Виды нагревательных кабелей — резистивный и саморегулирующий
Внутренний или внешний прогрев трубопровода зависит от способа выработки тепла и выполняется устройствами следующих видов.
1. Резистивные — состоят из одной или нескольких металлических жил. Одножильные в следствии сложности монтажа используются намного реже. Сложность заключается в том, что требуется закольцовывать цепь в районе источника питания, а исполнить это не всегда представляется возможным.
Двухжильные — с одного конца подключаем к источнику питания, с другого для обеспечения замкнутость цепи устанавливаем контактную муфту.
Нагреваться может как одна жила (вторая только обеспечивает проводимость), так и две. В последнем случае мощность становиться намного выше.
2. Саморегулирующий — греющий кабель предназначенный для прокладки как внутри водопровода, так и снаружи. По принципу работы напоминает предыдущий вид устройств. Отличительной особенностью является способность при изменении температурной нормы самостоятельно регулировать уровень теплоподачи, в следствии чего происходит значительная экономия расхода электрической энергии.
По указанным причинам он отлично подходит для установки на небольших участках магистрали. Ставить термостат при этом не обязательно. Самогреющиеся приспособления кабельного типа, бывают не только с термостатом, но и различными элементами для установки и специальными сальниками — переходниками для протяжки внутри водопровода.
Саморегулирующийся греющий кабель получил более широкое распространение. К недостаткам можно отнести его высокую стоимость.
Как выбрать саморегулирующий греющий кабель, рассмотрим технические характеристики
При выборе в первую очередь определяются с его видом. Резистивные устройства склонны к перегоранию, к тому же они выпускаются мерными отрезками, и не допускают укорачивания/удлинения. Их мощность постоянна независимо от потребности в тепле в данный момент. Обычно их используют для прогрева труб малого диаметра, емкостей с водой или водостоков.
Проводники саморегулирующиеся более распространены. Они безболезненно переносят скачки напряжения в сети, не перегорают и дают возможность экономии электроэнергии. При их использовании длина не ограничивается. Разумеется, более приемлем именно этот вариант, несмотря на более высокую цену.
При выборе необходимо обращать внимание на конструкцию изделия. Стремясь снизить цену, производители иногда не устанавливают экранирующую оплетку. Это, так называемый бюджетный вариант. А назначение этого элемента конструкции – упрочнение изделия и устройство заземления, что немаловажно.
Следует также обращать внимание на наружную оплетку саморегулирующегося кабеля. Для использования в бытовых условиях вполне достаточна оболочка из полиолефина (водосточные трубы или кровля). При установке греющего кабеля на самотечных канализационных системах лучше применять устройства с оболочкой из фторопласта, устойчивого к агрессивным средам.
Не все изделия пригодны для использования снаружи и внутри. Назначение следует уточнить у продавца-консультанта или проверить по сертификату качества.
При выборе саморегулирующегося кабеля следует учитывать также температурный класс. Низкотемпературные нагреваются до температуры 65 градусов, потребляя мощность до 15 Вт/метр. Их используют для защиты от промерзания водопроводных труб небольшого диаметра.
Среднетемпературные – греются до 120 градусов, используя мощность в пределах 10-33 Вт/м. Им можно прогревать трубы среднего диаметра и водосточные.
Выбор определяется и размером обогреваемых труб. В первом приближении можно рекомендовать следующие параметры:
- для труб 25 – 40 мм – 16 Вт/м;
- 40 – 60 мм – 24 Вт/м;
- 60 – 80 мм – 30 Вт/м;
- Более 80 мм – 40 Вт/м.
В каталоге на сайте компании “ЭнергоТеплоКомплект” etk72.ru/shop/hot-cabel представлены модели известных марок саморегулирующегося греющего кабеля.
Области применения
Кабель греющий саморегулирующий не может применяться в системах внутрипольного отопления и для подогрева застывающих на морозе бетонных монолитов. В первом случае — из-за невозможности регулировать нагрев вручную и поднять температуру пола выше 10-20 градусов; во втором случае его применение, просто-напросто, экономически нецелесообразно: в монолит укладывают куда более дешевый провод ПНСВ.
