Назначение подогревающего кабеля
Бытует мнение, что при эксплуатации водопроводной системы можно обойтись без ее подогрева. Достаточно только иметь информацию относительно уровня промерзания грунта в месте расположения объекта недвижимости и на основании этих данных выкопать траншею требуемой глубины.
Обычно эта величина составляет 150 – 170 сантиметров. Трубы, проложенные на данной глубине и соответствующим способом утепленные, не замерзают, поскольку грунт вокруг них имеет плюсовую температуру.
Но далеко не всегда температурный режим превышает ноль градусов. На участках, расположенных поблизости от водоемов часто можно наблюдать залегание грунтовых вод на небольшой глубине. А это означает, что при таянии снежных масс или во время половодья коммуникации окажутся затопленными, в результате чего их функциональные свойствах ухудшатся.
Иногда, когда на улице суровая зима, даже заглубленные участки начинают промерзать. Поскольку проживать в домовладении без подачи воды в автоматическом режиме становится некомфортно, а иногда и вовсе невозможно, хозяевам приходится оплачивать дорогостоящие аварийные работы.
Но, если трубопровод закопать на полметра и выполнить подключение греющего кабеля, обеспечив ему теплоизоляцию, не возникнет необходимости рыть глубокие канавы. Не следует забывать и о наличии критических зон, особо подверженных влиянию холодного воздуха – это места входа труб в дом.
Если строение возведено на свайно-винтовом фундаменте, тогда под ним проходит открытый участок водоснабжающей коммуникации, который легко утепляется путем прокладки подогревающего кабеля.
Виды обогрева трубопровода
Нагревательные провода классифицируются по схеме тепловыделения на саморегулирующиеся и резистивные системы. Каждая из них имеет свои особенности.
Резистивный вариант для обогрева
Принцип работы такого кабеля заключается в нагревании изолированной металлической жилы, причем важно следить за температурой, чтобы не допускать сгорания нагревающего элемента. По типу конструкции такой кабель бывает с одной жилой или двумя. Первый вариант используется редко, так как требует замыкания цепи. При обогреве труб такая система иногда вообще невозможна
При обогреве труб такая система иногда вообще невозможна.
Устройство резистивного кабеля
Двужильный провод практичнее – один конец кабеля присоединяется к сети, на другом устанавливается контактная муфта, которая обеспечивает замкнутость. Источником тепла может служить один проводник, тогда второй служит только для необходимой проводимости. Иногда используют оба проводника, повышая мощность самого обогрева.
Защитой проводников служит многослойная изоляция, которая имеет заземление в виде контура (экрана). Для защиты от механических повреждений внешний контур изготавливают из поливинилхлоридной оболочки.
Разрез двух видов резистивного кабеля
У такой системы есть свои положительные и отрицательные стороны. К первым относится:
- Большая мощность и отдача тепла, что нужно для трубопровода с внушительным диаметром или при немалом количестве деталей фасона (тройники, фланцы и т.д.)
- Несложность конструкции при доступной стоимости. Такой кабель для обогрева водопроводной трубы с минимальной мощностью стоит 150 рублей за метр.
К недостаткам системы относится следующее:
- Для корректной работы необходимо приобретение дополнительных элементов (термодатчик, блок контроля для автоматического управления).
- Кабель продается с определенным метражом, причем концевая контактная втулка монтируется в условиях производства. Запрещено производить самостоятельную резку.
Для более экономичной эксплуатации используют второй вариант.
Полупроводниковые регулирующиеся самостоятельно
Эта система кабеля обогревающего саморегулирующегося для водопровода полностью отличается по принципу работы от первого варианта. Два проводника (металлические) разъединены особой полупроводниковой матрицей, выступающей в роли источника обогрева. Это обеспечивает высокую проводимость тока при малых температурах. При этом, когда температура повышается, потребление электричества заметно уменьшается.
Вариант установки
Такие особенности позволяют достичь самых высоких температур на более уязвимых участках. Есть у такой системы кабелей для обогрева водопроводных труб свои преимущества:
- Увеличивается экономия на расходе электроэнергии, так как при повышении температуры окружающей среды система уменьшает мощность.
