Принцип работы греющего кабеля саморегулирующего – Подключение греющего кабеля своими руками: какой выбрать кабель, пошаговая инструкция по подключению | ВодаСовет — водоснабжение дома

Саморегулирующийся греющий кабель – эффективный инструмент для обогрева труб

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. Чтобы 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.

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».

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.

к содержанию ↑

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.

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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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.

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.

к содержанию ↑

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.

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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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.

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.

к содержанию ↑

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.

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.

к содержанию ↑

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.

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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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.

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

к содержанию ↑

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.

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.

Греющий кабель – преимущества и недостатки саморегулирующихся, резистивных и зональных изделий

220.guru

Саморегулирующий греющий кабель: принцип работы

Саморегулируемым греющим кабелем является гибким проводом, отличающимся повышенной устойчивостью к механическим воздействиям благодаря многослойному виду изоляции, устойчивостью к водному воздействию и экономичностью. Что это такое, как работает саморегулирующий греющий кабель и какие у него технические характеристики? Об этом и другом далее.

Что это такое

Саморегулируемым греющим кабелем является нагревательным проводником, изменяющим процесс выделения тепла, вне зависимости от того, какая имеется температура. Считается уникальным изобретением с гибким проводом, который греется из-за нагрева поступающей электрической энергии. Он имеет свойство регулирования собственной мощности с ориентиром на температуру окружающей среды. То есть чем холоднее на улице, тем теплее кабель.

Саморегулируемый греющий кабель для защиты труб от промерзания и деформации

Принцип работы

Саморегулирующий греющий кабель работает так же, как и резистивный проводник. Он греется, в связи с этим повышается показание сопротивления. Чем оно больше, тем меньше токовая сила и затрачиваемая мощность. Полимерная матрица же работает так: при уменьшении температуры на матричном участке, токовая сила повышается. В результате нагревательный элемент больше греется. Температура регулируется без использования терморегуляционных приборов. Так возникает терморегуляция.

Работает вся проводка с обычным кабелем так: матрица принимает ток, который греет устройство.

Обратите внимание! В результате нагрева повышается сопротивление и снижается ток. Греющий кабель убирает нагрев со стенок провода и благодаря этому действию ток течет так, как нужно. Мощность электрооборудования становится больше.

Принцип кабельной работы

Технические параметры

Нагревательный проводник имеет надежную и простую конструкцию, устойчивый к перепадам напряжения греющий элемент, высокую мощность проводимости электрической энергии, безопасную структуру и отсутствие необходимости обслуживания. Обладает относительно высокой стоимостью метража и неудобной упаковкой. Это одни из недостатков проводников.

Он оснащен соответствующей маркировкой. D — проводник, маркирующий низкотемпературный вариант, Z — среднетемпературный, Q — максимально нагреваемый, а F — антикоррозийный обрабатывающий. Создается из огнеупорного полиэтилена и фторэтилена. Имеет в себе медную проволоку, отличающуюся пластичностью и гибкостью, а также максимально рабочую температуру от 65 до 140 градусов.

Технические кабельные характеристики

Структура

Кабель состоит из металлического проводника, изоляции и полимерной матрицы. Проводник подводит электроэнергию, а матрица адаптируется под изменяющиеся условия. Последняя отвечает за тот факт, чтобы проводник саморегулировался.

Стоит указать, что греющий кабель с саморегуляцией обладает высокой механической прочностью, устойчивостью к влаге и экономичностью при электропотреблении. Он нуждается в том, чтобы была прочная многослойная изоляция. Также он спокойно может работать в воде. Главное — сделать качественную изоляцию специальной термоусадочной пленкой. Экономичность заключается благодаря саморегулирующемуся свойству кабеля, а прочность — благодаря многослойности. Она обеспечивается с помощью двух медных проводников, умного полимера и изолирующего полиолефинового или фторполимерного слоя. Предпоследний слой — медная защитная оплетка, а последний — полиолефиновый слой. Благодаря такому составу, кабель прочный и выносливый.

Обратите внимание! Из-за такого изделия получается надежное приспособление, исправно служащее в течение многих лет при любых обстоятельствах и условиях

Конструктивные кабельные особенности

Как правильно подключать

Перед подключением греющего кабеля необходимо посмотреть, нет ли на трубе повреждений и нет ли острых элементов для повреждения сети. Только так он сможет начать самогреться. Осуществить монтаж сети можно линейным, спиральным и внутренним способом. В первом случае укладывается проводник вдоль трубы. Во втором случае монтаж происходит на трубу, а в третьем случае — по направлению вдоль трубы.

Правильное подключение греющего проводника

Скрытая укладка внутри трубы

Установка саморегулирующего греющего водопроводного кабеля возможна при помощи длинного провода, острого ножа, термоусадочной пленки для проводниковой изоляции, резинового сальника, тройника, фена для пленочной усадки и электрического провода, имеющего вилку. Вначале нужно определить место ввода в виде внутреннего или наружного участка. Далее насадить на окончание кабеля термоусадочную трубку и нагреть ее при помощи строительного фена во избежание водного контакта и контакта токоведущих частей.

С помощью верхнего отвода завести кабель и надеть на него сальник. Потом протолкнуть проводник и смонтировать провод с вилкой, аккуратно снять изоляцию с оплеткой для обнаружения проводников, припаять к ним провод с соединительной муфтой, зафиксировать сальник и открыть воду, чтобы проверить, нет ли протечек.

Обратите внимание! При хорошем положении дел, нужно включить провод в сеть. Стоит указать, что следует помнить о многоступенчатой защите водопровода от замерзания. Рекомендуется обмотка трубы при помощи тепловой изоляции.

Подключение труб скрытой укладкой

Открытая наружная укладка

Если есть необходимость, можно организовать укладку саморегулирующегося греющего кабеля с наружной стороны водопровода. С помощью него обматываются не только трубы, но и поставленные на них фланцевые модели с соединительными муфтами и вентилями. Самым простым вариантом будет прокладка саморегулирующего кабеля к трубе параллельным образом и закрепление их алюминиевым скотчем. Также может быть осуществлена укладка при помощи спирали или двойной спирали, увеличивающей процесс обогрева.

Для этого может быть использован двойной способ укладки. Один греющий кабель укладывается параллельно, а второй обматывается к трубе по спирали. К трубе он мотается все тем же алюминиевым скотчем или колечком. После завершения намотки, накладывается скотч на кабель по всей части длины. Так достигается максимальная эффективность системы. После укладки кабеля на водопроводную часть трубы и выполнения всех необходимых электроподключений, необходимо обернуть хозяйство при помощи слоя тепловой изоляции. Это препятствует удалению тепла.

Подключение труб наружной укладкой

Как правильно подобрать

Перед приобретением нужного количества проводника, необходимо понять, какой нужен кабель. Он бывает саморегулируемым или резистивным, а также полиолефиновым, фторпластным или фторполимерным. Также он оснащен оплеткой или выпускается без нее. Благодаря оплетке создается более крепкое и устойчивое к разным воздействиям изделие. По температуре бывает кабель с низким, средним и высокотемпературным нагревом.

Обратите внимание! Что касается появления показателя мощности, то он зависит от диаметра трубы. Для труб, имеющих диаметр в 25 миллиметров, подходит проводник с 10 ваттной мощностью, а для тех, что имеют размер в 80 миллиметров, подходит проводник с 30 ваттной мощностью.

Критерии выбора греющего кабеля

Где используется

Саморегулируемый греющий кабель используется в любой проводке для частной нужды, коммерческой организации и промышленности. Применяется, чтобы обогревать канализацию, водопровод, трубу и систему пожарного тушения и повышенной опасности, поскольку может нагреваться. Также он защищает промышленную систему от промерзания, кровлю и водостоки от наледи с сосульками и замерзания ливневок. Он используется для системы теплого пола и теплых степеней.

Использование кабеля в быту для защиты труб от промерзания

В целом, саморегулируемым греющим кабелем является кабельный элемент, состоящий из медного проводника и полимерной матрицы. Он обладает выносливостью и прочностью. Работает благодаря внутренней электроизоляции, саморегулируемой греющей матрицы, токоведущим жилам, наружной оболочки и экранирующей оплетки. Подключается с помощью открытой и скрытой наружной и внутренней укладки трубы. Используется как в быту, так и в промышленности.

rusenergetics.ru

виды, устройство и принцип работы, преимущества, область применения, критерии выбора, особенности монтажа

В современных технологиях растёт популярность использования греющего кабеля.

Основное его предназначение заключается в предотвращении замерзания отдельных участков путём излучения тепла.

На рынке представлено три вида, отличающихся принципом работы, конструктивными элементами и стоимостью.

Посмотрите видео об особенностях греющих кабелей

Виды греющих кабелей

• Резистивный представляет собой длинную греющую систему, которую нет возможности укоротить. В роли нагревательных элементов выступают проводники тока.

• Зональный представляет параллельные жилы, по которым поставляется ток. Между жилками наматывается проволока с высоким сопротивлением, которая и является греющим элементом. Нагрев осуществляется благодаря зональным соприкосновениям проволоки и одной из токопроводящих жил.

•  Саморегулирующий кабель представляет «интеллектуальную» конструкцию, состоящую из двух медных токопроводящих жил и греющей матрицы, размещённой между ними. Матрица является полупроводником, наделена способностью изменения свойств при малейших изменениях температуры окружающей среды.

Резистивные и зональные кабели имеют более простые устройства. Невысокая стоимость даёт возможность применять их для бытовых нужд: системы теплого пола, обогрева труб диаметром не более 40 мм и др. Саморегулирующий вид хоть и обходится дороже, окупается быстро благодаря техническим характеристикам.

Устройство и принцип работы греющего кабеля

Кабель состоит из следующих элементов:

— внешней защитной оболочки;

— металлической стандартной оплётки;

— термопластичной оболочки;

— медных проводников, скрученных между собой;

— проводящей матрицы, осуществляющей саморегуляцию температуры нагрева.

Матрица выполнена из полимера на углеродной основе. Представляет собой непрерывно греющий элемент, но с функцией изменения температурного режима. Внешняя оболочка бесшовная, что предотвращает попадание внутрь влаги повреждение конструкции от механического воздействия.

При снижении температуры воздуха матрица меняет свои свойства за счёт увеличения выделяемой тепловой мощности. Медные проводники обеспечивают беспрерывное напряжение по всей длине кабеля. Термопластичная оболочка создаёт барьер от внешнего воздействия на рабочие элементы. А металлическая оплётка выполняет функцию заземления, экранирования и жёсткой защиты. В основу принципа работы заложена инновационная технология PTC – Positive Temperature Coefficient.

Преимущества греющего кабеля

— режим подогрева изменяется самопроизвольно в зависимости от температуры воздуха;

— ограничения по длине используемого проводника составляет 150-200 м, что даёт возможность охватывать большие площади;

— разрешается резать на необходимую длину;

— при перепадах напряжения и перехлёста кабель не перегорает.

Перед установкой следует ознакомиться с недостатками для предотвращения неприятных сюрпризов:

— срок эксплуатации меньше, нежели у других видов;

— повышенная стартовая нагрузка, превышающая в 1,5 раза рабочий показатель;

— при длительном пользовании снижается мощность;

— высокая стоимость.

Нужно отметить, что на рынке большое количество товара китайского производства. Отличить аналог сможет только специалист, поэтому обращаться за покупкой следует к официальным представителям.

Область применения греющего кабеля

Кабель используется для обогрева:

• трубопроводов;

• кровельных конструкций;

• открытых площадок, теплиц;

• водосточных систем;

• подъездных дорожек и др.

Критерии выбора греющего кабеля

При покупке кабеля необходимо учесть следующие факторы:

— требуемую мощность;

— длину нагревательной секции;

— коэффициент тепловых потерь при монтаже на трубопровод;

— способ расположения кабеля;

— расчёт увеличения требуемой длины для компенсации теплопотерь (в пределах 30%).

Особое внимание заслуживает торговая марка. В борьбе с конкурентами добросовестный производитель отдаёт предпочтение главному «оружию» – качеству своей продукции.

Особенности монтажа

• Монтаж кабеля может производиться внутри трубы и снаружи.

• Если установка осуществляется внутри трубы, то на выходе в тройник вкручивается специальная врезка, через которую и выходит кабель. Выводить его через запорную арматуру противопоказано.

• Монтаж в трубе возможен только при соответствующих параметрах трубопровода (не менее 40 мм).

• Наружный способ установки предполагает спиральное и линейное крепление. Для фиксации кабеля используются алюминиевая лента и строительные хомуты. При спиральном варианте расход греющего проводника увеличивается, однако он обеспечивает максимальную эффективность.

• Один конец кабеля зачищается для соединения с электрическим проводом. Другой – герметизируется.

• Если производится внешний монтаж, то кабель крепится алюминиевым скотчем, после чего поверхность изолируется специальным утеплительным материалом.

• Для обустройства систем антиобледенения следует приобретать изделия с максимальной температурой нагрева 120°С (при мощности 30 Вт/м).

Оборудованная система прослужит длительный период при соблюдении правил установки и эксплуатации.

        Поделиться:

nastroike.com

характеристики, принцип работы, особенности монтажа :: SYL.ru

Если речь идет об обычном проводе, то он функционирует на максимальной мощности постоянно. Что касается саморегулирующегося греющего кабеля, он способен менять интенсивность нагрева, что зависит от температуры поверхности и внешней среды. На разных участках может быть разная интенсивность, на которую влияют силы тока и сопротивление.

Принцип работы

Описываемые кабели всегда двужильные, что отличает их от обычных. Между жилами находится полупроводниковая матрица, которая выступает регулятором силы тока и сопротивления. Роль заземлителя играет оплетка, которая защищает от электромагнитного излучения и предохраняет изделия от механических воздействий.

Саморегулирующийся греющий кабель работает по принципу полупроводников, при этом сопротивление увеличивается при повышении температуры, что снижает силу тока. При меньшей температуре нагрева снижается сила тока, как и энергопотребление. Такие способы обогрева очень удобны еще и по той причине, что на разных участках кабеля может быть разная интенсивность нагрева. Это актуально, например, когда один из участков крыши находится на солнце, а другой — в тени.

Для того чтобы нагрев не происходил при повышении температуры больше + 5 ˚С, система дополняется терморегулятором. При этом рабочий ресурс кабеля не будет исчерпан раньше времени, ведь он будет работать лишь при необходимости. Принцип работы этого узла заключается в отключении подачи питания, когда температура достигает порогового значения, его можно указать самостоятельно.

Технические характеристики: мощность

Прежде чем осуществить выбор греющего кабеля, необходимо понимать, какими техническими характеристиками он должен обладать. Важно учесть еще и то, какие существуют потребности по обогреву. Одной из основных особенностей является мощность, которая измеряется в ваттах на погонный метр. Она зависит от модели и может варьироваться от 5 до 150 Вт/м. Чем меньше мощность, тем больше отдача тепла и потребление электричества.

Если саморегулирующийся греющий кабель необходим для обогрева водопровода, то лучше приобрести изделие с мощностью от 5 до 25 Вт/м. В зависимости от того, где будет осуществлен монтаж и где проходит водопровод, следует ориентироваться на такие мощности: водопровод в земле, а кабель снаружи трубы, мощность в этом случае должна быть равна 10 Вт/м или больше. Если же кабель находится внутри трубы, будет достаточно 5 Вт/м. Когда водопровод прокладывается по воздуху, мощность следует увеличить до 20 Вт/м или сделать ее больше.

Кабель и труба во всех случаях утепляются слоем теплоизоляции от 3 до 5 мм. Если использовать резистивный кабель, то мощность будет оставаться постоянной на протяжении трубы, и не будет зависеть от ее температуры. Если использовать резистивный греющий кабель, то мощность будет оставаться постоянной на всем протяжении, и не будет зависеть от температуры поверхности. Что касается саморегулирующегося греющего кабеля, то он будет уменьшать потребляемую мощность и температуру, если труба будет прогрета. Это позволяет экономить электроэнергию, а с увеличением рабочей мощности кабеля экономия будет более ощутимой.

Дополнительные характеристики: температура кабеля

Еще одной важной особенностью является рабочая температура. По ней кабели можно классифицировать по трем категориям. Они бывают низко-, средне- и высокотемпературными. У первых рабочая температура не превышает 65 ˚С, у вторых — 120, у третьих — 240 ˚С. Для того чтобы обогреть водопровод, следует использовать низкотемпературные кабели. Они не работают при температурах, близко подходящих к максимальным 65 ˚С.

Особенности монтажа

Перед монтажом важно учесть характеристики саморегулирующегося греющего кабеля, а также ознакомиться с особенностями прокладки изделий. Например, количество внешних проводов может достигать 4. Вдоль контура снизу прокладывается одиночный кабель. Крепление осуществляется алюминиевым скотчем, что увеличивает теплоотдачу. Это надежно и удобно. Такой способ позволяет обеспечить защиту от повреждений, а обогрев получается более эффективным, ведь вода обычно замерзает снизу.

