доставить массу неудобств, особенно при внутренней прокладке.
• Кабель саморегулирующийся можно обрезать без ущерба для его работоспособности. На изделиях большинства производителей предусмотрены метки на местах реза. Шаг разметки, как правило, составляет 20 или 50 см.

Единственный недостаток саморегулирующегося кабеля – достаточно высокая стоимость. К счастью, развитие технологии производства позволило в последние годы сделать его гораздо более доступным для потребителей.

Принцип работы саморегулирующегося кабеля

Действие саморегулирующегося греющего кабеля основано на свойствах некоторых полимеров менять конфигурацию расположения своих мельчайших частиц под действием температуры. Матрица из такого полимера, смешанного с токопроводящим компонентом (чаще всего используется графит), помещается между двумя металлическими проводниками.

• При увеличении окружающей температуры, матрица (либо отдельные её участки) нагревается. При этом полимер расширяется, частицы проводника отдаляются и их электрическая проводимость уменьшается. Это приводит к падению силы тока и уменьшению нагрева.
• При охлаждении, напротив, полимер сжимается, токопроводящие частицы сближаются и провоцируют разогрев участка кабеля из-за возросшей силы тока.

Ещё одним несомненным преимуществом саморегулирующегося кабеля является избирательность разогрева. Он самостоятельно распределяет интенсивность нагрева по всей длине трассы. Остывшие участки он подогревает до необходимой температуры, на тёплых отрезках поддерживает оптимальный нагрев.

Комплект поставки, как правило, включает сам греющий кабель и так называемую холодную часть – участок провода для подключения к источнику электричества. Некоторые производители сразу соединяют холодный провод с греющим, другие – оставляют эту работу покупателям. В этих случаях он комплектуется необходимым количеством термоусадочных трубок, соединительных клемм и специальной концевой втулкой.

А вот термодатчик скорее всего придётся приобретать отдельно. Блок автоматической терморегуляции крепится на стене, устанавливается в стандартный электрощит, либо закрепляется непосредственно на трубопроводе. Доступны и компактные разновидности, устанавливаемые на холодной части кабеля.

Как правильно смонтировать систему обогрева?

Практикуется два способа монтажа греющего кабеля – внутренний и наружный. В первом кабель заводится внутрь трубопровода, во втором наматывается на трубу или крепится вдоль всей её протяжённости.

Обратите внимание! Для внутренней прокладки подойдёт кабель любой формы сечения. Для наружного монтажа лучше предпочесть ленточный (сплюснутый) формат изделия, обеспечивающий лучший контакт с поверхностью трубы.

Помимо определения способа прокладки и формы сечения, не менее важно правильно подобрать мощность изделия. В свободной продаже доступен саморегулирующийся кабель с показателями мощности от 10 до 60 Вт/погонный метр.

Для небольших бытовых проектов при выборе можно ориентироваться на такие правила:

• Для внутренней прокладки чаще всего окажется достаточно кабеля с мощностью 10 Вт/м.
• Для трубопроводов диаметром то ½ до ¾ дюйма подойдёт саморегулирующийся кабель на 17 Вт/м.
• ¾ — 1 ½ дюйма – 27 Вт/м.
• Свыше 100 мм – 31 и более Вт/м.

Наружный монтаж

Самый распространённый вариант расположения саморегулирующегося кабеля при таком варианте монтажа – в одну линию вдоль нижней части трубопровода. Во-первых, такое расположение практически исключает вероятность механических повреждений кабеля (при падении тяжёлых предметов сверху, к примеру).

Вторая причина заключается в том, что жидкие среды внутри трубопровода скапливаются преимущественно в нижней части, поэтому именно она нуждается в прогреве в первую очередь. Если мощности одного кабеля будет явно недостаточно, можно поступить несколькими способами:

• Уложить вокруг трубопровода спиралью.
• Приобрести кабель большей мощности.
• Уложить вдоль трубопровода несколько ниток кабеля.

Способ фиксации кабеля во многом зависит от материала, из которого изготовлены трубы. Для пластика наилучшим вариантом станет закрепление при помощи алюминиевого скотча. Скотч оборачивается вокруг трубопровода через равные расстояния, исключающие провисание греющего кабеля. После этого кабель дополнительно проклеивается таким же скотчем вдоль всей длины трубопровода.

На металлическом трубопроводе кабель фиксируется кольцевым методом с применением термостойкой липкой ленты или пластикового бандажа.

Обратите внимание! На поворотах трубопровода саморегулирующийся греющий кабель правильно располагать ближе к внешнему радиусу изгиба.

Массивные узлы трубопроводной системы (краны, фитинги, фланцы и т.п.) требуют усиленного прогрева, поэтому он здесь укладывается по особой схеме. Термодатчик, напротив, следует устанавливать в самом холодном месте системы.

