Электрические системы обогрева различных объектов сегодня довольно востребованы. Их модно применять как внутри, так и снаружи помещений. Особый интерес вызывает кабель греющий саморегулирующийся. Он менее требователен к процессу монтажа и потребляет меньше энергоресурсов. Его устройство и принципы применения отличаются от обычных резистивных кабелей.
Общая характеристика
Самонагревающиеся кабели внешне очень похожи на обычные, но только немного сплюснутые. Это обусловлено их устройством. Такая форма позволяет плотнее прилегать к обогреваемой поверхности.
Чаще всего подобные изделия используют для обогрева труб, резервуаров, стоков и желобов кровли. Предлагаются системы, которые предназначаются для обустройства отопления внутри помещений, а также для уличного монтажа в грунт или стяжку. Их укладывают на ступеньки или проезжую часть.
Спектр применения такой продукции крайне широк. Преимуществом кабеля является изменение интенсивности нагрева и энергопотребления в зависимости от температуры окружающей среды. Поэтому такой системе не нужен терморегулятор: она сама подстраивается под существующие условия.
Конструкция провода
Нагревающий кабель имеет особенную конструкцию. В нём между двумя токопроводящими жилами расположена матрица, выполненная из особого полимерного материала, который изготовлен на основе углерода.
Когда температура на определенном участке снижается, токопроводящая способность изделия увеличивается, как и сам нагрев. Если же вокруг обогревающего кабеля довольно тепло, материал меняет свои свойства и начинает сдерживать поток электричества, соответственно, нагрев при этом уменьшается.
Внутренняя конструкция защищена несколькими оболочками. Металлический экран необходим для заземления и защиты элементов нагрева от механических повреждений. Верхняя оболочка из ПВХ также увеличивает долговечность изделия. От класса ее прочности зависит, в каких условиях можно использовать систему.
Главные преимущества
Саморегулирующийся греющий провод обладает рядом достоинств. Если сравнивать его с резистивными изделиями, то он более прост в эксплуатации. Он не боится местных перегревов и не нуждается в поддержании одинаковой температуры по длине.
Также следует отметить, что система не боится скачков напряжения. В отличие от провода постоянного нагрева, её можно перекрещивать. Это особенно важно при обустройстве обогрева систем трубопроводов и их вентилей.
Благодаря особенностям конструкции изделие можно резать на небольшие куски. Минимальная длина при этом составляет 10—15 см. Обратив внимание на сферу их применения, можно сказать, что в скором будущем саморегулируемые системы могут вытеснить резистивные.
Выбор подходящего кабеля
Для монтажа внутри трубы и снаружи используются низкотемпературные образцы, которые нагреваются максимум до +60 °C. Выполняя расчет греющего кабеля, следует ориентироваться на следующие показатели:
- при наиболее суровых погодных условиях следует выбрать кабель мощностью 30 Вт;
- в случае внутреннего расположения при прохождении труб под землей оптимальная мощность составит 5 Вт на погонный метр;
- наружное расположение — в зависимости от глубины залегания, можно использовать образцы мощностью 10—15 Вт/м;
- любое положение при уличном расположении труб — выбирается тонкий греющий кабель мощностью 20—30 Вт.
Низкотемпературный самогреющий кабель для защиты трубопровода от замерзания имеет небольшую толщину и характеризуется гибкостью, благодаря чему он без проблем обматывается вокруг труб водоснабжения.
Длина кабеля — показатель произвольный, но некоторые ограничения все-таки имеются. Максимально рекомендованная длина составляет 80—100 метров, минимальная — 20—30 см. Что касается радиуса изгиба, то он составляет от 6 диаметров. При выборе саморегулирующегося греющего кабеля необходимо помнить, что он бывает двух видов:
- технического назначения — применяется для обогрева водопроводных труб снаружи;
- с безопасной изоляцией — его можно проложить внутри трубы, так как в нём используется безопасная фторсодержащая изоляция.
Покупая тот или иной образец, следует уточнить у продавца возможность использования греющего кабеля внутри трубы водоснабжения. Также в продаже имеются универсальные греющие кабели в силиконовой изоляции, пригодные для обогрева труб и способные работать в составе теплых полов.
Стоимость изделия
Чтобы приобрести систему представленного типа, придется потратить больше средств, чем при покупке обычного кабеля. Но при эксплуатации цена себя окупает довольно быстро.
