Принцип работы греющего кабеля для водопровода

На большей части нашей страны эта отметка находится на уровне не более 2,5м.

Проживая в загородном доме и имея внешние коммуникации водоснабжения и канализации, трубы прокладывают ниже точки промерзания.

На большей части нашей страны эта отметка находится на уровне не более 2,5м.

Либо протяженный кусок водопровода проходит в неотапливаемой цокольной части дома, где есть риск промерзания. Можно конечно использовать спец.трубы, но это обойдется вам в копеечку.

Поэтому гораздо выгоднее согреть трубу недорогим греющим кабелем.

Наибольшее распространение получили греющие кабеля двух видов:

Чем они отличаются между собой и какой лучше для водопровода? Резистивные могут быть одножильными и двухжильными.

Принцип работы этой марки очень простой. Внутри кабеля проходит жила из спецсплава с большим сопротивлением.

При прохождении тока жила нагревается. Можно закупить как готовые к монтажу комплекты, так и заказать нужный метраж.

С двухжильным все гораздо проще. Отмеряете нужное расстояние, в начале КЛ на одну жилу подаете фазу, на другую ноль, а в конце просто закорачиваете их между собой, устанавливая концевую муфту.

Для такого вида нагрева потребуются датчики температуры и терморегулятор, наподобие того, что применяется в теплых полах.

Иначе он банально может расплавить и прожечь трубу.

У саморегулирующегося, замкнутого контура или петли нет.

Между ними на всем протяжении идет хитрый полимер, который при остывании до определенной температуры образует разные мостики проводимости.

То есть, в точке охлаждения петля из двух жил самостоятельно замыкается, между ними начинает протекать ток и кабель греется. При этом по всей длине кабеля у вас будет разная температура.

Самая горячая точка будет в самом холодном месте. Но ни в одной точке температура не превысит 85С. Номинальный же нагрев составляет 65 градусов.

Такой кабель полностью пожаробезопасен. Даже если он будет наложен внахлест сам на себя, он от этого все равно не сгорит.

Он просто снижает свое потребление в несколько раз. Такого варианта, чтобы во включенном состоянии его потребление было нулевым, не происходит.

Самореги разных производителей отличаются между собой качеством, так называемой матрицы. Этот тот самый чудо полимер, который пропускает через себя электричество.

Подавляющее большинство специалистов для обогрева труб используют именно саморегулирующиеся разновидности кабеля. Объясняется это их более простой эксплуатацией и упрощенным монтажом.

Вам не придется покупать и подключать термостат.

Достаточно будет воткнуть его в розетку, и он тут же начнет работать как надо.

Саморегулирующиеся кабеля подразделяются на пищевые, которые можно закладывать непосредственно в трубу, и не пищевые, накладываемые поверх.

Чем они отличаются между собой конструктивно? Во-первых, размером.

Пищевые при достаточно схожих характеристиках, имеют меньшее сечение, дабы не занимать полезную площадь внутри водопровода. Сравните, самые распространенные габариты у наружных 7*14мм, 7*15мм, и у внутренних – 5*7мм.

При этом не забывайте про концевую муфту, которая имеет сечение в 1,5-2 раза большее, чем сам провод.

Второе отличие – обязательное наличие экрана. У наружных его может и не быть.

Ну и третье, самое главное – материал внешней изоляции.

Вот, например, пищевой вариант.

Снаружи мы имеем:

фторполимерную оболочку

Эта оболочка химически инертна к агрессивной среде и не разлагается внутри водопровода.

бронированный, защитный экран или оплетка

две медные жилы с полимером между ними

У не пищевой модели оболочка состоит из полиолефина устойчивого к ультрафиолету.

Первостепенной задачей греющего кабеля является предотвращение замерзания воды в трубе. А этого можно добиться только при достаточной мощности.

Какую выбрать в вашем случае? В условиях бытовых объектов обычно обогревается водопроводная труба диаметром максимум 32мм.

Если вы экстремал и трубу нисколечко не утепляете, то такой водопровод придется обматывать кабелем минимум 32Вт/м.

При отсутствии требуемой мощности потребуется намотать сразу два кабеля.

Все греющие кабеля нормально работают только при соответствии напряжения номинальным значениям, прописанным в паспорте изделия. Если у вас дома проблемы с напругой, и она редко когда поднимается выше 180-190В, то не удивляйтесь, что выбранной мощности может не хватить, и в один прекрасный день труба все же перемерзнет.

А почему иногда умирает сам кабель? Самореги боятся частых включений выключений. Обычно у них конечное число таких коммутаций.

Также они выходят из строя из-за неправильного подключения к питающему кабелю 220В. Некачественная концевая заделка и попадание влаги во внутрь оболочки, еще одна причина.

Для герметичного ввода пищевого кабеля внутрь трубы применяют сальники. При их выборе обращайте внимание на форму кабеля. Они бывают круглыми или плоскими.

Под определенную марку используют свой сальник. Неправильно подберете, получите течь.

Для монтажа по наружной стороне вам понадобятся:

В настоящее время саморегулируемый греющий кабель выпускается многими известными мировыми производителями электротехнической продукции, в том числе и российскими предприятиями.

Устройство

Конструктивно греющий кабель саморегулирующего типа сложнее резистивного кабеля постоянной мощности. Он содержит полимерную матрицу, которая изменяет сопротивление под действием внешней меняющейся температуры, в результате чего изменяется количество выделяемой тепловой энергии.

На рис. 1 представлено схематическое изображение саморегулирующегося греющего кабеля.

Нагревательная часть кабеля состоит из двух луженых медных жил (1), залитых пластичной смесью графита с полупроводниковым полимером, образующей саморегулирующуюся матрицу (2). Токопроводящие медные жилы замыкаются через матрицу.

Обработка матрицы и внешней оболочки саморегулируемого кабеля производится методом радиационного сшивания.

Принцип действия такого изделия немного напоминает работу резистивного проводника. Саморегулирующий нагревательный кабель работает на основе свойства проводника электротока: когда он нагревается, то увеличивается сопротивление. Чем оно выше, тем ниже сила тока и соответственно меньше затрачиваемой мощности.

Область применения

Греющий саморегулирующийся кабель применяется при подогреве водопровода, карниза, пола или кровли, а также других элементов, где необходимо предотвратить замерзание воды. Принцип действия такого шнура позволяет выделить три главные сферы применения изделия:

• для частных нужд (обогрев канализации или водопровода);
• для коммерческих организаций (обогрев труб, систем пожаротушения);
• в промышленности (для работы в условиях повышенной опасности).

Понять, какой саморегулирующий греющий кабель относится к определенной сфере, можно по указанному сроку эксплуатации и по материалу матрицы со степенью защиты материала для изоляции.

Преимущества применения греющих кабелей:

Что такое греющий кабель

Наиболее эффективным для устранения проблемы замерзания труб является автономный обогрев трубы от независимого источника. Поддержку минимальной температуры в системе может обеспечить греющий кабель для водопровода. Специальное устройство включает обогрев при наступлении зимних температур, и водопроводные трубы, находящиеся на улице, продолжают работать без перебоев.

Конструкция греющего кабеля допускает и автоматическую, и ручную регулировку его работы.

Особые требования предъявляются к внешней изоляции такого кабеля. Обшивка проводов должна выполнять несколько задач:

• гидроизоляция;
• электро изоляция;
• устойчивость к атмосферным воздействиям;
• длительный срок эксплуатации.

Достижение этих характеристик стало возможным благодаря использованию качественных изоляционных материалов и особой бесшовной конструкции оболочки.

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

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.

Двужильный резистивный кабель можно подключать с одной стороны, что упрощает монтаж.

Нюансы подбора резистивного кабеля

Определитесь с задачами, местом и способом монтажа кабеля. Обратите внимание на следующие советы:

• При монтаже греющего кабеля избегайте пересекание кабеля, это может вызвать его перегрев и выход из строя всей секции.
• Не следует применять греющий кабель, предназначенный для систем теплого пола в системах антиобледенения, поскольку у таких кабелей отсутствует должная изоляция.
• Заранее продумайте, что будет располагаться на обогреваемом пространстве, так как недостаточное теплоотведение приводит к перегреву кабеля. (Этого можно избежать, если использовать более дорогой зональный кабель).

Рекомендуем резистивный кабель:

Греющий кабель постоянного нагрева используется для обогрева трубопроводов, проложенных на одной глубине и нуждающихся в равномерной температуре нагрева. Применяется для обогрева трубопроводов, канализации, водопроводов, пола и кровель.

Не будем забывать и про критические зоны, наиболее подверженные воздействию холода – места ввода трубопровода в дом. Если здание построено на свайно-винтовом фундаменте, то под ним находится открытый участок трубопровода, который легче всего утеплить именно нагревающим кабелем.

Зачем нужен греющий кабель?

Резонно возразить, что можно легко обойтись и без обогрева водопровода. Достаточно узнать уровень промерзания грунта в районе, а затем, опираясь на показатели, вырыть траншею необходимой глубины. Обычно это 1,5-1,7 м для средней полосы в зависимости от типа грунта.

Зарытые на такой глубине и утепленные трубы не замерзают, так как окружающий грунт имеет положительную температуру (предположим, +2-4°С).

Однако не все так просто. На заболоченных участках или на территориях, близких к водоемам, нередкое явление – высокий уровень грунтовых вод. Это значит, что в период половодья или таяния снегов коммуникации будут затоплены, что негативно скажется на их функциональных свойствах.

Если трубы зарывать всего на полметра, но при этом подключить электрический кабель и произвести правильную теплоизоляцию, то глубоких канав рыть не придется.

Не будем забывать и про критические зоны, наиболее подверженные воздействию холода – места ввода трубопровода в дом. Если здание построено на свайно-винтовом фундаменте, то под ним находится открытый участок трубопровода, который легче всего утеплить именно нагревающим кабелем.

Вывод: если есть техническая возможность прокладки нагревательной системы для водопровода, нужно обязательно ею воспользоваться, хотя бы ради подстраховки от промерзания.

При обращении в специализированную компанию вы можете столкнуться с некоторым разнообразием предложений. Разберемся с ассортиментом.

Два параллельных проводника (поз. 2), которые состоят из большого количества скрученных медных жил обеспечивают постоянное напряжение по всей длине кабеля. Для изоляции служит термопластичная оболочка (поз. 3). Также она защищает кабель от влаги и истирания. Металлическая оплетка (поз. 4) нужна для экранирования, заземления и дополнительной защиты матрицы и проводников от механических воздействий.

Саморегулирующийся нагревательный кабель — это такой кабель, который в зависимости от температуры обогреваемого объекта меняет теплоотдачу и энергию потребления автоматически. Другими словами, он обладает исключительным свойством реагировать на изменение температуры. Нагревается он только тогда, когда это необходимо. При этом не используются датчики температуры и электронные регуляторы. Каким же образом это необычное свойство создается?

Принцип работы и устройство саморегулирующегося кабеля

Саморегулирующаяся проводящая матрица (на рис. — поз. 1) лежит в основе саморегулирующегося кабеля. Она представляет собой непрерывный греющий элемент из полимера на углеродной основе и может менять свои проводящие свойства в зависимости от температуры. Например, при уменьшении температуры на конкретном участке увеличивается протекающий через матрицу ток, а это приводит к увеличению выделяемой тепловой мощности. При росте температуры всё происходит наоборот.

Два параллельных проводника (поз. 2), которые состоят из большого количества скрученных медных жил обеспечивают постоянное напряжение по всей длине кабеля. Для изоляции служит термопластичная оболочка (поз. 3). Также она защищает кабель от влаги и истирания. Металлическая оплетка (поз. 4) нужна для экранирования, заземления и дополнительной защиты матрицы и проводников от механических воздействий.

Учитывая приведенные особенности устройства и принципа работы рассмотрим преимущества саморегулирующегося кабеля перед резистивными.

Простота и экономичность

Экономичность достигается тем, что при понижении температуры среды саморегулирующий кабель сам изменяет свой тепловой выход, что позволяет полностью отказаться от применения датчиков температуры и термостатов. Можно просто включить кабель непосредственно в электрическую сеть. Данное свойство расширяет сферу применения саморегулирующегося кабеля, т.к. не везде возможна установка датчиков температуры.

Хотя саморегулирующиеся кабели стоят дороже резистивных, их применение часто экономически оправдано. Например, потребляемая им мощность в два раза меньше для системы анти-обледенения, чем у резистивных.

Надежность, универсальность и простота монтажа

Классификация саморегулирующихся кабелей

Саморегулирующиеся кабели делятся на две группы: кабели без экранирующей оплетки и кабели с экранирующей оплеткой.

Так как кабели из первой группы имеют меньшее количество защитных оболочек, они значительно дешевле. Они различаются только по выделяемой мощности. В то же время такой кабель менее стоек к внешним воздействиям и имеет более низкую защиту от поражения электрическим током, чем кабель с экраном.

Также такой кабель нельзя укладывать на кровлю или открытые участки, так как его внешняя оболочка не предназначена для борьбы с ультрафиолетовым излучением и не предназначена для использования в агрессивных средах (например, в канализации). С учетом приведенных особенностей, кабели без экранирующий оплетки стоит использовать только там, где:

— кабель будет защищен от механических воздействий – по нему не будут ходить, стучать, по нему не будет сползать снег/лед

— кабель будет защищен от попадания прямых солнечных лучей.

Если вам нужно обогреть трубу в подвале, участок трубы на улице, дренажный желоб, подогреть снаружи канализационный сток, и т.п., то можно купить кабель без экрана.

Более универсальными являются саморегулирующиеся кабели с экранирующей оплеткой. Они представлены несколькими моделями с различными свойствами.

Кабели общего назначения. Оболочка таких кабелей не предназначена для работы в агрессивных средах и не защищена от воздействия ультрафиолета. Саморегулирующегося кабеля общего назначения используют в основном для обогрева водостоков и труб (водопроводных, канализационных, нефте-газопроводов, других). Кабель общего назначения не рекомендуется укладывать на кровлю или в желоба ввиду неподходящих условий среды, что приведет к значительному снижению его срока службы.

Одним из основных местом применения саморегулирующегося кабеля является обогрев трубопроводов. Поэтому производители часто выпускают комплекты для этой цели. Такой комплект представляет собой готовое к использованию устройство, и удобен тем, что не требует времени на сборку системы обогрева, его можно сразу же подключить.

Кабели с экранирующей оплеткой предназначены для обогрева кровли, водостоков, желобов. Оболочка такого кабеля имеет добавки, которые позволяют успешно противостоять воздействию ультрафиолета и другим агрессивным средам. Такие кабели обычно мощнее кабелей общего назначения, так как предназначены для работы в суровых температурных условиях.

Это свойство саморегулирующегося кабеля для обогрева кровли позволяет также использовать его для организации обогрева открытых площадок – ступеней, дорожек и т.д.

Специализированные саморегулирующиеся кабели с защитой оболочки от агрессивных сред можно использовать в условиях непосредственного контакта жидкости и кабеля внутри трубы, емкости и др.

Мы готовы предложить Вам проект с использованием описанного саморегулирующегося кабеля, а также произвести его поставку и монтаж!

Иными словами, тепловая мощность саморегулируемого кабеля изменяется в зависимости от температуры. Когда температура обогреваемого им объекта подымается, тепловая мощность кабеля уменьшается, и наоборот. В определенный момент, когда тепловая мощность кабеля становиться равна тепловым потерям нагреваемого объекта, наступает термодинамический баланс. Если температура окружающей среды изменится, то кабель отреагирует на нее, поддержав постоянную температуру нагреваемого объекта.

Отличительной особенностью саморегулируемого греющего кабеля является свойство внутренней термостабилизации, благодаря чему температура тела кабеля всегда постоянна (например, 65, 120 или 190 °С в зависимости от типа кабеля), а мощность условна. По сути, токопроводящая матрица саморегулируемого нагревательного кабеля является термистором PTC (Positive Temperature Coefficient) — резистором с положительным температурным коэффициентом, т.е. его сопротивление быстро возрастает при увеличении температуры.

Иными словами, тепловая мощность саморегулируемого кабеля изменяется в зависимости от температуры. Когда температура обогреваемого им объекта подымается, тепловая мощность кабеля уменьшается, и наоборот. В определенный момент, когда тепловая мощность кабеля становиться равна тепловым потерям нагреваемого объекта, наступает термодинамический баланс. Если температура окружающей среды изменится, то кабель отреагирует на нее, поддержав постоянную температуру нагреваемого объекта.

Таким образом саморегулируемый кабель, в отличие от резистивных типов, никогда не испытывает местных перегревов и не перегорает. Второе преимущество саморегулируемого кабеля в том, что он может быть отрезан любой длины, от 0,5 до 150 метров.

У резистивного кабеля одно преимущество – в цене, о чем свидетельствуют отзывы недовольных владельцев водопроводов и канализаций. Недостатки:

Отзывы потребителей

Евгений: Обмотку делали в момент прокладки воды и канализации. Провод налепили везде, так как живем в Челябинске. Все делали мастера. Прошло 5 лет – никаких проблем. Не понимаю, зачем для серьезного дела покупать дешевку.

Роман: Евгений, у нас здесь не то что мастеров толковых, магазинов с выбором нет. Что продавалось, то и купил, вот и получил проблем аж два раза.

Сергей: Подскажите, что делать. Купил уже провод внутренний, но передумал, так как переживаю, что электричество в воде находится. Нельзя ли его наружу пристроить?

Василий: Нельзя. У них свои характеристики. Лучше продать или отнести обратно в магазин.

Сергей: Хорошо, спасибо. А нельзя ли что-то подешевле купить, а то 22 м почти 10000 рублей? Видел кабель для теплого пола – 1500/22 м получается.