Саморегулирующийся нагревательный кабель: виды, принцип работы, правила выбора

Саморегулирующийся греющий кабель — принцип работы, применение и монтаж

Популярность нагревательных кабелей саморегулирующего типа возрастает как в промышленности, так и в домохозяйствах. Особенно они незаменимы при борьбе с обледенением. Когда наступают холода, есть риск промерзания и разрыва водяных, или канализационных трубопроводов, появления ледяной корки на ступенях или дорожках.

В статье мы расскажем о характеристиках и видах саморегулируемого греющего кабеля, об областях его применения, как производится установка на трубы и на крышу.

Что собой представляет саморегулирующийся греющий кабель

Саморегулируемый кабель — это тот же электрический проводник, но усовершенствованная его модель. По устройству он более сложный, чем обычный провод.

Греющий регулирующий кабель — полимерная матрица, с помощью неё, под влиянием внешних температур, происходит смена сопротивления, соответственно количества тепла, которое он выделяет.

Нагревательный элемент — две луженые медные жилы, которые покрыты графитовым пластичным составом, с добавлением полупроводникового полимера. Так образуется саморегулирующаяся матрица, которая замыкает медные жилы.

Нагревательный элемент изолируется фторполимерным термопластом, который так же защищает его от влаги. Далее идёт медная экранированная оплётка, она оберегает от механического воздействия, выступает в качестве заземления.

Наружная оболочка изготавливается из различного материала. Каждый вид предназначен для конкретных эксплуатационных условий. При стандартных условия — полиолефиновый пластик, если среда агрессивная — фторполимер.

Обрабатывается матрица и оболочка провода путём радиационной сшивки.

Принцип работы

Принцип работы саморегулирующегося проводника заключается в движении электроэнергии по нагревательным жилам. В результате чего, происходит увеличение температуры, а следовательно и сопротивления.

Чем выше сопротивление, тем меньше показатель силы тока и мощности. И наоборот, чем меньше температура, тем больше выделяется тепла.

Рассмотрим принцип работы кабеля:

  1. Саморегулирующая матрица — большое количество сопротивлений, которые включены параллельно между греющими жилами, при подаче напряжения нагреваются. Это приводит к расширению материала, что нарушает контакты между токопроводящими частицами, тем самым уменьшается объём поступаемого тока и теплоотдача.
  2. При смене температурного уровня обогреваемого участка, меняется сопротивление матрицы, и количество тепла, которое отдаёт нагреватель.

Виды – устройство, технические характеристики

Греющие кабели делятся на следующие разновидности: резистивные, саморегулирующие, индуктивные.

Они различаются по принципу работы, техническим характеристикам и конструкции.

Резистивный

Кабель резистивного типа бывает — линейным и зональным. Для его эффективной работы требуется специальная аппаратура, которая будет управлять проводником, ориентируясь на температуру окружающего воздуха.

Преимущество вида — невысокая стоимость, надёжность, лёгкость монтажа.

Следует сказать, что такой проводник выделяет всегда одинаковое количество тепла, вне зависимости от температуры воздушных масс, поэтому потребление электрической энергии низменно — что является экономически не выгодно.

Резистивный делится на:

  1. Линейный — провод, концы его подключаются к электрическому питанию. По числу токоведущих жил — одножильный и двужильный.

Одножильный — состоит из одной нагревательной, чаще стальной жилы, она покрыта изоляционным слоем, из термоустойчивого материала, который не деформируется при нагреве. Провод бывает с экраном для удаления помех, которые создаются самим кабелем и всевозможными защитными устройствами.

Плюс одножильной модели — простота в использовании. Недостаток — не возможность отрезать нужный размер, потребность подключения обоих концов в одном месте.

Двужильный — состоит из двух параллельно расположенных жил, которые передают электрический ток. Их отличие и преимущество от одножильного типа — второй конец не нужно возвращать к месту подключения, это особенно удобно при обогревании протяжённых трубопроводных магистралей.

  1. Зональный — его конструкция более сложная, по сравнению с линейным. Состоит их двух токоведущих медных жил, каждая из которых имеет отдельную изоляцию. Кроме того, он толще, чем линейный.

Отличие этого вида в том, что внутренняя изоляция оснащена окошками, через каждые 1 — 2 метра. Через них проводник подсоединяется к нагревательной проволоке, беря на себя напряжение сети.

Благодаря такой конструктивной особенности, постоянное сопротивление присутствует не во всём проводнике, а только в той или иной секции-зоне. Плюс — в возможности подбирать длину секции по своим потребностям. Минус — высокая цена.

Резистивный греющий проводник имеет гарантийный срок до 15 лет, при заливке в бетонную стяжку до 50 лет.

Саморегулирующийся

Саморегулирующийся греющий кабель — современная модель, отличается от резистивного не только конструктивными особенностями, но и принципом работы.

Провод с саморегуляцией — это проводники, заключённые в полимерную матрицу. Для работы не требуется регулятор, он сам будет поддерживать ту температуру, на которую его настроить, поэтому он не перегревается. Стоит такой вид дороже, но несмотря на это, повышенное КПД делает его экономичней.

Кроме этого, его можно резать на куски любого размера. Гарантийный срок службы такого вида — 10 — 15 лет, но производители закладывают запас до 40%, что существенно продлят время его работы.

Саморегулирующий проводник бывает экранированный и неэкранированный:

  1. Экранированный — внешняя оболочка покрывает оплётку из лужёной медной проволоки, которая защищает от механических повреждений, служит заземлением. Такой кабель предназначен не только для обогрева водопровода, но и для установки на открытом воздухе — кровля, водосток.

Оболочка бывает пищевая — применяется при нагреве водопроводных и канализационных систем внутри, и с УФ- защитой — монтируются на крыше, где много солнечных лучей.

  1. Неэкранированный — изделие не имеет защитную оболочку. Используется для обогрева бытовых трубопроводов, не укладывается на открытом воздухе, где возможно воздействие агрессивных сред.

  1. Наружная полиолефиновая оболочка.
  2. Оплетка из луженной медной проволоки.
  3. Изоляция из эластомерного термопластика.
  4. Полиэфирная оболочка.
  5. Полупроводящая саморегулирующая матрица.
  6. Медные жилы.
  1. Наружная полиолефиновая оболочка.
  2. Внутренняя полиэфирная оболочка.
  3. Полупроводящая саморегулирующая матрица.
  4. Медные жилы

Экранированные модели дороже тех, которые не имеют оболочки.

Основные области применения саморегулирующегося нагревательного кабеля:

  • бытовые трубы;
  • системы обледенения (крыши, дорожки);
  • промышленность.

Для обогрева разных коммуникаций, требуется нагревательный элемент следующей мощности. Для:

  • труб внутри — 10 Вт/м погонный;
  • трубопровода снаружи — 15 Вт/м. п.;
  • крыш и дорожек — 24-30 Вт/ м. п.;
  • систем антиобледенения — до 40.
Читайте также:
Расчет деревянной балки: инструкция по монтажу своими руками, как подобрать

Какой вид выбрать

Выбирая саморегулируемый кабель, надо учитывать характеристики и параметры изделия, принцип работы, условия его эксплуатации — длину участка требуемого для обогрева, максимум низких температур.

Моменты, на которые нужно обращать внимание при покупке греющего провода:

  • наличие защитной оплётки — она придаёт надёжность, обеспечивает заземление;
  • тип наружной изоляции;
  • мощность изделия.

От области применения греющего проводника так же зависит его выбор. Если провод нужен для обогрева канализации — то подойдёт изделие из полиолефина, для водопроводных систем рекомендована защита фторпластовая.

Для наружного монтажа лучше взять модель с изоляцией из фторполимера, она защищает от влаги и ультрафиолета.

При необходимости обогреть трубы с маленьким диаметром, подойдёт низкотемпературный проводник с напряжением 15 Вт/м. Предназначение среднетемпературных (до 30 Вт) — трубопровод большого диаметра. Виды с высоким напряжением в быту практически не применяются.

Кабель без экрана рекомендовано устанавливать в трубы, которые укладываются в землю, так как он не оснащён заземляющей оплёткой. Экранированный безопасней, но стоит больше, а нагревательная матрица у них одинакова, поэтому нет смысла в землю закапывать более дорогую модель.

Покупая саморегулирующий греющий нагреватель надо его сжать пальцами, затем провести так по всей длине. В некачественном изделии внутри будут нащупываться воздушные полости.

Обогрев греющим кабелем. Саморегулирующий кабель и его преимущества

Отличительной особенностью саморегулирующегося кабеля является его матрица. Матрица состоит из полупроводникового материала. В зависимости от температуры окружающей среды, или температуры обогреваемого объекта изменяется сопротивление этого материала.