Стоимость кабеля самонагревающегося зависит от сечения, мощности и компании-изготовителя. Самыми дорогими являются изделия производства Дании — их стоимость может достигать 700 р. за 1 м. Отечественные производители выпускают системы, стартовая цена которых составляет 100 р. за 1 м.
Чем длиннее приобретается провод, тем дешевле будет стоить каждый его погонный метр. Это необходимо учитывать перед покупкой изделия.
Источник: 220v.guru
Виды греющих кабелей для водопровода
Есть два вида нагревательных кабелей — резистивные и саморегулирующие.
резистивных использовано свойство металлов при прохождении электрического тока нагреваться. В обогревающих кабелях этого типа греется металлический проводник. Их характерная черта — они выделяют всегда одинаковое количество тепла. Неважно на улице +3°C или -20°C греться они будут одинаково — на всю мощность, следовательно, потреблять будут одинаковое количество электроэнергии. Чтобы уменьшить расходы в относительно теплое время, в системе ставят датчики температуры и терморегулятор (такие же, как используют для электрического теплого пола).
Резистивные обогревательные провода при укладке не должны пересекаться или располагаться один возле другого (вплотную). В таком случае они перегреваются и быстро выходят из строя. Внимательно следите за этим моментом в процессе монтажа.
Стоит еще сказать, что резистивный греющий кабель для водопровода (и не только) бывает одножильным и двухжильным. Чаще используются двухжильные, хоть они и дороже. Разница в подключении: у одножильных должны к электросети подключаться оба конца, что не всегда удобно. Двухжильные на одном конце имеют заглушку, на втором — закрепленный обычный электрический шнур с вилкой, который включается в сеть 220 В. Что еще надо знать? Резистивные проводники нельзя резать — работать не будут. Если купили бухту с более длинным чем надо отрезком — уложите его целиком.
Саморегулирующиеся кабели — это металлополимерная матрица. В данной системе провода только проводят ток, а греется полимер, который находится между двух проводников. Этот полимер имеет интересное свойство — чем выше его температура, тем меньше тепла он выделяет, и наоборот, остывая, он начинает выделять больше тепла. Происходят эти изменения независимо от состояния соседних участков кабеля. Вот и получается, что он сам регулирует свою температуру, потому его так и назвали — саморегулирующийся.
У саморегулирующихся (самогреющих) кабелей сплошные плюсы:
- они могут пересекаться и не перегорят;
- их можно резать (есть маркировка с линиями реза), но требуется затем сделать оконечную муфту.
Минус у них один — высокая цена, но срок службы (при соблюдении правил эксплуатации) порядка 10 лет. Так что траты эти разумны.
Используя греющий кабель для водопровода любого типа, трубопровод желательно утеплить. Иначе на обогрев потребуется слишком большая мощность, а значит, и большие расходы, да и не факт, что подогрев справится с особо сильными морозами.
Способы монтажа
Греющий кабель для водопровода укладывают снаружи или внутри трубы. Для каждого способа есть специальные виды проводов — некоторые только для наружного монтажа, другие — для внутреннего. Способ монтажа обязательно прописывается в технических характеристиках.
Внутри трубы
Для установки нагревательного элемента внутри водопроводной трубы, он должен отвечать нескольким требованиям:
- оболочка не должна выделять вредных веществ;
- степень электрической защиты должна быть не ниже IP68;
- герметичная оконечная муфта.
Чтобы была возможность заправить провод внутрь, на конце трубопровода ставят тройник, в один из отводов которого через сальник (идет в комплекте) заводится провод.
Обратите внимание, что соединительная муфта — место перехода между нагревательным кабелем и электрическим — должна находится за пределами трубы и сальника. Она для влажных сред не предназначена.
Тройник для монтажа обогревающего кабеля внутри трубы может иметь разные углы отвода — на 180°, 90°, 120°. При этом способе монтажа провод никак не фиксируется. Его просто заправляют внутрь.
Наружный монтаж
Закреплять греющий кабель для водопровода на наружной поверхности трубы надо так, чтобы он прилегал плотно, всей площадью. Перед установкой на металлические трубы, их очищают от пыли, грязи, ржавчины, следов сварки и т.п. На поверхности не должно остаться каких-либо элементов, которые могут повредить проводник. На чистый металл укладывается повод, фиксируется через каждые 30 см (чаще можно, реже — нет) при помощи металлизированной клейкой ленты или пластиковых хомутов.