Саморегулирующийся греющий кабель для труб может быть проложен спиралью. Этот способ — еще один вариант внешнего монтажа. Намотка осуществляется на трубу с шагом 5 см. Крепление производят монтажной лентой. Расход провода при этом увеличивается — его понадобится больше в 1,7 раза, чем длина трубопровода, но обогрев получается более эффективным и происходит быстрее.

Если работы необходимо осуществить в труднодоступных местах, то кабель необходимо намотать с припуском, а после обмотать трубу образовавшимися петлями. После того как нагревательная система будет установлена, обеспечивают ее термоизоляцию. На трубы канализации, включая ливневку, кабель укладывается по такому же принципу.

Дополнительно о наружной установке

Обогрев труб водопровода греющим саморегулирующимся кабелем со внутренним монтажом не рекомендуется осуществлять, если планируется использовать больше одного кабеля. Если труба имеет небольшой диаметр, в пределах 50 мм, то одного провода будет достаточно. Если же речь идет о большой трубе, то обычно используется от 2 до 4 штук, которые располагаются в областях с низкой температурой.

Монтаж саморегулирующегося греющего кабеля осуществляется и для труб, помещенных в грунт. Здесь можно использовать золотую середину: два кабеля при этом должны идти параллельно, вдоль противоположных сторон. Если крепления на алюминиевый скотч, который увеличивает теплоотдачу и защищает кабель, недостаточно, можно использовать более прочное крепление — на стяжки. Если при эксплуатации на отдельные участки трубы попадают прямые солнечные лучи, следует использовать стяжки черного цвета, которые устойчивы к ультрафиолету.

Проведение внутреннего монтажа

Саморегулирующийся греющий кабель для обогрева труб может быть проложен еще и внутри. Такие работы осуществляют, если другая методика не может быть применена. Здесь есть свои недостатки, которые выражены: в обрастании кабеля налетом, уменьшении просвета трубы, невозможности осуществить выход провода через тройники и запорную арматуру, снижение надежности контура, ведь происходит добавление еще одной точки — тройника. Но есть здесь и плюсы, которые выражены в том, что обогреватель напрямую контактирует с жидкостью, что увеличивает эффективность работы системы и снижает энергопотребление. Ремонтные работы не сопровождаются сложностью, ведь кабель необходимо лишь вытянуть и заменить.

Для того чтобы проложить саморегулирующийся греющий кабель внутри трубы, на него необходимо установить сальниковый узел. Для ввода в трубопровод осуществляют монтаж тройника. Далее можно заняться укладкой кабеля и герметизацией сальникового узла.

Прокладывать внутри трубы можно лишь тот кабель, который сертифицирован как пищевой. На изделии так и должно быть написано. Если таких данных нет, то необходимо потребовать сертификат соответствия. Если подобных сведений в паспорте не указано, вы должны обратить внимание на коды ОК 005 и ТН ВЭД.

Обогрев теплиц

В схемах отопления теплиц и монтажа теплого пола отличий почти нет. По сути, осуществляется тот же монтаж теплого пола, но под другое покрытие. Провод должен быть расположен на защитной сетке, которая укладывается на подушку из песка. Сверху располагается еще один песчаный слой, далее идет защитная сетка и плодородный грунт. В итоге вы должны получить многослойный пирог.

Он будет выглядеть по-другому, если вы планируете использовать самонагревающуюся плоскую ленту. Первой в данном случае устраивается термоизоляция, тогда как стальная сетка укладывается одним слоем. Если под грунтом систему смонтировать нет возможности, то нагревательные элементы можно расположить на стенах.

Особенности подключения

Вас, как и многих начинающих домашних мастеров, может заинтересовать вопрос о том, как подключить греющий саморегулирующийся кабель. Принцип проведения таких работ очень прост. Подключение осуществляется к сети 220. В этом случае задействуются токопроводящие жилы. Второй конец изолируется, чтобы исключить контакт между токопроводящими жилами. Понадобится еще и оплетка на заземление.

Какой способ подключения будет использоваться, зависит от того, какие инструменты у вас есть в наличии и как вы планируете использовать кабель. Однако схема остается одинаковой. При подключении вы можете использовать клеевой комплект муфт и кабели без экрана. Если прокладка осуществляется внутри трубы, то изделие будет отличаться наличием концевого колпачка. Нагревательный кабель запитывается от сети. Заземление нужно будет подключить, если кабель экранированный. Важно не забыть загерметизировать конец.

В заключение

Греющие кабели имеют широкую область использования. Их применяют для обогрева водопровода, кровель, полов, резервуаров и других емкостей. Если у вас недостаточно опыта, то определение параметров, типа и модели кабеля лучше доверить специалистам. Что касается системы водопровода, то при необходимости ее обогрева кабель может быть установлен не только снаружи, но и внутри трубы.

www.syl.ru

принцип работы, как работает нагревательный, схема подключения для водопровода

Саморегулирующий греющий кабель можно приобрести в любом специализированном магазине На сегодня, существует несколько разновидностей греющих кабелей, применяющихся для обогрева водопроводных труб, подключения систем “теплый пол”, решения других производственных, коммерческих и бытовых задач. Одним из наиболее эффективных и экономичных греющих токопроводников является саморегулирующий кабель. В чем заключается особенность такого токопроводника, и как подобрать саморегулирующий греющий кабель – читайте ниже.

Греющий кабель: применение

Нагревательные кабели используются, сегодня, как в промышленности, так и быту. Широкое распространение такие проводники получили благодаря своей эффективности и экономичности.