Применение кабеля этого типа осмысленно для подогрева:
- Кровель;
- Водостоков;
- Водопроводов (открытой прокладки или заложенных на недостаточную глубину);
- Накопительных емкостей с водой, установленных в неотапливаемых помещениях.
Технические характеристики греющих кабелей
Для выбора греющего кабеля нужно понимать, на какие технические характеристики нужно обращать внимание, а так же понимать, какие есть потребности по обогреву. В этой статье будут рассмотрены основные характеристики греющих кабелей для нужд обогрева водопровода.
Мощность греющего кабеля
Первая характеристика, на которую надо обратить внимание, — это мощность греющего кабеля. Она измеряется в ваттах на погонный метр и в зависимости от моделей может быть от 5 до 150 Вт/м. Чем больше мощность, тем больше потребление электричества и больше отдача тепла.
Чем больше мощность, тем больше потребление электричества и больше отдача тепла.
Для обогрева водопровода применяются кабели небольшой мощности — от 5 до 25 Вт/м, в зависимости от того, как смонтирован греющий кабель и где проходит водопровод, можно ориентироваться на такие мощности:
- водопровод проложен в земле, кабель внутри трубы — достаточно 5 Вт/м
- водопровод проложен в земле, кабель снаружи трубы — мощность от 10 Вт/м
- водопровод проложен по воздуху — от 20 Вт/м
Труба и греющий кабель во всех случаях должны быть утеплены слоем утеплителя не менее 3-5 мм.
В случае с резистивный греющим кабелем мощность остается постоянной на всем его протяжении и вне зависимости от температуры трубы, а вот саморегулирующийся кабель уменьшает потребляемую мощность и свою температуру, если труба уже прогрета. За счет этого экономится значительная часть электроэнергии, и чем больше рабочая мощность саморегулирующегося кабеля, тем больше ощущается экономия.
Наибольшая эффективность от применения таких кабелей получается при использовании в условиях протяженного водопровода, который проходит в очень разных температурных условиях. Чем больше перепад температур, тем больше экономия.
Однако при обогреве небольшого участка водопровода, это не так ощутимо. Если вода подаётся из скважины, то её температура вне зависимости от времени года колеблется от 2 до 6 градусов, а задача греющего кабеля в том, чтобы просто не допустить её замерзания, то есть поддерживать на уровне около +5 градусов Цельсия. Это значит, что греющий кабель будет работать в диапазоне температур от 0 до 5 градусов, разница в мощности при этом составляет всего несколько Ватт (от 2 Вт для маломощного кабеля, до 5 Вт для 45-ваттного кабеля).
Температура греющего кабеля
Вторая важная характеристика — это рабочая температура. По этому показателю все греющие кабели делятся на три категории:
- Низкотемпературные с рабочей температурой до 65 градусов
- Среднетемпературные — 120 градусов
- Высокотемпературные — до 240 градусов
Для обогрева водопровода используются только низкотемпературные кабели, более того они никогда не работают при температурах даже близко подходящих к их максимальным 65 градусам.
Область применения
По области применения кабели делятся на два типа:
- Пищевой — только его можно применять для монтажа внутри трубы при обогреве водопровода, который используется для бытовых нужд, подачи питьевой воды.
- Технический — применяется для монтажа снаружи трубы в любых случаях, может монтироваться внутри трубы только тогда, когда вода не употребляется в пищу (например, в системах полива, мойки или отопления).
Греющие кабели используются для подогрева водопровода, кровли, карнизов и других элементов, где нежелательно замерзание воды зимой. Самым простым вариантом являются резистивные греющие кабели, они бывают одножильные и двухжильные.
Саморегулирующиеся греющие кабели используются для обогрева водопровода в тех местах, где он прокладывается выше уровня промерзания грунта — например в местах ввода трубопровода в дом. Саморегулирующийся кабель обладает способностью самостоятельно изменять интенсивность подогрева на разных участках в зависимости от потребности: чем ниже температура обогреваемого объекта, тем сильнее разогревается кабель.
Монтаж саморегулирующегося греющего кабеля можно выполнять разными способами: внутри трубы и снаружи, располагать его вдоль трубы или по спирали.
Терморегулятор — это устройство коммутации электрической цепи, которое используется для включения и выключения нагревательных приборов, таких как радиаторы отопления, греющие кабели в системе тёплого пола или в антиобледенительных системах. Принципиально схема подключения одинакова для всех терморегуляторов.
На какие характеристики обратить внимание?
Перед приобретением кабеля нужно уточнить условия, в которых он будет использоваться.
Важно правильно рассчитать мощность скалярная физическая величина, равная в общем случае скорости изменения, преобразования, передачи или потребления энергии системы, установить длину, снять температурные характеристики, определить способ монтажа – внутренний или наружный.
Характеристики совокупность отличительных свойств кого-либо или чего-либо, которые потребуются при выборе.
Мощность. Характеристики мощности/сопротивления и теплоотдачи взаимосвязаны. Также свойства кабеля зависят от сечения жилы. На него же следует ориентироваться и при выборе длины физическая величина, числовая характеристика протяжённости линий. Представим, система из кабеля с сечением 1,1 мм² и мощностью 25 Вт не должна быть длиннее, чем 80 м.
Средняя мощность самрегов, которые можно поискать в продаже, от 5 Вт/м до 25 Вт/м. Системы с минимальным значением подходят для внутреннего обогрева труб, уложенных в грунте. Для этих же труб, но с внешним обогревом, кабель должен быть чуть мощнее – 10 Вт/м. Самые суровые условия категория философии, обозначающая отношение предмета к окружающей действительности, явлениям объективной реальности, а также относительно себя и своего внутреннего мира – над землей, потому для надземного размещения подойдет максимальная мощность – от 25 Вт/м.
Температура. Следует помнить, что не все виды труб идиентично хорошо переносят нагрев. Предположим, пластиковые изделия (особенно канализационные и для ХВС) не предназначены для сильного нагревания.
Для обогрева жидкости в водопроводных трубах из полипропилена рекомендуют использовать низкотемпературные системы, имеющие максимальную рабочую температуру + 65 ºС
На производстве встречаются кабели, разогревающиеся до + 190 ºС (при мощности до 90 Вт/м), но в быту применения для них нет.
Наличие заземляющей оплетки. Этот защитный элемент одинаково важен и для системы, и для людей – он гарантирует защищенность монтажа. Чтобы оплетка функционировала, ее подключают через УЗО. Однако в продаже можно встретить варианты без заземления – в неких случаях их использование вполне объяснимо.
Материал внешней изоляции. В качестве внешнего изолирующего материала вещество или смесь веществ, из которых изготавливается продукция выступают разные виды полимеров. Одни из них более тонкие и эластичные, другие – жесткие на изгиб. Все виды без исключения защищают внутренние части кабеля от повреждений, агрессивных сред, влажности.
Таблица технических черт различных видов ВИД: В прямом смысле: То, что доступно взгляду кабелей. Кроме прочего, они различаются материалом внешней защитной оболочки: полиолефином и фторопластом
Наружная изоляция оказывает влияние на сферу использования кабеля. Защита из полиолефина (самый распространенный материал) подходит не для всех методов монтажа.
Например, для установки на крыше используют кабель с изоляцией из фторполимеров (с защитой от у/ф лучей), а для внутреннего спец монтажа – системы с фторопластовой изоляцией Изоляция, в популяционной генетике — исключение или затруднение свободного скрещивания.
Принцип работы саморегулирующегося кабеля
Обогревающий провод состоит из следующих элементов:
- две медных жилы увеличенного сечения;
- токопроводящая матрица (главный нагревающий и регулирующий элемент);
- внутренняя полимерная изоляция;
- медная оплетка;
- внешняя изоляция.
Схема работы греющего кабеля.. В основе работы греющего кабеля саморегулирующегося для обогрева труб лежит преобразование электрической энергии в тепловую. Характерная особенность провода в том, что он только принимает электроэнергию, но не передает ее. Шнур можно резать на секции нужной длины, от 20 см до десятков метров
Важно не допустить резкого перегибания и физического истирания медного сердечника.
Принцип работы саморегулирующегося кабеля.
Механизм саморегулирования кабеля прост. При повышении внешней температуры сопротивление токопроводящей матрицы возрастает, и выделение тепла снижается. И наоборот. Таким образом, правильно уложенный провод не может перегреться или перегореть.
На заметку! Покупайте кабель с небольшим запасом. Если его не хватит на обмотку, то часть трубы все равно перемерзнет, и вся работа пойдет насмарку. А слишком длинный провод распределяется по системе хаотично, что грозит возгоранием.
Конструктивные отличия саморегулирующихся систем
Самреги (сокращенно) не надо путать с резистивными аналогами – первыми модификациями греющих кабелей.
Если кратко, то недостатки резистивного вида, вследствие которых его используют все реже, следующие:
- определенная длина, невозможность наращения или укорачивания;
- постоянное сопротивление по всей длине, что делает неосуществимой регулировку температуры физическая величина, характеризующая термодинамическую систему и количественно выражающая интуитивное понятие о различной степени нагретости тел на отдельных участках;
- подключение с обоих концов, вызывающее сложности при монтаже;
- риск перегрева в местах скрещения;
- отсутствие ремонта как такового, менять приходится всю систему целиком.
Положительная черта резистивного вида – низкая стоимость, поэтому его применяют там, где нуждаются в обогреве небольшие защищенные участки.
Схема резистивного одножильного кабеля включает четыре основных элемента: медную жилу, которая сочетает функции нагревания и передачи тепла, внутреннюю и внешнюю оборону, армирующую оплетку
В конструкции саморегулирующего греющего кабеля есть принципиальные отличия:
- Две жилы из меди с высочайшей степенью сопротивления. Чем больше сопротивление многозначный термин – тем выше возможности регулировки температуры.
- Полупроводниковая матрица. Это весомый элемент кабеля, который и делает его саморегулирующимся. Матрица чутко реагирует на окружающую температуру. Как только лишь температура падает, поднимается сопротивление материала, и он начинает выделять больше тепла.
- Внутренняя изоляция. Высококачественный материал отличается равномерной структурой и максимальной теплопроводностью.
- Экранирующая оплетка. Чаще всего она представляет собою медную сетку или экран из алюминия. Для защиты кабеля питание обязательно подключается посредством УЗО.
- Наружная изоляция. Ее функция – оборона всех элементов кабеля. От характеристик внешней изоляции зависит срок службы изделия.
Способность самрега изменять собственное сопротивление (как следует, и мощность) от колебаний температуры освобождает от покупки дополнительного оборудования – различного рода термостатов с датчиками.
Схема самрега. Главный отличительный элемент – полупроводниковая матрица Матрица — сфера применения, взаимодействия, расположенная меж двумя медным жилами. Именно она регулирует уровень теплоотделения
Кабель можно нарезать, а длину готового изделия при необходимости укорачивать или увеличивать.
Если две ветки кабеля один из видов линий передачи, устройство для передачи электромагнитной энергии или сигналов от одного объекта к другому случайно пересекутся, перегрева или выхода из строя системы не произойдет. В абсолютно любой момент можно отрезать или заменить какой-то фрагмент без ущерба для всей обогревательной конструкции
Но главное преимущество самрега – в его «избирательности». Матрица без помощи других определяет холодные участки и доводит их температуру до оптимального значения.
На достаточно обогретых участках она просто напросто поддерживает нужные параметры (обычно + 3-5 ºС). Это очень удобно, когда необходимо защитить от вымерзания кабель, на всем протяжении имеющий различные условия обогрева (например, проходит и через отапливаемое помещение, и буквально через холодный грунт).
По окончании холодного сезона отпадает необходимость обогрева труб, грунта или кровли, потому кабель отключают от электропитания. Когда существует вероятность сильных ночных заморозков, можно пользоваться термостатом, автоматически подключающим систему множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определённую целостность, единство.
Прокладка и подключение
Мы рассмотрели все самые важные вопросы, начиная от принципа действия саморегулирующего греющего кабеля, до вопросов его выбора. Осталось узнать, как осуществляется его установка. Сначала обсудим самый интересный способ – внутри трубы.
Скрытая укладка внутри трубы
Перед нами самая интересная задача – уложить саморегулирующий греющий кабель для водопровода внутри трубы. Находясь в нагретом состоянии, он не даст трубе замерзнуть и лопнуть.
Подобная схема подключения требует куда больших усилий, но дает несоизмеримый прирост в КПД
- Саморегулирующий греющий кабель подходящей длины;
- Острый нож для снятия изоляции;
- Термоусадочная пленка для изоляции проводников;
- Резиновый сальник;
- Тройник для установки саморегулирующего кабеля внутрь трубы;
- Фен для усадки пленки;
- Электрический провод с вилкой.
Для начала определяем место ввода – это может быть внутренний или наружный участок (здесь все индивидуально, смотрим по ситуации).
Конечный участок располагается там, где труба уходит в землю или заходит в другое здание.
Помните, что на всем протяжении не должно быть кранов и вентилей, так как они могут повредить саморегулирующий греющий кабель.
Все работы проводятся до начала заморозков, при положительной температуре – не дожидайтесь, пока появятся первые морозы. Не забудьте заранее перекрыть воду!
Особая муфта, используемая при подключении. Купить можно в любом сантехническом магазине
Если водопроводная труба поднимается из пола и отправляется дальше по горизонтали, то это облегчит прокладку – режем трубу и устанавливаем в этом месте тройник.
Далее насаживаем на кончик саморегулирующего греющего кабеля термоусадочную трубку и нагреваем ее строительным феном – этот кончик должен быть надежно герметизирован, чтобы избежать контакта воды и токоведущих частей. Через верхний отвод заводим в него саморегулирующий греющий кабель, не забыв надеть на него сальник.
Далее проталкиваем кабель на необходимую длину – ее нужно рассчитать заранее и с небольшим запасом. На другом конце нам нужно смонтировать провод с вилкой. Аккуратно снимаем изоляцию и оплетку, чтобы у нас виднелись два проводника – к ним мы припаиваем провод, не забыв надеть на него соединительную муфту из термоусадочного материала (после пайки надеваем ее и обдуваем горячим воздухом из фена).
После того как вы проведете все электрические соединения, необходимо проверить сопротивление с помощью мультиметра – оно должно составлять несколько десятков ом. Если мультиметр показывает короткое замыкание, извлеките саморегулирующий кабель и осмотрите его на предмет повреждения.
Особенное внимание уделите самой дальней концевой части.
Теперь фиксируем сальник, открываем подачу воды, проверяем отсутствие протечек в месте нашей работы. Если все хорошо, включаем провод с подключенным к нему саморегулирующим греющим кабелем в сеть. Несмотря на то что теперь водопровод защищен от замерзания, настоятельно рекомендуется обмотать трубу теплоизоляцией. Помните, что хорошая защита – это многоступенчатая защита.
Открытая наружная укладка
При необходимости, можно уложить саморегулирующий греющий кабель снаружи водопровода. Им обматывают не только сами трубы, но и установленные на них фланцы, соединительные муфты и вентили. Самый простой вариант – проложить несколько саморегулирующих кабелей параллельно трубе, закрепив их с помощью алюминиевого скотча. Также возможна укладка спиралью или двойной спиралью, что только увеличивает эффективность обогрева.
Крепить греющий кабель при таком подключении – сплошное удовольствие. Главное не скупиться на алюминиевый скотч.
Вы можете использовать и двойной способ укладки – один греющий кабель уложить параллельно, а вторым обмотать трубу по спирали. К трубе он приматывается с помощью все того же алюминиевого скотча, колечками через каждые 20-30 см. После того как намотка будет завершена, накладываем скотч на кабель по всей его длине – так мы добьемся максимальной эффективности системы.
Некоторые специалисты советуют увеличить эффективность передачи тепла предварительным обматыванием труб фольгой или тем же скотчем.