Внутренний монтаж

Для прокладки внутри трубопровода подойдёт специальный саморегулирующийся кабель с усиленной изоляцией. В месте входа кабеля монтируется тройник, в один из концов которого устанавливается втулка уплотнения. Здесь стоит помнить, что сборные элементы узла должны быть нанизаны на кабель до момента соединения с холодным проводом.

После этого саморегулирующийся кабель аккуратно вводится внутрь трубопровода на необходимую длину, а сальниковый узел собирается и обжимается для обеспечения герметичности места ввода.

Это важно! Категорически запрещается проводить кабель через элементы запорной арматуры (вентили, задвижки, краны и т.п.).

Таким способом можно обеспечивать прогрев только прямых участков трубопровода, либо отрезков с минимальным числом изгибов. Среди прочих недостатков внутреннего монтажа можно отметить сужение рабочего пространства трубопровода и сложность его механической прочистки в случае необходимости.

Теплоизоляция саморегулирующегося греющего кабеля

Минеральная вата для теплоизоляции обогреваемого трубопровода не подойдёт. Материал очень чувствителен к попаданию влаги. В намокшем состоянии практически утрачивает теплоизоляционные качества, а после высыхания может рассыпаться в труху.

Не обеспечат должного уровня защиты и утеплители, сжимающиеся под действием нагрузки (к примеру, поролон). Они хороши лишь тогда, когда трубопровод проложен открытым способом, либо проходит в специальной канализации.

Очень практичным вариантом может стать специальная скорлупа – жёсткий утеплитель из пенополистирола, по форме повторяющий контуры трубопровода. Такой материал не боится воды, устойчив к нагрузкам и обладает превосходными теплоизоляционными качествами.

Монтаж теплоизоляционных элементов рекомендуется производить одновременно с прокладкой кабеля. Это поможет минимизировать риск его случайного повреждения. Устанавливать элементы следует осторожно, чтобы не сместить кабель. Места стыков и торцы соответствующим образом защищаются от проникновения влаги.

Если следовать этим рекомендациям, система подогрева трубопровода саморегулирующимся кабелем будет исправно служить долгие годы, обеспечивая надёжную защиту от промерзания в холодное время года.

infotruby.ru

Греющий кабель: виды и сферы применения

В стремлении к совершенству в строительстве жилых зданий, других сооружений, при повышении эффективности производственных объектов активно применяются новейшие технологии. Одним из таких технических решений является использование греющих кабелей, укладка и подключение которых может производиться своими руками. Для этого к изделиям прилагается инструкция, но также есть еще некоторые нюансы, которые надо узнать у специалистов. Их применение практически универсально, а монтировать греющий кабель для водопровода и других устройств легко, что позволяет широко использовать технологию в различных сферах.

Применение греющего кабеля на кровле и водосточных трубах зданий

Применение

Принцип действия, а также простота и универсальность применения греющего кабеля открывает широкие просторы для его использования. Чаще всего греющий кабель для водопровода служит для решения следующих задач:

• Подогрев кровельных покрытий, систем водостока, трубопровода, труб на крышах зданий. Провод крепится как снаружи, так и внутри трубы. Когда система обогрева включена, это исключает обледенение на краях кровли, падение кусков льда и разрушение трубопровода, что способствует более безопасной эксплуатации зданий для людей.
• Обогрев напольного покрытия – делает жилье теплым и уютным в холодное время года.

Монтаж греющего кабеля в напольное покрытие

• В жилых зданиях и производственных помещениях применяют греющий кабель для водопровода, поддерживая с его помощью плюсовую температуру труб в сети. Подогрев трубопровода, расположенного под землей и на открытых участках улицы, предотвращает замерзание транспортируемых жидкостей и самой трубы.

Пример использования греющего кабеля для труб

• Обогрев садовых дорожек, отдельных участков тротуаров, ступенек, что исключает падения и травматизм прохожих на обледенелой поверхности.

Обогрев кабелем ступеней на входе в дом

Виды

Все греющие кабели делятся на два вида:

• резистивный кабель;
• саморегулирующийся.

Резистивный кабель

Резистивный кабель считается наиболее доступным по цене для потребителей, его производство не требует сложных технологий и больших финансовых затрат. Длина кабеля и мощность производятся с постоянной величиной, его нельзя резать на части. Если кабель укоротить, сопротивление увеличится, и при этом возрастет температура токопроводящих жил выше допустимой, что приведет к обрыву цепи. Резистивный вариант обеспечивает равномерный нагрев по всей длине. Поэтому при проектировании обогрева следует определить, сколько надо кабеля и выбрать подходящую длину.

