Принцип работы греющего кабеля


Принцип работы греющего кабеля

Зимние холода представляют большую опасность для систем водоснабжения, особенно если речь идет о частных домах, расположенных за пределами городов и крупных поселений. Из-за плохой теплоизоляции трубы могут промерзнуть, что повлечет за собой прекращение подачи воды. Чем глубже проложены трубы, тем они менее подвержены пагубному влиянию холодов. Для исключения подобных ситуаций важно продумать качественную систему защиты. Оптимальный вариант – греющий кабель саморегулирующегося типа, который гарантированно спасет трубы от ледяных пробок.

Что представляет собой саморегулирующийся провод

Конструктивно саморегулирующийся кабель представляет собой гибкий провод, по которому протекает электрическая энергия. Именно это приводит к его нагреванию.


обы процесс повышения температур не привел к возгоранию или выходу из строя кабеля и расположенных рядом объектов, изделие способно самостоятельно регулировать свою мощность в зависимости от температуры окружающей среды. Наблюдается простая зависимость: чем ниже «ртутный столбик», тем горячее кабель. Удивительно то, что процесс нагрева может происходить исключительно на конкретном участке, где это необходимо. Если какая-то часть кабеля находится в условиях комнатной температуры, то мощность будет ниже, и соответственно, нагреваться изделие не станет.

Принцип работы греющего кабеля

Если рассматривать устройство греющего провода глобально, то можно выделить три основных компонента:

  • проводники из различных металлов, по которым протекает электрическая энергия;
  • «умная» матрица из полимерных веществ, заставляющая кабель адаптироваться под температуру окружающей среды и регулирующая процесс выработки тепла;
  • изоляционная оболочка, состоящая из множества слоев.

Основным элементом, объясняющим принцип действия греющего кабеля, является полимерная матрица. Благодаря ее наличию у провода проявляются саморегулирующие свойства. Матрица состоит из мелких частиц, поэтому ее отдельные элементы регулируют нагрев независимо друг от друга. Таким образом, вам не придется подключать различные датчики и прочую электронику для качественной регулировки температуры.


Другая полезная опция кабеля заключается в том, что вы можете самостоятельно выбрать необходимую длину. Возьмите обычные ножницы и перережьте изделие там, где вам нужно. Подключите к сети, в результате чего оно будет работать без изменений. Аналогично саморегуляции на каждом сантиметре элементы кабеля функционируют и работают независимо друг от друга. Случайный обрыв не приведет к выходу из строя. Но такие ситуации редки, поскольку конструкция кабеля характеризуется повышенной прочностью.

К основным полезным свойствам греющего кабеля можно отнести:

  1. Повышенная устойчивость к механическим воздействиям. Это обусловлено наличием качественной многослойной изоляции.
  2. Устойчивость к воздействию влаги. Его можно без проблем эксплуатировать в водной толще. Основное условие для этого – выполнить качественную изоляцию при помощи термоусадочных трубок.
  3. Экономичность. Поскольку кабель самостоятельно регулирует мощность, то изделие никогда не работает «просто так».

Принцип работы греющего кабеля

Высокая прочность обусловлена многослойностью, причем два первых слоя состоят из медных проводников и полимерной матрицы. Уже поверх них устанавливается изоляция из разных материалов (например, фторполимеров или полиолефина).

После этого идет слой брони, в качестве которого применяют медную оплетку. Наконец, поверх всего этого размещают дополнительный полиолефиновый слой. Подобная конструкция значительно повышает выносливость и прочность изделия. Медная оплетка также функционирует в качестве защиты от электромагнитного излучения.

Принцип действия и область применения


Главным отличием саморегулирующегося провода от кабелей резистивного и зонального принципа действия является конструкция.

Резистивное изделие функционирует по принципу кипятильника, поэтому укорачивать его запрещено. В данном случае проводники и есть нагревательные элементы.

Принцип работы греющего кабеля

Зональный греющий провод возможно разрезать на части, поскольку его конструкция подразумевает размещение параллельных жил. Между жилами размещен нагревательный элемент, состоящий из проволоки с высоким сопротивлением. На определенных участках проволока соприкасается с токоведущей жилой, благодаря чему обеспечивается нагрев на конкретном участке цепи.

Что касается саморегулирующегося кабеля, то он отличается от двух предыдущих наличием полимерной матрицы. Под оплеткой и защитными экранами спрятаны основные элементы – две токоведущие жилы из меди и греющая матрица. При рассмотрении последней вы обнаружите обычный полиэтилен. На самом деле данное устройство позволило создать уникальные и современные греющие элементы. Матрица представляет собой полупроводник, меняющий свойства в зависимости от конкретной температуры воздуха.


Принцип работы греющего кабеля

Пример с теплыми полами

Из саморегулирующихся кабелей можно организовать теплые полы. В ванной комнате температура пола будет ниже, поскольку в остальных помещениях обычно установлено отопительное оборудование. Понижает «градус» и то, что пол в ванной или туалете обычно делают из керамической плитки, являющейся «холодным» строительным материалом. На этом разнос температуры не ограничивается: в одном конце помещения она может быть выше, в другом, которое находится ближе к окнам – ниже.

В таком случае при использовании резистивных или зональных проводников вы не сможете добиться комфортного баланса. Единственный вариант сделать это – разбить комнаты на части в зависимости от температуры пола в обычных условиях, но это трудоемкий и кропотливый процесс, подразумевающий монтаж терморегуляторов и датчиков тепла.

Саморегулирующийся провод исключает необходимость использования подобных элементов. Вы можете расположить его по всей поверхности пола, при этом полимерная матрица самостоятельно позаботится о том, чтобы создать равномерно нагретую поверхность пола. Простой, но понятный пример: вы пришли домой с улицы и оставили на конкретном участке пола промокшую насквозь обувь. Саморегулирующийся кабель зафиксирует похолодание и начнет обогревать данный участок сильнее остальных. Происходить это будет до тех пор, пока ваши ботинки не обогреются до необходимой температуры. И на улицу вы пойдете уже в теплой обуви! Если ботинок нет, то кабель не нагревается так сильно, а значит, происходит экономия электроэнергии.


Принцип работы греющего кабеля

Пример с водопроводом

Чтобы исключить промерзание воды в сильные холода, саморегулирующийся кабель используется для обмотки водопроводного вентиля. Вентиль представляет собой конструкцию сложной геометрической формы, из-за чего изделие не может непосредственно соприкасаться с каждой частью металла. Зональные и резистивные провода будут нагревать не только вентиль, но и окружающую среду.

Если вы установите саморегулирующийся кабель, то процесс нагрева будет осуществляться лишь в местах соприкосновения с металлом. Принцип работы изделия основан на эффективности теплоотдачи: чем она ярче выражена, тем больше нагревается провод. Понятно, что при соприкосновении с охлажденным металлом тепловая отдача будет намного выше. Это приводит к увеличению КПД саморегулирующегося провода по сравнению с остальными греющими аналогами.

Принцип работы греющего кабеля

Пример с обогревом кровли

Кровля подвержена обледенению на произвольных участках, поэтому определить конкретный невозможно. Таким образом, при использовании зонального или резистивного греющего кабеля придется прокладывать его по всей поверхности кровли. Это существенно повысит расход электроэнергии.

Воспользуйтесь саморегулирующимся кабелем с полупроводниковой матрицей, благодаря чему нагреваться будет лишь тот участок кровли, который промерзает и где могут образоваться сосульки. Более того, после его нагрева кабель некоторое время функционирует в половину мощности, поэтому экономичность при его эксплуатации намного выше.


Принцип работы греющего кабеля

Основные виды греющих кабелей

Существуют две основные разновидности греющего кабеля – резистивный и саморегулирующийся. Ниже будет рассмотрен каждый из них.

Резистивный провод

Принцип действия резистивного кабеля отличается от саморегулирующегося. Внутренняя и наружная поверхности трубопровода обматываются кабелем, после чего устанавливаются датчики температуры. К цепи подключается терморегулятор, на который поступают показания с датчиков. Он срабатывает на малейшие колебания температуры, впрочем, порог действия можно задать вручную. Если температура воздуха опускается, то срабатывает терморегулятор, запускающий обогрев резистивного кабеля. По кабелю начинает проходить электроэнергия, что приводит к выделению тепла и тепловому обмену с водопроводом. Как только трубы обогреются до нужной температуры, то кабель автоматически отключается.


Принцип работы греющего кабеля

Конструктивно резистивный кабель состоит из изолированных металлических жил. Нагрев происходит по всей длине изделия, но без контроля температуры (терморегулятора) устройство можно перегореть. Чтобы повысить эффективность обогрева, водопроводы дополнительно утепляют с целью уменьшению тепловых потерь и достижения энергетических затрат. Утеплителями могут служить любые материалы, непроводящие тепло. Например, минеральная вата.

Саморегулирующийся провод

Саморегулирующийся кабель был разработан как альтернатива резистивному варианту. Он имеет лучшие технические характеристики и свойства. Изделие может эксплуатироваться при обогреве водопроводов, кровли крыши или формирования систем «теплого пола». Конструктивно устройство состоит из двух медных проводников, расположенных отдельно друг от друга, с полимерной изоляцией, способной реагировать на любые температурные колебания и изменять сопротивление. Данная величина повышается или понижается пропорционально температуре окружающей среды, что приводит к увеличению или уменьшению силы тока.

Полимерная матрица способна реагировать на изменения температуры в каждой отдельной точке кабеля. Таким образом, на каждом участке температура будет разной. Изделие характеризуется экономичностью и безопасностью благодаря качественной и прочной изоляции. Срок эксплуатации может превышать 20-30 лет.

Принцип работы греющего кабеля

Рекомендация. Саморегулирующийся кабель может нарезаться на отрезки произвольной длины и подключаться отдельно друг от друга. Это никак не влияет на работоспособность и эффективность изделия в целом.


Какой мощности требуется греющий кабель для водопровода

Выбор конкретной мощности изделия зависит от многих факторов, включая регион проживания, принцип прокладки водопровода, диаметр используемых труб, наличие или отсутствие утеплителя и способа монтажа обогревательного элемента (внутри или снаружи трубы). Каждый производитель предлагает подробные характеристики изделия и таблицы, в которых описывается зависимость расхода кабеля на метр трубы. Таблица формируется отдельно для конкретной модели провода (мощности).

При наличии среднего утепления водопровода с использованием пенополистирольной скорлупы 30 мм, при умеренном климате на обогрев каждого метра трубы изнутри достаточно воспользоваться кабелем мощностью 10 Вт/м. При наружном обогреве подойдут изделия мощностью не ниже 17 Вт/м. Чем ближе север, тем выше мощность провода.

Принцип работы греющего кабеля

Прокладка и подключение

Монтаж греющего кабеля может осуществляться двумя способами – наружным и внутренним. В первом случае происходит монтаж вдоль трубы (изделие может крепиться изолентой или обматываться вокруг водопровода), во втором – прокладывается внутрь.


Скрытая укладка внутри трубы

Внутренний монтаж подойдет не всем трубам. Важно, чтобы диаметр водопровода был не ниже 40 мм. При меньшей величине из-за своих габаритов кабель будет препятствовать свободному потоку воды. Также сложно разместить обогрев чересчур протяженной трассы. Поэтому саморегулирующийся кабель подойдет для участков длиной несколько метров.

Намного проще выполнять прокладку на вертикальных участках труб, двигаясь сверху вниз. Для выполнения процедуры используют тройник и уплотнительную муфту, которая исключает соскальзывание провода. В некоторых ситуациях внутренняя установка рациональнее наружной.

Принцип работы греющего кабеля

Разместить провод внутри и подключить к источнику переменного тока – нетрудно. Намного сложнее его собрать. Воспользуйтесь инструкцией с последовательностью действий, описанных ниже:

  1. Снимите изоляцию.
  2. Расплетите оплетку.
  3. Удалите уголок.
  4. Подготовьте уплотнительную муфту.
  5. Выполните обсадку муфты, используя фен.
  6. Склейте концы муфты.
  7. Наденьте колпачок.
  8. Зачистите герметичный конец.

Открытая наружная укладка

Для выполнения линейного монтажа саморегулирующегося кабеля вдоль трубы потребуется меньше усилий. Провод может фиксироваться к трубе при помощи пластиковых хомутов, способных выдерживать высокие температуры либо стекловолоконной самоклеящейся ленты. Крепежные элементы нужно устанавливать на расстоянии не менее 30 см. Запрещено применять металлические детали. Чтобы высчитать длину провода, не нужно быть математиком: она должна равняться длине трубы, которую планируете обогревать.


Краткая инструкция:

  1. Закрепите кабель на трубе.
  2. Приклейте алюминиевую ленту или установите хомуты.
  3. Установите теплоизоляцию.
  4. Зафиксируйте ее на трубе.

Принцип работы греющего кабеля

Если трубы погружены в грунт, то кабель размещают где-то сбоку, а не сверху или снизу.

Помимо линейного монтажа, может использоваться спиральный. В таком случае кабель наматывается вокруг трубопровода по всей длине, используется равномерный шаг. Преимущество такого метода – обеспечивается максимальный контакт с поверхностью трубы, недостаток – повышается расход материалов. Вариант уместен для труб среднего или большого сечения, которые используются в канализационных и водосточных системах. Впрочем, он нередко применяется для нагревания обычных водопроводов.

Теплоизоляция греющих кабелей

Независимо от типа используемого греющего провода важно обеспечить качественное утепление. Теплоизоляционные материалы устанавливаются снаружи, покрывая нагревательные элементы и водопровод в целом. Если не сделать этого, то кабель будет обогревать не только трубы, но и окружающий воздух. Толщина теплоизоляции подбирается в зависимости от внешних факторов.

Принцип работы греющего кабеля

Надежными и давно зарекомендовавшими себя утеплителями считаются пенополистирол и вспененный полиэтилен. Они характеризуются устойчивостью к воздействию влаги, обеспечивают защитную амортизацию для трубы. С другой стороны, важно гарантировать защиту самих утеплителей, поэтому нередко встречаются конструкции «труба в трубе». Водопроводная труба, устанавливаемая в грунте или снаружи, обматывается утеплителем, а затем помещается в трубу большего диаметра.

Преимущества и недостатки

Выделим основные преимущества саморегулирующегося кабеля:

  1. Возможность разрезать на отрезки произвольной длины (обычно не менее 20 см). Свойства и характеристики изделия не изменятся. На поверхности отсутствуют непрогретые участки. Аналогично нет участков с чрезмерно высокой температурой.
  2. В процессе монтажа провод или отрезки можно перекрещивать между собой. При обогреве водопроводов это даже рекомендуется делать. Кабель не будет перегреваться, поэтому не выйдет из строя.
  3. Даже в случае обрыва провод сохраняет работоспособность. Обрыв токоведущей жилы не приводит к выходу из строя: до этого места кабель продолжает функционировать.
  4. При обогреве труб данным кабелем можно применять элементы, расположенные внутри. Это приводит к увеличению КПД.
  5. Не требуется использовать датчики тепла и терморегуляторы. Кабель подключается напрямую к источнику напряжения или через выключатель.

Не обошлось и без недостатков. Основным из них является стоимость изделия. В зависимости от модификации при идентичной мощности и длине саморегулирующийся кабель можно стоить в два или три раза дороже резистивного или зонального изделия.

Другим существенным недостатком является то, что с его помощью на обогрев сильно замороженного участка уходит больше времени. В иных случаях его мощности может попросту не хватить. Таким образом, саморегулирующийся провод предназначен для постоянного нагрева, поддержания номинальной температуры. С другой стороны, низкое потребление электроэнергии позволяет это сделать без существенных затрат.