Если тянется вдоль одна-две нитки, то монтируются они снизу — в самой холодной зоне, укладываются параллельно, на некотором расстоянии друг от друга. При укладке трех и более проводов, они располагаются так, чтобы их большая часть находилась снизу, но расстояние между греющими кабелями выдерживается (особенно важно это для резистивных модификаций).
Есть второй способ монтажа — спиралью. Укладывать провод надо аккуратно — они не любят резких или многократных изгибов. Есть два способа. Первый — разматывать муфту постепенно наматывая освобождающийся кабель на трубу. Второй — закрепить его с провисаниями (нижняя картинка на фото), которые потом намотать и закрепить металлизированной липкой лентой.
Если обогревать будут водопроводную трубу из пластика, то под провод наклеивается сначала металлизированный скотч. Он улучшает теплопроводность, повышая эффективность нагрева. Еще один нюанс монтажа обогревающего кабеля на водопровод: тройники, вентили и другие подобные устройства требуют больше тепла. При укладке сделайте на каждом фитинге несколько петель. Только следите за минимальным радиусом изгиба.
Чем утеплять
Однозначно для утепления обогреваемого трубопровода нежелательно использовать минеральную вату любого происхождения. Она боится намокания — во влажном состоянии теряет свои теплоизоляционные свойства. Замерзнув в мокром виде, после повышения температуры, она просто рассыпается в труху. Отсутствие влаги вокруг трубопровода обеспечить очень сложно, так что этот утеплитель лучше не брать.
Не очень хороши утеплители, которые сжимаются под действием тяжести. Сжавшись, они тоже теряют теплоизоляционные свойства. Если трубопровод у вас проложен в специально построенной канализации, на него ничего давить не может, можете использовать и поролон. Но если трубу будете просто закапывать, вам нужна жесткая теплоизоляция. Есть еще вариант — поверх сминаемого утеплителя (например, вспененного полиэтилена с закрытыми ячейками) надеть жесткую трубу, к примеру — пластиковую канализационную.
Еще один материал — пенополистирол, сформованный в виде фрагментов труб разного диаметра. Такой вид утеплителя часто называют скорлупой. Имеет он хорошие теплоизоляционные характеристики, не боится воды, выносит некоторые нагрузки (зависит от плотности).
Какой мощности требуется греющий кабель для водопровода
Требуемая мощность зависит от региона, в котором вы проживаете, от того, как проложен трубопровод, от диаметра труб, утеплен он или нет, да еще и от того, как именно вы прокладываете обогрев — внутри трубы или поверх нее. В принципе, у каждого производителя есть таблицы, по которым определяется расход кабеля на один метр трубы. Эти таблицы составляются для каждой мощности, так что выкладывать тут какую-то из них нет смысла.
По опыту, можно сказать, что при среднем утеплении трубопровода (пенополистирольная скорлупа толщиной 30 мм) в Средней полосе России на обогрев одного метра трубы изнутри достаточно мощности в 10 Вт/м, а снаружи надо брать не менее 17 Вт/м. Чем севернее вы живете, тем большая мощность (или толще стой утеплителя) вам требуется.
С терморегулятором или без?
Если хотите за обогрев водопровода платить мизер, лучше поставить терморегулятор. Даже если вы собрались монтировать саморегулирующийся нагревательный кабель. В основном, характеристики такие: включается в работу при +3°C, выключается при +13°C.
Если вода у вас подается из скважины, в ней она никогда не будет иметь температуру в +13°C. Получается, что обогрев будет работать все время, даже весной и летом. Летом, понятное дело, кабель можно выключить, а вот весной и осенью этого не сделаешь из-за возможности внезапного заморозка. С колодцами несколько проще, но ненамного — летом там вода может иметь температуру и чуть выше порога отключения. Но это — летом, и в самый жаркий период. И вообще, зачем вам греть, скажем воду, которая идет в сливной бачок? Да и ту, что идет на кухню или в душ вы все равно будете нагревать бойлерами или проточными водонагревателями.
В любом случае получается — терморегулятор нужен. На нем выставляете температуру отключения в районе +5°C. Затраты на подогрев трубопровода падают в разы. При этом значительно увеличивается срок службы греющих кабелей — они имеют определенный ресурс рабочих часов. Чем меньше они работают, тем дольше будут вам служить.
При установке системы обогрева водопровода с терморегулятором, надо будет установить и датчик температуры. Тут есть сложность. Его надо поставить на трубу так, так, чтобы на него не влияла температура от нагревателей. То есть, от трубы его теплоизолировать не надо, а от кабелей — надо.