- Купить можно необходимую длину, предусматриваются места реза с шагом 20 или 50 см.
Есть и отрицательная сторона – высокая стоимость самого кабеля. Даже на простые разновидности цена около 300 рублей за метр, а наиболее «продвинутые» модели оцениваются свыше 1000 рублей.
Вариант в разрезе с саморегулирующимся проводом для подогрева
Любая система может быть установлена внутри или снаружи трубы. У каждой технологии свои особенности, которые стоит учитывать при монтаже. Так, для внешней конструкции лучше выбирать модели с приплюснутым сечением, так как большая поверхность кабеля будет контактировать с трубой, чем увеличится теплоотдача. Предел мощностей широк, вы можете подобрать от 10 до 60 Вт на один погонный метр.
Саморегулирующийся кабель общее описание
Получить из электрической энергии тепло просто – оно выделяется даже в обычных проводах, не говоря уже о специальных. Лампы накаливания и электроплитки знакомы каждому. Этот принцип используют и системы обогрева пола с кабелями постоянного сопротивления. Для них предельно важна равномерная теплоотдача по всей длине кабеля, в противном случае он выйдет из строя.
Этот параметр можно обеспечить только внутри помещений, да и то с трудом. Что же касается систем обогрева кровли, водостоков и труб, то их снеговое покрытие или обледенение носят совершенно случайный характер, никакая автоматическая система не в состоянии уследить за ними. Да и как управлять электрической мощностью на каждом участке?
Решение проблемы в использовании саморегулирующегося нагревательного кабеля. Его сопротивление меняется в зависимости от температуры окружающей среды. Чем она ниже, тем выше протекающий на этом участке ток, и, соответственно, выше теплоотдача. Процесс протекает без участия каких-либо дополнительных регулирующих устройств.
Делает возможным такую регулировку отдаваемого тепла полимерная матрица на углеродной основе, которая представляет собой первую оболочку саморегулирующегося кабеля. В нее заключены два многожильных медных проводника. Между ними находится плоский участок, по которому протекает ток. При одинаковой температуре на всей длине кабеля сопротивление одинаково, и в любой точке выделяется одинаковое количество тепла. Охлаждение любого участка вызовет падение сопротивления на нем, ток увеличивается, температура кабеля растет, но короткого замыкания не возникает: изменение сопротивления имеет свои пределы, обусловленные технологией изготовления проводящей матрицы. Не происходит и перегрева или расплавления кабеля – все его оболочки рассчитаны на максимальный нагрев, который обычно не превышает 85 градусов.
Проводники и полимерная матрица в саморегулирующемся кабеле заключены в несколько оболочек:
- Термопластичная оболочка, предохраняющая матрицу от влаги, истирания и выравнивающая тепловые переходы между участками.
- Металлическая оплетка, обеспечивающая экранирование и заземление.
- Внешняя оболочка для предотвращения механических повреждений.
Преимущества саморегулирующихся кабелей
Сторонники резистивных нагревательных кабелей используют один и тот же весьма сильный аргумент в доказательство свой правоты – саморегулирующийся кабель существенно дороже. Это правда, но не вся. Свои привлекательные стороны есть и в применении саморегулирующегося кабеля:
- возможность полного или частичного отказа от автоматической системы терморегулирования,
- экономичность – система обогрева кровли на саморегулирующемся кабеле потребляет, в среднем, вдвое меньшую мощность, чем любая другая,
- простота монтажа,
- безопасность при эксплуатации,
- универсальность.
Есть еще несколько свойств, отличающих саморегулирующиеся кабели от резистивных. Они могут быть разрезаны в любом месте на куски произвольной длины. С резистивным кабелем так поступать запрещается. Саморегулирующийся кабель допускает перехлесты, что часто случается при обогреве запорной арматуры трубопроводов. Резистивный кабель при таком монтаже быстро выйдет из строя.