Теперь, с момента появления такого греющего кабеля, появилось гораздо больше возможностей для электрического обогрева в промышленных и бытовых условиях.Ведь поддержание мощности и температуры обогрева теперь не нуждаются в дополнительном оборудовании

Саморегулирующийся кабель производства Тепловые Системы

Саморегулирующийся кабель обладает рядом важных преимуществ::

  • Надежность и долговечность работы.
  • Универсальность использования.
  • Экологичность и безопасность.
  • Простота установки и эксплуатации.
  • Отсутствие эффекта перегрева.
  • Экономия электроэнергии.

Принцип саморегуляции:

Нагревательный элемент системы контроля температуры состоит из:

  • внутренней жилы с высоким электрическим сопротивлением. Чем выше сопротивление, тем больше тепла вырабатывается при прохождении тока;
  • защитной внутренней оболочки, которая в свою очередь закрыта экранирующей проволочной сеткой, сделанной из металла, который служит заземлением;
  • бесшовного покрытия из ПВХ, оно же изоляция. Выступает защитой всех внутренних элементов от внешней среды.

Саморегулирующийся кабель разогревается за счет того, что по внутренней жиле проходит электричество. По сути, используются стандартные свойства металла. Дальше это тепло передается оболочке, а от оболочки – обогреваемому предмету (трубе, полу, стене). Чем больше площадь контакта с проводом, тем лучше идет теплоотдача, поэтому плоские модели эффективные кабелей с круглым сечением.

Сохранить часть тепла, выделяемого в воздух, помогает верхний слой изоляции, которым закрывается и обогреваемый предмет, и провод. Материалом для такой защиты может быть алюминиевая фольга или любой другой утеплитель.

Варианты применения саморегулирующегося кабеля:

  • Обогрев кровли
  • Обогрев труб и трубопроводов
  • Обогрев резервуара

Саморегулирующийся кабель – это обычный кабель с сердечником из одного или нескольких нагревательных элементов, которые разогреваются при прохождении по ним электрического тока. Он может использоваться для обогрева различных конструкций: водопровода, кровли, промышленных трубопроводов, полов и стен в квартирах и т. д. В зависимости от задачи используются разные типы греющих кабелей, так как их монтаж требует учета самых разных параметров.

Где применяется греющий кабель?

Сфера применения электрообогрева расширяется постоянно. Это связано с появлением новых продуктов, которые могут работать в сложных условиях, не боятся грязи, воды, агрессивных сред, экстремально высокой или экстремально низкой температуры и других испытаний. Подобные системы востребованы как в частных домах или квартирах, так и в промышленных цехах и станках. Они помогают повысить комфорт жизни или сделать производство более эффективным.

Если говорить об использовании электрообогрева обывателем, вариантов все равно достаточно. Можно сказать, что саморегулирующийся кабель – это универсальный способ обогрева. Его свойства позволяют применять его , практически, в любом помещении и в самых разных условиях. Но чаще всего греющий кабель используют для обогрева:

    водопровода. Особенно это актуально для частных домов, где водопроводные системы могут проходить по холодным помещениям. Монтаж контура может проходить как по внутренним, так и по внешним стенкам, все зависит от диаметра трубы. Если он велик, рекомендуется внешняя прокладка и саморегулирующаяся система, а для маленьких труб подойдет резистивная модель с внутренним расположением;

  • пола. Теплые полы чаще всего используют в домах, но и в квартирах это перестало быть редкостью. При монтаже контура его располагают прямо в бетонной стяжке. Используют чаще всего резистивный кабель, так как это самый дешевый вариант;
  • кровли. Обогрев кровли может быть полным, либо только края (система защиты от сосулек и сугробов по краям крыши). Установка возможна на любую кровлю: современные материалы без проблем выдерживают точечный нагрев;

    резервуаров с водой или других емкостей. Воду можно нагревать и на даче, но куда чаще такое применение встречается в промышленности. Компании, хранящие в огромных цистернах нефть или химические вещества, часто нуждаются в том, чтобы разогреть их. Электроконтур справляется с этой задачей без проблем.


    Это далеко не полный список вариантов, когда может пригодиться греющий кабель. В промышленности существует огромный набор ситуаций: поддержка нужной температуры в газо- или нефтепроводе, нагрев жидкостей, работа в горячих цехах и создание специальных аппаратов и станков.

    Разновидности греющих кабелей

    Существует две основные разновидности греющих кабелей. Они отличаются по характеристикам нагрева, хотя сфера применения у них пересекается.

    Первый вариант – это саморегулирующийся кабель. Он получила такое название за то, что каждый элемент провода подстраивается под характеристики окружающей среды. Это становится возможным за счет того, что в качестве нагревательного элемента здесь используются две жилы, между которыми установлена тепловая матрица. Последняя отвечает за получение данных от окружающей среды и подстройку под них. Регуляция получается достаточно четкая, так как матрица может иметь разный уровень нагрева даже на близких участках.

    Читайте также:
    Сколько варится говядина на кости

    Основные преимущества саморегулирующихся кабелей:

    • уменьшенное потребление электроэнергии, так как нагреваются только нужные части кабеля;
    • упрощенные схемы монтажа: нет необходимости планировать помещение так, чтобы кабеля не пересекались;
    • возможность нарезки лент любого размера.

    Резистивные кабели – это вторая разновидность обогревающих систем. Они состоят из одного нагревательного элемента – токопроводящей жилы. Жил может быть несколько (одна, две, три). Чем больше их, тем выше возможности кабеля. У такой модели есть несколько плюсов:

    • простота и неприхотливость;
    • низкая цена кабеля;
    • стабильность работы.

    Но есть у резистивных проводов и большой недостаток: по всей длине они выделяют одинаковое количество тепла. Это означает, что при наложении двух частей кабеля друг на друга, это место будет нагреваться в два раза сильнее. Важно и то, что такая модель греет даже те участки, которые в том не нуждаются, а это лишние затраты.

    Сегодня большинство людей отдают предпочтение саморегулирующемуся кабелю, так как он выгоднее в перспективе, а по цене монтажа разница между двумя моделями не такая уж и большая.

    Саморегулирующийся кабель в системе обогрева: расчет длины

    Для расчета длины греющего кабеля используется входной набор данных, таких как тип обогреваемой поверхности (трубопровод, кровля, водосток или резервуар) и требуемой минимальной температуры обогрева.

    Для обогрева трубопроводов важен диаметр трубопровода, на котором монтируется кабель, толщина теплозащитного слоя и минимальный нижний предел температуры в этом климатическом поясе.

    При обогреве кровли важна общая обогреваемая площадь, геометрия обогреваемого участка и свойства материала, из которого изготовлена площадь: химический состав и толщина кровли. Исходя из этих данных подбирается нужный тип греющего кабеля, а мощность регулируется шагом укладки кабеля.

    Для обогрева водостоков важен материал, из которого изготовлен трубопровод – железо, или пластик. И длина трубопровода: при длине более 1,5 м применяется обогрев в 2 жилы. При меньшей длине – с помощью одной жилы.

    Для обогрева резервуаров используется экранированный саморегулирующийся кабель. Он монтируется в несколько рядов по всей высоте или длине резервуара. А каждый ряд состоит из витков греющего кабеля. Чем меньше шаг между витками – тем больше мощность обогрева.

    Определение максимально допустимой длины секции греющего кабеля

    Чтобы система электрообогрева эксплуатировалась годами без сбоев, очень важно еще на этапе проектирования определить максимальную длину секций. Секция саморегулирующегося кабеля не должна превышать максимально допустимой длины, поскольку это может привести к выходу из строя системы управления и ее автоматов, и даже может привести к аварии и полном выходе системы из строя. Это важно знать особенно для самостоятельной укладке греющего кабеля. Поскольку в таком случае проще купить и установить новый кабель и систему управления, чем искать неисправность и чинить вышедшие из строя элементы.

    Греющий саморегулирующийся кабель и особенности его монтажа

    Монтаж любого греющего кабеля требует учета множества нюансов и особенностей работы. В немалой мере это касается резистивных проводов, которые могут перегреваться и наносить вред окружающей обстановке.

    Конечно, технически грамотный человек, изучив инструкцию по подключению греющего кабеля, сможет самостоятельно установить и закрепить саморегулирующийся кабель на трубопроводах для несложных бытовых целей, таких как обогрев водопровода на дачном участке. Готовые комплекты кабеля снабжены всем необходимым, включая финальный конец провода, снабженный вилкой для подключения к розетке электросети. А в случае с работой с проводом наотрез потребуется всего лишь умение муфтировать стыкующиеся секции.

    Но вот обогрев кровли, или пола – это более сложная задача, требующая детального расчета многих параметров: общей площади обогрева, выбора мощности нагрева, расчет длины греющего кабеля, выбор траектории укладки кабеля и др. Поэтому самостоятельная укладка теплых полов или монтаж обогрева кровли не рекомендуются. Выгоднее и быстрее обратиться в компанию, которая готова выполнить все этапы монтажа. А они следующие:

    • Составить рабочий проект. Создается даже для небольшой площади, так как проектирование позволяет привязать возможности кабеля к реальному помещению;
    • Приобрести оборудование. Подбор осуществляется по полученным во время составления проекта данным (тепловые потери, необходимая мощность), а также с учетом бюджета клиента;
    • Внести коррективы в электропроводящие сети. Электрообогрев требует подключения к электросети, но его нельзя просто воткнуть в розетку. Желательно провести новую линию от распределительной коробки или сразу от щитка;
    • Произвести монтаж распределительных шкафов. К этому оборудованию подключается греющий кабель;
    • Уложить саморегулирующийся кабель с учетом всех требований безопасности. Установка датчиков-терморегуляторов и контроллеров;
    • Настроить автоматический подогрев, принудительный запуск системы, проверка всех слабых узлов и креплений, оценка корректности работы контура.