Третий минус – высокая нагрузка при запуске. Рассмотрим кабель мощностью 50 Вт/м. При подключении такого кабеля к сети нагрузка на нее составит до 100 Вт. Происходить это будет до тех пор, пока кабель не нагреется до заданной температуры. На это может уйти от одной до пяти минут. После этого, если провод не отключается от сети, нагрузка не превышает заданного значения.

Производители

На отечественном рынке электрической продукции выделяется компания Ensto, предлагающая клиентам широкий ассортимент саморегулирующихся кабелей разной длины и модификации. По желанию заказчика провод может нарезаться метражом.

Принцип работы греющего кабеля

Из более бюджетных вариантов кабелей, не уступающих по качеству предыдущим изделиям, можно выделить продукцию компании Devi.

Греющий кабель своими руками: инструкция по изготовлению

Помимо использования заводских моделей, вы можете изготовить греющий кабель своими руками. Особых навыков и знаний для этого не потребуется:

  1. Для начала нужно придумать альтернативу изделия. Многие монтажники рекомендуют использовать «полевик». Речь идет о телефонном кабеле, используемом в военно-полевых условиях. Официальная маркировка – П274-М. К достоинствам изделия можно отнести малый диаметр, жесткость, выносливость и прочность изоляции. Последнее свойство позволяет эксплуатировать изделие в условиях повышенной влажности.
  2. Учтите, что данный кабель нельзя сравнивать с магазинными и заводскими аналогами. Он не будет выполнять функцию саморегуляции, а изоляция не будет пищевой. Если вы планируете эксплуатировать провод лишь временами (на даче в зимнее время года) и прокладывать внутри трубопроводов, то можно обойтись без перечисленных свойств.
  3. Устанавливая «полевик», распустите его на отдельные провода. Один проводник согните пополам и свивайте в обратном направлении. На открытых концах нужно обеспечить герметичность ввода кабеля. Для этого можно воспользоваться фланцем от шланга. Чтобы повысить герметичность, можете взять штуцер и продеть через него провода.
  4. Далее залейте штуцер эпоксидным клеем и приплюсните. Чтобы усилить соединение, наденьте накидную гайку.

Принцип работы греющего кабеля

При выборе саморегулирующегося греющего кабеля нужно быть внимательным. Изучите каждую деталь, воспользуйтесь изложенными выше советами. Не нужно покупать чересчур мощное изделие для малых участков, поскольку лишняя энергия станет расходоваться впустую, а вы даже не узнаете, за что платите. Тем более эффективность кабеля будет аналогичной проводу с оптимальной мощностью.

Источник: 220.guru

Что такое саморегулирующий кабель?

Во многих сферах необходимо применение кабельной продукции, реагирующей на окружающую температуру без участия дополнительных датчиков и регуляторов. Именно таким устройством является саморегулирующий кабель.

Принцип работы греющего кабеля

Он самостоятельно меняет активность подогрева в различных зонах с учетом текущих потребностей. Чем холоднее в месте прокладки, тем больше греется проводник.

Если говорить по-простому, то это конструкция с двумя жилами из меди, проводящими электричество, с расположенной между ними нагревающей матрицей.

Принцип работы греющего кабеля

Последняя на всем протяжении находится в зоне действия электрической цепи между питающими проводами. Задача такой матрицы состоит в нагреве и регулировании, а на поверхности предусмотрен экран, защищающий провод от влияния электромагнитного поля.

Сверху находится еще один слой, гарантирующий устойчивость к механическим повреждениям.

Классификация и виды саморегулирующих кабелей

При выборе саморегулирующего нагревающего кабеля важно учитывать тип, от которого напрямую зависят характеристики. Условно выделяется несколько видов такой продукции.

Саморегулирующий кабель без экрана

Особенность заключается в отсутствии дополнительной внешней оболочки, защищающей от влияния электромагнитного поля.

Благодаря такой особенности, изделие теряет в цене и более доступно покупателем. Стойкость к механическим и природным воздействиям сохраняется, но защита от поражения электричеством ниже.

Принцип работы греющего кабеля

Из-за отсутствия экранирующей оплетки запрещается укладка на открытых территориях и местах, где имеет место агрессивное воздействие.

Модели без экрана укладываются в местах отсутствия УФ лучей и риска механического влияния. Проводник может повредиться, если по нему будут стучать, ходить, бить и т. д. Продаются отрезными или идут в комплекте.

Экранированный саморегулирующий кабель

Особенность — наличие специального экрана, защищающего от ЭМ излучения, повышающего стойкость к внешним воздействиям. Это более универсальный вариант, представленный несколькими видами в зависимости от сферы применения.

Принцип работы греющего кабеля

Продаются в комплекте, отрезными или резистивными. Во время продажи могут классифицироваться как продукция для укладки внутри или сверху трубы и канализации, для кровли, стоков и т. д.

Саморегулирующийся кабель общего назначения

В отдельную категорию входит продукция, имеющая общее назначение и не подходящая для выполнения специальных задач. Здесь отсутствует нормальная защита от УФ лучей или внешних воздействий.

По этой причине продукция применяется, как правило, для обогрева разных видов труб и водостоков. Запрещена укладка на крыши или желоба, где имеют место негативные факторы, способные сократить срок службы.

Дополнительная классификация

При выборе саморегулирующих кабелей необходимо учесть их дополнительные особенности.