Существует несколько способов, как подключить греющий кабель, который будет использоваться для водопровода, системы водостока и других целей. Самым простым считается обычное подключение в розетку. Более сложные способы предусматривают соединение элементов схемы через датчики. Кроме того, к ним необходимо установить электронное оборудование, которое регулирует мощность, чтобы поддерживалась заданная температура нагрева.

Существует несколько разновидностей конструктивного исполнения резистивного кабеля:

• Одножильный самый простой по конструкции, наружная термостойкая оболочка, под ней экранирующая медная оплетка на фторопластовой изоляции, в центре которой токопроводящая нагревательная жила.

Одножильная конструкция укладывается таким образом, чтобы концы кабеля можно было соединить на общем клеммнике в одном месте. При этом рассчитывается, сколько надо кабеля, чтобы его можно было вернуть к источнику напряжения. Эта особенность вызвана тем что, подключить оба конца надо в одну розетку. Это можно сделать своими руками так же просто, как вставить вилку в розетку от любого бытового электрического прибора.

• Двухжильный кабель раскладывается на всю длину, подключается с одной стороны, на втором конце ставится герметичная муфта. Это делает работы по монтажу еще проще.

Строение одножильного и двухжильного кабелей

• Зональный нагревающий кабель тоже является одной из разновидностей резистивного варианта. Конструкция двужильного кабеля была усовершенствована добавлением спиральных нагревающих проводов между основными двумя жилами на равных участках длины, имеющих одинаковую мощность. Это дало возможность нарезать его частями с установленным шагом. Недостатком такой конструкции является возможность перегорания спиральных проводов на отдельных участках. Такая неисправность приводит к возникновению холодной зоны вначале или конце контура.

Схема зонального кабеля

Важные детали при монтаже резистивных моделей своими руками:

• никогда не допускайте пересечения, укладывая кабель на обогреваемую поверхность;
• не используйте для антиобледенения или труб кабели для теплых полов, изоляция которых не имеет должной влагоустойчивой защиты;
• грамотно просчитайте необходимую мощность, тепловые затраты.  В расчете должны учитываться влажность, температура, площадь и материал обогреваемой поверхности. Недостаточный отвод тепла приведет к сокращению срока службы обогревающей конструкции.

Основными преимуществами  считают низкие цены, простоту конструкции и монтаж греющего кабеля, низкие пусковые токи, стабильность параметров на протяжении всего срока эксплуатации, высокую надежность.

Саморегулирующийся кабель

Принцип действия кабеля совершенно другой. Конструкция саморегулирующего нагревателя представляет собой расположенную между токоведущими жилами матрицу из полупроводникового эластичного материала. Температура среды вокруг кабеля влияет на величину сопротивления полупроводникового материала матрицы, изменяя потребляемую мощность и интенсивность обогрева.

Процесс саморегулирования нагрева

Выделение тепла осуществляется на холодных участках, сопротивление полупроводника матрицы там увеличивается. В теплой зоне сопротивление и нагрев уменьшаются. Такой принцип работы существенно экономит расход электроэнергии. Саморегулирующийся обогрев очень эффективен в системах антиобледенения и для труб подземных коммуникаций. В процессе монтажа его можно разделить на участки любой длины своими руками, не обращаясь к специалистам, без ущерба для эксплуатационных характеристик. При этом нет необходимости обогрева всего трубопровода. Обогревающий провод нужен для трубы только на участках, где наиболее вероятно ее перемерзание, например, при вводе в дом. Несмотря на высокую цену кабеля он очень востребован, первоначальные затраты быстро окупаются в процессе эксплуатации при экономии электроэнергии.

Достоинства кабеля

Монтажники, прокладывающие обогревающий кабель, отмечают следующие положительные стороны этой технологии:

• простота выполняемой работы, не требующая высокой квалификации работников;
• возможность монтировать системы обогрева своими руками, но при условии выполнения грамотного расчета и соблюдения условий монтажа системы подогрева;
• экологически чистый процесс установки и эксплуатации;
• гибкость и эластичность позволяют прокладывать обогревающий кабель для сети из водопроводных труб, а также внутри и снаружи конструкций различной геометрической формы.

Подключение кабеля. Видео

Как осуществляется подключение саморегулирующегося греющего кабеля, можно узнать из видео ниже.

Трудно перечислить все возможности применения греющих систем. Многое зависит от назначения объектов, условий эксплуатации и грамотных решений проектировщиков. Практический опыт показывает, что применение греющих кабелей очень эффективно. Решив использовать эти технологии на своих объектах, стоит тщательно продумать все детали, посоветоваться со специалистами, чтобы в итоге получить максимальные преимущества. Кабель для обогрева и оборудование к нему можно установить своими руками, но при этом все нужно делать правильно. Для этого к каждому изделию прилагается подробная инструкция.

elquanta.ru

характеристики, принцип работы, особенности монтажа

Если речь идет об обычном проводе, то он функционирует на максимальной мощности постоянно. Что касается саморегулирующегося греющего кабеля, он способен менять интенсивность нагрева, что зависит от температуры поверхности и внешней среды. На разных участках может быть разная интенсивность, на которую влияют силы тока и сопротивление.