Сам терморегулятор желательно установить в помещении. Его подключают к домовому электрощитку через защитный автомат и, желательно, УЗО. Потребляемая мощность у обогревательного кабеля небольшая, потому номинал автомата можно взять порядка 6А, номинал УЗО выбираете ближайший больший, а то утечки, желательно, 30 мА.
Подключают греющий кабель для водопровода к соответствующим разъемам на корпусе терморегулятора. Если веток несколько, их запаралеливают. На соседние контакты подключается датчик температуры. На каждом терморегуляторе есть маркировка, по которой понятно, что и куда надо подключать. Если маркировки нет — лучше купите другой: работоспособность данного экземпляра очень сомнительна.
Источник: stroychik.ru
Греющий кабель: применение
Нагревательные кабели используются, сегодня, как в промышленности, так и быту. Широкое распространение такие проводники получили благодаря своей эффективности и экономичности.
Так, чаще всего, саморегулирующие греющие кабели используют для:
- Защиты водопровода и канализационных труб от промерзания. Укладка такого провода вдоль трубопровода или по его оси позволяет защитить трубы от разрывов в зимнее время.
- Предотвращения обледенения крыш и водостоков. Кабель укладывают по краю крыш, парапетов и кладут в водостоки. Это снижает риск получения травм от сосулек. При этом, провода можно укладывать на кровли, выполненные из любого материала.
- Поддержания заданной температуры теплоносителя или другой любой жидкости в наружных резервуарах.
- Устройства теплого пола. Термопровод с автоматическим нагревом способен значительно сэкономить расходы на электроэнергию. Но укладывать такой кабель необходимо лишь под стяжку толщиной от 3,5 см. Кроме того, необходимо учитывать сроки старения полупроводниковой тепловыделяющей матрицы. Так, срок эксплуатации полупроводниковой матрицы, в среднем, составляет 10-15 лет.
Вместе с тем, сейчас, низкотемпературные греющие проводники активно внедряются в жилищно-бытовую сферу. Современные умельцы приспосабливают проводники для обогрева мягкой мебели (например, диванов, кресел). Это связано с тем, что кабель безопасен: он никогда не нагревается выше температуры, которую определяет его мощность и не воспламеняется даже, если его скрутить в несколько раз.
Устройство греющего кабеля
Стандартный саморегулирующий термокабель имеет достаточно простое устройство, и состоит из пяти элементов. По своему усмотрению производители токопроводящей продукции могут убирать некоторые компоненты. Это позволяет снизить стоимость продукции, но влияет и на ее качество.
Греющий кабель отличается отличными эксплуатационными свойствами и длительным сроком службы
Для того, чтобы кабель был надежным и прослужит несколько десятков лет он должен состоять из:
- Двух медных жил;
- Саморегулирующейся полупроводниковой матрицы;
- Внутренней изоляции;
- Экранирующей оплетки;
- Внешней защитной оболочки.
Медные жилы кабеля могут иметь различное сечение. От этого зависит мощность кабеля и его длина. Так кабели с жилами, площадь сечения которых составляет 0,5 и 0,7 мм кв., будут иметь мощность в 11 и 17 Вт/м соответственно. Длина таких проводников будет не более 100 метров. Кабели с большим сечением будут иметь большую мощность и меньшую длину.
Самым главным элементом, отвечающим за работоспособность греющего саморегулирующегося кабеля, является полупроводниковая матрица.
Именно полупроводниковая матрица отвечает за тепловыделение кабеля, регулирует его тепловую мощность в зависимости от изменения окружающей температуры. Полупроводниковую матрицу физически и электрически защищает изоляция. Оплетка жил предотвращает травмирование человека ударами электрического тока. Защищает конструкцию от механических повреждений и влаги специальная оболочка, требования к которой выдвигаются в зависимости от области применения кабеля.
Принцип работы греющего кабеля
Принцип работы термокабеля с автоматической регулировкой теплоотдачи достаточно прост. При понижении окружающей температуры, средняя часть греющего кабеля сжимается на микронную величину. Это приводит к тому, что число электрических путей, проходящих через сердцевину проводника, увеличивается. В результате кабель вырабатывает дополнительную тепловую мощность. При понижении температуры происходит обратный процесс, и количество вырабатываемого кабелем тепла снижается.
