Саморегулирующийся греющий кабель – это разновидность проводника, которая используется для обогрева труб зимой. Он предотвращает возможное промерзание, появление наростов из льда и, как следствие, деформацию труб. Подходит для всех видов труб и самостоятельно подстраивается под условия окружающей среды. Кабель с простым принципом работы может сэкономить много денег и нервов своему владельцу.
Принцип работы саморегулирующегося кабеля
Чем ниже температура вокруг провода, тем больше он будет нагреваться. Это удобный и простой элемент для нагрева:
- аквариумов и террариумов;
- резервуаров и емкостей;
- водосточных труб;
- систем водопровода.
Особенностью является то, что температура кабеля меняется в зависимости от окружаемой среды.
Как устроен саморегулирующийся греющий кабель
Нагревающий кабель устроен просто и надежно. Он состоит из двух медных проводов, по которым идет ток. Проводки окутаны греющей полимерной матрицей, которая в свою очередь покрыта изоляцией. Укреплена данная конструкция обычно оплеткой из медных луженных проволок для придания прочности проводу.
Кабеля данного типа бывают экранированные и неэкранированные. Первые используют для нагрева кровли, водопроводов и карнизов в доступных для человека местах. Это сделано по соображениям безопасности. Неэкранированные кабеля используют чаще всего на производствах, в местах не доступных человеку. Например, для обогрева труб.
Неплохим вариантом для покупки, может стать греющий кабель ELEKTRA SelfTec PRO. Они достаточно экономны. Используются предпочтительно для обогрева труби и систем защиты от замерзания.
Принцип работы самонагревающегося нагревательного кабеля
Существует много вопросов по поводу как работает греющий кабель саморегулирующийся для обогрева труб. Для обеспечения работоспособности кабеля его нужно только включить в розетку. Ток будет идти по двум медным проводом, которые в свою очередь передают тепло и энергию на нагревающую матрицу.
Данная конструкция не нуждается в выделенном терморегуляторе. Контроль температуры происходит за счет физических свойств полимерной матрицы. Когда в любой части провода будет снижена температура, то возрастет проводимость тока, что повлечет за собой более сильный нагрев провода.
Можно поставить дополнительные терморегуляторы, но только в том случае, если нужен точный контроль температур и возможность резкого изменения силы нагрева, например, для обогрева водопровода.
Таким образом нагревательный провод имеет следующие преимущества:
- Устройство просто в подключении, необходимо только подключить питание.
- Надежность и долговечность.
- Возможность применения провода практически в любых условиях.
Как работает резистивный греющий элемент
Для работы с резистивным кабелем понадобиться датчики температуры, которые необходимо будет установить на трубе. В кабеле нет регулирующей матрицы, поэтому необходим контроль за температурой.
При остывании трубы датчики заставят систему включиться и кабель будет нагреваться. По достижению необходимых показателей тепла система будет выключена.
Хорошим вариантом для приобретения будет нагревательный кабель Nexans – двухжильный TXLP/2R.
При монтаже в бетонные полы секции кабеля идеально подходят для полного, дополнительного отопления любых помещений и комфортного обогрева поверхности всех типов полов. Мощность кабеля – 17Вт/м.
Посмотрите видео об особенностях греющих кабелей, в котором помогут выбрать правильный кабель.
Выводы
С наступлением холодов обязательно нужно подумать про защиту трубопроводов. Из-за морозов неприятность может случиться в самый неожиданный момент. Намного дешевле предотвратить проблему и заказать кабель сейчас, чем потом менять трубопровод. Более подробно у наших консультантов!
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.
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.
Читайте также: Композитная черепица: плюсы и минусы, производители, особенности монтажа
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;
Читайте также: Какая подложка под ламинат лучше: виды и критерии выбора
— 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.
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.
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.
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!
Греющие кабели используются для подогрева водопровода, кровли, карнизов и других элементов, где нежелательно замерзание воды зимой. Саморегулирующийся кабель обладает способностью самостоятельно изменять интенсивность подогрева на разных участках в зависимости от потребности: чем ниже температура обогреваемого объекта, тем сильнее разогревается кабель.
Устройство саморегулирующегося кабеля
Саморегулирующийся кабель имеет две медные жилы, по которым подаётся электричество, между ними находится ключевое устройство всего кабеля - проводящая нагревательная матрица. Каждый её элемент оказывается подключен в электрическую цепь параллельно между медными проводами питания. Именно эта матрица и является нагревательным и регулирующим элементом. Сверху вся электрическая конструкция обернута в слой термозащиты. Далее находится экранирующая оплётка, которая защищает кабель от внешних электромагнитных воздействий и на неё же подводится заземление кабеля. И наконец, сверху кабель имеет защитное покрытие, которое оберегает его от механических повреждений.
Принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля
Работа саморегулирующегося нагревательного кабеля основана на простом свойстве проводника электрического тока: при нагревании увеличивается его сопротивление, а чем выше сопротивление, тем меньше сила тока, а следовательно и затрачиваемая мощность. Участок кабеля, который находится в более холодном месте имеет меньшее сопротивление, через нагревательную матрицу в этом участке протекает больших ток, что приводит к большему нагреву кабеля и более интенсивному обогреву трубы. Там где температура выше, сопротивление матрицы больше и ток, протекающий через неё меньше. Таким образом, при включении саморегулирующегося кабеля у замерзающей водопроводной трубы, он включается на полную мощность, а по мере прогрева трубы, его мощность постепенно увеличивается.
Сам по себе греющий кабель не выключается при достижении нужной температуры обогреваемой трубы, он продолжает работать постоянно, просто с меньшей мощностью. Например, кабель используется на участке водопроводной трубы на вводе в дом в зимний период, и его задача поддерживать температуру трубы +5 градусов, чтобы предотвратить замерзание. Саморегулирующийся кабель не будет отключать обогрев при температуре +5 градусов и выше, и не будет сам включаться при падении температуры ниже +5, он будет работать постоянно, просто с разной интенсивностью. Потребляемая мощность саморегулирующегося греющего кабеля составляет около 10 Вт на метр длины (минимум 5 Вт, а самые мощные модели потребляют и 150 Вт), это немного с точки зрения потребления электричества, и можно позволить себе в холодное время года просто постоянно держать его включенным. Но ресурс работы такого кабеля не бесконечен, поэтому использовать его при положительных температурах, когда в этом нет необходимости неразумно.
Чтобы выключать обогрев кабелем, тогда, когда он не нужен, надо использовать автоматику - термостаты и реле, которые будут включать питание кабеля при падении температуры и выключать, когда труба обогрета.
- Монтаж саморегулирующегося греющего кабеля можно выполнять разными способами: внутри трубы и снаружи, располагать его вдоль трубы или по спирали.
- Для чего нужен гидроаккумулятор? Это устройство, которое используется в системах водоснабжения для хранения некоторого количества воды под давлением и при выключенном насосе обеспечивает давление воды и возможность некоторое время потреблять воду.
- 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.
Читайте так же:
В период сильных морозов может произойти замерзание воды в системах канализации и водоснабжения, что часто приводит к ряду неприятных последствий: от прекращения подачи воды до разрыва труб.
Чтобы избежать подобных неприятностей, рекомендуется использовать греющий кабель для водопровода, который бывает резистивный или саморегулирующийся. Монтаж такого провода поможет предотвратить образование ледяных пробок в трубах, поддержит напор подачи на технологическом уровне, при прокладке нового водопровода применение кабеля позволит уменьшить глубину его залегания в грунте.
Резистивный греющий кабель для водопровода.
Система резистивного греющего кабеля работает по такому принципу: по всей длине трубы (по поверхности или внутри) прокладывается кабель, установленные на трубе термодатчики определяют температуру окружающей среды, а управляющий терморегулятор чутко реагирует на любое изменение по отношению к заданным параметрам. Если температура опускается ниже, то автоматически включается система обогрева: поступает ток, проводник начинает выделять тепло, греть трубу и воду в ней. Когда необходимый уровень температуры достигается, система автоматически отключается.
Кабель состоит из металлической жилы, заключенной в изоляцию. Нагревание его происходит равномерно по всей длине и, если не следить за температурным режимом, может перегореть. Чтобы работа подобной системы обогрева была наиболее эффективной, следует обеспечить трубопроводу очень хорошую теплоизоляцию – это существенно снизит энергозатраты и уменьшит теплопотери. Для устройства теплоизоляции можно использовать любые материалы с низким коэффициентом теплопроводности, например, минеральную вату.