Саморегулирующийся кабель является оптимальным выбором для систем обогрева трубопроводов газов и жидкостей при низкой температуре внешней среды, в антиобледенительных системах, для предотвращения замерзания пожарных магистралей и гидрантов, канализационных труб. Повышенные капитальные вложения с лихвой компенсируются эксплуатационными выгодами. Системы обогрева на саморегулирующихся кабелях доказали свою надежность и эффективность и в бытовых условиях, и на производстве, в том числе, и в холодных регионах.
https://obogrev-lux.tiu.ru/
Виды греющих проводов
Всего имеется три вида греющих проводов — саморегулирующийся, резистивный и с резистивный минеральной изоляцией.
Саморегулирующийся кабель получил наибольшее распространение среди систем электрообогрева. Основные его преимущества:
- способность регулировать теплоотдачу без контроля персонала;
- существенная экономия электроэнергии.
Указанный кабель классифицируется по мощности. Выпускаются изделия с максимально допустимой температурой 70, 105 и 135 градусов. Степень нагрева зависит от толщины медных сердечников — чем большей диаметр жилы, тем выше температура. Расход энергии на один метр провода составляет около 30 Вт. Кабель рекомендуется подключать через отдельный трансформатор. Обогрев может проводиться на трубопроводах из металла, металлопластика, полипропилена.
Резистивный кабель нагревается за счет постоянного и неизменного по всей длине сопротивления. Такие провода выпускаются секциями определенной длины, изменять которую нельзя. Каждая бухта оснащена муфтой. Саморегулирование в резистивной системе исключено, поэтому возможен большой перерасход электроэнергии. К тому же кабель во избежание перегрева требует постоянной очистки от мусора.
Резистивные провода с минеральной изоляцией используются для обогрева объектов в агрессивных средах — щелочной, кислотной, солевой. Изделия также могут применяться во взрывоопасных зонах, при высоких температурах и нагрузках.
Принцип действия
Внешний слой саморегулирующегося провода выполняется из современных пластических масс. Устойчивый к нагреву и коррозии полимерный материал надежно защищает устройство от воды, а экологически чистые полимеры позволяют использовать его внутри труб с питьевой водой.
Внутри кабеля — две шины, выполненные из меди, которая является отличным проводником и ценится за пластичность и прочность. В каждой шине — 16 скрученных жил, ее сечение — 1,25 мм². Шины вплавлены в матрицу, которая проводит ток и выделяет тепло.
Электрические контуры, с помощью которых выделяется тепло, наиболее эффективно работают с понижением температуры: чем ниже температура, тем больше КПД устройства.
Тепло в кабеле производится благодаря полупроводниковой матрице, которая содержит в себе мелкодисперсный графит. Напряжение питания подается на параллельные медные проводники, между которыми и расположена матрица. За счет повышения температуры она расширяется и расстояние между графитовыми зернами увеличивается. Растет сопротивление кабеля и падает его мощность. Так происходит саморегулирование. Если температура понижается, все происходит с точностью до наоборот.
Матрица саморегулирующегося кабеля сама находит холодные, непрогретые участки. Она реагирует на любые изменения, подстраивается под температуру водопровода и уменьшает свою мощность, если труба горячая. Таким образом, можно покупать мощный кабель, не опасаясь перерасхода энергии. Вероятность перегрева такого устройства практически отсутствует.
Для технических характеристик греющего кабеля применяется следующая маркировка:
- D — низкотемпературный провод.
- Z — среднетемпературные свойства.
- Q — высокотемпературный (иногда обозначается красным цветом).
- F — кабель с антикоррозийной обработкой.
Если труба находится в разных температурных условиях (к примеру, под землей и на воздухе), следует выбирать кабель, соответствующий мощности для поверхностных работ.
Читать так же: виды и способы монтажа греющего кабеля.
По температуре обогрева различают три вида провода:
- Низкотемпературные от 5 до 65-70 градусов — обогревают водопроводы небольшого диаметра.
- Среднетемпературные 105-120 градусов — подогревают жидкость в трубах среднего диаметра, используются против обледенения кровли и крыльца.
- Высокотемпературные 135-240 градусов — для промышленных трубопроводов большого диаметра.