Принцип работы

Описываемые кабели всегда двужильные, что отличает их от обычных. Между жилами находится полупроводниковая матрица, которая выступает регулятором силы тока и сопротивления. Роль заземлителя играет оплетка, которая защищает от электромагнитного излучения и предохраняет изделия от механических воздействий.

Саморегулирующийся греющий кабель работает по принципу полупроводников, при этом сопротивление увеличивается при повышении температуры, что снижает силу тока. При меньшей температуре нагрева снижается сила тока, как и энергопотребление. Такие способы обогрева очень удобны еще и по той причине, что на разных участках кабеля может быть разная интенсивность нагрева. Это актуально, например, когда один из участков крыши находится на солнце, а другой — в тени.

Для того чтобы нагрев не происходил при повышении температуры больше + 5 ˚С, система дополняется терморегулятором. При этом рабочий ресурс кабеля не будет исчерпан раньше времени, ведь он будет работать лишь при необходимости. Принцип работы этого узла заключается в отключении подачи питания, когда температура достигает порогового значения, его можно указать самостоятельно.

Технические характеристики: мощность

Прежде чем осуществить выбор греющего кабеля, необходимо понимать, какими техническими характеристиками он должен обладать. Важно учесть еще и то, какие существуют потребности по обогреву. Одной из основных особенностей является мощность, которая измеряется в ваттах на погонный метр. Она зависит от модели и может варьироваться от 5 до 150 Вт/м. Чем меньше мощность, тем больше отдача тепла и потребление электричества.

Если саморегулирующийся греющий кабель необходим для обогрева водопровода, то лучше приобрести изделие с мощностью от 5 до 25 Вт/м. В зависимости от того, где будет осуществлен монтаж и где проходит водопровод, следует ориентироваться на такие мощности: водопровод в земле, а кабель снаружи трубы, мощность в этом случае должна быть равна 10 Вт/м или больше. Если же кабель находится внутри трубы, будет достаточно 5 Вт/м. Когда водопровод прокладывается по воздуху, мощность следует увеличить до 20 Вт/м или сделать ее больше.

Кабель и труба во всех случаях утепляются слоем теплоизоляции от 3 до 5 мм. Если использовать резистивный кабель, то мощность будет оставаться постоянной на протяжении трубы, и не будет зависеть от ее температуры. Если использовать резистивный греющий кабель, то мощность будет оставаться постоянной на всем протяжении, и не будет зависеть от температуры поверхности. Что касается саморегулирующегося греющего кабеля, то он будет уменьшать потребляемую мощность и температуру, если труба будет прогрета. Это позволяет экономить электроэнергию, а с увеличением рабочей мощности кабеля экономия будет более ощутимой.

Дополнительные характеристики: температура кабеля

Еще одной важной особенностью является рабочая температура. По ней кабели можно классифицировать по трем категориям. Они бывают низко-, средне- и высокотемпературными. У первых рабочая температура не превышает 65 ˚С, у вторых — 120, у третьих — 240 ˚С. Для того чтобы обогреть водопровод, следует использовать низкотемпературные кабели. Они не работают при температурах, близко подходящих к максимальным 65 ˚С.

Особенности монтажа

Перед монтажом важно учесть характеристики саморегулирующегося греющего кабеля, а также ознакомиться с особенностями прокладки изделий. Например, количество внешних проводов может достигать 4. Вдоль контура снизу прокладывается одиночный кабель. Крепление осуществляется алюминиевым скотчем, что увеличивает теплоотдачу. Это надежно и удобно. Такой способ позволяет обеспечить защиту от повреждений, а обогрев получается более эффективным, ведь вода обычно замерзает снизу.

Саморегулирующийся греющий кабель для труб может быть проложен спиралью. Этот способ — еще один вариант внешнего монтажа. Намотка осуществляется на трубу с шагом 5 см. Крепление производят монтажной лентой. Расход провода при этом увеличивается — его понадобится больше в 1,7 раза, чем длина трубопровода, но обогрев получается более эффективным и происходит быстрее.

Если работы необходимо осуществить в труднодоступных местах, то кабель необходимо намотать с припуском, а после обмотать трубу образовавшимися петлями. После того как нагревательная система будет установлена, обеспечивают ее термоизоляцию. На трубы канализации, включая ливневку, кабель укладывается по такому же принципу.