Из расчета мощности, греющий кабель можно укладывать на трубе одной или несколькими параллельными линиями, по спирали или волнами. Укладка производится легко, без натяжений, прикрепляется к поверхности клейкой лентой из алюминия. Чтобы усилить контакт кабеля с трубой и обеспечить лучшее распределение тепла по поверхности, можно трубу с кабелем обмотать несколькими слоями алюминиевой фольги.
Саморегулирующийся греющий кабель для водопровода.
Саморегулирующийся греющий кабель для водопровода разрабатывался в качестве альтернативного решения резистивной системе и это отлично удалось. Кабель отличается замечательными эксплуатационными и техническими характеристиками, его с успехом можно приметь в различных системах, препятствующих обледенению. Такие системы, например, устанавливаются на кровлях зданий, для предотвращения образования ледяных сосулек.
Обогревательный саморегулирующийся провод представляет собой пару изолированных проводников, заключенных в полимер, чутко реагирующий на малейшее изменение температуры и меняющий в зависимости от этого свое сопротивление. Чем ниже падает температура, тем сильнее уменьшается сопротивление и соответственно, возрастает сила тока и количество вырабатываемого тепла.
Реагирование на изменение температуры происходит в любой точке по всей длине провода, таким образом, количество выделяемого тепла в разных местах может отличаться. Это особенность позволяет использовать материал с большой эффективностью. Кроме того, он отличается высокой экономичностью и безопасностью использования, поскольку оснащен очень надежной изоляцией. Сфера его использования поистине безгранична, а срок службы, при постоянном использовании, не менее 40 лет. Для монтажа кабеля можно нарезать его кусками любой длины – эффективность работы от этого не уменьшиться.
Как сделать греющий кабель своими руками.
Приобрести греющие кабели можно в торговой сети, однако следует знать, что стоимость их довольно высока. Но, при определенной сноровке и некоторых технических навыках, можно попытаться сделать греющий кабель своими руками, используя для этого, альтернативный материал.
Опытные умельцы утверждают, что наиболее подходящей заменой фирменному греющему кабелю является, так называемый «полевик» – силовой телефонный кабель, предназначающийся для устройства военно-полевой связи, его официальная маркировка – П-274М. Он тонкий, достаточно прочный, жесткий, имеет хорошую и надежную изоляцию, может использоваться во влажной среде.
Естественно, система из самодельного греющего кабеля будет лишена некоторых качеств, например, на ней не будет специальной пищевой изоляции и будет отсутствовать функция саморегулирования. Если же работать она будет не постоянно, а только периодически (например, изредка включаться на даче, на которой зимой не живут постоянно, а только приезжают время от времени) и прокладку кабеля осуществлять не внутри трубы, а снаружи, то вполне можно обойтись и без вышеуказанных полезных качеств.
При монтаже «полевика» внутри водопроводной трубы, чтобы в конце жилы не обнажать, лучше расплести его на два провода. Затем одинарный провод согнуть пополам и снова свить вдвое. На двух открытых концах нужно предусмотреть герметичный заход провода, его можно соорудить из фланца от гибкой подводки для воды. Ввод должен быть действительно герметичный и не пропускать ни капли влаги, для этого штуцер, с продетыми внутрь проводами, нужно залить эпоксидным клеем и слегка приплюснуть, накидная гайка позволит хорошо затянуть соединение.
Если кабель предполагается прокладывать поверх трубы, тогда расплетать «полевик» не нужно, а просто произвести соединение проводов в противоположном конце обогреваемого участка. Соединение нужно тщательно заизолировать.
Крепить провод к поверхности нужно очень плотно. Вначале трубу с кабелем следует обязательно обернуть фольгой, а поверх нее намотать скотч, который, собственно, и будет прижимать кабель к нагреваемому основанию. Далее все это обмотать утеплителем, к примеру, минеральной ватой.
Таким способом обогрев можно устроить не только для водопровода, но и для канализации. Сила тока, пропускаемая по «полевику» не должна превышать 9А.
Уважаемые читатели, комментируйте статью, задавайте вопросы, подписывайтесь на новые публикации - нам интересно ваше мнение:)
