Принцип работы саморегулирующего греющего кабеля

Структура саморегулирующегося греющего кабеля.

Структура саморегулирующегося греющего кабеля.

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.

К этой статье есть подборка видео (количество видеороликов: 2)

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.

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.

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).

Благодаря такой простой конструкции саморегулирующий греющий кабель становится устойчивым к различным повреждениям и способен обеспечить высокий и длительный срок эксплуатации.

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.

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

Преимущества

Главные преимущества саморегулируемого кабеля — энергетическая и экономическая эффективность. Это связано с тем, что при повышении температуры на каком-либо участке автоматически снижается мощность нагрева, а соответственно и потребление электроэнергии.

Кроме того, структура кабеля позволяет при монтаже системы обогрева резать его на куски необходимой длины без ущерба для его физических свойств. Это дает возможность использовать такой нагревательный кабель только на проблемных участках, где особенно велика вероятность замерзания в холодное время года, что позволяет сэкономить средства.

В зимнее время года кровля, карнизы, водопроводные, канализационные и водосточные трубы, да и многие другие коммуникационные элементы, склонны замерзать. Проблема заключается в том, что когда температура воздуха опускается ниже нуля, вода снаружи и внутри многих труб быстро замерзает. Образующийся лед мешает функционированию коммуникаций, а лед на крышах и карнизах — отдельная, всем известная и весьма острая проблема. Все эти проблемы помогает решить саморегулирующийся греющий кабель.

В зимнее время года кровля, карнизы, водопроводные, канализационные и водосточные трубы, да и многие другие коммуникационные элементы, склонны замерзать. Проблема заключается в том, что когда температура воздуха опускается ниже нуля, вода снаружи и внутри многих труб быстро замерзает. Образующийся лед мешает функционированию коммуникаций, а лед на крышах и карнизах — отдельная, всем известная и весьма острая проблема. Все эти проблемы помогает решить саморегулирующийся греющий кабель.

В конструкции саморегулирующегося подогревающего кабеля имеются две проводящие жилы из меди крупного сечения, они расположены вдоль кабеля по его краям, через них на греющие элементы кабеля подается питание. Между жилами по всей длине кабеля находятся поперечные проводники (собственно греющие элементы), присоединенные к жилам. Получается, что все поперечные проводники соединены друг с другом параллельно и параллельно получают питание. Данная матрица элементов служит саморегулирующимся нагревателем кабеля.

Вся конструкция параллельных нагревателей, с питающими их медными проводами по бокам, обернута слоем термозащитного материала. Сверху размещен экран по типу оплетки, он при монтаже заземляется и предохраняет кабель от электромагнитных воздействий извне. Наружное покрытие кабеля — механически изолирующая защита.

Функционирование греющего саморегулирующегося кабеля базируется на элементарном свойстве всех обычных проводников. При прохождении тока через любой проводник, он разогревается, так как выделяется джоулево тепло. При этом сопротивление проводника возрастает, следовательно при неизменном питающем напряжении ток уменьшается, соответственно уменьшается и потребляемая проводником мощность.

Тот участок греющего кабеля, который закреплен на более разогретом месте, обладает большим сопротивлением, и через его элементы течет меньший ток, кабель нагревается меньше, и место где он установлен подогревается меньше. А в тех местах где температура ниже — в более холодных местах — участок кабеля отличается меньшим сопротивлением (большей проводимостью), ток через этот участок течет больший, кабель разогревается сильнее, и греет это место более интенсивно.

В результате, уложив кабель например на карнизе или трубе, и включив его, сначала получаем полную мощность разогрева, а по мере прогрева — потребляемая кабелем мощность постепенно снижается.

Мощность на метр длины греющего кабеля может составлять всего 5-10 Вт, тогда как самые мощные модели достигают 150 Вт мощности на метр. Это не очень большая мощность, позволяющая держать кабель включенным постоянно на протяжении всего морозного периода. При этом важно помнить, что ресурс греющего материала ограничен, и лучше сразу установить термостат, чтобы кабель не был включен, когда в этом нет необходимости, то есть когда температура воздуха стала выше нуля.

Предлагаем вашему вниманию услуги монтажа греющего кабеля.

Для чего нужен саморегулирующийся кабель ?

Саморегулирующиеся греющие кабели используют для обеспечения безопасности трубопроводов, для их защиты от замерзания, а также для поддержания необходимой температуры воды. Их применяют также для стаивания льда и снега в водостоках и желобах.

Благодаря такой возможности саморегулирования кабеля предупреждается перегревание отдельных его участков, так же как при его соприкосновении с другими кабелями. К плюсам саморегулирующегося греющего кабеля можно отнести и то, что он может быть укорочен в любом месте, если это необходимо. Это возможно за счет параллельной подачи напряжения на всю поверхность кабеля. Это, в свою очередь, может существенно облегчить проектирование и установку.

Предлагаем вашему вниманию услуги монтажа греющего кабеля.

Помощь в подборе греющего кабеля

Выезд специалиста для оценки и создания проекта системы оборева

Звоните, обращайтесь, будем рады вам помочь.

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

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:

Одножильный резистивный кабель имеет нюанс, который следует учитывать при укладке. Кабель подключают с обоих концов к электросети, поэтому при монтаже кабель стараются уложить таким образом, чтобы оба конца сходились в одном месте.

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.

Когда приспособление полностью установлено, необходимо подключить его к сети с помощью питающего шнура. Также следует ознакомиться с рекомендациями специалистов:

Советы по выбору

Важную роль играют конструктивные особенности саморегулирующего греющего кабеля. Наиболее качественными будут те модели, в которых содержатся все 5 элементов, упомянутых выше. В магазине следует тщательно проверять приспособления на наличие различных повреждений и брака. Помимо этого, рекомендуется учитывать следующие показатели:

Для большей безопасности рекомендуется спросить продавца о наличии всех необходимых сертификатов. Если планируется использовать устройство для бытового прогрева труб, то лучше всего приобрести систему маленького размера, которая отлично справится со своей задачей и позволит сэкономить.

Обогрев крыши саморегулирующимся кабелем
[sc:img]

Принцип работы

Отличие саморегулирующего кабеля от резистивного и зонального заключается в конструкции и принципе работы. Если кратко, то резистивный кабель – это длинный кипятильник, без возможности его укоротить. В этом случае проводники тока являются нагревательными элементами.

Зональный греющий кабель можно обрезать, т.к. ток в нем поставляется по параллельным жилам, между которыми намотан греющий элемент из проволоки с высоким сопротивлением. Через определенные участки эта проволока касается одной из токопроводящих жил и обеспечивает нагрев участка «зоны»

Устройство зонального греющего кабеля
[sc:img]

Саморегулирующий греющий кабель представляет собой более «умную» конструкцию. Внутри оплеток и экранов (в зависимости от модификации) находится основной элемент кабеля – две медные токопроводящие жилы, между которыми располагается греющая матрица. Выглядит она как обычный плотный полиэтилен, однако обладает качествами, которые выводят обогрев кабелем на принципиально новый уровень. Эта матрица – полупроводник, и она меняет свои свойства при изменении температуры.

Саморегулирующий кабель. Что внутри

Пример с теплыми полами

Обустройство теплого пола с помощью кабеля
[sc:img]

Саморегулирующий кабель позволяет исключить из схемы терморегулятор вообще. Он сам регулирует, где нужно греть сильнее, а где слабее за счет своей матрицы. Допустим, вы вошли домой с мороза и оставили свои заснеженные ботинки на полу с саморегулирующим кабелем. Так вот, участок с ботинками будет нагреваться сильнее всех остальных участков ровно до тех пор, пока не нагреет ваши ботинки до заданной температуры.

Это значительно экономит электроэнергию за счет того, что греется только тот участок, который нуждается в обогреве.

Пример с водопроводом

Использование греющего кабеля для обогрева водопровода

Пример с обогревом кровли

При обогреве кровли от обледенения вы практически никогда не сможете угадать, в каком участке будет наиболее опасный для возникновения сосулек участок. Используя этот кабель с полупроводниковой матрицей, вы можете быть уверены, что будет согрет именно тот участок, на котором было больше всего льда/воды.

Обогрев крыши саморегулирующимся кабелем
[sc:img]

Полезный совет: если вы собираетесь использовать кабель для обогрева кровли, стоит выбрать тип, устойчивый к ультрафиолетовому излучению и нормально переносил высокую температуру, т.к. температура кровли летом поднимается до 50-60 градусов. Например, Raychem ETL-10 выдерживает температуру 65 градусов.

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

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!