Так, даже на небольшом участке прокладки, термокабель будет автоматически менять мощность теплового излучения в зависимости от окружающей его температуры.
При этом, по достижению необходимой температуры кабель будет продолжать работать, но его мощность будет меньше. Следовательно, он будет потреблять и меньше электрической энергии. Кроме того, энергопотребление кабеля будет зависеть от его мощности. Так, маломощный греющий кабель с автоматической регулировкой будет потреблять около 5-10 Вт на один метр. Энергопотребление более мощных моделей может достигать и 150 Вт. В целях экономии можно воспользоваться автоматикой, позволяющей отключать обогрев при повышении окружающей температуры. Чаще всего, в качестве контролирующих устройств используют термостаты и реле.
Сопротивление саморегулирующегося кабеля
Сопротивление термокабеля с автоматической регулировкой тепловыделения связано с силой тока в кабеле и зависит от окружающей проводник температуры. Так, участок кабеля, расположенный в области пониженной температуры, будет иметь небольшое сопротивление. Это связано с тем, что для интенсивного нагрева кабеля требуется больше тока. На теплых участках большой ток не нужен, соответственно сопротивление кабеля будет увеличено.
Таким образом, в областях, где окружающая температура выше, сопротивление кабеля будет меньше, а ток, протекающий через полупроводниковую матрицу – больше.
Уменьшение сопротивления достигается за счет сжимания материала, из которого выполняют проводник и образованию, вследствие этого, токопроводящих дорожек. При нагреве кабеля материал будет расширяться, запуская обратный процесс. То есть кабель будет работать циклично. Именно поэтому его включают в сеть на полную мощность.
Провод саморегулирующийся: особенности выбора
При выборе автоматического термокабеля необходимо учитывать его конструктивные особенности. Как говорилось выше, для того, чтобы кабель был надежным, эффективным и долговечным, он должен состоять из пяти компонентов. Кроме того, следует учитывать и на качество этих элементов.
Перед тем как приступить к использованию провода, стоит проверить его на наличие повреждений
Так, при выборе саморегулирующего греющего кабеля необходимо обращать внимание на:
- Качество внутренней изоляции. Внутренняя изоляция кабеля должна иметь сопротивление не менее 1 Ом, обладать прочной структурой и хорошей теплопроводностью.
- Наличие в проводе экранирующей оплетки. Она не только делает кабель прочнее, но и заземляет его. В дешевых вариантах такой “экран”, зачастую, отсутствует.
- Тип защитной оболочки. Так, для внешнего монтажа в системах антиобледенения греющий кабель должен иметь защитную оболочку, выполненную из устойчивого к УФ-излучению термопластика или полиолефина. Для прокладки в водопроводных трубах советуют выбирать термокабель с внешней изоляционной оболочкой из фторопласта. А для использования кабеля в агрессивной среде его оболочка должна быть выполнена из фторополимера.
- Степень нагрева проводника. Греющий кабель может нагреваться до температуры от 65 до 190 градусов по Цельсию. Низкотемпературные проводники выбирают, обычно, для обогрева труб небольшого диаметра. Среднетемпературные – для водопровода большого диаметра, кровли. Высокотемпературные термокабели используют в промышленности.
Кроме того, при выборе саморегулирующегося термокабеля, необходимо удостовериться в наличии у его производителя соответствующих сертификатов (например, сертификата взрывобезопасности для прокладки кабеля в пожароопасных зонах). Вместе с тем, следует выяснить проходила ли продукция производителя испытания на старение. От этого зависит долговечность кабеля.
Схема подключения саморегулирующегося нагревательного кабеля
Монтаж термокабеля зависит от сферы его применения. Так, линейный монтаж используют при укладке кабеля вдоль водопроводных и канализационных труб, парапетов и карнизов кровли. Проводников, при этом может быть несколько. Наряду с линейным способом монтажа идет спиральный. Но, он имеет свои особенности и требует большей длины проводника. Отдельно выделяют внутренний монтаж вдоль трубы. При этом все наружные методы установки кабеля требуют монтажа поверхностного теплоизоляционного слоя.
Схема подключения самогреющего кабеля будет одинаковой при любом типе монтажа.
Для того, чтобы кабель заработал, необходимо соединить его с питающим кабелем, и включить в сеть. Для работы кабеля подойдет стандартная однофазная сеть на 220 В. Чтобы соединить термокабель с питающим можно воспользоваться комплектом для заделки саморегулирующегося греющего проводника.
Источник: 6watt.ru