Они могут обладать следующими характеристиками:

  • взрывозащита;
  • для источников малого напряжения.

Вся продукция бывает отрезной или идет в готовых комплектах.

Сфера применения

Одна из главных особенностей саморегулирующего кабеля — обширная сфера применения. Он подходит для нагрева карнизов, водопроводов, кровли и водостоков, пола и других участков, где нельзя допустить замерзания воды.

В зависимости от особенностей выделяются следующие сферы применения:

  1. Частный сектор. Применяется в объектах для водопровода и канализации во избежание превращения воды в лед и повреждения труб.
  2. Коммерческие структуры. Использование в городских сетях или в других организациях для обогрева труб, обустройства систем тушения пожаров.
  3. Промышленность. В эту категорию входят специальные нагревающие кабеля, способные работать в более жестких условиях.

Принцип работы греющего кабеля

Для определения сферы применения кабеля достаточно глянуть на материал матрицы, наличие экрана, качество изолирующего материала и срок службы.

Чаще всего саморегулирующие кабели применяются для решения следующих задач:

  • обогрев водостоков и кровли;
  • обустройство систем таяния снега и защиты от обледенения;
  • обогрев труб;
  • защита дорожек от промерзания;
  • применение на открытых площадках на улице;
  • обогрев пола внутри помещения;
  • укладка под стяжку и под плитку.

Принцип работы греющего кабеля

Как правило, саморегулирующиеся кабеля применяются для защиты кровли от льда и труб от замерзания.

Многие производители продают изделия в комплектах, представляющих собой готовую систему подогрева с возможностью подключения без предварительных действий по замеру или выбору дополнительного оборудования.

Принцип работы греющего кабеля

При определении сферы применения учитываются и особенности товара — наличие экранирующей оплетки.

Так, саморегулирующийся кабель с экраном применяется в местах с агрессивным воздействием, для обустройства водостоков, кровли и желобов. Наличие специальных добавок позволяет противостоять негативному воздействию УФ излучения и другому влиянию.

Производители

Высокий спрос на такую продукцию стал причиной появления множество компаний, занимающихся изготовлением и продажей саморегулирующихся кабелей.

Такие изделия производятся в США, Южное Корее, Японии и ряде других стран.

Основные производители:

  1. Южнокорейская компания E&S Tec.Co.Ltd. Выпускают продукцию для установки внутри и снаружи трубы, для систем канализации, редукторов, газопроводов, кровли и т. д. Ее саморегулирующая продукция отличается высоким качеством и имеет срок службы около 15 лет. Продукция этой компании подходят для частного и промышленного обогрева.
  2. Обогрев Люкс PSK — российская компания, занимающаяся производством разных видов нагревательных кабелей. Готовая продукция отличается большим сроком службы, продуманной конструкцией, высоким качеством применяемых материалов. Принцип работы греющего кабеля
  3. Lavita — крупная южнокорейская компания, имеющая много филиалов на территории РФ и других стран. Одно из направлений деятельности — выпуск саморегулирующейся кабельных товаров. Готовые изделия проходят полную сертификацию, имеют продолжительный срок службы и минимальное потребление электроэнергии. Применяются при обогреве емкостей и трубопроводов, а также в качестве защиты от появления наледи.
  4. Raychem — бельгийский производитель, выпускающий саморегулирующие кабели высокого качества со сроком службы не меньше 40 лет. Отличаются экономичностью, отсутствием риска перегрева, легкостью крепления и широкой сферой применения. Принцип работы греющего кабеля
  5. Shtein — известный немецкий производитель, выпускающий продукцию для защиты труб от промерзания. Нагревательные кабеля продаются в бухтах и имеют гарантийный срок от 5 лет и более. В зависимости от конструкции применяются для наружной или внутренней прокладки. Имеют экранирующий слой и дополнительную защиту на поверхности. Применяются в промышленности, строительной сфере и быту.

Не меньшую популярность получили и другие производители саморегулирующихся кабелей. В категорию востребованных входят следующие компании — Aura, Devi, Rexant, Беламос, Extherm, Теплолюкс, Fine Korea, Heatline и другие.

Конструктивные особенности

Функциональные особенности и широкая сфера применения обусловлена продуманностью конструкции нагревающих кабельных изделий.

Саморегулирующийся кабель состоит из следующих элементов:

  1. Пара жил из меди. Они идут по всей длине и играют роль проводника тока.
  2. Нагревательная матрица. Это главный элемент изделия, обеспечивающий изменение уровня нагрева в зависимости от температуры окружающего воздуха. Элемент располагается параллельно между проводами, обеспечивая регулирование и изменение температурного режима.
  3. Изоляционный слой. Для повышения уровня термозащиты применяется несколько слоев изоляции.
  4. Экранирующая оплетка. Изготавливается из металла и обеспечивает защиту от ЭМ и механических воздействий. К этому элементу кабельного товара подводится заземление, обеспечивающее дополнительную защиту от повреждения электрическим током.
  5. Наружная оболочка. Обязательное покрытие, защищающее саморегулирующийся кабель от разного рода повреждений.

Принцип работы греющего кабеля

Благодаря такой конструкции, саморегулирующийся кабель устойчив к разным повреждениям и способен служить долгие годы без необходимости обслуживания.

Но отметим, что состав нагревающего проводника может меняться в зависимости от назначения (с экранирующей оплеткой или без нее). Также отличаются характеристики защитных оболочек и диаметр токопроводящих жил.

Принцип действия

После изучения конструктивных особенностей появляется вопрос по принципу действия саморегулирующих кабелей нагревательного типа. Он работает на принципе проводника в электрической сети.

Нагрев приводит к повышению сопротивления, а чем выше этот параметр, тем меньше ток. В результате уменьшается потраченная мощность, и снижаются расходы на оплату электричества.

Если участок кабеля проходит по холодному участку, сопротивление уменьшается, а через встроенную матрицу течет более высокий ток. Это ведет к выделению тепла и защите от замерзания.

С ростом температуры повышается и протекающий через упомянутый узел и ток. Иными словами, при включение саморегулирующегося проводника на морозе он работает на максимальную мощность, но по мере нагрева близлежащего участка этот параметр постепенно уменьшается.

Принцип работы греющего кабеля

Греющий кабель работает в постоянном режиме и не отключается при снижении температуры. Все, что меняется — уровень нагрева изделия.

В среднем параметр мощности такого изделия равен 10-20 Вт на 1 метр длины. Но есть и продукция, потребляющая до 150 Вт. Это невысокий параметр, который можно себе позволить в зимний период, чтобы избежать еще больших трат.

Стоит помнить об ограниченном ресурсе, поэтому при наступлении тепла саморегулирующийся проводник можно отключать.

Отключение можно осуществлять вручную или с помощью автоматики (реле, термостаты). Такие устройства контролируют изменение температурного режима и подают напряжение при снижении температуры.

Но установка подобного оборудования не обязательна, ведь кабель сам контролирует уровень обогрева и при повышении температуры переходит на режим минимального потребления энергии.

В чем отличия от резистивного кабеля

Главная особенность саморегулирующего нагревающегося изделия — способность менять температуру в зависимости от окружающей обстановки. Резистивные модели не умеют этого делать и работают в одном режиме.

Принцип работы греющего кабеля

На этом фоне можно выделить ряд особенностей нагревательных саморегулирующихся кабелей, позволяющих сделать выбор в их пользу:

  1. Экономичность. В отличие от резистивных «собратьев» саморегулирующие кабеля меняют мощность в зависимости от температурных условий. При этом можно сэкономить средства на покупку термостатов, датчиков и других контролирующих элементов. Достаточно просто подключить изделие к сети, чтобы оно выполнило поставленную задачу. Несмотря на более высокую стоимость, в конечном итоге саморегулирующийся кабель быстрее себя окупает.
  2. Безопасность применения. Использование резистивного кабеля несет риск перегрева некоторых участков, не нуждающихся в повышенной температуре. В результате может выйти из строя вся система. Саморегулирующийся кабель отличается большей гибкостью, ведь его температура меняется на разных участках в зависимости окружающих условий. В области с более высокой температурой уровень нагрева уменьшается, что позволяет защитить участок от возможного перегрева.
  3. Надежная защита. Длительное повышение напряжения может привести к выходу из строя резистивного кабеля. Саморегулирующейся продукции такие риски не страшны.

Также выделяются и другие отличия от резистивной версии — улучшенные прочностные характеристики, возможность перехлеста проводов на разных участках и легкость регулирования длины.

Для сравнения резистивные кабеля, как правило, продаются фиксированной длины без возможности укорачивания. Этот параметр ограничен 150 м, что необходимо учитывать в процессе монтажа.

Критерии выбора

При покупке саморегулирующего нагревательного кабеля необходимо учитывать ряд критериев.

Выделим основные:

  1. Стоимость. В зависимости от производителя и конструктивных особенностей цена такой продукции также меняется в широком диапазоне — от шести долларов за метр и выше.
  2. Производитель. Выше отмечалось, что изготовлением такой продукции занимаются компании из многих стран — Россия, Дания, Южная Корея, Китай, Германия и другие. Ассортимент изделий достаточно высокий, чтобы сделать выбор.
  3. Вид. В продаже можно найти кабельную продукцию в комплекте и с возможностью отрезания. Также имеются экранированные варианты и продукция без экрана.
  4. Установка. При выборе учитывается место для монтажа — снаружи или внутри трубы. Также имеются универсальные модели, предусматривающие установку в любом месте (без особых требований).
  5. Сфера применения. Как правило, саморегулирующиеся проводники используются для обогрева труб, открытых площадок, участков под стяжку или под плитку. Но на этом сфера его применения на ограничивается.
  6. Мощность. Параметр меняется в широком диапазоне в зависимости от сферы применения. Диапазон изменения мощности находится между 15 и 13 500 Вт.
  7. Напряжение. В основном в продаже имеются саморегулирующие изделия, рассчитанные на напряжение 220 В. В редких случаях выпускаются кабели на 380 В.
  8. Длина. В отличие от резистивных версий, саморегулирующие модели можно отрезать. При этом длина может быть от одного метра и более.
  9. Регулирование теплоотдачи. В некоторых моделях предусмотрена регулировка уровня отдачи тепла. Ее наличие ведет к общему удорожанию, что необходимо учитывать при покупке.
  10. Наличие вилки в комплекте. Здесь возможно несколько вариантов — евро, Schuko или отсутствие вилки.

Принцип работы греющего кабеля

Учитывая приведенные выше критерии, можно быстро подобрать саморегулирующийся кабель под заданные параметры, требования и сферу применения. При этом помните об изменении цены в широком диапазоне в зависимости от характеристик, типа, производителя и других факторов.

Преимущества и недостатки

Саморегулирующий кабель — не идеальный продукт, ведь у него имеются не только плюсы, но и слабые места.

Преимущества:

  1. Надежность и простота конструкции.
  2. Равномерность и однородность нагрева по всей длине с возможностью изменения температурного режима на холодных/теплых участках.
  3. Устойчивость к резким изменениям напряжения, отсутствие боязни к резким скачкам этого параметра.
  4. Экономия электричества. Даже при работе на максимальной мощности расходы на оплату электроэнергии будут сравнительно небольшими.
  5. Безопасность. Наличие нескольких защитных слоев надежно защищает от повреждения электрическим током. Кроме того, такая продукция не боится перехлеста и надежно защищена от перегрева.
  6. Нет необходимости в дополнительном обслуживании и расходах.
  7. Отсутствуют ограничения по длине, что позволяет подобрать решение для конкретных ситуаций.

У саморегулирующих греющих проводников имеется и ряд недостатков:

  1. Более высокая цена из расчета на один метр изделия.
  2. Кабель пускается в больших объемах и зачастую без заводских муфт и сальников для подключения. Также отсутствуют соединительные трубки, которые необходимо подключать самостоятельно.

Главным недостатком для многих покупателей является стоимость, но при длительной эксплуатации саморегулирующийся проводник экономнее конкурентов. Это достигается, благодаря способности менять мощность в зависимости от условий эксплуатации.

Популярные модели, которые предлагает рынок: обзор вариантов

На рынке представлен большой выбор саморегулирующих нагревательных кабелей, представленных разными производителями. Они отличаются конструктивными особенностями, стоимостью и другими параметрами. Выделим несколько популярных вариантов.

Кабель BSX от производителя Thermon

Это стандартный бюджетный кабель, состоящий из медных шин диаметром 1,3 кв. мм, полупроводящей матрицы, изоляции для нагревания излучением, специальной медной оплетки и полиолефриновой оболочки.

Также на поверхности предусмотрена антикоррозийная фторполимерная оболочка.

Принцип работы греющего кабеля

В продаже имеется четыре типа кабеля, которые отличаются по удельной мощности.

В распоряжении покупателей проводники на 9, 15, 25 и 32 Вт/м. В каждом из четырех номиналов предусмотрено два варианта изоляции — из фторполимера или полиолефиновая.

Первый вариант обходится в более высокую цену, но зато обладает большей стойкостью к коррозии и негативным химическим воздействиям.

Elektra SelfTec DW

Это саморегулирующийся нагревательный проводник, предназначенный для монтажа внутри трубы. Он отличается надежным внешним слоем изоляции из пищевого полиэтилена, что позволяет использовать кабель в трубах, где проходит питьевая вода.

Принцип работы греющего кабеля

Его применение исключает появление внутри ледяных пробок. Конструктивно состоит из многопроволочной меднолуженой жилы (две), токопроводящей матрицы, полиолефиновой изоляции и алюминиевого экрана.

Сверху предусмотрено два слоя оболочки — нижний и верхний. В зависимости от назначения можно выбрать изделие с разным уровнем мощности от 10 до 33 Вт/м.

Высокотемпературный TSU (до 250 градусов Цельсия) от Tsheat

Применяется для защиты от появления льда в коммуникациях с жидкими рабочими средами.

Представляет собой медные жилы, которые находятся в нескольких слоях оплетки. Основная сфера применения — системы отопления, канализация, водостоки и т. д.

Принцип работы греющего кабеля

Преимущества заключаются в легкости и высокой скорости монтажа, стойкости к перегоранию и перегреву, устойчивости к воде и УФ лучам.

Имеется возможность деления на участки различной длины. Гарантируется стабильная поддержка рабочих параметров. Отдельного внимания заслуживает простота и легкость монтажа. По удельной мощности кабель выпускается в нескольких вариантах — от 15 до 90 Вт/м.

HeatTracer PGC от компании Fujikura

Это саморегулирующийся проводник от известного производителя, представляющий собой двухжильный кабель на базе матрицы полупроводникового типа.

При изготовлении внутренней и внешней оплетки применяется модифицированный полиолефин, между которым находится экран из меди.

Дополнительно на матрицу напрессовывается полиуретан, гарантирующий защиту от повреждений механического типа.

Принцип работы греющего кабеля

Кабель PGC выпускается в двух вариантах по мощности — на 16 и 25 Вт/м. Сфера применения — промышленные объекты и строительство, где необходима защита от замерзания определенных участков или накопления конденсата. Модель отличается высоким качеством, может нарезаться на любые участки, не боится запирания или пересечения.

Часто применяется в быту для защиты кровель от появления льда, при обустройстве резервуаров, трубопроводов и лестниц.

Поддержка температуры в технологических процессах возможна только в областях без риска взрывоопасности.

Комплект KNL16-2

Это готовый комплект на трубу, имеющий мощность в 32 Вт/м и размер 11*5 мм. Гарантия составляет 10 лет. Внутри находится две токопроводящие жилы на 1.3 кв. мм. Экранированная изоляция здесь не предусмотрена.

Максимальная температура поддержания/прерывистой экспозиции составляет 65 и 85 градусов Цельсия соответственно. Длина холодного конца составляет два метра, а радиус изгиба равен 25 мм.

Принцип работы греющего кабеля

Устройство питается от сети переменного тока 220 В. Монтаж можно осуществлять при температуре от 25 градусов мороза и выше.

Применяется в быту, не предусмотрен для агрессивных сред, может крепиться на трубу длиной от 16 до 32 м. Гарантийный срок составляет 10 лет, а общий период службы не меньше 25 лет. Производитель Fine Korea.

REXANT 15MSR-PB 2м 30Вт 51-0616

Греющий саморегулирующийся кабель, предназначенный для обогрева труб. Предназначен для монтажа как внутри защищаемых объектов, так и снаружи помещений. Может крепиться на поверхности пластиковой или металлической трубы для защиты от появления льда.

Принцип работы греющего кабеля

Крепление провода осуществляется с помощью алюминиевого скотча или ленты, устойчивой к высокой температуре.

Диаметр кабеля составляет 8.44*5,84 мм. Имеется функция теплоотдачи. Номинальное напряжение составляет 220 В. Мощность 30 Вт. Длина два метра. Изделие комплектуется евро вилкой, которая идет в комплекте.

Рабочая температура 65 градусов Цельсия. Минимальный радиус изгиба при монтаже составляет 40 мм. Общая масса 90 грамм. Может применяться для обогрева труб, обустройства кабельных теплых полов, для будки или под стяжку.

В комплектации идет инструкция и сам саморегулирующий проводник. Страна производства — Китай.

Монтаж и подключение

Этапы монтажа показаны видео.

Подключение.

Установка муфты.

Источник: ElektrikExpert.ru

В зимнее время года кровля, карнизы, водопроводные, канализационные и водосточные трубы, да и многие другие коммуникационные элементы, склонны замерзать. Проблема заключается в том, что когда температура воздуха опускается ниже нуля, вода снаружи и внутри многих труб быстро замерзает. Образующийся лед мешает функционированию коммуникаций, а лед на крышах и карнизах — отдельная, всем известная и весьма острая проблема. Все эти проблемы помогает решить саморегулирующийся греющий кабель.

Саморегулирующийся греющий кабель, как следует из его названия, способен автоматически подстраивать степень оказываемого им подогрева. Причем разные участки кабеля, будучи установлены на различных элементах, находящихся при различной температуре, будут иметь именно ту температуру, какая необходима для поддержания правильной температуры подогреваемой поверхности. Чем ниже температура объекта подогрева — тем сильнее разогреется соответствующий участок кабеля. Чем выше температура подогреваемого объекта — тем слабее греть его будет кабель.

В конструкции саморегулирующегося подогревающего кабеля имеются две проводящие жилы из меди крупного сечения, они расположены вдоль кабеля по его краям, через них на греющие элементы кабеля подается питание. Между жилами по всей длине кабеля находятся поперечные проводники (собственно греющие элементы), присоединенные к жилам. Получается, что все поперечные проводники соединены друг с другом параллельно и параллельно получают питание. Данная матрица элементов служит саморегулирующимся нагревателем кабеля.

Вся конструкция параллельных нагревателей, с питающими их медными проводами по бокам, обернута слоем термозащитного материала. Сверху размещен экран по типу оплетки, он при монтаже заземляется и предохраняет кабель от электромагнитных воздействий извне. Наружное покрытие кабеля — механически изолирующая защита.

Функционирование греющего саморегулирующегося кабеля базируется на элементарном свойстве всех обычных проводников. При прохождении тока через любой проводник, он разогревается, так как выделяется джоулево тепло. При этом сопротивление проводника возрастает, следовательно при неизменном питающем напряжении ток уменьшается, соответственно уменьшается и потребляемая проводником мощность.

Тот участок греющего кабеля, который закреплен на более разогретом месте, обладает большим сопротивлением, и через его элементы течет меньший ток, кабель нагревается меньше, и место где он установлен подогревается меньше. А в тех местах где температура ниже — в более холодных местах — участок кабеля отличается меньшим сопротивлением (большей проводимостью), ток через этот участок течет больший, кабель разогревается сильнее, и греет это место более интенсивно.

В результате, уложив кабель например на карнизе или трубе, и включив его, сначала получаем полную мощность разогрева, а по мере прогрева — потребляемая кабелем мощность постепенно снижается.

Здесь нет автоматики, которая бы управляла температурой кабеля. Кабель попросту изменяет свое сопротивление — так и регулируется мощность. Он работает постоянно, нет моментов полного отключения и включения. Допустим, греющим кабелем зимой оснастили часть примыкающей к дому канализационной трубы с тем чтобы поддерживать ее температуру на уровне примерно +3 °C дабы не допустить промерзания. Кабель будет работать непрерывно, регулируя интенсивность тока, он не будет отключаться по достижении указанной температуры.

Мощность на метр длины греющего кабеля может составлять всего 5-10 Вт, тогда как самые мощные модели достигают 150 Вт мощности на метр. Это не очень большая мощность, позволяющая держать кабель включенным постоянно на протяжении всего морозного периода. При этом важно помнить, что ресурс греющего материала ограничен, и лучше сразу установить термостат, чтобы кабель не был включен, когда в этом нет необходимости, то есть когда температура воздуха стала выше нуля.

Смотрите также по этой теме: Как сделать обогрев теплицы греющим кабелем

Источник: electrik.info


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.