Характеристики саморегулирующегося нагревательного кабеля

Назначение и область применения саморегулирующегося нагревательного кабеля:

Саморегулирующийся нагревательный кабель идеально подходит для подогрева, защиты от замерзания и поддержания заданной температуры трубопроводов, резервуаров, кровли, водостоков. Использование саморегулирующегося нагревательного кабеля позволяет не только упростить расчет и проектирование, но и значительно увеличить надежность системы и добиться существенной экономии электроэнергии. Внешняя оболочка ( фторопласт) нагревательных кабелей допускает их использование даже в условиях возможного воздействия коррозионных химических растворов и паров. Главной особенностью саморегулирующегося нагревательного кабеля является возможность его применения кусками большой длины.

  1. Медные токоведущие провода большого сечения
  2. Саморегулирующийся токопроводящий материал (матрица)
  3. Полиолефиновая изоляция
  4. Оплетка из луженой меди для дополнительной защиты
  5. Наружная оболочка из модифицированного полиолефина, устойчивая к УФ излучению.

Основными характеристиками саморегулирующегося нагревательного кабеля являются линейная тепловая мощность, напряжение питания, минимальная и максимальная длина нагревательной секции при заданном напряжении, рабочая и максимально допустимая температуры.

Принцип действия саморегулирующегося нагревательного кабеля:

Саморегулирующийся нагревательный кабель имеет две параллельные токопроводящие жилы. Токопроводящие жилы окружены саморегулирующейся полупроводниковой матрицей, в которой и происходит выделение тепла. Эффект саморегулирования заключается в автоматическом увеличении тепловой мощности кабеля при снижении температуры окружающей среды и наоборот. Этот эффект основан на применении в нагревательном кабеле специальной полупроводниковой матрицы, меняющей свои проводящие свойства в зависимости от температуры — с уменьшением температуры уменьшается сопротивление матрицы и следовательно увеличивается протекающий ток, что приводит к увеличению выделяемой тепловой мощности и нагреву поверхности. При возростании температуры на данном участке происходит обратный процесс. Причем каждый участок саморегулирующегося нагревательного кабеля изменяет свои свойства в зависимости только от конкретной температуры на данном участке, независимо от других участков кабеля. Таким образом саморегулирующийся нагревательный кабель не перегревается и не перегорает даже при наложении витков кабеля друг на друга. Благодаря эффекту саморегуляции значительно увеличивается надежность системы, достигается увеличение КПД и существенная экономия электроэнергии.

Особенности саморегулирующегося нагревательного кабеля:

  • Высокая надежность.
  • Экономия электроэнергии, так как мощность кабеля меняется в зависимости от температуры.
  • Удобство и лёгкость монтажа.
  • Независимость погонной мощности от длины контура.
  • Не перегревается и не перегорает.
  • Долгий срок службы.

Безопасность саморегулирующегося нагревательного кабеля:

Системы, основанные на применении саморегулирующихся нагревательных кабелей являются наиболее безопасными и простыми в монтаже и эксплуатации. Они являются полностью автоматическими и не требуют никакого специального обслуживания.

Особенности монтажа саморегулирующегося нагревательного кабеля:

Монтаж саморегулирующихся нагревательных кабелей прост и не требует специального инструмента. Подключение нагревательного кабеля к электропитанию или соединении частей кабеля между собой осуществляется при помощи комплектов соединительных муфт. Саморегулирующийся кабель при монтаже может быть разрезан на участки любой длинны без остатка, что значительно упрощает проектирование систем обогрева. Для экономии электроэнергии или в случаях, когда необходим контроль температуры — возможно применение приборов управления — термостатов.

Низкая зимняя температура может принести немало хлопот, если вовремя не позаботиться об утеплении водосточных и канализационных труб, кровельных элементов и грунта в теплице. Замерзшая вода превращается в метровые пробки изо льда и выводит из строя водороводную систему, а наледь на крыше и вовсе опасна для жизни.

Изменить неприятную ситуацию помогает саморегулирующийся нагревательный кабель, проложенный по трубам, кровлям и лоткам.

В этом материале мы подробно расскажем как правильно выбрать нагревательный кабель, опишем его конструктивные особенности и принцип работы. Кроме того, в статье приведены два варианта монтажа саморегулирующихся систем.

Конструктивные отличия саморегулирующихся систем

Самреги (сокращенно) не нужно путать с резистивными аналогами – первыми модификациями греющих кабелей.