Так, чаще всего, саморегулирующие греющие кабели используют для:

• Защиты водопровода и канализационных труб от промерзания. Укладка такого провода вдоль трубопровода или по его оси позволяет защитить трубы от разрывов в зимнее время.
• Предотвращения обледенения крыш и водостоков. Кабель укладывают по краю крыш, парапетов и кладут в водостоки. Это снижает риск получения травм от сосулек. При этом, провода можно укладывать на кровли, выполненные из любого материала.
• Поддержания заданной температуры теплоносителя или другой любой жидкости в наружных резервуарах.
• Устройства теплого пола. Термопровод с автоматическим нагревом способен значительно сэкономить расходы на электроэнергию. Но укладывать такой кабель необходимо лишь под стяжку толщиной от 3,5 см. Кроме того, необходимо учитывать сроки старения полупроводниковой тепловыделяющей матрицы. Так, срок эксплуатации полупроводниковой матрицы, в среднем, составляет 10-15 лет.

Вместе с тем, сейчас, низкотемпературные греющие проводники активно внедряются в жилищно-бытовую сферу. Современные умельцы приспосабливают проводники для обогрева мягкой мебели (например, диванов, кресел). Это связано с тем, что кабель безопасен: он никогда не нагревается выше температуры, которую определяет его мощность и не воспламеняется даже, если его скрутить в несколько раз.

Устройство греющего кабеля

Стандартный саморегулирующий термокабель имеет достаточно простое устройство, и состоит из пяти элементов. По своему усмотрению производители токопроводящей продукции могут убирать некоторые компоненты. Это позволяет снизить стоимость продукции, но влияет и на ее качество.

Греющий кабель отличается отличными эксплуатационными свойствами и длительным сроком службы

Для того, чтобы кабель был надежным и прослужит несколько десятков лет он должен состоять из:

• Двух медных жил;
• Саморегулирующейся полупроводниковой матрицы;
• Внутренней изоляции;
• Экранирующей оплетки;
• Внешней защитной оболочки.

Медные жилы кабеля могут иметь различное сечение. От этого зависит мощность кабеля и его длина. Так кабели с жилами, площадь сечения которых составляет 0,5 и 0,7 мм кв., будут иметь мощность в 11 и 17 Вт/м соответственно. Длина таких проводников будет не более 100 метров. Кабели с большим сечением будут иметь большую мощность и меньшую длину.

Самым главным элементом, отвечающим за работоспособность греющего саморегулирующегося кабеля, является полупроводниковая матрица.

Именно полупроводниковая матрица отвечает за тепловыделение кабеля, регулирует его тепловую мощность в зависимости от изменения окружающей температуры. Полупроводниковую матрицу физически и электрически защищает изоляция. Оплетка жил предотвращает травмирование человека ударами электрического тока. Защищает конструкцию от механических повреждений и влаги специальная оболочка, требования к которой выдвигаются в зависимости от области применения кабеля.

Принцип работы греющего кабеля

Принцип работы термокабеля с автоматической регулировкой теплоотдачи достаточно прост. При понижении окружающей температуры, средняя часть греющего кабеля сжимается на микронную величину. Это приводит к тому, что число электрических путей, проходящих через сердцевину проводника, увеличивается. В результате кабель вырабатывает дополнительную тепловую мощность. При понижении температуры происходит обратный процесс, и количество вырабатываемого кабелем тепла снижается.

Так, даже на небольшом участке прокладки, термокабель будет автоматически менять мощность теплового излучения в зависимости от окружающей его температуры.

При этом, по достижению необходимой температуры кабель будет продолжать работать, но его мощность будет меньше. Следовательно, он будет потреблять и меньше электрической энергии. Кроме того, энергопотребление кабеля будет зависеть от его мощности. Так, маломощный греющий кабель с автоматической регулировкой будет потреблять около 5-10 Вт на один метр. Энергопотребление более мощных моделей может достигать и 150 Вт. В целях экономии можно воспользоваться автоматикой, позволяющей отключать обогрев при повышении окружающей температуры. Чаще всего, в качестве контролирующих устройств используют термостаты и реле.

Сопротивление саморегулирующегося кабеля

Сопротивление термокабеля с автоматической регулировкой тепловыделения связано с силой тока в кабеле и зависит от окружающей проводник температуры. Так, участок кабеля, расположенный в области пониженной температуры, будет иметь небольшое сопротивление. Это связано с тем, что для интенсивного нагрева кабеля требуется больше тока. На теплых участках большой ток не нужен, соответственно сопротивление кабеля будет увеличено.

Таким образом, в областях, где окружающая температура выше, сопротивление кабеля будет меньше, а ток, протекающий через полупроводниковую матрицу – больше.

Уменьшение сопротивления достигается за счет сжимания материала, из которого выполняют проводник и образованию, вследствие этого, токопроводящих дорожек. При нагреве кабеля материал будет расширяться, запуская обратный процесс. То есть кабель будет работать циклично. Именно поэтому его включают в сеть на полную мощность.

Провод саморегулирующийся: особенности выбора

При выборе автоматического термокабеля необходимо учитывать его конструктивные особенности. Как говорилось выше, для того, чтобы кабель был надежным, эффективным и долговечным, он должен состоять из пяти компонентов. Кроме того, следует учитывать и на качество этих элементов.

Перед тем как приступить к использованию провода, стоит проверить его на наличие повреждений

Так, при выборе саморегулирующего греющего кабеля необходимо обращать внимание на:

• Качество внутренней изоляции. Внутренняя изоляция кабеля должна иметь сопротивление не менее 1 Ом, обладать прочной структурой и хорошей теплопроводностью.
• Наличие в проводе экранирующей оплетки. Она не только делает кабель прочнее, но и заземляет его. В дешевых вариантах такой “экран”, зачастую, отсутствует.
• Тип защитной оболочки. Так, для внешнего монтажа в системах антиобледенения греющий кабель должен иметь защитную оболочку, выполненную из устойчивого к УФ-излучению термопластика или полиолефина. Для прокладки в водопроводных трубах советуют выбирать термокабель с внешней изоляционной оболочкой из фторопласта. А для использования кабеля в агрессивной среде его оболочка должна быть выполнена из фторополимера.
• Степень нагрева проводника. Греющий кабель может нагреваться до температуры от 65 до 190 градусов по Цельсию. Низкотемпературные проводники выбирают, обычно, для обогрева труб небольшого диаметра. Среднетемпературные – для водопровода большого диаметра, кровли. Высокотемпературные термокабели используют в промышленности.

Кроме того, при выборе саморегулирующегося термокабеля, необходимо удостовериться в наличии у его производителя соответствующих сертификатов (например, сертификата взрывобезопасности для прокладки кабеля в пожароопасных зонах). Вместе с тем, следует выяснить проходила ли продукция производителя испытания на старение. От этого зависит долговечность кабеля.

Схема подключения саморегулирующегося нагревательного кабеля

Монтаж термокабеля зависит от сферы его применения. Так, линейный монтаж используют при укладке кабеля вдоль водопроводных и канализационных труб, парапетов и карнизов кровли. Проводников, при этом может быть несколько. Наряду с линейным способом монтажа идет спиральный. Но, он имеет свои особенности и требует большей длины проводника. Отдельно выделяют внутренний монтаж вдоль трубы. При этом все наружные методы установки кабеля требуют монтажа поверхностного теплоизоляционного слоя.

Схема подключения самогреющего кабеля будет одинаковой при любом типе монтажа.

Для того, чтобы кабель заработал, необходимо соединить его с питающим кабелем, и включить в сеть. Для работы кабеля подойдет стандартная однофазная сеть на 220 В. Чтобы соединить термокабель с питающим можно воспользоваться комплектом для заделки саморегулирующегося греющего проводника.

Сфера применения саморегулирующего греющего кабеля (видео)

Саморегулирующий термокабель – это надежный и эффективный токопроводник, способный контролировать мощность своего теплового излучения зависимости от понижений и повышений окружающей температуры. Благодаря своему устройству, такой кабель имеет небольшое энергопотребление, и способен сэкономить немало средств. Главное – правильно его выбрать и подключить. А в этом вам помогут представленные выше рекомендации!

Добавить комментарий

www.6watt.ru

принцип работы, виды, конструкция, монтаж

При необходимости справиться с особо низкими температурами в каких-либо конструктивных элементах построек, системах коммуникаций, предметах бытового благоустройства используется  нагревательный кабель. Данное устройство обеспечивает дополнительный подогрев по всей длине или области прокладки трассы. При этом важно учитывать принцип работы нагревательного элемента и в каких ситуациях его целесообразно применять.

Назначение и принцип работы

Назначение нагревательных кабелей позволяет охватывать как разнообразные сферы промышленной деятельности, так и решать различные бытовые задачи. Наиболее часто нагревательный кабель используется для:

• Обогрева помещений или сооружений с малой кубатурой, включая декоративные комнаты, террариумы, шахты и колодцы;
• Нагревания всего или только участка трубопровода, водопровода, канализации и других объектов, расположенного на открытом воздухе или в не отапливаемом помещении;
• Разогрева замороженных объектов при выполнении на них каких-либо технологических операций;
• Защиты от замерзания воды или для предотвращения скопления влаги;
• Предотвращения образования льда или отложения снега;
• Поддержания температуры какого-либо объекта в заданных пределах.

Принцип работы нагревательного кабеля описывается законом Джоуля-Ленца, который гласит, что при протекании электрического тока по любому резистивному элементу, из него будет выделяться тепловая энергия. Данный процесс обуславливается наличием электрического сопротивления у токопроводящего материала, которое возникает из-за взаимодействия заряженных частиц. Эти частицы создают препятствие направленному движению тока, и при их столкновении происходит выделение тепла.

Основываясь на вышеизложенном, можно сказать, что величина тепловой мощности прямопропорциональна сопротивлению нагревательного кабеля и может выражаться формулой:

Q = I² * R * t

Где:

• Q – величина выделяемой тепловой энергии;
• I – величина тока, протекающего по нагревательному кабелю;
• R – омическое сопротивление элемента;
• t – время подключения кабеля к электрической сети.

На практике сопротивление конкретного греющего кабеля будет зависеть от материала токоведущих жил, их длины и способа подключения. Все эти параметры обуславливаются конструктивными особенностями различных видов нагревательной кабельной продукции.

Виды

Используемые для подогрева токоведущие элементы подразделяются на резистивные (линейные и зональные), саморегулирующие и индуктивные. Все виды нагревательных кабелей отличаются принципом работы и конструкцией. Рассмотрим более детально особенности каждого из них.

Резистивные линейные.

Линейный нагревательный кабель представляет собой конструкцию из обычного провода, концы которого подключаются к источнику электропитания. Таким образом, линейную модель принципиально можно представить в виде последовательно включенного сопротивления резистивного типа, характеризующегося постоянной мощностью нагрева. По количеству жил он подразделяет на одножильный и двухжильный нагревательный кабель.

Одножильный линейный.

Рис. 1: конструкция одножильного линейного кабеля

Посмотрите на рисунок, одножильные марки состоят из нагревательной жилы с высоким удельным сопротивлением, как правило, стали или ее сплавов. Также сюда входит один или несколько слоев термоустойчивой изоляции, которая не деформируется при нагревании. Такой вид нагревательного проводника может оснащаться экраном для удаления помех, создаваемых ним самим и устройства защиты от замыкания на землю.

Его основным преимуществом является простота и неприхотливость в эксплуатации, также он может контактировать с проводящими конструкциями и подвергаться нахлесту. А к недостаткам можно отнести необходимость использования заводской секции установленной длины (отрезать нужный вам кусок нельзя), необходимость подключать концы секции в одной точке к «+» и «–» или к нулю и фазе.

Двухжильный линейный

Рис. 2: конструкция двухжильного линейного кабеля

Конструктивно двухжильные марки имеют два вывода, подключаемые к источнику электроэнергии. В его состав входят те же элементы, что и в одножильный с одним отличием – в нем находятся две параллельно расположенные жилы вместо одной. Что предоставляет дополнительное преимущество – двухжильный нагревательный кабель, в отличии от одножильного, не нужно возвращать вторым концом секции к месту подключения, что предоставляет определенное удобство при обогреве трубопроводов и других протяженных конструкций.

Резистивные зональные

Зональные кабели представляют собой разновидность резистивного, с тем отличием, что имеет более сложную и функциональную структуру. В сравнении с линейным конструктивно он имеет следующую особенность:

Рис. 3: конструкция зонального кабеля

Как видите на рисунке, зональный кабель так же, как и линейный включает в себя две токоведущие медные жилы, внутреннюю изоляцию для каждой жилы, нагревательную проволоку из материала с высоким удельным сопротивлением, внешнюю изоляцию.

Его конструкция отличается наличием окошек во внутренней изоляции, в которых к токоведущему проводнику подсоединяется нагревательная проволока. Сами окошки расположены на расстоянии 1 – 2м друг от друга. Таким образом, между окошками нагревательный элемент подключается параллельно и воспринимает на себя напряжение сети. То есть на каждый из участков проволоки приходиться по 220 В или та величина, которая подается на греющий кабель.

За счет такого конструктивного решения постоянным сопротивлением должна обладать не вся протяженность, а только проволока, расположенная на участке в 1 – 2 м, получившая название зоны (от чего и берет название данный тип кабеля). Благодаря такой конструкции длина секции может подбираться произвольно в зависимости от ваших  личных пожеланий.

Саморегулирующиеся кабели

Саморегулирующийся кабель отличается от предыдущих вариантов и конструктивным исполнением, и принципом работы.

Рис. 4: конструкция саморегулирующегося кабеля

Посмотрите на рисунок, здесь показана конструкция саморегулирующегося кабеля, включающая в себя:

• Внешнюю оболочку, защищающую внутренние элементы от воздействия окружающей среды.
• Токоведущие жилы, на которые подается напряжение от внешнего источника.
• Экранирующая оплетка, защищающая окружающие коммуникации от электромагнитного излучения самого кабеля.
• Слой внутренней изоляции для электрического разделения токоведущих элементов от металлической оплетки для экранированных кабелей или от внешних конструкций при отсутствии экрана.
• Полупроводниковая матрица, представляющая собой непосредственно сам греющий элемент.

Рис. 5: принцип работы полупроводниковой матрицы

Именно эта часть саморегулирующего кабеля  является своеобразным датчиком температуры. Чем больше нагрета окружающая среда, тем меньше проводимость нагревательных элементов, величина протекающего через них тока снижается, равно как и величина выделяемого тепла. В этом и выражается функция саморегуляции уровня температуры.

Основным преимуществом такого нагревательного кабеля является его полная автономность – количество получаемой тепловой энергии самостоятельно подстраивается под температуру среды, в которой он находится. За счет чего разные участки нагревательного кабеля будут иметь нелинейную мощность, выдавая нужную вам температуру в конкретной ситуации. Еще одним преимуществом такого типа нагревательного устройства является его произвольная длина. Но к недостаткам стоит отнести то, что продается он стандартными бухтами и не имеет соединительных элементов в комплектации.

Индуктивные нагревательные кабели

Принцип действия такого типа нагревательного кабеля заключается в наведении ЭДС внутри ферромагнитной среды. Конструктивно он состоит из токоведущей жилы, которая наматывается на ферромагнитный сердечник на подобии катушки. При протекании тока по токоведущей жиле в сердечнике будет наводится эдс. Нагревание происходит за счет электрических потерь от тока в проводнике и от потерь в стали по принципу скин-эффекта.

Главным отличием от других типов нагревательных кабелей является соотношение выделяемой тепловой энергии. Здесь потери в меди составляют всего 20%, в то время как в ферромагнитном материале будут теряться остальные 80%. В зависимости от конкретной марки соотношение потерь может отличаться. За счет чего линейная мощность индуктивного кабеля может быть гораздо ниже при обеспечении той же температуры нагрева.

Особенности монтажа

При прокладке нагревательного кабеля важно соблюдать ряд правил, а именно:

• Температура окружающей среды на этапе монтажа системы обогрева должна быть не ниже +15ºС.
• Фиксацию на поверхности следует производить таким способом, чтобы не повредить конструктивные элементы нагревательных участков (заводскими фиксаторами, специальным скотчем, герметиком, мягкими накладками, хомутами и т.д.).
• При формировании трассы или сетки необходимо обеспечивать достаточную площадь обогрева для конкретного объекта в зависимости от его параметров.
• При поворотах нужно следить, чтобы радиус изгиба не  превышал шести его диаметров.
• После завершения укладки обязательно проверяйте целостность изоляции и жил путем прозвонки и измерения уровня сопротивления.

Теперь рассмотрим несколько практических советов касательно особенностей прокладки в частных ситуациях. Если нагревательный кабель используется для обогрева кровли или других объектов, где он устанавливается под прямыми солнечными лучами, лучше использовать экранированные марки. Так как у моделей с оплеткой используется куда более устойчивая оболочка, чем у кабелей общего назначения.

При обогреве водостоков, необходимо выбирать место расположения в наиболее холодной точке или с наименее прогреваемой стороны. В горизонтальных желобах нагревающий кабель необходимо устанавливать в нижней части желоба, чтобы теплые массы поднимались вверх и плавили лед выше. В вертикальных трубах водосточной системы со стороны стены здания, как показано на рисунке, так как она прогревается хуже всего:

Рис. 6: Пример монтажа в водосточной системе

Так как нагревательный кабель может располагаться в воде, им можно напрямую прогревать водопроводные трубы или системы отопления. Устанавливают его внутри трубы, как показано на рисунке:

Рис. 7: пример прокладки греющего кабеля внутри трубы

Следует отметить, что монтировать  нагревательный проводник внутри канализационных и сточных труб запрещено, так как за него будет цепляться различный мусор. Из-за чего возникнут пробки, ухудшающие проходимость и приводящие к полному перекрытию. Поэтому полимерные и металлические трубы канализации прогреваются посредством установки нагревательных элементов с внешней стороны. Но стоит отметить, что нагревательный провод должен изолироваться от слоя теплоизоляции посредством специальной алюминиевой ленты.

Области применения

Нагревательный кабель применяется для обогрева таких конструктивных элементов:

• теплых полов – как в бытовых (ванных и кухнях), так и в производственных помещениях;
• крыш зданий, где возникает угроза образования сосулек или скопления снежных масс над тротуарами или пешеходной зоной;
• различных трубопроводов в системах водоснабжения, канализации, отопления и т.д.;
• емкостей и резервуаров для хранения жидких веществ;
• систем водоотведения и дренажа;
• подогрева ступенек зданий, тротуаров и технологических проходов;
• нагревательных матов, ковриков и дорожек;
• аквариумов и террариумов для домашних питомцев.

В промышленной сфере нагревающий кабель может иметь и более специфическое применение, примеры некоторых из них и необходимые параметры для их эффективной работы приведены в таблице ниже:

Таблица: область применения нагревающего кабеля

Область применения	Требуемая  температура, °С	Удельная мощность, Вт/м2.	Суммарная мощность, кВт
Тепловые барьеры в камерах промышленных холодильников	2-5	3 — 15	0,5-5
Обогрев антенн спутниковой связи	2-5	200-300	2-15
Обогрев ванн обезжиривания	30-50	200-400	0,5-3
Обогреваемые линии изготовления бетонных изделий	40-60	300	20-50
Обогрев плит прессов	40-150	300-1000	2-10

www.asutpp.ru

Работа греющего кабеля — принцип работы саморегулирующегося нагревательного кабеля

Саморегулирующийся нагревательный кабель – это простой и в тоже время удобный инструмент для создания разнообразных систем нагрева. Такой кабель можно использовать для обогрева:

• Систем трубопровода
• Емкостей и резервуаров
• Оборудования
• Водосточных труб
• Террариумов и аквариумов (в сочетании с терморегулятором)

Главная особенность саморегулирующегося нагревательного кабеля – возможность самостоятельно менять уровень тепловыделения в зависимости от температуры окружающей среды.

Принцип работы саморегулирующегося кабеля

Устройство такого кабеля отличается простотой. Теплорегуляция достигается за счет свойств полимерной нагревательной матрицы. При уменьшении температуры в любой части матрицы увеличивается её показатель проводимости тока, следовательно, элемент нагревается сильнее.

Это позволяет регулировать температуру без дополнительных терморегуляторов и существенно упрощает конструкцию. Такой принцип работы греющего кабеля позволяет обеспечить:

• Долговечность и надежность
• Возможность использовать его в любых условиях
• Простота подключения (можно просто включить в розетку и заземлить)

Очень часто самонагревающийся кабель можно использовать без термостатов и датчиков тепла, если вам не нужен строгий контроль и возможность быстро менять температуру (например, в террариумах).

Устройство саморегулирующегося нагревательного кабеля

Греющий саморегулирующийся кабель состоит из несколько частей:

• Два параллельных провода, обеспечивающих напряжение по всей длине
• Греющая полимерная матрица
• Несколько слоев изоляции
• Заземление
• Оплетка из металла для экранирования и механической защиты от повреждений

Такая простая конструкция делает кабель устойчивым к повреждениям различного рода и позволяет обеспечить высокий срок службы.

Преимущества саморегулирующегося нагревательного шнура

Помимо простоты и надежности такой кабель имеет целый ряд преимуществ по сравнению с греющими шнурами других принципов действия:

• Однородное нагревание по всей длине греющего элемента
• Устойчивость к скачкам напряжения
• Возможность выполнить перехлест кабеля
• Отсутствие ограничений по длине

Среди недостатков можно выделить сравнительно высокую стоимость погонного метра кабеля. Также такие кабели выпускаются большими мотками и часто без заводских соединительных муфт, сальников, трубок для изоляции и других элементов. Вам нужно будет докупить все эти детали отдельно.

Маркировка кабелей с саморегулирующимся нагревательным элементом

Главный показатель, отображающий мощность работы кабеля, – это количество тепловой энергии в ваттах, которая выделяется с одного погонного метра при температуре в +10 градусов Цельсия. Часто это число отображается в названии кабеля.

Буквы СТ, CF или СR означают, что кабель экранирован, и его можно использовать в бытовых помещениях. Кабель без медного экрана можно устанавливать только на промышленных объектах, где к нему ограничен доступ.

Сфера применения нагревателя с саморегулирующей греющей матрицей

Условно можно выделить три основных сферы применения таких шнуров:

• Для частных хозяйств (обогрев водопровода, канализации, водостока)
• Для коммерческого сектора (обогревание систем пожаротушения, труб, систем водоотводов)
• В промышленных помещениях (для работы в условиях агрессивной среды и повышенной опасности)

Их может отличать заявленный срок службы, материал матрицы и степень защиты изолирующего материала. Дороже всего обходятся кабели, предназначенные для работы на производстве.

remont.youdo.com