Дополнительно о наружной установке

Обогрев труб водопровода греющим саморегулирующимся кабелем со внутренним монтажом не рекомендуется осуществлять, если планируется использовать больше одного кабеля. Если труба имеет небольшой диаметр, в пределах 50 мм, то одного провода будет достаточно. Если же речь идет о большой трубе, то обычно используется от 2 до 4 штук, которые располагаются в областях с низкой температурой.

Монтаж саморегулирующегося греющего кабеля осуществляется и для труб, помещенных в грунт. Здесь можно использовать золотую середину: два кабеля при этом должны идти параллельно, вдоль противоположных сторон. Если крепления на алюминиевый скотч, который увеличивает теплоотдачу и защищает кабель, недостаточно, можно использовать более прочное крепление — на стяжки. Если при эксплуатации на отдельные участки трубы попадают прямые солнечные лучи, следует использовать стяжки черного цвета, которые устойчивы к ультрафиолету.

Проведение внутреннего монтажа

Саморегулирующийся греющий кабель для обогрева труб может быть проложен еще и внутри. Такие работы осуществляют, если другая методика не может быть применена. Здесь есть свои недостатки, которые выражены: в обрастании кабеля налетом, уменьшении просвета трубы, невозможности осуществить выход провода через тройники и запорную арматуру, снижение надежности контура, ведь происходит добавление еще одной точки — тройника. Но есть здесь и плюсы, которые выражены в том, что обогреватель напрямую контактирует с жидкостью, что увеличивает эффективность работы системы и снижает энергопотребление. Ремонтные работы не сопровождаются сложностью, ведь кабель необходимо лишь вытянуть и заменить.

Для того чтобы проложить саморегулирующийся греющий кабель внутри трубы, на него необходимо установить сальниковый узел. Для ввода в трубопровод осуществляют монтаж тройника. Далее можно заняться укладкой кабеля и герметизацией сальникового узла.

Прокладывать внутри трубы можно лишь тот кабель, который сертифицирован как пищевой. На изделии так и должно быть написано. Если таких данных нет, то необходимо потребовать сертификат соответствия. Если подобных сведений в паспорте не указано, вы должны обратить внимание на коды ОК 005 и ТН ВЭД.

Обогрев теплиц

В схемах отопления теплиц и монтажа теплого пола отличий почти нет. По сути, осуществляется тот же монтаж теплого пола, но под другое покрытие. Провод должен быть расположен на защитной сетке, которая укладывается на подушку из песка. Сверху располагается еще один песчаный слой, далее идет защитная сетка и плодородный грунт. В итоге вы должны получить многослойный пирог.

Он будет выглядеть по-другому, если вы планируете использовать самонагревающуюся плоскую ленту. Первой в данном случае устраивается термоизоляция, тогда как стальная сетка укладывается одним слоем. Если под грунтом систему смонтировать нет возможности, то нагревательные элементы можно расположить на стенах.

Особенности подключения

Вас, как и многих начинающих домашних мастеров, может заинтересовать вопрос о том, как подключить греющий саморегулирующийся кабель. Принцип проведения таких работ очень прост. Подключение осуществляется к сети 220. В этом случае задействуются токопроводящие жилы. Второй конец изолируется, чтобы исключить контакт между токопроводящими жилами. Понадобится еще и оплетка на заземление.

Какой способ подключения будет использоваться, зависит от того, какие инструменты у вас есть в наличии и как вы планируете использовать кабель. Однако схема остается одинаковой. При подключении вы можете использовать клеевой комплект муфт и кабели без экрана. Если прокладка осуществляется внутри трубы, то изделие будет отличаться наличием концевого колпачка. Нагревательный кабель запитывается от сети. Заземление нужно будет подключить, если кабель экранированный. Важно не забыть загерметизировать конец.

В заключение

Греющие кабели имеют широкую область использования. Их применяют для обогрева водопровода, кровель, полов, резервуаров и других емкостей. Если у вас недостаточно опыта, то определение параметров, типа и модели кабеля лучше доверить специалистам. Что касается системы водопровода, то при необходимости ее обогрева кабель может быть установлен не только снаружи, но и внутри трубы.

www.nastroy.net

Кабель саморегулирующийся для обогрева труб водопровода

Проблемным участком жизнеобеспечения частного дома является система водоснабжения, так как существует много затруднений в плане подачи воды, например, зимой. Под главным препятствием здесь понимается тот факт, что трубы могут просто замерзать зимой. Хотя их можно расположить ниже точки промерзания грунта, но полностью это от проблем не избавляет, так как место входа водопровода в дом в любом случае является критическим. При этом данная проблема относительно легко решается, если воспользоваться устройством в виде саморегулирующегося кабеля, что дает возможность обеспечить постоянное водоснабжение без каких-либо перебоев, связанных с низкими температурами окружающей среды.

Как устроен саморегулирующийся кабель?

Прежде чем узнать, как сделать подогрев, узнаем подробнее про сам кабель для подогрева водостоков. Рассматриваемый вид представляет собой электрический ленточный обогреватель, конструкцией которого предусмотрено наличие расположенных параллельно проводников, разделенных полимерной матрицей. Данная полупроводниковая матрица способна выделять тепло за счет того, что в ее середине находится нагревательный кабель для водопровода, способствующий непрерывности нагрева. Особенности этого продукта заключаются в следующем:

• можно обрезать кабель саморегулирующийся для обогрева труб в любом месте, что не приведет к появлению холодных зон;
• практическое отсутствие вероятности возникновения электрического пробоя;
• устойчивость к высокой влажности;
• прочность по отношению к истиранию и ударному воздействию;
• стойкость к воздействию химических веществ;
• автоматическая регулировка тепловой энергии, то есть выработка тепла кабелем имеет прямую зависимость от температуры внешней среды (здесь имеется в виду, что греющий кабель саморегулирующийся способен неравномерно нагреваться, то есть каждый из его участков реагирует на температуру окружающей среды и подстраивается под предлагаемые условия).

Принцип работы

Нагревательные кабели рассматриваемого вида, то есть ориентированные на автоматическое регулирование выделяемого тепла, имеют в своем составе полимерную матрицу, которая является элементом сопротивления, способным по-разному противодействовать силе тока в зависимости от степени своего нагрева. Непосредственно сам нагрев матрицы происходит из-за того, что она соприкасается с двумя проводниками, отдающими тепло за счет проходящего по ним тока. При нагреве матрицы ее сопротивление увеличивается, а величина тока уменьшается.

В связи с этим удается достичь определенного равновесия между мощностью потребления саморегулирующегося кабеля и его температурой. Например, более низкая температура окружающей среды приводит к большему выделению мощности, что также закономерно и в обратном порядке. Кабель для подогрева водопровода может находиться в среде, отличающейся по своим характеристикам на разных участках, поэтому температура кабеля также не будет одинаковой.

В результате удается добиться эффекта саморегулирования, когда энергия, выделяемая одним проводом, не является равномерной по всей его длине. Если определенные участки находятся в холодной среде, то происходит большее выделение энергии, а если в теплой, то меньшее. Этот же эффект позволяет избежать перегрева тех или иных участков кабеля, что обеспечивается разным их реагированием на изменение температурного фона.

Замыкание тока в саморегулирующемся кабеле происходит посредством матрицы параллельно. Это обеспечивает возможность подключения напряжения в 220 В (рабочего) к кабелю без ограничения его длины. Хотя это больше теория, так как ограничения все-таки есть, но они в большей мере связаны с параметрами токовой нагрузки и пускового тока, имеющие допустимые значения для медных шин. Несоблюдение этих параметров может привести к разрушению контактов, служащих для подсоединения медных шин и полимерной матрицы. Значения пускового тока системы превышают номинальные в два–три раза. При этом возможная длина секций составляет от 60 до 100 м, что зависит от типа используемого кабеля.

Положительные моменты саморегулирующихся кабелей

1. Если использовать резистивные кабели, то возникает проблема их перегрева, а это создает вероятность электрического пробоя. Такие изделия требуют наличия однородной среды на всей протяженности их прокладки, чего нельзя достичь на практике. Что касается саморегулирующихся кабелей, то здесь все идеально: на участках, где происходит уменьшение теплоотвода, температура в автоматическом режиме уменьшается, а на других остается неизменной.
2. Серьезные скачки напряжения практически не влияют негативно на саморегулирующийся кабель для водопроводных труб, то есть это не приводит к его сгоранию.
3. Резистивные кабели обусловливаются фиксированной длиной, которую изменить нельзя, что не относится к саморегулирующимся проводам в связи с возможностью их нарезки на куски нужной длины.
4. Автоматическая регулировка нагрева позволяет с успехом использовать саморегулирующиеся кабели на элементах запорно-регулировочных систем, так как применительно к рассматриваемому изделию допускается его монтаж способом перехлеста.

Классы кабеля в зависимости от температуры

Термокабели принято подразделять на три класса:

1. Низкотемпературные – подходят в качестве защиты трубопроводных труб от замерзания, а также в тех случаях, когда необходимо произвести оттаивание трубопровода небольшого диаметра. Параметр максимального нагрева составляет 65 °C, а удельная мощность – 15 Вт/м.
2. Среднетемпературные – обеспечивают обогрев водосточных труб, оттаивание кровли и замерзших труб, имеющих средний диаметр. Гарантируется нагрев до 120 °C с мощностью от 10 до 33 Вт/м.
3. Высокотемпературные – кабели этого вида находят применение в промышленности, так они способны нагреваться до 190 °C при мощности от 15 до 95 Вт/м.