Читайте также:  Сгорел транзистор на видеокарте

Если кратко, то недостатки резистивного вида, вследствие которых его применяют все реже, следующие:

  • определенная длина, невозможность наращения или укорачивания;
  • постоянное сопротивление по всей длине, что делает невозможной регулировку температуры на отдельных участках;
  • подключение с обоих концов, вызывающее сложности при монтаже;
  • риск перегрева в местах пересечения;
  • отсутствие ремонта как такового, менять приходится всю систему целиком.

Положительная черта резистивного вида – невысокая стоимость, поэтому его применяют там, где нуждаются в обогреве небольшие защищенные участки.

В конструкции саморегулирующего греющего кабеля есть принципиальные отличия:

  • Две жилы из меди с высокой степенью сопротивления. Чем больше сопротивление – тем выше возможности регулировки температуры.
  • Полупроводниковая матрица. Это значимый элемент кабеля, который и делает его саморегулирующимся. Матрица чутко реагирует на окружающую температуру. Как только температура падает, поднимается сопротивление материала, и он начинает выделять больше тепла.
  • Внутренняя изоляция. Качественный материал отличается равномерной структурой и максимальной теплопроводностью.
  • Экранирующая оплетка. Чаще всего она представляет собой медную сетку или экран из алюминия. Для защиты кабеля питание обязательно подключается посредством УЗО.
  • Наружная изоляция. Ее функция – защита всех элементов кабеля. От характеристик внешней изоляции зависит срок службы изделия.

Способность самрега изменять собственное сопротивление (следовательно, и мощность) от колебаний температуры освобождает от покупки дополнительного оборудования – различного рода термостатов с датчиками.

Кабель можно нарезать, а длину готового изделия при необходимости укорачивать или наращивать.

Но главное преимущество самрега – в его «избирательности». Матрица самостоятельно определяет холодные участки и доводит их температуру до оптимального значения.

На достаточно обогретых участках она просто поддерживает нужные параметры (обычно + 3-5 ºС). Это очень удобно, когда необходимо защитить от промерзания кабель, на всем протяжении имеющий различные условия обогрева (например, проходит и через отапливаемое помещение, и через холодный грунт).

По окончании холодного сезона отпадает необходимость обогрева труб, грунта или кровли, поэтому кабель отключают от электропитания. Когда существует вероятность сильных ночных заморозков, можно воспользоваться термостатом, автоматически подключающим систему.

Где используют системы нагрева?

Сфера применения нагревательных кабелей для труб (и не только) достаточно велика. Их монтируют в местах, где необходим регулируемый подогрев примыкающих (окружающих) поверхностей или материалов.

Некоторые виды кабеля специально предназначены для оборудования систем «теплый пол». Их укладывают под керамической плиткой, доской, ламинатом, ковролином, а иногда заливают бетонной стяжкой.

Последний вариант наименее эффективный, так как стяжка «крадет» тепло, и через финишное покрытие проходит только его часть.

Подогрев кабелей распространен в системах водопровода и канализации. Коммуникации, заглубленные в грунт или проходящие над землей, в северных регионах России подвергаются риску полного замерзания на протяжении полугода – с октября по апрель.

Если трубопровод проложен выше уровня промерзания грунта и недостаточно утеплен, то быстро потеряет свою работоспособность. Поэтому, рекомендуем побольше узнать о видах греющего кабеля для обогрева водопровода.

Если трубы уже зарыты в траншеях и демонтаж невозможен или нежелателен, применяется монтаж кабеля внутрь водопроводной (канализационной) трубы через врезанный в наиболее удобном месте тройник.

Следующее применение саморегулирующего кабеля – системы обогрева кровель и водостоков.

Под воздействием высокой температуры снег и лед постепенно превращаются в воду, которая по лоткам и трубам стекает вниз. Крыши становятся безопасными для людей и находящегося во дворе транспорта.

Практичное использование нагревательных кабелей для тех, кто не любит запотевших стекол и зеркал – крепление самрега с обратной стороны зеркала, после чего конденсат больше не будет беспокоить.

На производстве и во время строительных работ нагрев часто необходим в качестве помощи для «созревания» бетонных растворов.

Похожая ситуация с жидкостями, для поддержания определенной температуры которых также применяют самреги. Вместо нагревания резервуара с технической жидкостью традиционным способом в нее опускают кабель, в результате характеристики химических или пищевых растворов какое-то время не меняются.

Системы нагрева не обошли и сельскохозяйственную отрасль. Кабель помещают прямо в грунт, под верхний питательный слой, чем предохраняют корни культур от промерзания.

Читайте также:  Сочетание цветов серый белый и зеленый

На какие характеристики обратить внимание?

Перед приобретением кабеля необходимо уточнить условия, в которых он будет использоваться. Важно правильно рассчитать мощность, установить длину, снять температурные показатели, определить способ монтажа – внутренний или наружный.

Характеристики, которые потребуются при выборе

Мощность. Параметры мощности/сопротивления и теплоотдачи взаимосвязаны. Также свойства кабеля зависят от сечения жилы. На него же следует ориентироваться и при выборе длины. Предположим, система из кабеля с сечением 1,1 мм² и мощностью 25 Вт не должна быть длиннее, чем 80 м.

Средняя мощность самрегов, которые можно найти в продаже, от 5 Вт/м до 25 Вт/м. Системы с минимальным значением подходят для внутреннего обогрева труб, уложенных в грунте. Для этих же труб, но с наружным обогревом, кабель должен быть чуть мощнее – 10 Вт/м. Самые суровые условия – над землей, поэтому для надземного размещения подойдет максимальная мощность – от 25 Вт/м.

Температура. Следует помнить, что не все виды труб одинаково хорошо переносят нагрев. Предположим, пластиковые изделия (особенно канализационные и для ХВС) не предназначены для сильного нагревания.

На производстве встречаются кабели, разогревающиеся до + 190 ºС (при мощности до 90 Вт/м), однако в быту применения для них нет.

Наличие заземляющей оплетки. Этот защитный элемент одинаково важен и для системы, и для людей – он гарантирует безопасность монтажа. Чтобы оплетка функционировала, ее подключают через УЗО. Однако в продаже можно встретить варианты без заземления – в некоторых случаях их использование вполне объяснимо.

Материал внешней изоляции. В качестве внешнего изолирующего материала выступают различные виды полимеров. Одни из них более тонкие и эластичные, другие – жесткие на изгиб. Все виды без исключения защищают внутренние части кабеля от повреждений, агрессивных сред, влажности.

Наружная изоляция влияет на сферу использования кабеля. Защита из полиолефина (самый распространенный материал) подходит не для всех способов монтажа.

Например, для установки на крыше используют кабель с изоляцией из фторполимеров (с защитой от у/ф лучей), а для внутреннего монтажа – системы с фторопластовой изоляцией.

Инструкции по монтажу саморегулирующегося кабеля

Вариантов укладки кабеля множество – выбор зависит от места и условий монтажа. При устройстве домашних автономных коммуникаций чаще всего приходится утеплять трубы, поэтому остановимся более подробно на описании процессов внутреннего и вешнего монтажа кабеля на трубопровод.

Вариант #1 – внутренняя установка

Монтаж греющего кабеля внутри водопроводной или канализационной трубы производят по разным причинам. Основная – невозможность фиксации из-за того, что трубопровод уже лежит в траншее и закрыт слоем грунта.

Конечно, такой тип установки имеет некоторые минусы:

  • использование дополнительной детали – тройника;
  • снижение свойств кабеля из-за налета, который появляется через какое-то время (зависит от характеристик воды);
  • уменьшение диаметра трубы, дополнительное препятствие на пути перемещения воды;
  • ограниченная длина и предпочтительное использование на прямых участках.

Важный момент: самрег заводят только через специальный тройник, запорной арматурой при подключении нагревательных систем пользоваться запрещено!

Инструкция по применению готового комплекта:

  • подключение к кабелю всех функционально важных деталей (оформление оконцовки, присоединение кабеля питания);
  • врезка в трубу тройника со свободным отводом для кабеля;
  • заводка кабеля внутрь трубы на определенную длину;
  • герметизация узла с помощью проходных элементов или накидных гаек.

Не рекомендуется вставлять самрег в трубу, сечение которой менее 40 мм – это повлияет на скорость и объем перемещаемой жидкости.

Как подготовить кабель и надеть концевую муфту, можно увидеть в следующей инструкции:

Для выбора греющего кабеля нужно понимать, на какие технические характеристики нужно обращать внимание, а так же понимать, какие есть потребности по обогреву. В этой статье будут рассмотрены основные характеристики греющих кабелей для нужд обогрева водопровода.

Мощность греющего кабеля

Первая характеристика, на которую надо обратить внимание, — это мощность греющего кабеля. Она измеряется в ваттах на погонный метр и в зависимости от моделей может быть от 5 до 150 Вт/м. Чем больше мощность, тем больше потребление электричества и больше отдача тепла.

Читайте также:  Определение пробивного напряжения трансформаторного масла

Для обогрева водопровода применяются кабели небольшой мощности — от 5 до 25 Вт/м, в зависимости от того, как смонтирован греющий кабель и где проходит водопровод, можно ориентироваться на такие мощности:

  • водопровод проложен в земле, кабель внутри трубы — достаточно 5 Вт/м
  • водопровод проложен в земле, кабель снаружи трубы — мощность от 10 Вт/м
  • водопровод проложен по воздуху — от 20 Вт/м

Труба и греющий кабель во всех случаях должны быть утеплены слоем утеплителя не менее 3-5 мм.

В случае с резистивный греющим кабелем мощность остается постоянной на всем его протяжении и вне зависимости от температуры трубы, а вот саморегулирующийся кабель уменьшает потребляемую мощность и свою температуру, если труба уже прогрета. За счет этого экономится значительная часть электроэнергии, и чем больше рабочая мощность саморегулирующегося кабеля, тем больше ощущается экономия.

Зависимость мощности обогрева от температуры показана на графике.


График зависимости мощности саморегулирующегося кабеля от температуры.

На графике приведены зависимости мощностей от температуры для пяти различных саморегулирующихся кабелей с разной номинальной мощностью от 15 Вт/м до 45 Вт/м. Наибольшая эффективность от применения таких кабелей получается при использовании в условиях протяженного водопровода, который проходит в очень разных температурных условиях. Чем больше перепад температур, тем больше экономия.

Однако при обогреве небольшого участка водопровода, это не так ощутимо. Если вода подаётся из скважины, то её температура вне зависимости от времени года колеблется от 2 до 6 градусов, а задача греющего кабеля в том, чтобы просто не допустить её замерзания, то есть поддерживать на уровне около +5 градусов Цельсия. Это значит, что греющий кабель будет работать в диапазоне температур от 0 до 5 градусов, разница в мощности при этом составляет всего несколько Ватт (от 2 Вт для маломощного кабеля, до 5 Вт для 45-ваттного кабеля).

Температура греющего кабеля

Вторая важная характеристика — это рабочая температура. По этому показателю все греющие кабели делятся на три категории:

  1. Низкотемпературные с рабочей температурой до 65 градусов
  2. Среднетемпературные — 120 градусов
  3. Высокотемпературные — до 240 градусов

Для обогрева водопровода используются только низкотемпературные кабели, более того они никогда не работают при температурах даже близко подходящих к их максимальным 65 градусам.

Область применения

По области применения кабели делятся на два типа:

  1. Пищевой — только его можно применять для монтажа внутри трубы при обогреве водопровода, который используется для бытовых нужд, подачи питьевой воды.
  2. Технический — применяется для монтажа снаружи трубы в любых случаях, может монтироваться внутри трубы только тогда, когда вода не употребляется в пищу (например, в системах полива, мойки или отопления).

К этой статье есть подборка видео (количество видеороликов: 1)

Греющие кабели используются для подогрева водопровода, кровли, карнизов и других элементов, где нежелательно замерзание воды зимой. Самым простым вариантом являются резистивные греющие кабели, они бывают одножильные и двухжильные.

Саморегулирующиеся греющие кабели используются для обогрева водопровода в тех местах, где он прокладывается выше уровня промерзания грунта — например в местах ввода трубопровода в дом. Саморегулирующийся кабель обладает способностью самостоятельно изменять интенсивность подогрева на разных участках в зависимости от потребности: чем ниже температура обогреваемого объекта, тем сильнее разогревается кабель.

Монтаж саморегулирующегося греющего кабеля можно выполнять разными способами: внутри трубы и снаружи, располагать его вдоль трубы или по спирали.

Терморегулятор — это устройство коммутации электрической цепи, которое используется для включения и выключения нагревательных приборов, таких как радиаторы отопления, греющие кабели в системе тёплого пола или в антиобледенительных системах. Принципиально схема подключения одинакова для всех терморегуляторов.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *