Нагревающий кабель

Системы водопровода в частном доме обычно предусматривают организацию разветвленной инфраструктуры с применением труб. В зависимости от характеристик коммуникации элементы трубопровода могут залегать под землей или же проходить над ее поверхностью. Но в обоих случаях есть риск промерзания воды, что нередко вызывает остановку в работе системы. Особенно часто это встречается в регионах с морозными зимами. Решением таких проблем становится саморегулирующийся нагревательный кабель, которым обматывается или снабжается изнутри водопровод. Провод обеспечивает оптимальный подогрев трубы, что позволяет эксплуатировать инженерную сеть при любых условиях. Разнообразие типоразмеров также дает возможность прокладки кабеля в самых сложных условиях.

Как устроен нагревательный кабель?

«>

Чтобы эффективно справляться с задачей обогрева водопровода, провод должен иметь особые свойства и характеристики.

оизводители его выпускают в виде электронагревателя ленточного типа. В кабеле предусмотрены параллельно идущие провода, разделенные матрицей на полимерной основе с тепловыделяющей функцией. Кроме того, что матрица изготавливается из особых синтетических веществ, она составляет центральную часть провода. Поскольку нагревательный кабель для водопровода обеспечивает непрерывность терморегуляционной функции по всей длине, образование холодных участков исключается. При этом нагревательный провод неспроста назван саморегулирующимся. Дело в том, что материал без стороннего регулирования может изменять показатели собственной температуры, подстраиваясь под условия окружающей среды. Более того, на разных отрезках температура может различаться в зависимости от внешнего влияния на кабель на конкретном участке.

Классификация нагревательных кабелей

«>

Классификация кабелей для обогрева водопроводных труб основана на принципе тепловыделения. На сегодняшний день существуют два типа таких проводов – это упомянутые полимерные кабели и резистивные. Устройство первых отличается тем, что в изделии отсутствует изолирующее покрытие. Наличие полимерной основы и обуславливает способность таких моделей управлять тепловыделением в зависимости от состояния внешней среды. К преимуществам, которыми обладает такой нагревательный кабель для труб, относится и полное исключение риска перегрева. Минимальная длина саморегулирующегося кабеля для нарезки составляет 20 см, а максимальная ограничена лишь комплектами поставки производителей – как правило, до 20 м. Резистивные модели, в свою очередь, также делятся на два типа: зональные и линейные.

Линейные кабели

Нагревательные провода линейного типа предусматривают схему выделения тепла, основанную на эффекте Джоуля-Ленца. Особенностью такого кабеля является полное сокращение прилагаемого напряжения на провод. Вместе с этим исключается и возможность перегрева его элементов. Линейные нагревательные кабели могут достигать по длине сотен метров. Но это максимум, предусмотренный для особых нужд, а в стандартных комплектах изготовители предлагают провода длиной в несколько десятков метров. При этом самих жил может быть несколько – они идут параллельно и могут быть представлены в спиральной или линейной форме.

Недостатком такого кабеля является ограничение в резке. Если нужно оставить кусок определенной длины, то придется ориентироваться на параметры секций и в соответствии с ними выполнять монтаж. В процессе нагрева мощность такого провода немного снижается, при этом степень коррекции показателя определяется сопротивлением материала, из которого изготовлена жила. Например, существуют нагревательные кабели с жилами из специальных сплавов, обладающих высоким сопротивлением. Но в большинстве случаев используются медные жилы, что предполагает уже заметные изменения мощности под действием нагрева.

Зональные кабели

«>

По принципу действия зональные обогревательные провода схожи с линейными аналогами. Однако их устройство имеет выраженные отличия. В них предусмотрены две параллельно идущие изолированные жилы, а изоляционное покрытие обеспечивается специальными окнами, которые располагаются с отступом друг от друга в 1 метр. Снаружи зональные нагревательные кабели имеют тонкую спираль с высоким сопротивлением. Она выполняется в виде проволоки и замыкается в окнах изоляции. Такая конструкция формирует собой резисторы с полным падением прилагаемого напряжения. Как и саморегулирующиеся провода, зональные модели могут резаться на любом участке. Длина их секции составляет от 150 до 200 см. Поскольку в изготовлении зонального кабеля используется сплав высокого сопротивления, температура практически не оказывает влияния на мощность проводов.

Критерии выбора кабеля

При выборе кабеля для обогрева водопровода следует в первую очередь рассчитывать оптимальные показатели мощности. На это значение влияют следующие характеристики труб:

• диаметр;
• материал;
• толщина теплоизоляционного покрытия;
• тепловые потери (кабель должен их перекрывать).

Также следует учитывать, что не все нагревательные кабели могут укладываться на уровне промерзания грунта. Для этого требуется применение специальной защитной системы, которая обычно продается в комплекте с проводом. Кроме того, немалую роль играет теплоизоляция кабеля – в частности, ее эффективность определяет, насколько стабильной будет функция обогрева.

Монтажа кабеля внутри труб

«>

Этот метод укладки кабеля является единственно возможным, если трубы уже проложены или если предполагается эксплуатация водопровода в условиях сильного мороза. Внутреннее утепление эффективнее наружного. Если планируется использовать нагревательный кабель внутри труб, обеспечивающих снабжение питьевой водой, то его оболочка должна быть изготовлена из фторсодержащих полимеров, соответствующих требованиям пищевой безопасности. Для внедрения провода в трубу потребуется сальник. Если предполагается установка кабеля по направлению вниз, то крепление не требуется, а если вверх – его необходимо фиксировать, чтобы он не сползал. В местах с наличием запорных клапанов проведение кабеля запрещено, а резьбу на фитингах в ходе монтажа рекомендуется закрывать специальной лентой.

Способы наружного крепления кабеля

Кабель должен укладываться вдоль трубы по прямой линии. В случае с саморегулирующимся элементом фиксацию лучше обеспечивать с помощью алюминиевого скотча. Прокладка электрического кабеля может выполняться по волнообразной линии. Саморегулирующийся нагревательный кабель, монтаж которого осуществляется на открытую трубу, можно укладывать вокруг нее, то есть по спирали.
г обмотки определяется диаметром самой трубы и характеристиками обогревательного провода. Важно учитывать, что с точки зрения механической защиты это наименее надежный способ крепления, но в отношении эффективности своей функции он самый лучший. На коленах, вентилях и различных фланцах следует использовать отдельные отрезки, выбирая конфигурацию крепления в зависимости от конструкции элемента. Главное, чтобы в дальнейшем обеспечивалась цельность единой системы защиты от промерзания, иначе отрезки нагревательных элементов так и останутся бездействующими.

Монтаж кабеля поверх трубы

«>

Главная проблема такого способа монтажа заключается в рисках сжатия, перетирания и растяжения оболочки провода. Фиксация обеспечивается при помощи клейкой алюминиевой или пластиковой ленты. В первую очередь производится наметка расположения кабеля по одному из вышеперечисленных способов, после чего с шагом в 30 см выполняется фиксация алюминиевым скотчем. Далее выполняется сплошной монтаж саморегулирующегося нагревательного кабеля с применением скотча по продольной линии. На этом этапе важно обеспечивать прочность крепления и сохранение целостности изоляционной оболочки. Если же укладка выполняется на пластиковую трубу, то ее поверхность предварительно следует оклеить алюминиевой фольгой. Это не столько мера обеспечения защиты, сколько операция, которая обеспечит в дальнейшем распределение тепла по всей площади трубопровода.

Рекомендации производителей по монтажу

«>

Технологические принципы установки нагревательных кабелей в целом однотипны и тщательно расписаны в инструкциях, но есть нюансы, которые они не предусматривают, в то время как изготовители рекомендуют их соблюдать. Так, установку кабелей желательно выполнять при температуре не ниже — 15 °С. Изгибов при монтаже рекомендуется избегать, но если без этого не обойтись, то по длине такой уклон должен составлять не больше 6 диаметров кабеля в сумме. В целях безопасности систему обогрева желательно обеспечить средством аварийного отключения. Когда укладка нагревательного кабеля будет завершена, необходимо проверить сопротивление в проводе и целостность изоляционного покрытия. В первое время эксплуатации зимой лучше не возлагать на трубу большие нагрузки в виде включения горячей воды.

Заключение

Проблемы с выходом из строя или нарушением эксплуатационных параметров коммуникационных систем обычно встречаются в частных загородных домах. Есть немало народных способов защиты трубопроводов от мороза и резких температурных перепадов, но саморегулирующийся нагревательный кабель выигрывает на их фоне за счет практичности и надежности. Он легко монтируется и не требует особого содержания. Если установка выполнена правильно, то риск повреждения изоляции или нарушения в функции тепловыделения будет минимальным.

«>

Кроме водопроводов такие изделия можно применять в качестве защитного средства для подогрева кровельных покрытий, элементов канализации и водостоков. Каждая из этих систем предполагает свои особенности эксплуатации и взаимодействия с окружающей средой, поэтому и требования к нагревательному кабелю будут индивидуальные.

www.syl.ru

Системы кабельного обогрева получили в последние годы широкое применение в обустройстве различных зданий и сооружений. С помощью греющего кабеля можно решать задачи обогрева трубопроводов, полов, кровли зданий. Его использование дает большой простор для реализации интересных архитектурных решений и комфортного обустройства домов.

Основное качество греющего кабеля – его гибкость, за счет которой он может быть уложен практически по любой поверхности и осуществлять ее равномерный обогрев. Выгодными сторонами использования греющего кабеля являются:

1. Надежность работы при правильно проведенном расчете и монтаже;
2. Универсальность использования. Греющий кабель может использоваться для обогрева уличных и подземных трубопроводов, создания системы теплых полов, обогрева кровли любой конструкции;
3. Экологичность. Кабельный обогрев не наносит ущерба окружающей среде;
4. Простота установки и эксплуатации.

Вы можете выбрать любой греющий кабель, принцип работы будет простым и понятным вне зависимости от модели и производителя. Важнее здесь его характеристики и детали устройства.

Греющий кабель нагревается под воздействием проходящего по нему электрического тока. Основная характеристика греющего кабеля – это удельное тепловыделение, которое определяется как мощность в ваттах на метр длины.

Греющий кабель состоит из следующих элементов:

• внутренняя жила из сплава с высоким электрическим сопротивлением. Чем выше сопротивление сплава, тем выше удельное тепловыделение;
• защитная оболочка для внутренней жилы, которая изготавливается из полимерного изолирующего материала и снабжается сплошным алюминиевым экраном или медной экранирующей проволочной сеткой;
• бесшовная общая оболочка из ПВХ для защиты всех элементов кабеля от внешних воздействий.

В одном греющем кабеле могут использоваться одна или несколько греющих жил с защитными оболочками на каждой из них. Самыми простыми и дешевыми являются одножильные кабели, но они легко подвергаются воздействию стороннего электромагнитного излучения. Двух- и трехжильные кабели более надежны. Для защиты от наводок кабель может быть снабжен экраном из фольги. В зависимости от наличия такой защиты различают экранированный и неэкранированный кабель. Поскольку технология изготовления экранированного кабеля сложнее, он как правило более дорогой.

Виды нагревательных кабелей. Какие они бывают?

Кабель нагревательный может быть резистивным или саморегулирующимся. Резистивные более простые и используются в домашних системах теплых полов, а также для обогрева труб диаметром не более 40 мм. Для больших труб, обогрева кровли, промышленного применения выбирают саморегулирующийся греющий кабель, который без специальных датчиков реагирует на изменения температуры и начинает обогрев в нужный момент.

Резистивный греющий кабель

Резистивный греющий кабель отличают простота, дешевизна, высокое удельное тепловыделение и стабильное сохранение характеристик в течение всего срока эксплуатации. Однако, у него есть существенный недостаток: если из строя выходит какой-то участок, требуется замена всей нагревательной секции, резать такой кабель произвольным образом нельзя. Резистивные кабели продаются готовыми секциями определенной длины. Разная длина секции в рамках одного артикула резистивного кабеля означает применение внутренних жил разного состава. При укорочении кабеля наполовину его удельное тепловыделение вырастет вдвое, что приведет к перегоранию изоляции и выводу системы из строя.

Саморегулирующийся греющий кабель

В саморегулирующихся греющих кабелях используется полупроводниковая внутренняя жила, меняющая сопротивление в зависимости от температуры окружающей температуры.
жным преимуществом такого кабеля является его надежность: он не склонен к перегреву и перегоранию даже при перехлесте его участков. Такой кабель можно нарезать на любые удобные секции, что облегчает возможности его монтажа и ремонта. Применяя саморегулирующийся кабель, можно повысить КПД обогревательной системы и всерьез сэкономить на электроэнергии. У саморегулирующегося кабеля есть один недостаток – полупроводниковая матрица служит 10–15 лет, и в этой связи не стоит использовать этот вид греющего кабеля в замурованном виде. Для обогрева полов лучше применять резистивный кабель. (Шире описать преимущества данного типа кабеля).

Применение греющего кабеля

Выбор греющего кабеля для различного применения лучше осуществлять с помощью специалистов, которые определят необходимый вам тип, модель и параметры.

Для водопровода

Греющий кабель может быть установлен как внутри трубы, так и снаружи. Для труб большого диаметра применяется наружная прокладка и саморегулирующийся кабель, для труб малого диаметра допустима внутренняя прокладка и резистивный кабель.

Для пола

Теплые полы набирают популярность как средство обогрева квартир и частных домов. Резистивный греющий кабель равномерно распределяют под половым покрытием непосредственно в бетонной стяжке. После включения системы вся поверхность пола превращается в большую отопительную панель.

Для кровли

Установка кабельной системы обогрева быстро и просто предотвратит обледенение кровли дома. Монтаж производится в местах скопления снега, образования наледи и сосулек, чтобы не было необходимости в трудоемкой и опасной механической чистке кровли. Современные греющие кабели можно устанавливать на все типы кровли с любыми покрытиями.

Для резервуаров и других емкостей

В промышленности часто возникает необходимость обогрева резервуаров и других емкостей для предотвращения замерзания нефтепродуктов, воды или химических веществ. Для этого могут применяться и резистивные, и саморегулирующиеся греющие кабели.

www.kp.ru

Одной из сложных задач является бесперебойное водяное снабжение жилых домов и других объектов, особенно в зимний период. Чтобы не происходило промерзание труб, их необходимо укладывать ниже определенного уровня промерзания. Однако нет абсолютной гарантии, что водопровод не перемерзнет, и не прекратится подача воды.

Это обуславливается следующими причинами:

• Аномальные морозы, которые в последнее время уже не редкость.
• Место подведения труб к дому чаще всего промерзает.
• Возникновение аварий на трассе трубопроводов.

Обычное утепление труб не дает должного эффекта при длительных и сильных морозах. Решением этого вопроса является использование греющего кабеля для отогревания водопровода. С его помощью можно поддерживать необходимую температуру и предотвращать образование на трубах конденсата. При этом трубы все равно придется укладывать в землю, но на гораздо меньшую глубину. На вводе в дом можно установить более мощный греющий кабель, и применить качественное утепление.

К греющему кабелю прилагается инструкция, изучив которую можно легко уложить и подключить его самостоятельно. Кабель для обогрева применяется не только для водопровода, но и в других сферах.

Виды и конструктивные особенности

Греющий кабель классифицируется двумя видами:

1. Резистивный.
2. Саморегулирующийся.

Рассмотрим каждый вид кабеля более подробно.

Резистивный греющий кабель

Эта модель самая доступная по стоимости для покупателя, так как для его изготовления не требуется применение сложных технологий и дорогостоящих материалов. Мощность и длина кабеля выполняется неизменной величиной. Не допускается разрезание резистивного кабеля на несколько частей, так как снизится сопротивление и увеличится температура жил выше допускаемой величины. Это может привести к разрыву цепи.

Резистивный кабель равномерно нагревается по всей длине. При создании проекта необходимо точно определить длину кабеля.

Подключение греющего кабеля можно выполнять различными способами. Наиболее простым является подключение его в электрическую розетку. При более сложных вариантах в схемах используют различные датчики, электронное оборудование с регулятором мощности, для поддержания определенной температуры.

Резистивный кабель делится в свою очередь на несколько видов:

• Одножильный. Это простая конструкция с внешней термоустойчивой оболочкой, под которой находится медная экранирующая оплетка на изоляции из фторопласта. Внутри этой изоляции заключена нагревающая токопроводящая жила. Такой кабель укладывается с учетом возможности соединения обоих концов на одном клеммнике. Для этого необходимо рассчитать длину кабеля для получения необходимой температуры. Такое простое подключение можно выполнить самостоятельно.

• Двухжильный кабель укладывается на всю длину. Затем один конец кабеля с двумя жилами подключается к питанию, а другой конец закрывают специальной герметичной муфтой. Такой кабель значительно упрощает процесс монтажа.

• Зональный кабель также является резистивной моделью нагревающего кабеля. Его устройство аналогично двухжильному кабелю с добавлением нагревающих спиралей между двумя основными жилами на одинаковых отрезках длины с равной мощностью. Это позволяет отрезать части кабеля с определенным шагом. Неисправность в виде перегорания спиральных проводников на некоторых участках приводит к появлению холодной зоны на неисправном участке.

Особенности установки резистивного кабеля

• Тщательно рассчитать требуемую мощность и затраты на тепло. При расчете необходимо учесть материал нагреваемой поверхности и ее площадь, температуру, влажность. При недостаточном отведении тепла срок эксплуатации системы нагрева значительно сократится.
• Нельзя использовать для отогрева труб водопровода кабели, которые используются для теплых полов в квартире, так как их изоляция не защищена от влаги.
• При укладке нагревательного кабеля нельзя допускать его пересечения.

Главными достоинствами резистивного нагревающего кабеля являются:

• Повышенная надежность.
• Стабильность характеристик на всем сроке службы.
• Малый ток при включении.
• Легкая установка.
• Простое устройство.
• Низкая стоимость.

Саморегулирующийся кабель

Этот вид кабеля работает по-другому. Устройство саморегулирующего греющего элемента выполнено в виде матрицы, находящейся между токоведущими жилами. Эта матрица изготовлена из эластичного полупроводникового материала. Значение сопротивления полупроводника матрицы зависит от температуры среды, окружающей кабель. При этом изменяется расходуемая мощность и эффективность нагревания.

Принцип саморегулирования заключается в том, что необходимое тепло выделяется только на определенном участке, где это нужно. При снижении температуры сопротивление кабеля увеличивается, и выделяется больше теплоты. И наоборот, если температура повышается, то сопротивление кабеля и количество тепла уменьшается. С помощью такого эффекта кабель не будет перегреваться, даже если при его укладке произошел нахлест. Электроэнергия при эксплуатации саморегулирующего кабеля расходуется оптимальным образом.

Саморегулирующее нагревание эффективно для подземных труб и систем антиобледенения. При установке кабель можно разрезать на отрезки любой длины, без помощи специалистов, и ущерба рабочих свойств. Не обязательно нагревать весь трубопровод. Достаточно уложить греющий кабель только в местах с большей вероятностью замерзания.

Саморегулирующий кабель имеет высокую стоимость, однако пользуется большой популярностью. Расходы на приобретение и установку быстро окупаются во время работы за счет экономии электрической энергии.

Преимущества

• Эластичность и гибкость дают возможность укладки греющего кабеля для любой сети труб, в конструкциях разной геометрической формы.
• Процесс эксплуатации и монтажа не приносит вреда экологии.
• Возможность самостоятельной установки системы при условии грамотного расчета и выполнения всех требований монтажа подогрева.
• Простая работа, не требующая профессиональных навыков.

Применение

Универсальность и простота использования, а также принцип работы нагревательного кабеля обуславливает его широкое применение:

• Обогрев дорожек в саду, ступенек и тротуаров. Это исключает травматизм и падение пешеходов на замерзшей поверхности.
• В производственных зданиях и жилых помещениях используют греющий кабель для поддержания необходимой температуры водопровода, а также прогрев трубопроводов, находящихся в грунте и в открытом виде.
• Обогрев покрытия пола обеспечивает уют и тепло в комнате в морозные дни.
• Подогрев труб, расположенных на крышах домов, водосточных систем, кровельных покрытий. Провод фиксируется внутри или снаружи трубы. При работающей системе нагрева разрушение трубопровода, падение льда и обледенение края крыши исключается. Это обеспечивает безопасность для людей.

Способы установки

Греющий кабель для обогрева водопроводной системы укладывают внутри или снаружи трубы. Каждый метод подразумевает применение своего вида кабеля.

Установка внутри трубы

Требования к внутренней установки нагревательного кабеля:

• Герметичная концевая муфта.
• Степень защиты не менее IP
• Отсутствие вредных веществ при нагревании.

Для установки провода внутрь трубы на ее конце устанавливают тройник. Провод заводится в один из отводов тройника с сальниковым уплотнением.

Соединительная муфта, расположенная на переходе между электрическим питающим кабелем и нагревательным кабелем, должна располагаться за сальником и трубой, так как она не имеет защиты от влаги.

Монтажный тройник может иметь конструкцию с разными углами. При этом способе кабель не закрепляется, а заправляется внутрь.

Внешняя установка

Фиксация греющего кабеля для водопроводной трубы снаружи выполняется плотно, всей поверхностью кабеля. Перед монтажом на металлические трубы, необходимо очистить их от ржавчины, грязи и пыли, а также следов сварки. Поверхность труб не должна иметь элементов, способных повредить нагревательный провод.

Греющий кабель укладывается на чистую поверхность, закрепляется через 30 см клейкой металлизированной лентой или специальными хомутами. При прокладке двух кабелей, их устанавливают в нижней холодной части трубы параллельно друг другу, без соприкосновения. Если укладывается более трех ниток кабеля, то большую их часть располагают снизу, также без соприкосновения.

Другим способом укладки является монтаж спиралью. При этом следует соблюдать аккуратность, так как многократные и резкие изгибы могут повредить кабель. Можно постепенно разматывать муфту, наматывая на трубу освобождающийся кабель. Также можно зафиксировать кабель с провисаниями, которые наматывают и фиксируют липкой лентой.

Для обогрева пластиковой трубы сначала клеят металлизированный скотч, который повышает проводимость тепла и эффективность нагревания. Особенностью установки является следующий фактор: вентили, тройники и другие сантехнические устройства требуют большее количество тепла. Поэтому при монтаже на каждом таком устройстве необходимо выполнить несколько петель, не слишком изгибая греющий кабель.

Для утепления труб не рекомендуется применять минеральную вату, так как она впитывает влагу и теряет свойства утепления. На морозе мокрая вата замерзает и рассыпается.

Для этого используют специальные виды утеплителя: пенополистирол, изготовленный в виде элементов труб, и называемый скорлупой. Он имеет хорошие свойства изоляции и не впитывает влагу.

Похожие темы:

• Электрический теплый пол. Виды и принцип действия. Монтаж

• Миканитовые нагреватели

• Силиконовые нагреватели

• Инфракрасные обогреватели и нагреватели

• Правильный подбор кабеля для отапливаемого пола

• Теплый пол на основе нагревательных матов

• electrosam.ru

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

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

  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.

  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.

  elquanta.ru

  Как устроен кабель

  Греющий кабель для обогрева труб выполнен в виде ленты, в котором проводники располагаются параллельно и разделяются матрицей, которая выделяет тепло. Одной из самых главных особенностей этого изделия является матрица, в сердцевине которой находится специальный нагревательный элемент, который греется беспрерывно. Именно данная особенность позволяет обрезать изделие в нужном для вас месте, не боясь за то, что в процессе появятся зоны холода, и позволяет вам отлично регулировать (при желании поднимать или опускать) интенсивность теплоотдачи в зависимости от состояния внешней среды, в которой расположена труба.

  Также очень важная особенность – греющий кабель для водопровода может самостоятельно приспособиться к внешней среде, абсолютно не влияя на работу других его участков.

  За счет того, что в процессе работы происходит нормирование при выделение тепла учитывая внешнее воздействие, кабель абсолютно не подвержен перегреванию. А наличие пары слоев изоляции обеспечивает прочность и защиту от ударной нагрузки, также ее наличие защищает его от химических воздействий и влаги.

  Стоит обратить внимание на то, что резистивный кабель стоит в разы дешевле. Однако они обладают значительными плюсами – они более удобные и экономичные. Дело тут заключается вот в чем: саморегулирующийся кабель для обогрева труб может самостоятельно поднимать мощность, если температура воздуха снижается, а если она повышается, то кабель автоматически отключается. Этот момент помогает не только сэкономить свои силы на постоянное регулирование температуры, но и деньги. Так как электроэнергия стоит не дешево, а платить за нее все же придется вам. Поэтому такой вариант является наиболее оптимальным, он идеально обеспечивает идеальную работу нагревательного элемента, и в то же время сам контролирует температуру. Не переживайте, каждый отдельный участок не зависит от общей линии, и если одна часть находится в более холодном месте, она будет нагреваться больше, а на температуру другой это ни в коем случае не повлияет. Это также один из существенных плюсов в сторону выбора именно такой системы для обогрева труб.

  Выбираем кабель для обогрева труб

  Монтаж греющего кабеля с системой защиты вполне позволяет производить укладку трубы выше, чем уровень замерзания грунта, но в некоторых ситуациях проложить под землей не представляется возможным по некоторым причинам. Обязательно следует позаботится о теплоизоляции для труб, которые обогреваются электрическим кабелем. Именно она позволяет хорошо снизить теплопотерю и расходовать энергию экономно. Толщину теплоизолирующего элемента нужно выбирать в зависимости от ее диаметра.

  Во время выбора нагревательного элемента нужно учитывать такие параметры:

  1. Диаметр трубы для водопровода.
  2. Материал ее изготовления.
  3. Теплоизоляционная толщина.
  4. Расчет теплопотери, должен перекрываться установленной изоляцией.

  Такой способ монтажа необходим только в случае того, если труба уже используется и во время заморозков сильно замерзает. Если вы только проводите монтаж, то такой метод использовать нежелательно. Когда вы хотите обогревающий кабель для водопровода установить внутри трубы подающей питьевую воду, то обязательно необходимо позаботиться о покупке специального кабеля с допуском к пищевой пригодности. Они делаются немного по-другому, сверху покрываются специальной фторсодержащей оболочкой, именно она обеспечивает пригодность кабеля к монтажу в питьевую трубу.

  Чтобы провести кабель для обогрева труб внутрь вам требуется сальник, через него производится монтаж. Если вы проводите его сверху, то вам не нужно его фиксировать, если же монтаж идет снизу, то для того, чтобы он не сползал, его необходимо надежно закрепить.

  Греющий кабель для водостока, установленный внутри нужно тщательно замерить, нужно точно провести расчеты тех участков, которые нуждаются в хорошем подогреве. Нельзя делать прокладку кабеля сквозь запорные вентили.

  Там, где вы устанавливаете греющий кабель для труб нужно обязательно делать специальные пометки, вы можете самостоятельно нарисовать черточки или любую предупредительную запись. Это делается для того, чтобы в любой момент вы могли увидеть, где располагается кабель. Не забывайте, что абсолютно все действия, которые связаны с прокладкой требуют особенной тщательности и внимательности, очень важно не повредить внешнюю оболочку трубы.

  Резьба, которая присутствует на фитингах, во время установки должна обязательно закрываться заводской лентой, в принципе, как и все острые углы и предметы.

  Закрепляем нагревательный кабель

  Способы укладки:

  1. Укладываем по трубе один кабель, обязательно по прямой. Кладем его ровно, без изгибов. В данном методе используется несколько кабелей, которые укладываются по прямой, параллельно друг другу.
  2. Укладка также возможна и волнистой линией, как бы обвивая трубу.
  3. Также можно уложить кабель вокруг трубы по спирали.
  4. Отдельно взятые элементы укладываются по контуру.

  Плюсы использования кабеля:

  1. Надежность. Если грамотно выполнить весь процесс монтажа, то ваша система не будет промерзать в течение всего времени использования.
  2. Безопасность. Вы сможете использовать его даже для установки в трубы с питьевой водой.
  3. Универсальность. Вы сможете широко использовать этот нагревательный элемент, его можно использовать, как на открытой площадке, так и под грунтом.
  4. Легкость в эксплуатации. Изделие довольно легко подключить, оно просто крепиться на трубе, а затем легко подключается к системе снабжения, после чего вилку вставляете в розетку – и устройство работает.

  Использование кабеля позволяет экономить электрическую энергию. Нагрев трубы регулируется самостоятельно, что обеспечивает экономию энергии на протяжении всей его работы.

  Крепим кабель сверху трубы

  Во время монтажа снаружи необходимо внимательно наблюдать за тем, чтобы возникло никаких механических повреждений трубы во время установки (чтобы кабель не пережимался, не было переходов через острые углы). Сам кабель плотно крепиться к трубе. Ни в коем случае нельзя использовать для закрепления другой скотч, необходимо обязательно для этих целей приобрести алюминиевый.

  Для начала нужно закрепить некоторые участки на трубе маленькими кусочками скотча, приблизительно на расстоянии 30 см. После того, как вы его закрепили, можно взять скотч и провести им по всей длине. Это обеспечит отсутствие прямого контакта с кабелем и материалом теплоизоляции, более прочно укрепит кабель и не позволит ему упасть и сдвинуться с места и поможет получить большую теплоотдачу.

  Если труба пластиковая, то ее рекомендуется перед установкой оклеить специальной фольгой или липкой лентой. Это действие позволит распределить тепло по трубе равномерно. После чего к ней нужно прикрепить специальную муфту, которая удобно соединит провод и нагревательную секцию. Расположить датчик терморегулятора нужно на одинаковом расстоянии от линий кабеля и закрепить липкой лентой.

  Пару советов

  Все производители рекомендуют производить монтаж только при температуре более 15 градусов. Это позволяет установить их более комфортно и надолго.

  Изгиб кабеля должен соответствовать сумме его 6 диаметров.

  Греющий кабель для водопровода внутри трубы обязательно нуждается в УЗО.

  После установки нужно проверить сопротивление.

  Выбираем кабель правильно

  Подбор греющего кабеля – это очень важная задача и решать ее необходимо исходя из того, для чего вам нужна эта система и какие она призвана решать проблемы. Исходя из этого, нужно определить сферу их применения. Такие системы в основном призваны решать бытовые проблемы, и в частности устанавливаются в загородных домах или коттеджах. Кроме этого они отлично подходят и для прогрева коммунальных систем отопления, с их помощью можно защитить и канализационные и водосточные системы от промерзания в зимний период. Для таких целей для вас идеально подойдет система маленького размера.

  Согласно практике для таких целей будет идеальной изделие не более 60 Ватт на один метр, к примеру, как греющий кабель для водопровода леруамерлен. Если вы приобретете кабель большей мощности, то это просто пустая трата денег, ведь такой мощности вам будет вполне достаточно для того, чтобы зимой растопить образовавшийся лед. Такой выбор кабеля позволит вам значительно сэкономить, и в то же время кабель будет исполнять все свои функции в полной мере.

  Ведь более мощный кабель будет и электрической энергии больше потреблять, следовательно, счета за потребленную электроэнергию придут значительно большие.

  Основные характеристики кабелей и преимущества использования кабеля

  Также обратите внимание на такой фактор: каждый кабель отличают только по двум наиболее важным характеристикам – это мощность в рабочем состоянии и в состоянии покоя. Эти два показателя вы сможете увидеть на самом кабеле. То есть вы сможете сразу же наглядно увидеть, что вы будете покупать. Провод вы выбираете один раз, поэтому нужно выбирать его внимательно, чтобы навсегда побороть все проблемы с замерзанием водопровода.

  Замерзание водопровода – это очень неприятная ситуация, в которой страдают не только жильцы из-за отсутствия воды, но и сами трубы (при сильном промерзании они могут лопнуть). Избавиться от этой проблемы можно очень легко, для этого вам достаточно приобрести самонагревающийся кабель и провести его монтаж. Как вы смогли увидеть, провести установку можно и самостоятельно, причем сделать это может даже человек, который раньше никогда с этим не сталкивался. Но помните, что нужно четко следовать инструкции по установке, чтобы в дальнейшем у вас не возникло никаких проблем с кабелем, и он служил вам очень долгое время.

  Одним из главных плюсов этой системы является то, что она не только удобная и прочная, а саморегулирующаяся. Вам не нужно следить за температурой грунта или температурой в неотапливаемом помещении, кабель сделан таким образом, что он автоматически подстраивается под внешнюю среду, что позволяет изрядно экономить на электроэнергии и собственном времени. Вам нужно только включить его в розетку, и он начнет свою работу.

  Выбирайте греющий кабель саморегулирующийся для труб внимательнее, следите за всеми деталями, и прислушивайтесь к советам специалистов. Не стоит думать, что чем мощнее, тем лучше, если у вас маленький участок, то вам не нужно приобретать слишком мощное изделие, ведь оно будет тянуть больше электричества, а результат его работы будет такой же, как и у более дешевого варианта. Выбирайте с умом, и вы не будете оставаться в холодную пору года без воды.

  koffkindom.ru

  Зачем нужен греющий кабель?

  Резонно возразить, что можно легко обойтись и без нагревательной системы. Достаточно узнать уровень промерзания грунта в районе, а затем, опираясь на показатели, вырыть траншею необходимой глубины. Обычно это 1,5-1,7 м. Зарытые на такой глубине и утепленные трубы не замерзают, так как окружающий грунт имеет положительную температуру (предположим, + 2-4 ºС).

  Однако не все так просто. На заболоченных участках или на территориях, близких к водоемам, нередкое явление – высокий уровень грунтовых вод. Это значит, что в период половодья или таяния снегов коммуникации будут затоплены, что негативно скажется на их функциональных свойствах.

  Но если трубы зарывать всего на полметра, при этом подключить электрический кабель и произвести правильную теплоизоляцию, глубоких канав рыть не придется.

  Не будем забывать и про критические зоны, наиболее подверженные воздействию холода – места ввода трубопровода в дом. Если здание построено на свайно-винтовом фундаменте, то под ним находится открытый участок трубопровода, который легче всего утеплить именно нагревающим кабелем.

  Вывод: если есть физическая возможность прокладки нагревательной системы для водопровода, нужно обязательно ею воспользоваться, хотя бы ради подстраховки от промерзания. Но при обращении в специализированную компанию вы можете столкнуться с некоторым разнообразием предложений. Разберемся с ассортиментом.

  Конструкция и способы применения

  В зависимости от вида и технических характеристик греющие кабели применяют для нагрева водостоков, канализационных и водопроводных труб, резервуаров. Главное назначение – предохранение жидкости от замерзания путем повышения температуры. Нагревательные системы актуальны для наружных коммуникаций, то есть для применения в грунте или на открытом воздухе.

  У нагревательных систем есть одна полезная способность – зональное применение. Это значит, что можно взять комплект элементов и собрать из него мини-систему для обогрева отдельно взятого участка, без подключения ко всей сети. Получается экономия материалов и электроэнергии. На практике можно встретить и миниатюрные «обогреватели» по 15-20 см, и 200-метровые обмотки.

  Главными составляющим частями греющего кабеля являются следующие элементы:

  • Внутренняя жила – одна или несколько. На ее изготовление идут сплавы с высоким показателем электрического сопротивления. Чем он выше, тем больше значение удельного тепловыделения.
  • Полимерная защитная оболочка. Вместе с пластиковой изоляцией применяется алюминиевый экран или сетка из медной проволоки.
  • Прочная наружная оболочка ПВХ, закрывающая все внутренние элементы.

  Предложения различных производителей могут отличаться нюансами – сплавом жилы или способом устройства защиты.

  Для улучшения характеристик медную оплетку никелируют, а толщину наружного слоя увеличивают. Кроме того, материал ПВХ должен быть влагостойким и не поддающимся воздействию ультрафиолета.

  Разновидности нагревательного кабеля

  Все нагревательные системы подразделяются на 2 большие категории: резистивные и саморегулируемые. Каждый вид имеет свою область применения. Предположим, резистивные хороши для обогрева коротких отрезков труб небольшого сечения – до 40 мм, а для протяженных участков водопровода лучше использовать саморегулируемый (по-другому – саморегулирующийся, «самрег») кабель.

  Тип #1 – резистивный

  Принцип действия кабеля прост: по одной или двум жилам, находящимся в изоляционной обмотке, проходит ток, нагревающий его. Максимальная сила тока и большое сопротивление в сумме дают высокий коэффициент тепловыделения. В продаже имеются куски резистивного кабеля определенной длины, имеющие постоянное сопротивление. В процессе функционирования они отдают одинаковое количество тепла по всей протяженности.

  При монтаже системы необходимо помнить, что одножильный кабель подключается с обоих концов, как на следующей схеме:

  Замкнутые отопительные контуры чаще применяют для обогрева кровельной водосточной системы или для устройства «теплого пола», но вариант, применимый к водопроводу, тоже существует.

  Для внутреннего монтажа одна жила не подходит, так как укладка «петли» займет много внутреннего пространства, к тому же случайное пересечение проводов чревато перегревом.

  Двухжильный кабель отличается разделением функций жил: одна отвечает за нагревание, вторая – за подачу энергии.

  Двухжильные резистивные кабели используются для водопроводных систем так же активно, как и самреги. Их можно монтировать внутрь труб, используя тройники и уплотнители.

  Главный плюс резистивного кабеля – невысокая стоимость. Многие отмечают надежность, длительный срок службы (до 10-15 лет), простоту монтажа. Но есть и недостатки:

  • высокая вероятность перегрева в местах пересечения или близкого расположения двух кабелей;
  • фиксированная длина – нельзя ни увеличивать, ни укорачивать;
  • невозможность замены перегоревшего участка – менять придется полностью;
  • невозможность регулировки мощности – она всегда одинаковая по всей длине.

  Чтобы не тратиться на постоянное подключение кабеля (что нецелесообразно), устанавливают термостат с датчиками. Как только температура опускается до + 2-3 ºС, он в автоматическом режиме запускает нагрев, при повышении температуры до + 6-7 ºС энергия отключается.

  Тип #2 – саморегулируемый

  Этот тип кабеля является универсальным и может использоваться для различного применения: обогрева кровельных элементов и систем подачи воды, канализационных магистралей и емкостей с жидкостью. Его особенность – самостоятельная регулировка мощности и интенсивности подачи тепла. Как только температура опускается ниже контрольной точки (предположим, + 3 ºС), кабель начинает нагреваться без постороннего участия.

  В основе принципа работы самрега лежит свойство проводника уменьшать/увеличивать силу тока в зависимости от сопротивления. При увеличении сопротивления сила тока уменьшается, что ведет за собой и уменьшение мощности. Что происходит с кабелем в момент охлаждения? Сопротивление падает – сила тока увеличивается – начинается процесс нагревания.

  Преимущество саморегулируемых моделей состоит в «зональности» работы. Кабель сам распределяет свою «рабочую силу»: тщательно прогревает остывающие участки и поддерживает оптимальную температуру там, где сильный нагрев не нужен.

  Чтобы полностью автоматизировать процесс включения/выключения кабеля, можно оборудовать систему термостатом, который «привязан» к уличной температуре.

  Способы монтажа на водопровод

  Существует два способа монтажа греющего кабеля – наружный и внутренний. В первом случае он крепится вдоль трубы (или наматывается на нее), во втором – заводится внутрь. Оба варианта имеют активное практическое применение, поэтому рассмотрим их более пристально.

  Вариант #1 – наружный

  Линейный монтаж кабеля вдоль водопроводной трубы выполняется легко. Провод фиксируется с одной стороны с помощью выдерживающих высокую температуру пластиковых хомутов или стекловолоконной самоклейки. Держатели крепят с интервалом 0,3 м. Нельзя использовать крепления из металла. Высчитать длину кабеля несложно – она равняется длине трубы, которую необходимо обогреть.

  Инструкция по линейной установке:

  Для труб, заглубленных в грунт, кабель располагают не строго внизу или вверху, а чуть со смещением, которое можно назвать «позиция 8 (4) часов».

  Кроме линейной установки используется монтаж по спирали – кабель навивается по всей длине трубы с равномерным шагом. Плюс – максимальный контакт с поверхностью трубы, минус – увеличенный расход материала.

  Навитой способ актуален для труб среднего и большого диаметра – канализационных, водосточных, но применяется и для нагревания водопроводов.

  Вариант #2 – внутренний

  Внутренний способ установки подходит не для всех труб, а только для водопроводов с сечением более 40 мм. В трубопроводах меньшего диаметра кабель будет частично перекрывать поток воды. Оснастить внутренним обогревом длинную трубу сложно, но для участков длиной несколько метров это один из лучших способов.

  Легче всего протягивать кабель на вертикальных участках – сверху вниз. Процедура происходит с применением тройника и уплотнительной муфты, которая не дает шнуру соскальзывать. В некоторых случаях внутренняя установка рациональнее внешней – например, для ремонта или замены элементов.

  Вставить и подсоединить готовую систему несложно, гораздо сложнее ее собрать. Как правильно подготовить провода к вводу внутрь трубы, вы можете узнать из следующей инструкции.

  Теплоизоляция греющих кабелей

  Вне зависимости от типа кабеля, необходимо произвести утепление. Теплоизоляция монтируется поверх нагревательной системы и водопроводной трубы. Если водопровод вместе с греющим кабелем не поместить в герметичный «кокон», обогрев пойдет во все стороны, то есть большей частью «в воздух».

  В качестве надежных и эффективных утеплителей выступают пенополистирол или вспененный полиэтилен. Они устойчивы к влаге и создают некоторую защитную амортизацию для трубы, однако также нуждаются в защите. По этой причине часто используют конструкцию «труба в трубе», когда водопроводные трубы, расположенные в грунте или на воздухе, вместе с утеплителем помещают внутрь еще одной трубы большего диаметра.

  Какие характеристики важны для выбора?

  Перед походом в магазин обязательно уточните диаметр водопроводной трубы, длину участка, который нуждается в обогреве, максимально низкую температуру воздуха (грунта) – так будет легче определиться с выбором, потому что предложений действительно много.

  Итак, обращаем внимание на следующие моменты:

  • есть ли на кабеле защитная оплетка (она обеспечивает заземление и делает кабель более надежным);
  • тип наружной изоляции;
  • температурный класс и мощность;
  • компания-производитель.

  Возможно, для канализационной системы и подойдет кабель с изоляцией из полиолефина, но для внутреннего монтажа в водопроводную трубу рекомендуем защиту из фторопласта. Для наружной установки сгодится фторполимер, который защитит и от влаги, и от ультрафиолета.

  Среднетемпературные системы годятся для труб большего диаметра. Максимальная температура нагрева – + 120 ºС, мощность достигает 33 Вт/м. Наиболее мощными считаются высокотемпературные системы с максимальной температурой до + 190 ºС и удельной мощностью до 95 Вт/м, но их обычно в быту не применяют – это изделия для промышленного использования.

  Подходящую мощность можно выбрать, ориентируясь на диаметр трубы. Например, для водопроводов с диаметром до 2,5 см подходят кабели мощностью 10 Вт/м, от 2,5 см до 4 см – 16 Вт/м, от 4 до 6 см – 24 Вт/м и т.д.

  Есть несколько марок греющего кабеля, которые уже давно зарекомендовали себя только с лучшей стороны. Известная продукция зарубежных компаний:

  • Nelson;
  • Lavita;
  • Devi;
  • Ensto;
  • Raychem.

  Среди российских производителей выделяется компания ССТ (Теплолюкс), выпускающая качественные изделия бытового назначения.

  Выводы и полезное видео по теме

  Видеоролики предоставляют прекрасную возможность познакомиться с практическим применением инструкций.

  Советы по установке греющего кабеля на трубу:

  Вариант монтажа на стяжки:

  Инструкция по подключению кабеля внутрь трубы:

  Выбор и монтаж нагревательной системы для водопровода по силам даже новичку. С помощью теоретических знаний вы быстро разберетесь в типах кабелей, а для установки не нужно овладевать какими-то специальными умениями. Результат работы может оказаться достойным: вы навсегда забудете о проблеме замерзания воды в водопроводе в холодный сезон.

  sovet-ingenera.com

  Принцип действия

  Как известно, при протекании электрического тока через проводник с ненулевым сопротивлением выделяется тепло. Его количество пропорционально сопротивлению проводника и квадрату величины тока.

  Полное количество теплоты может быть рассчитано по формуле Джоуля-Ленца Q= I²*R*t, в которой:

  • Q — искомое количество теплоты в джоулях;
  • I — ток в проводнике в амперах;
  • R — полное сопротивление проводника в омах;
  • t — время измерений в секундах.

  Практическое следствие: чтобы уменьшить выделение тепла на проводнике, нужно минимизировать  текущий через него ток. Сделать это без потери мощности можно, увеличив напряжение. Именно поэтому все ЛЭП — высоковольтные.

  Однако проводник, разогревающийся при протекании тока, может быть использован и как источник тепла. По этому принципу работают все приборы прямого нагрева: электроплиты, обогреватели, бойлеры и т.д.

  Греющий кабель — частный случай такого прибора. Его особенность — нагрев до сравнительно невысоких температур (обычно в пределах 40°С).

  Впрочем, как мы увидим позже, из этого правила есть исключения.

  Грубый расчет температуры нагрева проводников может быть выполнен по формуле Q=c*m*(t2-t1), где:

  • Q — выделяющаяся на проводнике за единицу времени теплота (она рассчитывается по приведенной выше формуле Джоуля-Ленца);
  • с — удельная теплоемкость материала проводника (для меди при комнатной температуре она равна 380 Дж/(кг*С));
  • m — масса проводника в килограммах;
  • t2 — искомая температура после протекания тока;
  • t1 — начальная температура проводника.

  Обратите внимание: схема расчета не учитывает излучаемого проводником при нагреве и рассеиваемого за счет конвекции тепла. Реальная температура будет ниже расчетной, причем разница будет расти по мере нагрева и увеличения тепловыделения провода.

  Давайте выполним расчет для следующих условий: медный провод с сопротивлением 10 Ом и массой 0,5 кг нагревается текущим через него током в 10 А в течение 20 секунд. Температура в помещении равна +20 градусам.

  Подставляем все величины в формулу:10²*10*20=380*0,5(t2-20). Решив несложное уравнение, мы получим 85 градусов по шкале Цельсия.

  Разновидности

  Какие виды греющих проводов предлагает современный рынок?

  Прикрепленное видео расскажет вам больше о том, как устроен и где применяется провод нагревательный саморегулирующийся.

  Одножильный резистивный

  Самый простой конструктивно и самый дешевый греющий кабель — одножильный резистивный. Он представляет собой обычный провод в изоляции с единственной токоведущей жилой.

  Это решение имеет несколько специфических особенностей, делающих его применение в бытовых целях довольно неудобным:

  • Кабель должен образовывать замкнутый контур, поскольку оба его конца должны подключаться к питанию;
  • Он всегда работает на номинальной мощности. Уменьшить тепловыделение можно лишь снижением напряжения питания;
  • Перехлест провода приводит к его перегреву (поскольку выделяющееся в одной точке количество тепла удваивается), что часто становится причиной разрушения изоляции и короткого замыкания;
  • Кабель нельзя резать. Уменьшение длины проводника при неизменном напряжении питания приведет к уменьшению его полного сопротивления и пропорциональному росту текущего через него тока. Поскольку тепловыделение пропорционально квадрату тока, перегрев укороченного кабеля гарантирован.

  Давайте познакомимся с парой образцов одножильных кабелей:

  Любопытно: резистивные низкотемпературные кабели нередко снабжаются экранирующей оплеткой, предназначенной для защиты электроники от наведенных токов. Однако у автора есть серьезные сомнения в пользе от экранирования: каких-либо помех и сбоев в работе вычислительной техники и радио он не наблюдал даже в непосредственной близости от системы кабельного обогрева без оплетки.

  Двухжильный резистивный

  Его единственное отличие от изученного нами выше решения — вторая токоведущая жила, позволяющая подключать снабженный концевой муфтой кабель к питанию одной стороной. Все остальные особенности — те же: неизменная длина секции, перегрев при перехлесте и постоянная мощность.

  Зональный

  Зональный кабель представляет собой эволюционное развитие резистивного. В нем две токоведущих жилы с низким сопротивлением соединяются друг с другом проводниками, выполняющими роль нагревательных элементов.

  Такая конструкция дает возможность нарезать кабель отрезками произвольной длины: при этом будет меняться потребляемая мощность, а вот температура нагрева останется неизменной, поскольку длина каждого отдельного нагревательного элемента не меняется.

  Саморегулирующийся

  Все проблемы резистивного кабеля успешно и очень остроумно решены в так называемом саморегулирующемся.

  Как он устроен?

  Между двумя обладающими низким сопротивлением медными жилами размещена полупроводящая матрица из полимера-диэлектрика с высоким коэффициентом линейного расширения при нагреве. В полимер добавляется мелкодисперсный проводящий материал (например, графитовая пыль).

  Что это дает?

  • Автоматическую регулировку температуры. При охлаждении среды полимерная матрица уменьшается в размерах, и частицы проводника образуют больше токоведущих цепей. Это приводит к увеличению потребляемой мощности и к росту тепловыделения;
  • Независимость терморегуляции для разных участков кабеля. При разнице в температуре между участками количество токоведущих цепей в них будет разным;
  • Безопасность эксплуатации. Перехлест кабеля больше не приводит к его перегреву: при росте температуры мощность, потребляемая матрицей в области перехлеста, упадет до минимума;
  • Экономичность. Кабель снижает энергопотребление в теплую погоду;
  • Возможность нарезки провода отрезками произвольной длины. При этом опять-таки будет меняться полная мощность секции, но не ее нагрев.

  Любопытно: саморегулирующийся кабель существует как в высоковольтной версии, с питанием от 220 вольт, так и в низковольтном исполнении. 12-вольтовый кабель остается безопасным даже при повреждении изоляции и применяется, в частности, для обогрева аквариумов и инкубаторов.

  Применение

  Где применяются кабельные системы обогрева?

  Вот наиболее типичные области их бытового применения:

  • Электрические теплые полы с укладкой кабеля в стяжку или под кафель, в слой плиточного клея;
  • Защита открытых площадок (спортивных, детских, парковок для автомобилей и т.д.) от образования ледяного и снежного наката;
  • Системы обогрева кровель и водостоков. Они предотвращают замерзание желобов в межсезонье и скопление на крыше опасного количества снега;
  • Обогрев водопроводов и канализации при их открытой прокладке или укладке в грунт выше уровня промерзания;
  • Обогрев емкостей (накопительных баков для воды, септиков и т.д.).

  Любопытно: у автора этой статьи саморегулирующийся кабель отвечает за обогрев проложенной по фасаду дома канализации мансардного этажа и открыто установленного под крыльцом отстойника септика. Система обогрева показала свою эффективность в редкие для Крыма заморозки: даже при -20°С канализация продолжала функционировать.

  Монтаж

  Теперь пришло время ответить на несколько вопросов, так или иначе связанных с монтажом нагревательного провода своими руками:

  1. Какой должна быть удельная мощность греющего кабеля при монтаже электрического теплого пола?

  При качественном утеплении помещения — 150 ватт на квадратный метр поверхности. Для неутепленных помещений она может быть увеличена до 200-250 ватт.

  Стоит уточнить: фактическое среднее энергопотребление благодаря работе терморегулятора будет как минимум вдвое меньше номинального. Резерв мощности нужен лишь для быстрого разогрева пола.

  2. Какова максимальная нагрузка на один терморегулятор для кабельного теплого пола?

  В отсутствие других указаний производителя терморегулятора — 3600 ватт. При большей мощности теплого пола собирается несколько контуров с независимой регулировкой температуры.

  3. Какой мощности кабель брать для обогрева трубопроводов?

  Инструкция зависит от диаметра трубы:

  • Для водопровода достаточно 10 ватт на метр;
  • Для канализации диаметром 50 мм — 16 ватт;
  • Для 110-миллиметровой канализации — 30 Вт/м.
  4. Как подключить саморегулирующийся кабель для напряжения 220 вольт к питанию?

  Обычным многопроволочным проводом с двумя или тремя (в случае наличия экранирующей оплетки) жилами и вилкой. Соединение жил выполняется медными гильзами под обжимку. Изоляция соединений обеспечивается  термоусадочной трубкой; ей же изолируется конец греющего кабеля.

  5. Можно ли прокладывать греющий кабель внутри водопровода или канализации?

  В водопроводных трубах — можно. Для ввода кабеля используется фитинг с сальниковым уплотнителем.

  В канализационных — нельзя.

  Причин тому несколько:

  • Кабель будет собирать мусор (волосы, бумагу и т.д.) и способствовать засорам канализации;
  • Он с большой вероятностью будет намотан на трос или проволоку и поврежден при прочистке засора;
  • Агрессивные бытовые стоки за 2-3 года разъедают термоусадку и приводят к выходу нагревательной секции из строя.

  Однако: участок кабеля с цельной заводской оболочкой можно укладывать в отстойник или фильтрующий колодец септика. У автора кабельный обогрев отстойника организован именно так: несколько витков саморегулирующегося кабеля уложены на дно емкости, при этом соединение с холодным концом и концевая муфта находятся за ее пределами.

  6. Как крепить греющий кабель на водопроводные или канализационные трубы?

  Он укладывается под теплоизоляцию и приклеивается алюминиевым скотчем. Отражающая поверхность алюминиевой ленты уменьшает потери тепла за счет излучения и способствует нагреву трубы.

  При открытой (без изоляции) прокладке канализации кабель стоит дополнительно зафиксировать полиэтиленовыми стяжками. Алюминиевый скотч непрочен и легко рвется, а оболочка саморегулирующегося кабеля достаточно жесткая и упругая.

  Наконец, при обогреве водопровода кабель можно просто намотать на него спиралью.

  Заключение

  Надеемся, что нам удалось ответить на все вопросы читателя. Успехов!

  elektrik-a.su

  Конструктивная особенность греющего кабеля

  Кабельные нагревательные системы применяют как для наружных трубопроводов, проложенных над поверхностью земли, так и внутренних, заглубленных в грунт.

  Главной особенностью применяемых для обогрева элементов является то, что они принимают, а не переносят энергию, а затем без использования топлива или окислителя преобразуют ее в тепловую.

  Основными составляющими греющего кабеля являются:

  1. Внутренняя жила, которая выполнена из сплава с хорошим электрическим сопротивлением.
  2. Защитная оболочка внутренней жилы – изолирующий полимер, оснащенный экранированной проволочной сеткой из меди или сплошным экраном, выполненным из алюминия.
  3. Общая оболочка – защитный слой из полвинилхлорида, покрывающий внешние стенки изделия.

  Основной параметр нагревательного кабеля – удельное тепловыделение. Эта характеристика указывает мощность, которая выделяется на каждую единицу длины кабеля.

  Нагревательный провод для труб выполняет несколько задач:

  • препятствует образованию наледи на внутренних и наружных стенках конструкции;
  • обеспечивает непрерывную транспортировку жидкости по трубопроводу;
  • создает условия для монтажа трубопровода на необходимой глубине независимо от уровня промерзания грунта;
  • предупреждает застой масляных жидкостей и образование разного рода затвердений.

  В продаже есть много видов греющих кабелей, их цена зависит от количества внутренних жил.

  Существенным их отличием от двух- и трехжильных изделий, оснащенных токопроводящей жилой, является отсутствие защиты от электромагнитного излучения.

  Основные виды нагревательных кабелей

  При обустройстве нагревательных систем применяется один из трех типов кабелей: резистивный, саморегулирующийся и с минеральной изоляцией.

  Резистивный

  Принцип работы системы построен на том, что установленные на трубе температурные датчики реагируют на падение значения температуры. Они передают сигнал, автоматически включая обогрев проводников, которые уже и передают тепло трубам. Как только температурный показатель достигнет указанной отметки, система автоматически отключается.

  Резистивные системы привлекают невысокой ценой, но в плане потребления электроэнергии они недостаточно эффективны. Для бесперебойной работы системы этого типа требуется установка специальных датчиков, которые реагируют на изменение температуры. Эффективная работа возможна только при хорошей изоляции трубы.

  К недостаткам резистивных греющих элементов относят ограничения в монтаже и необходимость точного просчета длины контура. При этом ориентируются на погонную мощность изделия.

  Саморегулирующийся

  Более эффективной считается организация системы обогрева с применением саморегуриющихся нагревательных элементов.

  Главным отличием изделий этого типа является то, что токопроводящие жилы окружены пластмассовой матрицей, в стенках которой и выделяется тепло. Теплопроводность материала напрямую зависит от показателей температуры. Регулируется выделение кабелем тепла за счет свойства пластмассы, реагирующей на колебания температуры и увеличивающей сопротивление в процессе нагрева.

  Благодаря этому мощность понижается локально только в местах перегрева, что обеспечивает максимальную энергоэффективность провода. Недостаток таких элементов – их высокая стоимость, но она полностью оправдывается в процессе эксплуатации.

  trubsovet.ru