С оплеткой или без: какой лучше?

Термокабели выпускаются с наличием оплетки или без нее, что определяет разные характеристики конечного изделия. Кабель, который не имеет оплетки, представляет собой непосредственно сам кабель и лишь один слой изоляции, являющийся внешним. Отсутствие оплетки значительно снижает стоимость этой продукции.

В случае же с термокабелем, дополненным оплеткой, которая состоит из медной проволоки, все кардинально меняется – изделие приобретает новые свойства. В частности, оно становится прочнее и надежнее, а оплетка также обеспечивает заземление. При этом его стоимость существенно возрастает.

Какая мощность потребуется?

Купить термокабель большой мощности без обоснования этой покупки с точки зрения ее актуальности – это неразумная трата денег. Оборудование должно соответствовать имеющимся нуждам. Если мощность изделия останется невостребованной, то увеличится пустое потребление электроэнергии.

Подбор мощности необходимо производить с учетом диаметра трубы. Больший диаметр – большая мощность провода. Упомянутое соотношение не идеально, так как существуют дополнительные параметры, влияющие на такие расчеты. Например, наличие и толщина слоя теплоизоляции на трубе обеспечивает снижение потерь тепла, поэтому кабель при этих условиях можно выбрать и менее мощный. Применительно к конкретному диапазону диаметров труб определимся с востребованной мощностью в каждом отдельном случае:

• от 15 до 25 мм – 10 Вт/м;
• от 25 до 40 мм – 16 Вт/м;
• от 40 до 60 мм – 24 Вт/м;
• от 60 до 80 мм и для 110-миллиметровых труб канализационных систем – 30 Вт/м;
• от 80 мм – 40 Вт/м.

Приведенной информации вполне достаточно, чтобы правильно определиться с покупкой саморегулирующегося кабеля, что позволит сэкономить деньги.

Прокладка термокабеля

Саморегулирующийся кабель может быть установлен внутри трубопровода или снаружи. При низких температурах монтаж производить нельзя, так как можно повредить защитный слой из полимера. Минимально допустимое значение температуры для монтажа термокабеля – это -5 °C. В случае, когда гибкость провода уменьшается из-за температурных условий внешней среды, его осторожно разматывают и ненадолго подключают к электросети, что позволят восстановить физические свойства этого изделия. Только затем следует приступать к его установке.

Внутренний монтаж

Способ внутреннего монтажа применяется в отношении трубопроводов, имеющих диаметр до 50 мм, с ограниченным доступом. В ситуациях подобного рода прокладка термокабеля производится на всю длину трубопровода. Ввод осуществляется посредством сальникового узла, состоящего из двух втулок и такого же количества шайб, включая резиновые уплотнители.

Если планируется внутреннее устройство обогрева трубопроводов, обеспечивающих доставку питьевой воды, то необходимо применять саморегулирующийся кабель, который дополнен внешней оболочкой на основе полимера, содержащего в себе фтор. Такой термокабель также должен пройти необходимые испытания на соответствие санитарно-гигиеническим нормам.

Существуют следующие правила пользования греющим кабелем, способным регулировать температуру нагрева на разных участках своей поверхности:

• должен иметь ту же длину, что и протяженность трубопровода;
• кабель для внутреннего монтажа нельзя использовать в запорной арматуре;
• необходимо, чтобы труба имела метку насчет того, что в ней установлена система обогрева водостоков;
• процесс ввода провода надо производить с особой осторожностью в целях сохранения целостности внешней оболочки;
• перед прокладкой кабеля следует позаботиться о фитингах – их края требуют закрытия посредством заводской ленты, чтобы избежать повреждений термокабеля.

Внешний монтаж

Размещение греющего кабеля поверх трубы отличается достаточно широкой вариативностью способов:

• линейный – устанавливается на трубопроводах малого диаметра в виде линии, идущей вдоль трубы;
• параллельный – установка производится на трубопроводы большого диаметра или на системы водоснабжения, которые находятся на открытом воздухе; в данном случае монтируют на трубах два или три кабеля, идущих параллельно друг другу;
• спиральный – кабель как бы оборачивает трубу по линии спирали с шагом витка, зависящим от параметров мощности и диаметра трубопровода;
• волнистый – применяется как замена предыдущего варианта, обуславливаясь тем, что длины кабеля элементарно не хватило; прокладка провода для обогрева труб волнистой линией предполагает меньший расход исходного материала.

Благодаря функции саморегуляции допускается использование греющего кабеля внахлест, что применяется в случае необходимости обогрева запорной арматуры, находящейся вне помещений. Внешняя укладка должна соотноситься с требованиями, соблюдение которых исключало бы возможность истирания провода и другие негативные воздействия механического характера. Это обычно достигается за счет прокладки провода так, чтобы он не мешал функционированию запорной арматуры, например, в виде вентилей.

Термокабель следует относительно жестко прикреплять к трубопроводу посредством использования алюминиевого скотча. По завершении монтажа трубопровод в обязательном порядке теплоизолируется для снижения потерь тепла. Подключать кабель для водопровода к сети 220–240 В следует исключительно через УЗО, что прописано в соответствующей инструкции.

В чем достоинства кабеля с терморегулятором?

Обогрев водопровода предполагает существенный расход денежных средств, так как нагревательные элементы потребляют электричество. Чтобы сократить эти расходы, следует использовать кабели, оснащенные терморегуляторами. Данные устройства хороши тем, что они включают систему обогрева, когда температура падает до +3 °C, и выключают ее при достижении отметки +13 °C.

Например, вода, поступающая из скважины, вряд ли будет выше +13 °C. В результате подогрев труб в этом случае будет осуществляться круглый год, а это неэффективно. При этом спрашивается, есть ли смысл греть воду, поступающую в сливной бачок. Куда проще задать температуру отключения +5 °C и снизить этим затраты, идущие на подогрев водостоков.

В результате этого также будет иметь место такой положительный эффект, как увеличение срока эксплуатации греющих кабелей. Функционирование каждого термокабеля происходит с выработкой ресурса, который определяет, как долго изделие может работать без потери своих свойств. Поэтому меньшее время работы увеличивает срок службы саморегулирующегося кабеля.

Монтаж систем обогрева, оснащенных терморегуляторами, должен соотноситься с установкой датчика температуры, что определяется некоторой сложностью. Датчик должен быть смонтирован так, чтобы тепло нагревателей не оказывало на него никакого влияния. Необходимо использовать тепловую изоляцию, которая служила бы барьером между датчиком и термокабелем.

Установка самого терморегулятора должна производиться внутри помещения. Для его подключения используется домовой электрощит с промежуточным устройством в виде УЗО. Греющий кабель потребляет мало мощности, потому подходящий номинал автомата составит 6А, а номинал УЗО – 30 мА. Подключение греющего кабеля производится с помощью специальных разъемов на корпусе.

Похожие статьи:

vseprotruby.ru

Саморегулирующийся греющий кабель характеристики и особенности применения

Саморегулирующиеся греющие кабели в системах электрообогрева

ТЕХНИЧЕСКИЙ ОБЗОР: Основные проблемы и особенности применения и эксплуатации саморегулирующихся греющих кабелей в системах промышленного электрообогрева нефтегазовой отрасли.

Введение.

В настоящее время для обогрева технологических объектов нефтегазовой отрасли широкое распространение получили системы промышленного электрообогрева. В реализации и последующей эксплуатации данных систем участвуют множество специалистов различных специальностей, но в технической литературе данный вопрос освещен, мягко сказать, недостаточно.

В данной статье мы не будем пытаться охватить все типы нагревательных элементов, применяемых для построения систем электрообогрева, а остановимся на особенностях применения саморегулирующихся греющих кабелей, как наиболее быстроразвивающихся и популярных в настоящее время источников тепловой энергии. Вся имеющаяся в наличии информация о саморегулирующихся греющих кабелях зачастую получается специалистами проектных и эксплуатирующих организаций только от производителей данного рода кабелей, которые в один голос говорят: «Наша продукция отличного качества и практически лишена недостатков, за исключением, возможно, немного высокой стоимости по отношению к другим типам нагревательных элементов!». Попытаемся разобраться, так ли это на самом деле, и какие недостатки присущи саморегулирующимся греющим кабелям.

Учитывая важность работы систем электрообогрева промышленных объектов в общей инфраструктуре предприятия, вопрос понимания основных технических особенностей применения и эксплуатации саморегулирующихся греющих кабелей позволит ответственным специалистам эксплуатации и проектных организаций:

• Получить в результате проектирования и строительства технически обоснованную, безопасную и бесперебойно работающую систему электрообогрева.
• Снизить затраты на покупку кабельной и вспомогательной продукции.
• Снизить затраты на последующую эксплуатацию системы.
• Снизить затраты на электроэнергию в рамках программы энергосбережения объекта.

Особенности конструкции и технические характеристики саморегулирующихся греющих кабелей.

Важнейшим шагом в развитии систем электрообогрева стало изобретение и начало производства нагревательных кабелей на основе эффекта саморегуляции. Это изобретение было сделано в ходе изучения свойств проводящих угленаполненных пластмасс. Выделяемые мощности таких кабелей существенно ниже, чем у резистивных лент, но благодаря появлению эффективных теплоизоляционных материалов, данной мощности

sibcontrols.com