    После монтажа греющего кабеля его обслуживание можно практически не проводить. Система работает в автоматизированном режиме и не требует вмешательства пользователя. Но каждый год (желательно осенью или в конце лета) необходимы периодические испытания системы. Во время этого мероприятия проверяется сопротивление изоляции и показания оборудования. Все это делается, чтобы вовремя заметить неполадку и произвести ремонт.

    Холодный старт в системах электрообогрева с саморегулирующимся кабелем

    Холодный старт – это момент первого включения системы, или включение системы после длительного периода, когда она не эксплуатировалась. При холодном старте тог, возникающий в кабеле, может в 3-5 раз превышать номинальное значение. Чем больше мощность и чем длиннее секция греющего кабеля, тем выше значение тока при холодном старте.

    По температурному исполнению саморегулирующийся кабель может быть

    • Низкотемпературный саморегулирующийся кабель, до 85°С
    • Среднетемпературный саморегулирующийся кабель, до 200°С
    • Высокотемпературный саморегулирующийся кабель, до 250°С

    В бытовых условиях и для обогрева кровли коттеджей или загородных домов применяется низкотемпературный греющий кабель. Для обогрева трубопроводов и резервуаров с целью поддержания технологического процесса используется среднетемпературный греющий кабель. А для пропарки при высокой температуре, что характерно для резервуаров и трубопроводов нефтегазовой промышленности, применяется высокотемпературный греющий кабель.

    Читайте также:
    Пробковый ламинат: обзор особенностей покрытия и руководство по его укладке

    Взрывозащищенность саморегулирующегося кабеля

    Греющий кабель без взрывозащиты, как правило, применяется в обычных промышленных и бытовых условиях, где нет необходимости подготавливать дополнительные меры пожарной безопасности или взрывозащиты.

    Взрывозащищенный саморегулирующийся кабель имеет на своей оболочке знак взрывозащищенности с указанием вида и степени взрывозащиты кабеля. А так же должен быть сертификат международного таможенного союза.

    Конструктивное исполнение греющего кабеля:

    Для бытового обогрева трубопроводов и кровли обычно используется неэкранированный саморегулирующийся кабель, он не содержит дополнительной защитной оплетки. Монтаж такого кабеля производится под теплоизолирующим материалом.

    А для объектов, требующих повышенного уровня безопасности, а также объектах, эксплуатируемых на открытом воздухе, используется экранированный греющий кабель. Он имеет дополнительную защиту от внешних повреждений, что обеспечивается с помощью оплетки из медной проволоки. А также такая оплетка выполняет функцию заземления.

    Тип внешней оболочки греющего кабеля

    Низкотемпературный саморегулирующийся кабель изготавливается с несколькими вариантами оболочки:

    • TSA..P: Оболочка из полиолефина (атмосферостойкое исполнение).
    • TSA..F: Оболочка из фторполимера (для коррозийных химических сред).

    Среднетемпературный саморегулирующийся кабель TSS-F изготавливается с наружной оболочкой из фторполимера, стойкого к органическим и коррозионным средам.

    Высокотемпературный саморегулирующийся кабель TSU-F – с наружной оболочкой из фторполимера, стойкого к органическим и коррозионным средам.

    Мощность греющего кабеля

    Эксплуатационная мощность саморегулирующегося кабеля напрямую зависит от двух важных факторов: конструкционных особенностей и сферы применения. Для резервуаров промышленного назначения и технологических трубопроводов достаточно диапазона рабочей мощности от 15 до 90 Вт/м. Такой большой диапазон объясняется как различием в климатических условиях, так и поддержания температуры рабочей среды.

    Обычные бытовые трубопроводы можно обогревать греющим кабелем с мощностью от 16 до 40 Вт/м. А для обогрева кровли используется саморегулирующийся греющий кабель с диапазоном мощности 24 – 40 Вт/м.

    Форма упаковки саморегулирующегося кабеля

    Сейчас доступны две формы упаковки кабеля: в бухтах (или на отрез) и готовые комплекты

    Долгосрочность работы греющего кабеля

    Гарантированный срок эксплуатации саморегулирующегося кабеля – 20 лет. Но это при соблюдении всех перечисленных в инструкции технологических условий эксплуатации. По факту же, реальный срок немного меньше указанного на упаковке. Зависит он от нескольких причин:

    От условия «старения» полупроводниковой матрицы греющего кабеля. Скорость ее износа зависит от климатических и технологических причин эксплуатации. Также влияет на износ и количество включений-выключений системы. Точно можно сказать, что со временем эксплуатационная мощность кабеля немного снижается.

    Чтобы немного продлить срок службы греющего кабеля, на этапе производства закладывается запас мощности около 30-40%. Главное – помнить про идеальный режим эксплуатации греющих кабелей: включать их необходимо в начале сезона обогрева, весь сезон кабель должен работать в штатном режиме, без дополнительных выключений в режиме автономного управления, выключение в конце сезона.

    Особенности управления системой на базе саморегулирующегося кабеля

    Для обогрева кровли используются шкафы управления. Они бывают от простых, для бытового применения, как правило, такие шкафы содержат в себе стандартный набор регуляторов температуры и контроллеров управления. Для промышленных систем применяется сложное технологическое оборудование, содержащее в себе блоки главного пуска и снабженные модулями многоуровневой защиты, позволяющими сохранять стабильную работу даже при скачках напряжения в электросети.

    При эксплуатации греющего кабеля для электрообогрева трубопроводов с водой и канализацией в условиях бытового использования достаточно штатного набора оборудования, входящего в комплект. Важно учитывать, что ограничение максимальной длины трубопровода в таком случае не должно превышать 20 метров. Совсем другой случай представляет эксплуатация одновременно нескольких линий. Здесь пригодятся автоматы защиты и шкафы управления, контролирующие процесс обогрева промышленных резервуаров и трубопроводов.

    Где купить? Выбирайте товары из нашего каталога!

    Приобрести различные греющие кабеля можно в компании «Тепловые системы». Изучить каталог можно самостоятельно. Наиболее востребованные модели указаны ниже. Не забывайте, что подбор моделей должен учитывать ваши задачи и условия использования всей системы.

    Применение кабельной продукции часто становится простым и экономичным решением, помогающим справиться с различными задачами. И все же, покупка греющего кабеля должна всегда быть осознанной и помогать выполнять конкретную цель. И выбор, соответственно, необходимо вести с учетом планов на использование данной системы. Если вам хочется обзавестись теплым полом или кровлей, проще всего обратиться со своим запросом в офис нашей компании. Он расположен в Московской области, но работаем мы по всей стране. Сотрудники рассчитают для вас стоимость проекта и сделают все в соответствии с нормативами.

    Принцип работы и как выбрать саморегулирующий греющий кабель

    Кабель в разрезе

    В классическом понятии кабель – устройство для транспортировки электричества или электрического сигнала из точки «А» в точку «В», однако с греющими кабелями все немного не так. Их основная задача – излучать тепло на всей своей протяженности или на определенных участках. В данный момент на рынке есть три вида греющих кабелей резистивный, зональный и саморегулирующий греющий кабели. Из этих вариантов последний – самый дорогой, но зачастую самый перспективный в плане использования практически во всех сферах.

    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.

    Читайте также:
    Остекление балконов деревом. Застеклить лоджию деревянными рамами

    Саморегулирующий кабель. Что внутри

    Пример с теплыми полами

    Допустим, вы делаете с помощью такого кабеля теплые полы. Но в разных комнатах, обычно, разная исходная температура пола, например в ванной она одна, а в прихожей – другая. Более того, в одной и той же комнате исходная температура пола может значительно различаться и если вы будете использовать резистивный или зональный кабель, то достичь баланса комфортного пола можно, но только разбивая комнаты на «холодные» и «теплые» зоны. Для этого нужно будет устанавливать дополнительные терморегуляторы и тепловые датчики… Не очень приятная перспектива, особенно с учетом тех недостатков, о которых мы напишем чуть ниже.

    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

    Чтобы в сильный мороз не замерзла вода в водопроводе, вы обмотали водопроводный вентиль греющим кабелем. Любой вентиль (водосчетчик, фильтр грубой очистки и т.д.) имеет сложную геометрическую форму, которая не позволяет кабелю касаться непосредственно металла. Если вы будете использовать именно саморегулирующий греющий кабель, то основной расход электричества будет идти на нагрев именно тех участков, которые касаются металла, т.к. там теплоотдача будет наиболее выражена. КПД кабеля при этом возрастает в несколько раз по сравнению с другими системами кабельного обогрева

    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.

    Преимущества

    Кроме главных перечисленных, есть еще несколько «фишек», которые дополняют картину

    • Кабель можно отрезать любой длины, начиная с 20 см. Это никак не повлияет на его свойства. Не будет непрогретых участков, как и участков с повышенной температурой
    • При монтаже можно перекрещивать. Особенно актуально при согревании водопроводных узлов. Кабель в месте скрещивания не перегревается и не выходит из строя
    • Остается работоспособным при обрыве. Если по каким-то причинам оборвется токоведущая жила внутри кабеля, то до этого места он все-равно будет греть
    • В случае обогрева труб саморегулирующим кабелем, есть модификации для размещения внутри трубы, что значительно повышает КПД
    • Не требует теплодатчика и терморегулятора. Подключается напрямую в розетку или к выключателю
    • Простота подключения, есть специальные наборы для подключения к электричеству, внутрь трубы, заделки конца кабеля.

    Недостатки

    Ну куда ж без них? Основной – это конечно же цена. В зависимости от модификации она бывает в 2-3 раза дороже аналогичной мощности/длины для резистивных и зональных греющих кабелей.

    Второй значительный недостаток – саморегулирующим кабелем нельзя быстро обогреть/оттаять тот или иной участок. Он просто не нагреется выше номинальной температуры. Этот кабель предназначен скорее для того, чтобы быть включенным постоянно, благо, низкое энергопотребление позволяет пережить это безболезненно для вашего кошелька

    Третий недостаток, а скорее особенность этого отопительного элемента – повышенная стартовая нагрузка. Допустим на вашем кабеле маркировка 50Вт м.п. (50 Ватт на один погонный метр) – это означает, что при включении кабеля в сеть нагрузка будет составлять 80-100 Ватт на метр до тех пор, пока кабель первый раз не прогреется (1-5 минут) – эту особенность стоит учитывать при прокладке проводки соответствующего сечения.

    Подключение

    Некоторые модели саморегулирующих греющих кабелей имеют дополнительные оплетки и защитные экраны. Мы рассмотрим подключение кабеля с двумя изоляционными оплетками.

    1. Надрезаем и снимаем первую изоляцию на длину 40 мм;
    2. Под ней находится медная оплетка (земля) – скручиваем ее в жгут;
    3. Под оплеткой находится внутренняя изоляция – её нужно зачистить до внутренней матрицы (она черного цвета) на длину 30 мм;
    4. После этого аккуратно срезается сама матрица, оголяя токоведущие провода, на ту же длину 30мм ;
    5. На провода (токоведущие и землю) надеваются термоусадочные трубки, длиной 25 мм, усаживаются феном, но чаще всего зажигалкой J;
    6. Токоведущие провода после этого можно объединить еще одной термоусадочной трубкой и усадить их вместе;
    7. Кабель готов к подключению.

    Порядок разделки кабеля

    Как видно, никакого принципиального отличия в подключении данного кабеля от обычного силового с заземлением нет. Различия есть в заделке оконцовки такого кабеля. Т.к. греющий кабель – окончательный элемент и ни к чему не подключается – его конец должен быть соответствующим образом заделан. Производители саморегулирующих греющих кабелей продают специальные комплекты для их разделки и оконцовки. Работа же сводится к следующему:

    1. Зачищается первый слой изоляции на длину 20мм;
    2. На медную оплетку надевается термоусадочная трубка по длине на 10 мм больше ;
    3. После усадки, пока трубка не остыла, свободный конец зажимается плоскогубцами;
    4. Все это после остывания намазывается слоем силиконового герметика
    5. На всю эту конструкцию надевается еще одна термоусадочная трубка большего диаметра, чтобы перекрывать внутреннюю трубку на 20 мм в обе стороны
    6. Усаживается феном до тех пор, пока на конце не появится выдавленный силикон.
    7. Трубка загибается и зажимается плоскогубцами пока не остыла
    Читайте также:
    Погружной насос для колодца какой лучше: критерии и рекомендации, как правильно выбрать погружной насос

    Порядок работ по оконцовке кабеля

    После таких манипуляций кабель смело может отправляться в самые опасные и мокрые места. Влага ему теперь не страшна.

    Комментарии:

    Статья хорошая, но этот кабель никак не предназначен для теплых полов. Разогреть его до какой-нибудь приемлемой температуры не удастся. Только для размораживания и защиты от обледенения. Больше этот кабель ни на что не годится

    Дорого и непрактично. Не встречал я еще саморегулирующего кабеля, который нормально работал хотя бы 2-3 года. Со всеми возникают проблемы. В общем, сырая технология, и очень дорогая к тому же.

    Оставить комментарий Отменить ответ

    Качественная электрика в каждый дом

    Выбор отопительной системы для дома

    Производство хб перчаток

    Простой выбор: как заказать смартфоны через интернет

    Саморегулирующийся греющий кабель – всё что нужно знать!

    Бытовые трубы:
    монтаж на трубу
    Бытовые трубы:
    монтаж в трубу
    Кровля, водостоки Резервуары Промышленные трубопроводы до 300 м
    Без оплетки Низкотемпературный Полеолефин 16-30 Вт/м
    C оплеткой Низкотемпературный Полеолефин 16-90 Вт/м
    Фторполимер 16-30 Вт/м
    UV-защита 24-40 Вт/м
    Среднетемпературный 24-60 Вт/м
    Высокотемпературный
    Взрывозащищенный

    Нагревательным элементом саморегулирующегося кабеля является матрица из полупроводникового материала, сопротивление которого зависит от температуры окружающей среды и температуры объекта, на котором кабель установлен.

    Появление греющего кабеля способного к саморегуляции линейной мощности и температуры нагрева без дополнительно контрольного оборудования позволило значительно расширить сферу применения кабельного обогрева в промышленной и бытовой сферах.

    Производим греющий кабель

    • Линейная мощность: 16 Вт/м.п.
    • Назначение: трубопровод
    • Страна производства: Южная Корея
    • Экран: без экрана
    • Тип: саморегулирующийся
    • Вид: низкотемпературный

    • Линейная мощность: 16 Вт/м.п.
    • Назначение: трубопровод / резервуар
    • Страна производства: Южная Корея
    • Экран: оплетка из луженой медной проволоки
    • Тип: саморегулирующийся
    • Вид: низкотемпературный

    • Линейная мощность: 16 Вт/м.п.
    • Назначение: трубопровод
    • Страна производства: Южная Корея
    • Тип: саморегулирующийся
    • Вид: низкотемпературный
    • Применение: без взрывозащиты

    • Линейная мощность: 16 Вт/м.п.
    • Назначение: трубопровод / резервуар
    • Страна производства: Южная Корея
    • Тип: саморегулирующийся
    • Вид: низкотемпературный
    • Применение: без взрывозащиты

    • Линейная мощность: 17 Вт/м.п.
    • Назначение: трубопровод / резервуар
    • Тип: саморегулирующийся
    • Вид: низкотемпературный
    • Применение: со взрывозащитой
    • Maкс. температура (рабочая): 65 °C

    • Линейная мощность: 17 Вт/м.п.
    • Назначение: внутрь трубы / резервуар / трубопровод
    • Тип: саморегулирующийся
    • Вид: низкотемпературный
    • Применение: со взрывозащитой
    • Maкс. температура (рабочая): 65 °C

    Основные преимущества самрега

    • Не боится перегрева на любом отдельном участке, запирания, даже при пересечении кабеля;
    • эффект саморегуляции обеспечивает безопасный температурный режим объекта, что делает систему более надежной и долговечной;
    • экономия электроэнергии за счет изменения линейной мощности на каждом отдельном участке обогрева;
    • удобство монтажа, кабель можно нарезать на секции любой длины прямо на месте установки;
    • возможность эксплуатации без терморегуляторов и систем автоматики.

    Строение греющего кабеля

    Вид готовой секции

    Применение самрега

    • Защиты от замерзания бытовых и промышленных трубопроводов, стартового разогрева и поддержания технологической температуры производственных процессов, в том числе водо-, нефте- и газо-проводов, канализационных, технологических и иных наземных и подземных труб;
    • обогрева резервуаров, емкостей различного назначения, сепараторов, ресиверов, бункеров и технологических линий;
    • защиты от замерзания системы внешних и внутренних водостоков кровли, а также в системах снеготаяния кровли малоэтажных и многоэтажных зданий, объектов коммерческой недвижимости, производственных и складских помещений.

    В зависимости от максимальной рабочей температуры, самрег может быть

    • Низкотемпературный (температурный класс Т6) – максимальная температура воздействия 85°С, рабочая температура 65°С;
    • Среднетемпературный (температурный класс Т5) – максимальная температура воздействия 135°С, рабочая температура 110°С;
    • Среднетемпературный (температурный класс Т4) – максимальная температура воздействия 190-200°С, рабочая температура 120°С;
    • Высокотемпературный (температурный класс Т3) – максимальная температура воздействия 232-250°С, рабочая температура 190°С;

    В бытовых системах кабельного обогрева, а также в системах обогрева кровли используется низкотемпературный греющий кабель . Среднетемпературный греющий кабель применяется в обогреве трубопроводов и резервуаров для поддержания технологических процессов. Высокотемпературный греющий кабель применяется в нефте-газовой промышленности, обычно для трубопроводов и резервуаров подверженных пропарке высокой температурой.

    По степени взрывозащиты самрег делится

    • Взрывозащищенный саморегулирующийся кабель имеет сертификат взрывозащиты международного таможенного союза и знак знак Ex (Explosion-proof) , который содержит информацию о степени и виде взрывозащиты кабеля. Взрывозащищенный кабель применяется на объектах с повышенной пожаро- и взрывоопасностью. Подробнее
    • Без взрывозащиты , применяется в системах обогрева промышленного и бытового обогрева, не требующих повышенных мер взрывозащиты или пожаробезопасности.

    По конструктивному исполнению кабель может быть

    • Экранированный – под внешней оболочкой кабеля расположена оплетка из луженых медных проволок, выполняющая функцию защиты от механических повреждений, а также функцию заземления кабеля. Кабель данного типа используется для систем обогрева, размещенных на открытом воздухе (кровле, водостоках), либо на объектах требующих дополнительной безопасности к эксплуатации электрооборудования (например, резервуаров, трубопроводов, производственных линий).
    • Неэкранированный – без защитной оплетки. Данный типа кабеля используется для бытового обогрева трубопровода и монтируется только под теплоизоляционный материал.

    Тип внешней оболочки греющего кабеля зависит от сферы его применения

    • Полеолефиновая оболочка применяется в саморегулирующемся греющем кабеле бытового назначения для укладки под теплоизоляцию.
    • Фторполимерная оболочка применяется в кабеле, допустимом к использованию в химически агрессивных средах, а также внутри трубопроводов и резервуаров с питьевой водой.
    • Оболочка с защитой от UV-излучения содержит в составе UV-абсорберы, обычно это частицы мелкодисперсной сажи (не менее 2%), предохраняющие полеолефин от разложения под действием солнечной радиации. Подробнее

    Кабель с полеолефиновой оболочкой

    Кабель с фторполимерной оболочкой

    Кабель с UV-защитой

    Мощность греющего кабеля может быть различной, в зависимости от сферы применения и конструкции

    • Саморегулирующийся греющий кабель для кровли применяют обычно от 24-40 Вт/м.
    • Для обогрева бытового трубопровода – 16-40 Вт/м.
    • Обогрев промышленного трубопровода и резервуаров – 15-90 Вт/м.

    Форма поставки саморегулирующегося кабеля

    Греющий кабель в бухтах 180-300 м

    На отрез – кабель поставляется отрезками необходимой длины, либо в бухтах 180-300м.

    Читайте также:
    Печь с варочной плитой из газового баллона

    Готовые комплекты – уже смуфтированные секции греющего кабеля, имеющие концевую заделку и силовой провод для подключения к системе питания. Смуфтированные секции готовы к работе, требуется только установить их согласно инструкции.

    Срок службы греющего кабеля

    Срок службы греющего кабеля зависит от качества материала полупроводниковой матрицы, скорости её деградации, так называемого «старения матрицы». Фактически кабель работает 10-15 лет, но постепенно мощность кабеля снижается в результате потери матрицей своих проводящих свойств.

    Чтобы компенсировать этот процесс, при производстве кабеля закладывается 30-40% запаса мощности. Скорость износа матрицы зависит от нескольких факторов, определяющим является количество включений системы, «холодных пусков». Идеальный режим работы системы обогрева – поддержание температуры, а именно – включение в начале сезона и постоянная работа в штатном режиме автономного управления. Подробнее

    Управление системой на основе саморегулирующегося кабеля

    В системах бытового электрообогрева обогрева трубопровода (водопровода, канализации) дополнительные приборы контроля не требуются, в случае подключение одной линии обогрева длиной до 20м. Системы, состоящие из нескольких линий требуют дополнительных мер безопасности в виде автоматов дифференциальной защиты. Для управления обогревом промышленных трубопроводов и резервуаров применяются шкафы управления. Подробнее

    В системах обогрева кровли применяют шкафы управления различных типов от простых бытовых, объединяющих в себе контроллеры и терморегулятор, до сложных систем с многоуровневой защитой, устройствами плавного пуска и так далее. Подробнее

    Особенности монтажа греющего кабеля

    Монтаж саморегулирующегося греющего кабеля в системах бытового трубопровода можно осуществлять самостоятельно, используя инструкцию по установке нагревательных секций.

    В случае работы с греющим кабелем на отрез, секции изготавливаются посредством муфтирования (заделки концевой и соединительной части). Для подключения отрезка кабеля к сети используют силовой провод необходимой длины.

    Готовые комплекты кабеля снабжены концевой и соединительной муфтой, имеют питающий провод (2-2,5м) и евровилку для включения в сеть.

    Монтаж греющего кабеля на кровле и водостоков требует специальных знаний и опыта работы с электротехнической продукцией. Особенности устройства обогрева кровли, а также правила подбора комплектующих и монтажа мы приводим в отдельном разделе. Подробнее

    Расчет длины кабеля для системы обогрева

    Способы расчета количества самрега для различных систем обогрева определяется типом объекта (кровля, трубопровод, водосток, резервуар), требований к системе, исходных данных (минимальной температуры), и так далее.

    Количество кабеля для обогрева края кровли рассчитывается исходя из требования 250-300 Вт/м2, в зависимости от сложности участка и материала из которого изготовлена кровля. При этом линейная мощность кабеля может варьироваться от 24 до 40 Вт/м. Общая мощность регулируется шагом укладки кабеля.

    Водосточные трубы, лотки и ливневки обогреваются кабелем 30Вт/м (для пластиковых труб), в 40 Вт/м для металлических. В 1 нитку обогреваются водостоки менее 150мм, более 150мм – в 2 нитки. Ливневки и водосборные лотки менее 150мм – в 2 нитки, более широкие – в 3 нитки. Подробнее о расчете системы обогрева кровли

    Мощность кабеля для системы обогрева труб рассчитывается исходя из диаметра трубы, толщины теплоизоляционного материала, и минимальной температуры окружающей среды. Существует таблица для расчета мощности кабеля для обогрева трубопровода, приведенная в соответствующем разделе.

    Длина греющего кабеля для бытовых труб зависит от мощности выбранного кабеля, чтобы обеспечить соответствующую параметрам мощность системы. Если, например по таблице рассчитаная мощность кабеля 36 Вт/м, то в системе можно применить 2 нитки греющего кабеля линейной мощностью 16 Вт/м. На отдельных участка трубопровода, нуждающихся в дополнительном обогреве (чаще всего это запорная арматура), кабель укладывается по правилам, указанным в соответствующем разделе. Подробнее

    Для резервуаров применяется экранированный кабель 15-90 Вт/м, укладывается змейкой на поверхность резервуара, образуя витки. Обогревается часть поверхности резервуара в зависимости от теплопотерь. Подробнее

    Устройство и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля

    Саморегулирующийся кабель — это усовершенствованный вариант электрического греющего кабеля.

    Впервые саморегулируемый нагревательный кабель был разработан специалистами американской компании Raychem Corporation. Выпуск этого кабеля принес компании всемирную известность, поскольку его свойства были сразу оценены там, где необходимо защитить от замерзания используемое оборудование или поддерживать неизменной температуру какого-либо объекта.

    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.

    Изолирующий слой нагревательной части (3), выполненный из фторполимерного термопласта, одновременно защищает ее от воды. Экранирующая оплетка из луженой меди (4) служит для заземления кабеля, механической и электрической защиты. Наружная оболочка (5) выполняется, в зависимости от условий эксплуатации нагревательного кабеля, из разных материалов. Для простых условий эксплуатации применяется оболочка из полиолефинового пластиката. Для сложных эксплуатационных условий (агрессивная среда, конденсат, ультрафиолетовое излучение и др.) используется фторполимер.

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

    Принцип работы

    Полупроводниковая матрица имеет высокий положительный температурный коэффициент сопротивления (ТКС): при увеличении температуры увеличивается ее сопротивление, уменьшается сила тока и выделяемая мощность, то есть количество выделяемого тепла, и наоборот — снижение температуры приводит к увеличению выделяемого тепла. Работает это следующим образом.

    Полупроводник саморегулирующейся матрицы содержит проводящие частицы . Условно такая матрица может быть представлена в виде большого числа сопротивлений, включенных параллельно между токопроводящими жилами (рис. 2).

    При подаче на токопроводящие жилы напряжения возникает ток, матрица нагревается, материал ее расширяется, в результате чего нарушаются контакты между отдельными проводящими частицами, что равносильно уменьшению количества параллельно включенных сопротивлений и увеличению общего сопротивление матрицы. В результате уменьшается ток и количество выделяемого тепла. Так поддерживается стабильный температурный режим.

    Читайте также:
    Оформляем садовые дорожки природным камнем своими руками

    Чем ниже температура участка, тем больше проводящих путей, меньше сопротивление, больше ток и сильнее нагрев (рис. 3).

    На участке 1 с высокой температурой мало проводящих цепочек, велико сопротивление матрицы, величина тока мала и теплоотдача мала также. На участке 2 температура ниже, сопротивление матрицы меньше, больше ток и теплоотдача. На участке 3, где самая низкая температура, больше всего проводящих дорожек, сопротивление мало, ток и выделяемая мощность самые большие.

    То есть при изменении температуры обогреваемого участка изменяется сопротивление матрицы соответствующей части кабеля и количество выделяемой тепловой энергии на этом участке.

    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.

    Виды и характеристики

    По своему назначению выпускаемые кабели условно делятся на промышленные и общестроительные.

    Саморегулируемые кабели промышленного назначения используются для защиты от замерзания, обогрева или поддержания температуры промышленных трубопроводов, резервуаров, емкостей и другого технологического оборудования. на предприятиях добывающей, перерабатывающей, химической, металлургической, легкой и пищевой промышленности, в энергетике и машиностроении. В большинстве случаев эти кабели выпускаются во взрывозащищенном исполнении.

    Общестроительный кабель не является взрывозащищенным, поэтому при своей достаточной универсальности не может применяться в зонах с повышенной взрыво- и огнеопасностью. Такие кабели предназначены для систем обогрева бытовых трубопроводов и антиобледенительных систем кровли, площадок, лестниц и т.п.

    К основным техническим характеристикам относятся:

      напряжение питания, В; номинальная мощность погонного метра, Вт/м; удельное сопротивление пускового тока, А; сечение токопроводящих жил, мм 2 ; максимальная рабочая температура кабеля, ° C ; максимальная температура окружающей среды, ° C .

    При выборе саморегулируемого греющего кабеля учитываются все параметры и характеристики изделия, а также его условия эксплуатации.

    Принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля

    Что это такое и где используется

    Представляет собой систему, которая предназначена для обогрева всех видов помещений (жилых и нежилых). В современном мире этот тип обогрева получает очень широкое распространение. Он используется для сохранения нужного уровня температуры в помещении. Свое название получил от принципа функционирования, он вырабатывает тепловую энергию из электрической. Такая система отопления обеспечивает более комфортный уровень жизни.

    Ее работа схожа с работой любого электронагревательного прибора. С увеличением сопротивления материала проходящему току, пропорционально растет количество тепловой энергии нагревательного оборудования. Греющий кабель обычно подключается к сети, напряжение которой равно 220В и применяется в следующих областях:

    • греющий кабель для труб;
    • для кровли;
    • греющий кабель для канализационных труб;
    • для подогрева стен;
    • для теплиц.

    Мы выяснили, где применяется этот вид обогрева чаще всего, теперь разберемся, какими характеристиками должна обладать качественная система обогрева.

    Основные характеристики

    Прежде чем купить греющий кабель, необходимо детально изучить его основные характеристики.

    При выборе необходимо исходить из типа помещений, в которых будет обеспечен обогрев греющим кабелем. Кроме того, следует опираться на основные технические характеристики:

    • чем выше мощность, тем больше электрической энергии будет затрачено для обогрева;
    • работа греющих кабелей обеспечивается в трех температурных режимах: до 190°С, до 120°С, до 65°С.

    Теперь попробуем разобраться, как работает обогревательная система данного типа.

    Виды – устройство, технические характеристики

    Греющие кабели делятся на следующие разновидности: резистивные, саморегулирующие, индуктивные.

    Они различаются по принципу работы, техническим характеристикам и конструкции.

    Резистивный

    Кабель резистивного типа бывает — линейным и зональным. Для его эффективной работы требуется специальная аппаратура, которая будет управлять проводником, ориентируясь на температуру окружающего воздуха.

    Преимущество вида — невысокая стоимость, надёжность, лёгкость монтажа.

    Следует сказать, что такой проводник выделяет всегда одинаковое количество тепла, вне зависимости от температуры воздушных масс, поэтому потребление электрической энергии низменно — что является экономически не выгодно.

    Резистивный делится на:

    1. Линейный — провод, концы его подключаются к электрическому питанию. По числу токоведущих жил — одножильный и двужильный.

    Одножильный — состоит из одной нагревательной, чаще стальной жилы, она покрыта изоляционным слоем, из термоустойчивого материала, который не деформируется при нагреве. Провод бывает с экраном для удаления помех, которые создаются самим кабелем и всевозможными защитными устройствами.

    Плюс одножильной модели — простота в использовании. Недостаток — не возможность отрезать нужный размер, потребность подключения обоих концов в одном месте.

    Двужильный — состоит из двух параллельно расположенных жил, которые передают электрический ток. Их отличие и преимущество от одножильного типа — второй конец не нужно возвращать к месту подключения, это особенно удобно при обогревании протяжённых трубопроводных магистралей.

    1. Зональный — его конструкция более сложная, по сравнению с линейным. Состоит их двух токоведущих медных жил, каждая из которых имеет отдельную изоляцию. Кроме того, он толще, чем линейный.

    Отличие этого вида в том, что внутренняя изоляция оснащена окошками, через каждые 1 — 2 метра. Через них проводник подсоединяется к нагревательной проволоке, беря на себя напряжение сети.

    Благодаря такой конструктивной особенности, постоянное сопротивление присутствует не во всём проводнике, а только в той или иной секции-зоне. Плюс — в возможности подбирать длину секции по своим потребностям. Минус — высокая цена.

    Резистивный греющий проводник имеет гарантийный срок до 15 лет, при заливке в бетонную стяжку до 50 лет.

    Саморегулирующийся

    Саморегулирующийся греющий кабель — современная модель, отличается от резистивного не только конструктивными особенностями, но и принципом работы.

    Провод с саморегуляцией — это проводники, заключённые в полимерную матрицу. Для работы не требуется регулятор, он сам будет поддерживать ту температуру, на которую его настроить, поэтому он не перегревается. Стоит такой вид дороже, но несмотря на это, повышенное КПД делает его экономичней.

    Кроме этого, его можно резать на куски любого размера. Гарантийный срок службы такого вида — 10 – 15 лет, но производители закладывают запас до 40%, что существенно продлят время его работы.

    Саморегулирующий проводник бывает экранированный и неэкранированный:

    1. Экранированный — внешняя оболочка покрывает оплётку из лужёной медной проволоки, которая защищает от механических повреждений, служит заземлением. Такой кабель предназначен не только для обогрева водопровода, но и для установки на открытом воздухе — кровля, водосток.
    Читайте также:
    Рулонные шторы на пластиковые окна установка без сверления

    Оболочка бывает пищевая — применяется при нагреве водопроводных и канализационных систем внутри, и с УФ- защитой — монтируются на крыше, где много солнечных лучей.

    1. Неэкранированный — изделие не имеет защитную оболочку. Используется для обогрева бытовых трубопроводов, не укладывается на открытом воздухе, где возможно воздействие агрессивных сред.

    1. Наружная полиолефиновая оболочка.
    2. Оплетка из луженной медной проволоки.
    3. Изоляция из эластомерного термопластика.
    4. Полиэфирная оболочка.
    5. Полупроводящая саморегулирующая матрица.
    6. Медные жилы.
    1. Наружная полиолефиновая оболочка.
    2. Внутренняя полиэфирная оболочка.
    3. Полупроводящая саморегулирующая матрица.
    4. Медные жилы

    Экранированные модели дороже тех, которые не имеют оболочки.

    Основные области применения саморегулирующегося нагревательного кабеля:

    • бытовые трубы;
    • системы обледенения (крыши, дорожки);
    • промышленность.

    Для обогрева разных коммуникаций, требуется нагревательный элемент следующей мощности. Для:

    • труб внутри — 10 Вт/м погонный;
    • трубопровода снаружи — 15 Вт/м. п.;
    • крыш и дорожек — 24-30 Вт/ м. п.;
    • систем антиобледенения — до 40.

    Принципы работы и электропотребление

    Принцип работы греющего кабеля заключаются в следующем: когда ток проходит по любому электрическому элементу устройства, из прибора происходит выделение теплового типа энергии. Такой процесс связан с электросопротивлением материала, который проводит ток.

    Расчет электропотребления греющего кабеля имеет большое значение для всех, кто решил воспользоваться этим устройством. Оно зависит от большого количество факторов. Ни один из специалистов не сможет провести точный расчет электропотребления, но всегда можно рассчитать примерное.

    Электропотребление зависит от следующих показателей:

    • область применения устройства;
    • температурный режим;
    • длина греющего кабеля;
    • степень изоляции греющего кабеля;
    • мощность;
    • тип системы обогрева.

    Приблизительно схема расчета потребления греющего кабеля выглядит так:

    1. Необходимо определить номинальное потребление от производителя изделия.
    2. Измерить длину и окружность греющего кабеля внутри трубы.

    К примеру, потребление от производителя греющего кабеля 12 Вт/м, длина трубы составляет 10 метров, а диаметр — 32 дюйма. В таком случае потребление равно 140 Вт.

    Если у трубы имеется теплоизоляция, то энергопотребление сокращается вдвое.

    Сфера применения

    Различают технический и пищевой виды использования греющего кабеля. В первом случае он может быть любым, а во втором внутрь трубы с питьевой водой укладывается только специальный, защищенный от окисления и ржавчины провод.

    Изоляционный материал, которым покрыт кабель, бывает нескольких видов:

    • полиолефин обычный;
    • полиолефин, устойчивый к ультрафиолетовому излучению;
    • тефлон;
    • фторопласт;
    • фторэтилен.

    Чем больше мощность кабеля, тем больше будет его диаметр сечения.

    Питание на кабель подается с помощью электрического тока с напряжением сети 220 Вольт. Во всех случаях при укладке «теплого» кабеля требуется заземление его экрана. Можно использовать сразу несколько греющих кабелей для одной трубы, подключив их через тройник. Для экономии энергии рекомендуется подключать терморегулятор.

    Достоинства перед другими системами обогрева

    Такая система при отоплении помещений обладает большим количеством достоинств:

    • возможность регулирования температуры;
    • использование в разных помещениях;
    • долгий срок использования (от 20 лет);
    • простота применения;
    • отсутствие вредного воздействия;
    • устойчивость к влияниям внешней среды;
    • привлекательная цена греющего кабеля;
    • легкость крепления греющего кабеля.

    Существуют несколько видов систем кабельного отопления. Рассмотрим самые востребованные.

    Самые популярные разновидности

    Обычно выделяются два основных типа:

    • Резистивный. В этом случае элементом нагревания выступает сам проводник тока.
    • Греющий кабель саморегулирующийся. Используется в современных условиях очень часто.

    Поговорим о последней разновидности, т. к. именно ее используют чаще всего. Состоит либо из одной, либо из нескольких жил, которые изолируются друг от друга. Саморегулирующийся кабель для обогрева поддерживает рабочую мощность и температуру в помещении. Теперь разберемся, как выбрать наиболее подходящую систему.

    Советы по выбору

    Выбирая себе саморегулирующийся кабель, не всегда нужно ориентироваться на цену. Нужно учитывать для чего вы его будете использовать и в каких условиях он будет эксплуатироваться. Вот некоторые моменты, которые нужно знать перед покупкой:

    • Мощность кабеля. Для обогрева труб снаружи обычно используют кабели 16-30 Вт/м.пог., если кабель будет обогревать трубу изнутри, то 10-15 Вт линейной мощности вполне хватит. Для крыш и водостоков обычно используют самреги мощностью 30-40Вт/м.пог;
    • УФ-защитная оболочка. Если кабель будет лежать на открытом солнце и на него будет воздействовать УФ-излучение, то нужно покупать кабель с УФ-защитой;
    • Заземляющая оплетка. Саморегулирующиеся кабели продаются как с заземляющей оплеткой (экраном), так и без. Цена кабеля без «земли» примерно в 1,5-2 раза дешевле. Его целесообразно применять для обогрева труб, уходящих в землю, скважин, на крышах. Самое главное – это смуфтовать данный кабель надежной клеевой заделкой, чтобы обеспечить защиту от проникновения воды. Кабель с экраном более безопасен, однако, но значительно дороже, что не всегда оправдано, тем более что саморегулирующаяся нагревательная матрица у них одинаковая. Она определяет долговечность работы кабеля и в этом плане одинаковый по срокам службы кабель будет серьезно отличаться в цене;

    Пусковая мощность. При включении любого саморегулирующегося кабеля его потребляемая мощность выше номинальной. У хорошего качественного саморегулирующегося провода мощность возрастает на 20-50%, у низкосортного самрега (как правило китайского производства) пусковая мощность может «взлететь» в разы. Это говорит о нестабильности матрицы и ее недолговечности. Также низкосортный кабель требует более мощные автоматы для запитки;

    • Воздушные полости. При покупке необходимо сжать пальцами кабель и провести ими по его длине. Некачественный кабель изготавливается не по стандартам и у него внутри будут нащупываться воздушные полости. Будет ощущение что вешняя оболочка отстает от внутренних частей кабеля. И, наоборот, если в процесс производства отлажен, соблюдена технология, то внешняя оболочка плотно сидит на кабеле, составляет с ним единое целое;
    • Толщина. Саморегулирующийся кабель как правило имеют ширину около 1 см и толщину 3-4 мм. На рынках Минска и в Областях продавцы, стараясь привлечь покупателя «красной» ценой, подсовывают китайский кабель. Доходит до того, что его ширина составляет немногим более 0,5 см. При такой толщине площадь выделяемого тепла гораздо ниже и такой самрег гораздо менее эффективен. А если матрица, которая в 2 раза меньше по размеру, выделяет аналогичное тепло, то срок ее работы недолговечен. К тому же есть вероятность что со временем питающие жилы могут замкнуться друг с другом из-за того, что в каких-то местах греющая матрица подплавиться или разрушится.
    Читайте также:
    Расчет деревянной балки: инструкция по монтажу своими руками, как подобрать

    Правила подбора

    Как правильно выбрать систему:

    • Греющий кабель для водопровода следует купить на 20 Вт. Он идеально подходит для труб и маленьких участков. Такой саморегулирующий кабель для водопровода потребляет совсем немного электроэнергии.
    • Для устранения промерзлости на площадке рекомендуется использовать на 20 Вт для прокладки в песке и 26- 30 Вт для стяжки.
    • Для кровли следует использовать 20-40 Вт.

    Чтобы система прослужила долго, эти моменты нужно учитывать.

    Как использовать

    Монтаж греющего кабеля производится, исходя от сферы его применения. В зависимости от прокладки различают:

    • греющий кабель наружный;
    • греющий кабель внутренний.

    Комплект греющего кабеля включает терморегулирующий блок. Этот элемент должен быть установлен таким образом, чтобы влияние окружающей среды на него было минимальным. Провода соединяются между собой герметичным образом зажимами.

    Пошаговая инструкция подключения:

    1. Проводники должны быть соединены между собой, для этого их обрезают по принципу «лесенка» и снимают изоляцию на длину 10 мм.
    2. Все проводники помещаются в термоусадочные муфты, а сверху обматываются муфтой нужного диаметра.
    3. Сами провода устанавливаются в гильзы и плотно зажимаются с одной стороны, с другой же стороны обматывают эту гильзу.
    4. Провода помещаются в муфту с малым диаметром, после чего совершается их нагрев строительным феном. После произведения крепления на провода одевают муфту с уже большим диаметром. Потом также нагревают строительным феном.
    5. Должны быть загерметизированы оба конца провода.
    6. Терморегулятор обычно располагают рядом с электрощитом. Для повышения безопасности оборудуется автоматическим отключающим устройством.

    Монтаж не очень сложный, но его должен производить человек с опытом в электрики. Как видно, этот вид обогрева в современных условиях стал надежным помощником в обогреве помещений разного типа. Он полностью безопасен в использовании и прост в монтаже. Именно поэтому все больше людей отдают предпочтение именно данному виду обогрева. К тому же стоимость греющего кабеля не очень высока.

    Монтаж изделия

    Правильный монтаж является залогом корректной и долговечной работы оборудования. Нужно учесть несколько моментов, на которые обязательно нужно обращать внимание. Существует четыре способа укладки:

    1. Прокладка кабеля в одну прямую линию. Ложится он ровно, без каких-либо зигзагов или изгибов. В этом способе чаще всего применяют сразу несколько кабелей, которые укладываются рядом.
    2. Прокладывание также можно осуществлять и волнистой линией. В этом случае провод немного обвивает трубу.
    3. Спиральная укладка. Шнур обматывается вокруг трубы.
    4. Отдельные отрезки кабеля, которые ложатся по контуру.

    Нагревательный кабель — это очень полезное изделие для использования в частных домах, а также каких-либо старых сооружениях. В некоторых случаях он становится незаменимой частью коммуникаций.

    Плюсы применения такого шнура:

    1. Надёжность. При выполнении всех правил во время монтажа система водоснабжения никогда не будет промерзать на протяжении всего срока эксплуатации.
    2. Безопасность. Его можно прокладывать даже внутри труб, по которым идёт питьевая вода.
    3. Широкая сфера использования. Он применяется для обогрева труб на открытых площадях, а также под землёй.
    4. Простота в использовании. Греющий шнур очень легко устанавливается и укрепляется на трубопроводе, так же просто его подключить к системе энергоснабжения.

    С помощью такого провода с термостатом можно значительно экономить электричество. Процесс нагрева будет происходить полностью в автоматическом режиме.

    Крепёж сверху водопровода

    При наружной укладке греющего провода обязательно нужно тщательно следить за тем, чтобы не появились какие-либо механические повреждения изоляции и жил. Следует обращать внимание на пережимы и изгибы с острым углом поворота. Непосредственно провод необходимо очень плотно закреплять на трубе. Для этого применяется алюминиевый скотч. Использовать обычный для такой цели категорически запрещено.

    Вам это будет интересно Измерительный прибор Ц-20

    Первым делом нужно точечно укрепить изделие на трубе с помощью небольших кусочков скотча. Это делается на расстоянии примерно в 30−50 см. После такого крепежа можно алюминиевым скотчем пройтись по всей длине шнура. Такой способ фиксации не даст соприкасаться теплоизоляции труб (мерилону) с нагревающим элементом, а также более качественно закрепить провод, что не позволит ему изменить своё местоположение и поможет максимально отдавать тепло трубопроводу.

    Если применяются полипропиленовые трубы, то лучше перед монтажом обогрева наклеить на них специальную фольгу. Так можно значительно повысить распределение тепла.

    Внутренняя прокладка

    Внутренний способ монтажа обогрева системы водопровода можно использовать не во всех трубах. Его применяют только в тех случаях, когда сечение элементов коммуникации больше, чем 40 мм. В системах водоснабжения с меньшим диаметром провод будет частично блокировать движение воды. Длинную трубу снабдить обогревом, который монтируется таким способом, довольно тяжело.

    Зато на участках, протяжённость которых составляет всего лишь несколько метров, это является одним из лучших решений.

    Проще всего производить монтаж в трубах, установленных вертикально. Это необходимо выполнять с помощью тройника, а также специальной уплотнительной муфты. Она не позволит кабелю соскользнуть. В определённых ситуациях более рациональным решением будет внешний монтаж. В таком случае проводить ремонт каких-либо элементов будет проще.

    Как выбрать саморегулирующийся кабель

    На Российском рынке кабельной продукции постоянно растёт количество марок саморегулирующегося греющего кабеля на основе полупроводниковой матрицы.

    Читайте также:
    Погружной насос для колодца какой лучше: критерии и рекомендации, как правильно выбрать погружной насос

    Наиболее известные бренды «Heat Systems», «Bartec», «CСТ» и др. При высокой внешней схожести данного вида продукции, характеристики кабеля различных марок могут значительно отличаться друг от друга, что хорошо прослеживается ценообразованием.

    Особенности конструкции греющего кабеля на основе саморегулирующейся матрицы

    Медные жилы

    По медным жилам подается напряжение к саморегулирующейся матрице. От сечения жил зависит максимальная длина греющего кабеля.

    Например, для кабеля мощностью 11 Вт/м площадь сечения жил – 0,5 мм 2 , а для 17 Вт/м – 0,7 мм 2 при этом максимальная длина одного куска кабеля составляет не более 100 м. При мощности саморегулирующегося кабеля 25 Вт и сечении медных жил по 1,1 мм 2 максимальная длина саморегулирующегося кабеля может быть 80 метров.

    Саморегулирующаяся полупроводниковая матрица

    Полупроводниковая матрица – это «сердце» кабеля, его греющая часть. Свойства материала, составляющего матрицу таковы, что при изменении температуры окружающей среды изменяется электрическое сопротивление самого материала и соответственно его тепловыделение.

    Например, саморегулирующийся кабель HS-FSR2-CT 31W при температуре воздуха 0 °С выделяет 36 Вт/м, при нагреве до +20 °С тепловыделение снижается до +25 Вт/м, а при нагревании до +60 °С выделение тепла практически прекращается.

    Кроме температурных свойств матрицы есть еще одна важная характеристика, называемая «старение матрицы» – это когда по истечении определенного времени количество выделяемого тепла снижается. У различных марок кабеля данный эффект проявляется по-разному. У качественных кабелей снижение выделяемого тепла изменяется незначительно и за 8-10 лет работы греющего кабеля не превышает 10%. У кабелей низкого качества количество выделяемого тепла может снизится до нуля уже через год использования. Поэтому добросовестные производители, такие как «Heat Systems», «Bartec» постоянно следят за качеством выпускаемой продукции, регулярно проводят испытания греющих кабелей, в том числе и на «старение матрицы».

    Внутренняя изоляция

    Изоляция греющей матрицы также играет важную роль. Она должна иметь достаточную прочность, однородную структуру и хорошую теплопроводность, а сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм (п. №4.5.3 «Методические указания по проведению приёмо-сдаточных испытаний специальных электроустановок с применением нагревательного кабеля», ГУ «ПЕТЕРБУРГГОСЭНЕРГОНАДЗОР» военный инженерно-технический университет, 2001 г.).

    Экранирующая оплетка

    Экран саморегулирующегося кабеля выполняется из луженой меди, он предотвращает возможность поражения людей электрическим током. На данном типе кабеля она должна иметься обязательно! Саморегулирующийся кабель должен быть подключен к питающей цепи через УЗО (п. №3 «Временные технические требования к специальным электроустановкам. Электроустановки распределенного обогрева. Кабельные системы обогрева», ФГУ «БАЛТГОСЭНЕРГОНАДЗОР» военный инженерно-технический университет, 2003 г.).

    Внешняя защитная оболочка

    Защищает всю конструкцию от механических воздействий и от воздействия окружающей среды.

    Самая распространенная оболочка – полиолефиновая, она подходит для большинства сфер применения саморегулирующегося греющего кабеля, применяющегося для подогрева труб и трубопроводов.

    В случаях когда саморегулирующийся кабель применяется для систем антиобледенения (обогрев крови и водостоков) внешняя оболочка должна быть из термопластика стойкого к ультрафиолетовому излучению. Иначе через некоторое время под воздействием солнечных лучей она потрескается и кабель выйдет из строя.

    В местах, где могут присутствовать коррозионные химические растворы и агрессивные пары применяется оболочка из фторполимера, которая обеспечивает защиту и является стойкой к агрессивным средам.

    Некоторые «хитрости», применяемые при продажах саморегулирующихся кабелей

    В данный момент на рынке присутствует саморегулирующийся кабель без экрана (медной оплетки) и внешнего защитного слоя. Это противоречит общепринятой безопасности конструкцию кабеля и приводит к снижению надежности и безопасности. Буквы СТ, CF или СR в маркировке кабеля указывают на наличие медного экрана и наружной изоляции (термопластик или фторполимер), а их отсутствие указывает на то, что перед Вами полуфабрикат кабеля.

    Примеры полноценных саморегулирующихся кабелей

    HS-FSR2-CT 31W – саморегулирующейся кабель “Heat Systems” марки FSR на напряжение 220-240 В (2) c луженым медным экраном (С) и оболочкой из термопластика (T) мощностью 31 Вт/м.

    10BTV2-CR – саморегулирующийся кабель “Raychem” марки BTV на напряжение 220-240 В c луженым медным экраном и оболочкой из модифицированного полиолефина мощностью 10 Вт/м.

    SRL 30-2-CR – саморегулирующийся кабель “WUHU” марки SRL на напряжение 220-240 В (2) c луженым медным экраном (С) и оболочкой из термопластика (R) мощностью 30 Вт/м.

    Пример наименования полуфабриката (заготовки для изготовления кабеля)

    SRL 30-2 – саморегулирующийся кабель марки SRL на напряжение 220 В (2) мощностью 30 Вт/м, без защитного экрана и без оболочки (отсутствуют буквы CR).

    Такой кабельный полуфабрикат имеет класс защиты «0» от поражения человека электрическим током (ГОСТ 12.2.007.0-75 С. Электроприборы класса защиты «0» допускается применять только в огороженных зонах или помещениях, а также в помещения без повышенной электрической опасности (отсутствует сырость или токопроводящая пыль; токопроводящие полы; высокая температура; возможность одновременного прикосновения человека к металлоконструкциям зданий, имеющим соединение с землей, технологическим аппаратам, механизмам и т.п., с одной стороны, и к металлическим корпусам электрооборудования с другой) (п.1.1.13 ПУЭ).

    Кроме того, международная электротехническая комиссия рекомендует исключить электрооборудование класса защиты «0» из международной стандартизации (ГОСТ Р МЭК 61140-2000).

    Будьте внимательны при заказе саморегулирующихся греющих кабелей, разберитесь в маркировке кабеля, удостоверьтесь, что конструкция кабеля подходит для решение вашей задачи.

    Убедитесь, что производитель имеет сертификаты соответствия на греющий кабель (при применении греющего кабеля во взрывоопасных зонах производитель обязан иметь сертификат взрывобезопасности на этот кабель), так же поинтересуйтесь, проходил ли кабель испытания на старение, так как отсутствие этих данных может привести к напрасной трате ваших денег.

    Саморегулирующиеся нагревательные кабели без экрана, например, HS-FSM2, SRL 30-2 и подобные должны применяться только в закрытых технологических процессах где ограничен доступ человека.

    Применение саморегулирующегося кабеля без экрана для монтажа систем обогрева в быту категорически запрещено.

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: