Греющий кабель для обогрева труб


Что такое саморегулирующий обогревающий кабель

Так называется кабель, который отличается от питающего строением. Подключается он к сетевому напряжению. Несмотря на наличие токопроводящей способности и вероятности контакта с влагой, при монтаже такого кабеля обеспечивается достаточный уровень безопасности. Это обусловлено его устройством.

Саморегулирующийся нагревательный кабель используется для снижения риска обледенения труб не только при их прокладке на небольшой глубине. В данном случае трубы промерзают, т. к. находятся вблизи от поверхности земли, где температура ниже 0°С.

Саморегулирующийся нагр.  <div><sjdiv id=


ya-1-1024x703.jpg 1024w, https://vodatyt.ru/wp-content/uploads/2019/07/instruktsiya-po-podklyucheniyu-kabelya-1-582x400.jpg 582w" sizes="(max-width: 1900px) 100vw, 1900px"/>

Саморегулирующийся греющий провод монтируется и в случае, когда трубы установлены ниже уровня промерзания. В этом случае температура почвы достаточно высокая (часто – выше 0°С). Однако на заболоченной местности или участках, где высоко залегают грунтовые воды, коммуникации будут регулярно подтапливаться, что может негативно сказаться на их функционировании.

Преимущества

Главным преимуществом таких проводов является возможность снизить затраты на копку траншей большой глубины для прокладки коммуникаций. В большинстве регионов уровень промерзания грунта составляет 1,5-1,7 м. Значит, трубы следует закладывать несколько ниже этого предела.

Для выполнения прокладки трубопровода существенной протяженности потребуется специальная техника, т. к. самостоятельно вырыть траншею большой длины проблематично. Можно сократить затраты на копку грунта.


При этом подготавливают неглубокую траншею – до 50 см ниже поверхности грунта. Такие работы под силу выполнить самостоятельно. Обледенение коммуникаций в этом случае предотвращается за счет применения саморегулирующего кабеля.

Преимущество такого провода заключается в способности регулировать температуру нагрева в зависимости от характеристик коммуникаций, условий окружающей среды. Значит, кабель может интенсивнее обогревать участки магистрали, где трубы охлаждаются сильнее.

И, наоборот, когда возникает такая необходимость, сила нагрева ослабевает. Этим саморегулирующийся греющий кабель отличается от резистивного, который поддерживает одинаковую температуру по всей протяженности трубопровода.

Устройство

Провод для обогрева отличается более сложным устройством. Он состоит из:

  1. Полупроводниковой матрицы, отвечающей за нагрев коммуникаций.
  2. Медных жил, которые проводят ток.
  3. Кабель также имеет несколько защитных слоев: 1 слой дополнительной изоляции, медная оплетка, фторополимерная оболочка.

Греющий кабель для обогрева труб


68x215.jpg 768w, https://vodatyt.ru/wp-content/uploads/2019/07/greyuschiy-samoreguliruyuschiysya-kabel-ustroystvo-870x244.jpg 870w" sizes="(max-width: 1000px) 100vw, 1000px"/>

За счет применения разных материалов для защиты токопроводящих жил снижается риск пробоя, поражения током, т. к. провод контактирует с влагой под слоем грунта. Главный элемент такого кабеля – полупроводниковая матрица. Она подстраивается под условия окружающей среды.

Если температура грунта или воздуха (в зависимости от способа прокладки труб) повышается, благодаря матрице происходит снижение интенсивности нагрева коммуникаций. Такая особенность позволяет сократить затраты на электроэнергию.

Благодаря конструкции кабель для защиты от замерзания труб может иметь любую длину. Его режут на части, при этом на функциональность изменение физических параметров не повлияет. Преимущество такого кабеля заключается еще и в том, что он продолжает работать после повреждения на одном из участков.


Устроен кабель для обогрева труб так, чтобы иметь возможность выдерживать существенные механические нагрузки. Вероятность обрыва высокая при монтаже провода под слоем грунта или на его поверхности. В первом из случаев кабель подвергается воздействию давления почвы. Если он укладывается на поверхности земли (например, при подведении провода к объекту), влияет ветровая нагрузка, осадки.

Провод разрабатывался с учетом этих и других негативных факторов. Значит, он выдержит такие нагрузки. Это обусловлено его многослойностью. Причем один из слоев выполнен из меди, что дополнительно упрочняет провод. Высокая степень надежности кабеля для труб обусловлена еще и тем, что он содержит токопроводящие жилы.

Их повреждение станет причиной потери нагревательной способности провода. Кроме того, нарушение целостности изоляции может привести к возникновению опасной ситуации, т. к. оголяются токопроводящие жилы.

Принцип работы

В основе механизма действия – принцип преобразования электрической энергии в тепловую. Данную функцию выполняет полупроводниковая матрица, расположенная между токопроводящими жилами. При подключении к источнику питания по кабелю проходит ток.

При этом возрастает интенсивность нагрева, а вместе с тем увеличивается сопротивление, что приводит к снижению силы тока. На таких участках мощность меньше. Если температура окружающей среды снижается, сопротивление тоже падает. На этом отрезке кабель нагревается, что обусловлено увеличением силы тока.

Если рассматривается вариант монтажа греющего кабеля, принцип его работы изучается в первую очередь, т. к. дополнительная информация о функционировании позволит определить правильное местоположение на трубах.


Саморегулирующийся нагревательный кабель: устройство, расчёт мощности, подключение по схеме

Отмечают зависимость мощности провода от условий окружающей среды. Когда температура воздуха или почвы уменьшается, сила тока возрастает, вместе с тем увеличиваются и затраты на электроэнергию. Особенность такого провода заключается в отсутствии возможности самостоятельно изменить интенсивность нагрева коммуникаций.


Отмечается, что нет возможности существенно изменить мощность, греющий кабель для водопровода будет работать по достижении предельного значения температуры окружающей среды, при этом он не отключится. Затраты электроэнергии минимальные, однако провод все же оказывает нагрузку на источник питания.

Повысить эффективность такого провода можно, предварительно подключив его к термостату и реле. Благодаря этому снижается риск переработки системы нагрева. Провод будет отключаться сразу, как только автоматика определит, что было достигнуто заданное значение температуры воздуха или грунта. В этом случае требуется еще и термодатчик. Этот элемент позволяет фиксировать малейшие изменения параметров окружающей среды.

Как выбрать саморегулирующий греющий кабель для водопровода

Главный критерий выбора – это мощность кабеля. Существуют провода для нагрева водопровода, которые создают нагрузку в пределах 5-150 Вт/м. Для поддержания минимальной температуры, препятствующей обледенению труб, по которым течет сравнительно теплая жидкость, достаточно кабеля мощностью 5-10 Вт/м. Такой вариант используют в местности с мягким климатом при не слишком сильном заглублении коммуникаций в грунт.


Нужно учитывать, что постоянная эксплуатация нагревающего провода не рекомендована. Причина заключается в его ограниченном ресурсе. Если надолго включать кабель в относительно теплом климате, он выйдет из строя раньше положенного времени.

Провод с более высокой мощностью используется для обогрева трубопровода при существенном снижении температуры окружающей среды ниже 0°С. Однако даже при монтаже кабеля с максимальной нагрузкой на источник питания затраты на электроэнергию будут умеренными.

Как определить какая нужна мощность кабеля

Определение мощности греющего саморегулирующегося кабеля:

  1. Для монтажа внутри коммуникаций рекомендуется использовать вариант мощностью 5 Вт/м, причем трубы должны проходить под слоем грунта. Только при данных условиях можно рассчитывать на достаточное повышение температуры таким проводом.
  2. Если планируется выполнять монтаж коммуникаций под слоем грунта, но источник тепла при этом будет находиться со стороны внешних стенок, нужно использовать провод мощностью от 10 до 15 Вт/м. Более точно можно определить, если узнать точную глубину расположения труб.
  3. Для обогрева коммуникаций, которые проходят над землей, нужно применять кабель мощность от 20 Вт и выше, т. к. в данном случае труба и ее содержимое подвергается более сильному воздействию низких температур. Кроме того, повышенная влажность воздуха и осадки способствуют повышению негативного влияния на коммуникации, вероятность их обледенения в этом случае увеличивается.

Мощность провода определяется количеством проводящих путей в нем. Чем выше значение этого параметра, тем более холодную трубу можно обогревать с использованием такого кабеля. Для поддержания температуры теплой трубы достаточно использовать провод со средним количеством проводящих путей. Для коммуникаций с горячим теплоносителем следует применять провод с низким показателем тепловыделения. Его отличает минимальное количество проводящих путей.

Низкотемпературный кабель отличается высокой эластичностью, минимальной толщиной. Это позволяет плотнее наматывать его на коммуникации. При выборе нужно ориентироваться еще и на физические параметры, например, длину.

Она не может быть меньше 20 см и больше 100 м, только при этом обеспечивается достаточная эффективность работы нагревательного провода. Если выбирается витковой метод монтажа, следует учитывать и способность кабеля изгибаться.

Топ 5 лучших производителей

Чтобы выполнить монтаж надежной системы обогрева коммуникаций, нужно использовать качественные материалы. Провод постоянно контактирует с влагой, что способствует увеличению риска пробоя. По этой причине предпочтение отдают кабелю качественной сборки, а значит, выбирают материалы распространенных производителей:


Инструкция по монтажу саморегулирующегося кабеля

Используют 2 способа:

  1. скрытая установка – такой вариант применяется для нагрева коммуникаций под землей;
  2. открытый монтаж – для обогрева труб, расположенных на поверхности земли.

Инструкция по монтажу греющего кабеля в полно экранном режиме

Кабель прокладывают на участках трубопровода, где отсутствует запорная арматура, т. к. при этом снижается риск повреждения провода. Монтаж выполняется в теплое время года. Перед началом работ прекращается подача жидкости через трубопровод.

Прокладка внутри трубы


подключение кабеля внутри трубы

Инструкция по монтажу кабеля с использованием первого из способов:

  1. Конец кабеля защищается термоусадочной пленкой. Благодаря этому повышается надежность токопроводящих жил.
  2. На провод насаживается сальник.
  3. Кабель проталкивают в трубу.
  4. Выполняется подключение вилки ко второму концу провода. При этом используется метод пайки. Затем данный участок защищают с помощью соединительной муфты.
  5. Фиксируется сальник.
  6. Выполняется измерение сопротивления. Иногда на этапе проверки обнаруживается короткое замыкание при подаче напряжения, в этом случае кабель извлекают и осматривают на предмет наличия повреждений.
  7. Проверяется герметичность трубопровода, для чего выполняется пробная подача воды.
  8. Трубу защищают с помощью теплоизоляции от потерь тепла.

Прокладка снаружи трубы

Саморегулирующийся нагревательный кабель: устройство, расчёт мощности, подключение по схеме
Если в инструкции, прилагающейся к системе обогрева, есть указание на необходимость установки того или иного утеплителя, нужно следовать ему.

Когда планируется использовать открытый метод монтажа, рассматривают другую схему подключения:

  1. Учитывая, что провод, предназначенный для такой задачи, характеризуется эластичностью, его используют еще и для предупреждения обледенения запорной арматуры.
  2. Применяют разные способы монтажа: витковой, прямой. Второй менее эффективен, т. к. обогревает малую часть поверхности коммуникаций, но зато расход материала в этом случае снижается. Более действенным считается витковой вариант, однако затраты многократно увеличатся при его использовании, т. к. провод наматывается по наружной стороне плотными витками. Допустимо комбинировать эти способы: сначала укладывают кабель вдоль коммуникаций, затем наматывают его витками.
  3. Провод фиксируют скотчем по всей длине.
  4. Для снижения теплопотерь коммуникации закрывают фольгированным или рулонным утеплителем.

Источник: vodatyt.ru

Виды греющих кабелей

Существует два основных вида электрического греющего кабеля: резистивный и саморегулирующийся. Принципиальное отличие между ними в том, что резистивный нагревается до определенной температуры, имеет определенную длину и двухжильную систему из нагревательного кабеля. Для регулирования нагрева в систему необходимо включить дополнительный терморегулятор.

Саморегулирующийся кабель самостоятельно регулирует нагрев в зависимости от температуры окружающего воздуха и не требует дополнительного терморегулятора. Внешне он имеет сплюснутую форму и состоит из двух медных проводников, проходящих в теле полупроводниковой матрицы, которая служит греющим элементом с одной особенностью – сопротивление ее меняется в зависимости от наружной температуры.

Для обогрева водопровода и канализации подходит именно саморегулирующийся кабель мощностью от 10 до 40 Вт/м, например, фирмы Lavita.

Виды греющего кабеля
Саморегулирующийся кабель самостоятельно регулирует нагрев в зависимости от температуры окружающего воздуха и не требует дополнительного терморегулятора

Выбор нагревателя водопровода

Использование подогрева труб позволяет не закапывать их на глубину ниже уровня промерзания грунта, и при этом даже в самые сильные морозы правильно подобранная его мощность позволяет избавиться от неприятных моментов, связанных с замерзанием водопровода и канализации.

Для правильного подбора мощности необходимо руководствоваться следующими исходными параметрами для расчета:

Исходя из этих данных, можно подобрать по мощности такой саморегулирующийся кабель, который не позволит трубам замерзнуть в самый сильный мороз. Для подбора есть специальные таблицы и формулы и, если возникли затруднения, всегда можно обратиться к специалистам, которые проектируют и монтируют подобные системы. Обычно для водопровода диаметром до 40 мм достаточна мощность 16 Вт/м.

Монтаж

Способы укладки нагревательного элемента

Греющий кабель для обогрева труб может быть смонтирован несколькими способами в зависимости от требований к монтажу и диаметра водопровода.

Этих способов существует три:

При прокладке снаружи трубы, он должен плотно прилегать к ней, закреплен скотчем, и поверх трубы должна быть одета полиуретановая теплоизоляция.

Схема устройства резистивного греющего кабеля для труб
Схема устройства резистивного греющего кабеля для труб

Внутренний монтаж обогревателя

Первый способ – самый трудный с технической точки зрения. Для этой цели используют специальные виды греющего кабеля с пищевой фторопластовой наружной изоляцией, которая не содержат вредных веществ, обладает уровнем электрической защищенности не ниже IP 68.

В этом случае его конец должен быть тщательно герметизирован специальной муфтой. Для этого способа монтажа выпускают специальный комплект, который состоит из тройника 90 или 120 градусов, сальника, а также стандартный комплект для подсоединения к электрической сети с концевой муфтой.

Тройник устанавливается на трубу с помощью резьбового соединения с уплотнением лентой ФУМ или паклей с краской. Во второй выход тройника, предназначенного для сальника, вставляем подготовленный к монтажу греющий кабель для водопровода с надетыми на него шайбой, сальниковым вкладышем из полиуретана и сальниковой втулкой с резьбой.

После установки его в водопровод производится монтаж сальника. При этом надо следить, чтобы соединительная муфта между греющим и электрическим кабелями находилась снаружи трубопровода примерно на 5-10 см от сальника. Комплект для внутреннего монтажа лучше приобретать у поставщиков кабеля, так как все сальниковые прокладки выполнены под его сечение. Это позволит в дальнейшем при эксплуатации обезопасить себя от утечек воды из сальника.

Обогрев внутренних труб
Для внутренних труб используют специальные виды греющего кабеля с пищевой фторопластовой наружной изоляцией, которая не содержат вредных веществ, обладает уровнем электрической защищенности не ниже IP 68

Внешний монтаж обогрева трубы

Обогрев наружных труб с помощью кабеля
Обогрев наружных труб с помощью кабеля

Монтаж обогрева снаружи водопровода значительно легче. Его прокладывают вдоль трубы, закрепляя по всей длине с помощью алюминиевого скотча через каждые 30 см. Если есть возможность, его прикрепляют к нижней части трубы, чтобы обогрев был оптимальным – снизу вверх.

Рассмотренный способ относится к водопроводам малого диаметра, при больших диаметрах он подбирается более мощным и прокладка выполняется по спирали вокруг трубы. Запорную арматуру такую, как вентили, краны, фильтры, обматывают кабелем в произвольной форме.

Если он саморегулирующийся, то для него не важна форма обвивки вокруг вентилей, допускается даже перекрестие. Вне зависимости от вида монтажа – внутри или снаружи, вдоль трубы или по спирали – все водопроводные трубы необходимо заизолировать. Существует очень удобная полиуретановая скорлупа для разных диаметров.

Так как защита канализации от замерзания так же важна, как и защита водопровода, то выпуски канализации обогреваются аналогичным образом. Единственное отличие – трубы канализации имеют диаметр от 150мм и систему обогрева на них монтируют снаружи по спирали.

Обогрев кабелем труб: составляющие системы
Обогрев кабелем труб: составляющие системы

Стоимость кабеля

На сегодняшний день на строительном рынке можно выделить несколько производителей, которые зарекомендовали свою продукцию с хорошей стороны.

Это американская компания Raychem, выпускающая очень качественную продукцию по самым передовым технологиям. Также стоит отметить продукцию южнокорейской фирмы Lavitа, цена которой ниже, однако продукция также безупречна по качеству. Среди отечественных производителей стоит сказать о российском производителе ССТ, продукция которого составляет достойную конкуренцию иностранным компаниям.

Рассмотрим ценовую политику основных производителей греющих кабелей. В основном цена зависит от нескольких показателей. Во-первых, это, конечно, название производителя – бренд, во-вторых, цена зависит от мощности на один погонный метр, также от того, предназначен он для наружного или внутреннего монтажа в трубе.

Также для цены имеет значение максимальная температура, до которой кабель может нагреться:

Стоит сказать, что первый саморегулирующийся кабель выпустила именно американская компания Raychem в далеком 1973 году. И сейчас ассортимент продукции этой компании очень широк. Помимо труб, ее кабели используются для обогрева кровель, ступенек, дорожек, теплиц, емкостей – везде, где необходимо производить циркуляцию жидкостей при любых наружных температурах воздуха.

Блиц-совет

В данный момент рынок греющего саморегулирующегося кабеля значительно вырос, и найти продукцию, которая подойдет конкретно данному заказчику, не составляет большого труда. Существуют готовые комплекты определенной длины, в которых уже смонтирована электрическая вилка и заделан конец специальной концевой муфтой.

Если готовое изделие необходимой длины подобрать не получилось, можно купить саморегулирующийся кабель любой нужной длины и произвести подключение самостоятельно. Для этой цели продаются специальные наборы для подключения. Также продается и комплект запчастей для монтажа его внутри трубопровода.

Источник: housetronic.ru

Разновидности греющего кабеля и преимущества саморегулирующегося варианта

Городские службы уже давно используют при прокладке системы канализации дополнительный обогрев, представляющий собой кабель с регулируемым сопротивлением электричеству, позволяющее контролировать температуру самого провода, а вместе с ним и трубы.

Причем добавляют систему подогрева до наступления холодов, тем самым продлевая срок эксплуатации самого водопровода. Выделяют два вида:

По конструкции – это одна или несколько медных жил (может быть другой металл), которые выделяют тепло при прохождении через них электричества. Они плотно убраны в термоизоляционный слой и сверху покрыты вспененным полиэтиленом. Резистивный вариант требует подключения к электричеству с обоих концов провода, именно поэтому для частных нужд выбирают саморегулирующийся вариант.

Еще одним преимуществом использования саморегулирующейся системы – это его способность менять температурный режим на определенных участках. При повышении внешней температуры увеличивается рост сопротивления полимерам и тепловыделение уменьшается. А также такой вариант можно разрезать на небольшие куски, в отличие от резистивного, который чаще используется в промышленных масштабах.

Саморегулирующийся греющий кабель для водопровода: преимущества такого обогрева

У этой системы защиты труб от морозов есть свои плюсы:

Таким образом, для частного использования лучше приобретать именно саморегулирующийся вариант, который можно приобрести необходимой длины для ваших труб.

Статья по теме:

Греющий кабель для обогрева трубКабель для обогрева водопроводной трубы. В отдельной публикации мы расскажем о критериях выбора устройства, его цене и правильном монтаже.Читайте!

Варианты монтажа греющего кабеля саморегулирующегося для обогрева труб

Для установки обогревающего кабеля для водопровода (саморегулирующегося) есть два основных варианта:

Рассмотрим каждый вариант более подробно.

Наружное закрепление обогревателя труб

Для закрепления снаружи также можно использовать два способа:

В первом случае вам потребуется столько же кабеля по длине вашей трубы. Обычно этот метод выбирают для труб с небольшим диаметром. Во втором случае ветку коммуникации обматывают проводом обогревающим, распределяя тепло равномерно со всех сторон.

Обратите внимание! Самая большая допустимая мощность при введении внутрь – 10 Вт/м.

Внутреннее подключение

Если вы планируете помещать систему обогрева внутрь, то не забудьте обмотать провод дополнительным слоем алюминиевого скотча, а также выбирая модель, обращайте внимание, на ее допуск к контакту с продуктами питания.

Следует вводить кабель при помощи сальника. Такой вариант не требует фиксации, однако, если вы будете подводить обогрев снизу, то лучше все же закрепить провод.

Обратите внимание! Для подсоединения к сети потребуется специальная муфта!

Прокладывая греющий кабель, как подключить его к сети правильно

Для включения греющего кабеля для водопровода внутри трубы или снаружи требуется доступ к сети 220 Вт. А также необходимо провести изоляцию второго конца провода, чтобы между токопроводящими жилами отсутствовал контакт.

Однако схема подключения одинакова, чтобы вам было понятнее, предлагаем посмотреть видеоматериал.

Саморегулирующийся греющий кабель (видео)

 

А также вот несколько советов для самостоятельного подключения к сети:

Рассмотрев, как можно монтировать и подключать саморегулирующийся кабель, обратим внимание на особенности выбора.

Обзор производителей саморегулирующийся кабель

Если вы уже определились с длиной, и осталось только купить самогреющийся кабель для водопровода, цена на который может быть различной, главный параметрам будет необходимая мощность.

У профессионалов есть сложная схема расчета, которая сможет вывести точный показатель необходимой мощности. Если вы считать будете самостоятельно, то можно использовать более простой метод. В нем достаточно ориентироваться на несколько показателей:

В магазинах цена будет варьироваться от особенностей материала изготовления и поставщика. В таблице ниже приведены несколько вариантов одного из российских производителей («Специальные системы и технологии»).

Изображение Наименование Самая высокая температура обогрева Мощность Цена, руб.
Греющий кабель для обогрева труб Freezstop-25-1 65 25 1500
Греющий кабель для обогрева труб Freezstop Inside 10-2 65 10 1800
Греющий кабель для обогрева труб Freezstop Lite-15-4 65 15 2000

Обратите внимание! Вместе с саморегулирующимися кабелями производители рекомендуют приобретать термостаты и терморегуляторы, которые позволяют контролировать расход электричества.

Таким образом, придя в магазин или посетив сайт определенной фирмы, следует также обратить внимание на терморегуляторы для греющего кабеля. В первую очередь они нужны для экономии. Выбирайте оптимальный коэффициент запаса 1,6. Вот несколько популярных моделей.

Изображение Наименование Описание Цена, руб.
Греющий кабель для обогрева труб OJ ETI-1551 Снабжен переключающимся реле. Когда температуре на датчике превышает установленную, термостат разъединяет цепь. Имеет однополосный переключатель и поддерживает температуры от минуса 10 до плюса 50 градусов Цельсия. 4400
Греющий кабель для обогрева труб ETI-1221 Диапазон измерения температуры от 10 градусов до 110. Один канал измерения и максимальная нагрузка тока 16 А. 4300
Греющий кабель для обогрева труб OJ ELECTRONICS ETN4 1999 Измерения от минуса 19 до плюса 70 градусов Цельсия, нагрузка тока максимальная – 16 А, степень защиты – 20. 6100

Когда вы купите саморегулирующий греющий кабель для водопровода, все необходимое оборудование и материалы, можете смело приступать к самостоятельному монтажу или вызвать специалистов.

Советы и рекомендации

Сложности в монтаже саморегулирующего греющего кабеля для водопровода нет, однако, рекомендуется дополнительно приобретать термостат, чтобы вы могли экономить электроэнергии и уменьшить затраты на нее. А также не забудьте про слой теплоизоляции, который важен как при внутреннем, так и при внешнем монтаже.

Если вы выбрали вариант внутреннего обогрева, то достаточно использовать алюминиевый скотч. При этом не забывайте, что для ввода кабеля необходимо точно рассчитать его длину. А вот мощности достаточно 10 Вт/м.

Для внешнего обогрева необходимо смонтировать термоизоляцию, которая защитит от попадания влаги. А также лучше сделать распаечную коробку, если подключение к сети находится слишком далеко от кабеля.

Источник: aquatic-home.ru

Что такое и зачем нужен греющий кабель

Принцип работы любого греющего кабеля довольно прост и ничем не отличается от всех электронагревательных приборов. Технология основана на сопротивлении материалов прохождению электрического тока – чем оно выше, тем больше тепла выделяется на нагревательном элементе. Греющий кабель подключается к сети переменного напряжения 220 В и выделяет тепло при прохождении по нему переменного электрического тока.

Практически все устройства имеют ручную или автоматическую регулировку, позволяющую изменять температуру нагрева их жилы (матрицы). В быту широко известны электрокабельные системы для подогрева под названием теплые полы, в которых зигзагообразный провод в виде мата на сетке укладывается под стяжку или плитку.

Аналогичное устройство с более высокой защитой от влаги имеет и нагревательный кабель для наружных трубопроводов, чаще всего применяемый в следующих бытовых целях:

Обогрев водопровода

При заборе воды из скважины или колодца чаще всего используют трубы ПНД (полиэтилена низкого давления), которые поступают от источника в дом через фундамент, при этом их закапывают под землей на расстояние от поверхности ниже глубины промерзания грунта.

В соответствии со строительными нормативами, расстояние от поверхности грунта до точки залегания водопровода должна быть на 0,5 м больше глубины промерзания, в некоторых случаях расчетный показатель достигает 2,5 метра. В реальных условиях при использовании стандартного кессонного колодца высотой 2 м, из которого на полметра выходит обсадная труба, средняя глубина залегания водопроводной трубы составляет 1,5 м, что не всегда достаточно для ее защиты от промерзания.

При этом использование тепловой изоляции трубопровода строительными материалами по всей длине может быть неэффективным, ведь изоляция не нагревает рабочую среду, а лишь увеличивает время ее замерзания.

В этом случае использование электрокабеля для нагрева воды внутри или на поверхности труб гарантированно защитит линию от промерзания, при этом можно уменьшить глубину залегания водопровода под землей и сделать водоснабжение незамерзаемым.

Нагревающий кабель на крышах и в водостоках

Рис. 2 Применение нагревающего кабеля на крышах и в водостоках

Обогрев устья скважины и ввода трубы в дом

При расположении скважины в кессонной яме актуальна проблема замерзания наружного трубопровода в зоне оголовка, а также оборудования и поверхностной насосной станции при ее применении. Если использовать электрокабель, погруженный на небольшую глубину в напорную трубу или в один из отрезков водопровода, расположенный на поверхности, проблема промерзания труб в кессонной камере легко решаема.

Не каждый дом имеет ленточный фундамент, расположенный ниже уровня земли. Например, современные дачные дома из блоков или СИП панелей располагают на сваях выше уровня земли. Поэтому открытые точки входа в дом водопроводных труб нуждаются в утеплении, для обеспечения которого используют строительные материалы или электрический кабель.

Прогрев канализационной трубы

Если водопроводную трубу для борьбы с промерзанием можно опустить глубоко под землю, канализационные трубы, выходящие из дома, технологически должны находиться чуть ближе к поверхности. Связано это с тем, что для нормальной работы канализации необходимо соблюдать уклон, зависящий от диаметра труб. При стандартных размерах в 110 мм уровень трубопровода должен понижаться на 20 мм на погонный метр.

Понятно, что если канализационный септик расположен на большом расстоянии, примеру 50 м от дома, то уклон составит 1 метр. Также следует учитывать, канализационные трубы должны заходить в верхнюю точку септика, и если точка входа расположена на большой глубине, собрать технически работоспособную конструкцию будет очень сложно. Поэтому важно обеспечить тепловую изоляцию канализационных труб, а еще лучше их обогрев  в самой верхней точке на выходе из дома.

Обогрев кабелем ввода воды в дом

Рис. 3 Обогрев подсоединением кабеля к водопроводному отводу

Обогрев кабелем ливневой системы

В холодное время года резкие перепады температур вызывают таяние снега на крышах с периодическим замерзанием воды – в результате льдом забиваются водосточные трубы, а по периметру водостоков образуются сосульки. Нагревательный кабель можно использовать для борьбы с замерзанием, прокладывая его поверхности или внутри водосточных труб, а также опуская в ливневую канализацию.

Следует отметить, что помимо размещения в трубопроводных магистралях, выпускаются специальные модификации кабелей, предназначенные для растапливания льда и снега на крышах.

Обогрев поверхностных трубопроводов и арматуры

При устройстве кессонных ям часто выводят наружу трубу с запорным краном для использования воды в хозяйственных целях на приусадебном участке, обычно в теплое время к ней подключают шланг для полива огорода. Иногда бурят абиссинскую скважину и для забора воды используют не поверхностную насосную станцию, а ручной насос, через который откачивают воду, прилагая физические усилия.

Во всех этих случаях, используя поверхностное водозаборное оборудование при отрицательных температурах, можно обогревать его электрокабелем, подключенным к сети переменного тока, который монтируют на внешней поверхности.

Обогрев кабелем газгольдеров

Рис. 4. Как укладывают кабель для обогрева газовых газгольдеров

Обогрев кабелем газовых резервуаров

При автономном газоснабжении многие хозяева устанавливают газовые баллоны снаружи дома, которые для нормальной работы должны находиться в тепле. В зимнее время их удобно подогревать двужильным электрокабелем, используемым для работы в трубопроводных системах – в отличие от одножильной петли для теплых полов его намного проще монтировать. Известно, что многие передвижные газгольдеры на прицепах оснащаются подобной системой подогрева газовой емкости от производителя.

Обогрев кабелем грунта

Технологию могут использовать садоводы при разведении растений в парниках, теплицах и подвальных подземных помещениях в случаях, когда наружные морозы могут повредить урожай. В этом случае нагревательный кабель защищает корневую систему растений от поражения и прогревает воздух в зоне своего расположения.

Тепловые системы

При отоплении индивидуальных домов жидким или газообразным топливом можно использовать теплый электрокабель в качестве дополнительного источника тепла для прогрева теплоносителя. Его можно разместить в трубопроводной системе отопления и включать в ночное время по сниженным тарифам электропотребления – это поможет сэкономить финансовые средства и уменьшит промежуток между циклами заправки газгольдеров газом или поставками жидкого топлива.

Аналогичным образом можно повышать температуру воды в системах горячего водоснабжения. На строительном рынке имеются в продаже модификации подогревающих электрокабелей для работы в среде с горячим теплоносителем.

Обогрев кабелем запорной арматуры

Рис. 5 Обогрев кабелем наружной запорной арматуры

Как работает система обогрева с греющим кабелем

Обогрев трубопроводов греющим кабелем, который подключается к электрической сети переменного тока 220 В, производят двумя основными методами:

1. Кабель располагают снаружи трубы. Данным методом утепляют уже проложенную магистраль или канализационные трубы, при этом провод плотно прилегает к наружной поверхности трубы. На строительном рынке реализуются трубы с готовым каналом для размещения нагревательного кабеля – это позволяет сократить тепловые потери, также для экономии электроэнергии используют дополнительное утепление подземных трубопроводов скорлупой из пенопласта (пеноплекса) или полиуретана.

Электрический кабель прокладывают вдоль трубопровода, для повышения температуры нагрева по всей длине или в ответственных узлах применяют спиральную намотку.Схема обогрева скважинного водопровода
Рис. 6 Схема обогрева скважинного водопровода

2. Подогрев внутри труб. Основным недостатком наружного утепления электрокабелем является низкая эффективность – большая часть тепла уходит в окружающую среду и приходится дополнительно монтировать утеплитель, что приводит к удорожанию работ.

Поэтому в водопроводных линиях лучше прокладывать нагревательный кабель внутри труб – это относится к водопроводным магистралям. В канализационной же системе нахождение внутри посторонних предметов может вызвать засор.

Размещенные провода внутри труб невыгодно прокладывать по всей длине – кабель довольно дорог и увеличит гидравлические потери, снижая полезное сечение трубопровода. Поэтому рациональнее устанавливать его в зоне скважинного оголовка перед подающим воду в дом водопроводом и напорной трубой. В этом случае теплая вода предотвратит замерзание в скважине, автоматических приборах и поверхностной насосной станции, также подогретая вода будет поступать в водопровод, идущий к дому.

Главная трудность при внутренней установке электрокабеля в трубопроводе – подобрать способ монтажа и герметичный фитинг для его стыковки с трубой при погружении провода.

Виды и характеристики нагревательного кабеля

Все водные нагревательные кабели делят на две большие группы: резистивные и саморегулирующиеся, последние появились на рынке относительно недавно и имеют ряд существенных отличий от традиционных устройств.

Все типы кабелей оснащены системой регулировки температуры оболочки в зависимости от температуры нагреваемой среды – при ее повышении происходит уменьшение проходящего по цепи тока, что позволяет сэкономить потребляемую электроэнергию и установить необходимый тепловой режим.

Основной характеристикой всех электронагревательных кабелей является мощность потребляемой электроэнергии на погонный метр, от которой зависит максимальная температура нагревания его оболочки.

Устройство греющего кабеля

Рис. 7 Устройство одножильного кабеля разных видов

Устройство греющего кабеля

Все виды электрических кабелей имеет устройство, основными компонентами которого являются:

Кабель зонально-резистивный для обогрева крыш

Рис. 8 Кабель зонально-резистивный для крыш – конструкция

Резистивный греющий кабель для труб

Рис. 9 Резистивные двужильные обогреватели для труб – устройство

Резистивный греющий кабель

Резистивный кабель изготавливают в одножильном и двужильном вариантах, первый вид должен подключаться в двух точках и широко применяется в модификациях для теплых полов, где провод образует извилистый зигзагообразный нагревательный контур и возвращается назад в исходную точку.

Такой вариант слишком неудобен для размещения на трубопроводах, поэтому в системах обогрева труб используется двужильная конструкция, то есть нагревательный контур проходит и возвращается назад внутри провода.

Нагревательная жила резистивного кабеля должна иметь высокое сопротивление электрическому току, поэтому ее делают из хромоникелевого сплава, обладающего нужными характеристиками. Соединение питающих проводов с оплеткой и нагревательной жилой производят в закрытой герметичной соединительной муфте, запитываемые проводники подключают к блоку автоматической регулировки, от которого отходит двухпроводной термодатчик.

Отличительные особенности резисторных нагревателей:

Саморегулирующийся греющий кабель

Рис.10 Саморегулирующийся греющий кабель – принцип действия

Саморегулируемый греющий кабель

В настоящее время саморегулируемые греющие кабели практически вытеснили резистивных конкурентов из сферы обогрева труб благодаря своей простой конструкции и удобству подключения. Конструктивно кабель выполнен в виде двух токопроводящих жил, между которыми размещена термозависимая матрица с мелкодисперсионным графитовым порошком в составе.

В холодном состоянии через микрографитовые контакты от одного провода к другому проходит электрический ток, нагревающий поверхность матрицы, и соответственно провод прогревает окружающую среду. При повышении наружной температуры нагрев матрицы еще более возрастает, ее материал увеличивается в объеме в результате термического расширения – это приводит к увеличению расстояния между токопроводящими графитовыми зернами. Возрастает сопротивление электрической цепи, падает ток и мощность нагрева, кабель охлаждается – таким образом происходит саморегулирование температуры.

Саморегулирующийся греющий кабель имеет следующие особенности:

Устройство саморегулирующегося кабеля

Рис. 11 Устройство саморегулирующегося кабеля

Мощность греющего кабеля для водопровода

Точно определить, сколько мощности требуется для эффективной работы резистивного или саморегулирующегося нагревательного кабеля, пользователю даже с инженерным образованием довольно сложно – расчетные формулы слишком громоздки и подсчет занимает длительное время. Задача по силам только квалифицированным специалистам, a ее решение в быту осуществлено производителями и реализаторами нагревательной электрокабельной продукции.

Опытным путем установлено, что для обогрева трубопроводов достаточно электрокабеля с мощностью 10 Вт на погонный метр при использовании скорлупы 50 мм из пенопластового или пеноплексового утеплителя и диаметре труб не более 50 мм, температура окружающей среды при этом не должна опускаться ниже -30º С.

Для бытовых водопроводов из ПНД стандартным диаметром один или полтора дюйма, оптимальная толщина оболочки утеплителя составляет 30 мм, при использовании канализации понадобится кабель более высокой мощности около 20 Вт на метр или спиральная намотка, при толщине утеплителя 50 мм.

Для наружного обогрева мощность нагревательного кабеля линейно связана с окружающей температурой и состоянием обогреваемых элементов, для трубопроводов ее среднее значение около 20 Вт на погонный метр, на крышах и в водосточных трубах используются мощные резистивные электрокабели до 60 Вт на погонный метр.

Схема подключения греющего кабелей

Рис. 12 Схема подключения одножильного и двужильного кабелей

Схема и подключение к сети греющего кабеля

Любой греющий кабель подключают к терморегулирующему блоку, на котором обозначены контакты для подсоединения термодатчика, нагревателя и внешней электрической сети, при отсутствии обозначений на корпусе всегда можно воспользоваться инструкцией по подключению.

Процедура соединения кабеля с коробкой не представляет особых сложностей, задачу облегчает знание цветовой маркировки: синий и коричневый провода подключают к электрической сети, желто-зеленый провод – к нулевой или заземляющей шине.

Основные способы и виды прокладки

Решая, как правильно уложить кабель в трубопроводной магистрали, исходят из ее назначения, места расположения, наличия дополнительного утепления, мощности обогревателя. При укладке используют линейный и спиральный монтаж, а кабель размещают внутри или на наружных участках водопровода. Основным условием при монтаже является запрет на использование металлических материалов и полимерных липких лент для крепления кабеля, также недопустимо его пересечение с контактированием поверхностей.

Линейный монтаж греющего кабеля

Рис. 13 Линейный монтаж

Линейный монтаж на подземных трубопроводах

Решая, как подключить греющий кабель для водопровода, чаще выбирают линейный монтаж, который относится к основным видам соединения нагревателя с трубопроводом, при этом провод размещают на поверхности и фиксируют липкой лентой.

Существенным недостатком метода является то, что пластиковые трубы обладают низкой теплопроводностью и простым размещением кабеля на их оболочке не всегда удается получить необходимый обогрев.

Более высокой теплоотдачи можно добиться, используя специальные трубы с углубленным внутрь каналом – расположенный в нем электрокабель отдает намного больше тепловой энергии. При монтаже используют липкую ленту из алюминиевой фольги, процесс монтажа нагревателя на подземном трубопроводе состоит из следующих операций:

  1. При линейном монтаже кабель располагают с нижней стороны трубопровода, для этого по всей длине наклеивают полосу алюминиевой фольги – это необходимо для повышения теплоотдачи полимерным трубам, которые обладают низкой теплопроводностью.
  2. Приматывают кабель поперечными отрезками ленты с шагом 300 мм стараясь добиться хорошего натяжения и плотного прилегания без просветов.
  3. Сверху приклеивают алюминиевую ленту по всей длине кабеля, обеспечивая его плотный контакт с поверхностью трубопровода, при наличии термодатчика его провод и измерительный элемент подсоединяют отдельно поперечными стяжками.
  4. Затем кабель по всей длине дополнительно крепят нейлоновыми стяжками (крепление производят при отсутствии плотно прилегающей наружной изоляции) – это предотвратит его отслаивание в случае потери алюминиевым скотчем своих клеящих свойств от высокой температуры или старения в процессе эксплуатации.
  5. По завершении работы одевают на трубопровод теплоизолятор и фиксируют его клеем или стяжками. Если используется два и более проводника, их крепление производят аналогичным способом снизу на некотором расстоянии друг от друга.

Спиральная намотка греющего кабеля

Рис. 14 Спиральная намотка для защиты от замерзания

Спиральная установка на трубы под землей

Спиральная установка позволяет увеличить мощность обогрева на всем протяжении или отдельных участках трубопровода (места расположения запорной арматуры), намотку на подземный пластиковый трубопровод проводят в следующем порядке:

  1. Оборачивают трубу по всей длине расположения кабеля фольгированным скотчем. Определяют по таблице количество (шаг) витков под конкретный диаметр трубы.
  2. Спирально наматывают электрокабель и закрепляют его липкой лентой по всей длине, при необходимости дополнительно фиксируют пластиковыми стяжками с шагом 300 мм, под которыми также прокладывают провода от термодатчика.
  3. Одевают на верх жесткий скорлуповый утеплитель, соединяя его сегменты методом шип в паз и фиксируя сверху скотчем.

Прокладка греющего кабеля внутри трубы

Рис. 15 Внутренний монтаж – переходные тройники

Прокладка внутри трубы

Внутренняя прокладка в трубопроводах является экономичным эффективным способом борьбы с их промерзанием, при этом следует учитывать, что кабель занимает в трубопроводе определенное пространство, уменьшающего его сечение и соответственно напор в магистрали. Поэтому его размещают в трубопроводах диаметром от 1 дюйма и выше на коротких участках по направлению водного потока, при использовании в скважинах эффективна вертикальная укладка.

Для ввода в трубопровод используют специальные фитинги с герметичными прокладками (сальники), сквозь которые пропускают провод, на трубопроводе устанавливают резьбовой отвод для подсоединения арматуры.

Если магистраль заранее монтируется под установку электрического кабеля, используют встроенные тройники с углом отвода для кабеля 30, 45 и 90 градусов. Для внутренней прокладки применяют только саморегулирующийся электрокабель, не имеющий температурного датчика, мешающего потоку жидкости в трубах, его опускают внутрь без фиксации в свободном положении.

Установка нагревательного кабеля на трубу ПНД

Рис. 16 Как устанавливать в трубу ПНД своими руками нагревательный кабель

Наружный монтаж кабеля на поверхностных трубопроводах

В индивидуальном хозяйстве иногда возникает необходимость в утеплении отдельных участков поверхностных трубопроводов из металла, при этом необходимо соблюдать следующие рекомендации:

  1. диаметр изгиба не должен быть менее его 6 диаметрам, а нагрузка на растяжение не более15 – 25 кг в зависимости от модификации.
  2. Температура воздуха при монтаже не должна опускаться ниже -5 С – в большинстве случаев при таких температурных показателях работа с холодным проводом затруднена из-за того, что он становится жестким и плохо гнется, неплотно прилегая к нагреваемой поверхности.

Фиксация электронагревного кабеля

Рис. 17 Наружный монтаж и фиксация электронагревательного кабеля

Виды фиксации нагревательного кабеля

Основной метод фиксации проводов на пластиковых трубопроводах – приклеивание при помощи фольгированного скотча, который располагают под проводом и на его поверхности. Такой же метод можно применить и для крепления к металлическим поверхностным трубопроводам, или воспользоваться помощью изоленты. Во многих случаях пластиковую трубу полностью обматывают металлизированным скотчем – это способствует повышению теплоотдачи и равномерному прогреву всей поверхности.

Во избежание нарушения контакта провода в трубопроводе при потере клеящей лентой своих свойств, его дополнительно фиксируют пластиковыми стяжками, при этом запрещено использовать металлические хомуты без прокладок, острые края которых могут повредить кабельную оболочку.

Подключение греющего кабеля к сети

Рис. 18 Подсоединение к питающему напряжению с помощью термоусадочных трубок

Подключение греющего кабеля к сети и управление температурой

На рынке чаще всего можно встретить модификации кабельных нагревателей в комплекте терморегуляторами, при этом длина кабеля, который подключен к нагревательным элементам через специальные герметичные муфты, не превышает 3 – 5 метров.

При обогреве трубопроводов терморегулятор устанавливают в удобном защищенном от вредных факторов окружающей среды месте как можно дальше (жилой дом), при этом возникает необходимость в герметичном соединении короткого кабеля с длинным проводом, идущим от дома. Для этого используют бытовой фен, специальные муфты и зажимы, монтажные работы проводят следующим образом:

  1. Обрезают проводники соединяемых кабелей на разном расстоянии (лесенкой) и освобождает от изоляции на длину 10 мм.
  2. Одевают на каждый проводник термоусадочные муфты, сверху на кабеле размещают общую муфту большого диаметра.
  3. Вставляют концы проводов в гильзы и зажимают с одной стороны плоскогубцами, после ввода вторых концов гильзу обжимают и с другой стороны.
  4. Натягивают на провода внутренние муфты малого диаметра и обогревают их феном, после сжатия одевает на место соединения наружную муфту и также греют ее феном.
  5. В саморегулирующихся кабелях необходимо герметизировать два конечных провода, для этого их обрезают лесенкой, одевают наверх специальную термоусадочную муфту с закрытым торцевым концом и нагревают ее феном.

Для управления температурой нагрева используется термостатический регулятор, который размещают в удобном месте недалеко от электрического щитка, для повышения безопасности в его цепь устанавливают автоматические отключающие устройства УЗО, размыкающие цепь при возникновении в линии короткого замыкания.

Терморегуляторы для греющего кабеля

Рис. 19 Терморегуляторы, к которым подсоединен нагревательный кабель

Терморегуляторы и датчики для греющего кабеля

Терморегуляторы позволяют в несколько раз сократить расходы на электроэнергию при использовании кабельных подогревателей, с их помощью можно настроить пределы температур включения и отключения в зависимости от сфер применения.

Выпускаемые терморегуляторы в зависимости от их назначения делят на несколько групп:

Основное отличие всех видов терморегуляторов – температурные пороги срабатывания, при использовании в скважинах температуру включения устанавливают в пределах +2 – +3 градуса, отключения – +10 С, для экономии электроэнергии пороговые значения можно понижать. В наружные системы для борьбы с обледенением крыш устанавливают термодатчики с порогами срабатывания от -15 до +5 С.

Терморегуляторы изготавливают в виде ручных или сенсорных устройств, при использовании нескольких проводных систем обогрева устанавливают многоканальные устройства, температурный порог которых меняется в широких пределах.

Выпускаемые промышленностью термические датчики с двумя проводами и трубкой на конце отличаются принципом действия, наиболее популярны резистивные и полупроводниковые виды. Принцип работы первых основан на изменении электрического сопротивления резистора в зависимости от температуры, в полупроводниковых устройствах при изменении температурного режима меняются характеристики p-n-перехода.

В обоих случаях проходящий через резистор или полупроводник электрический ток меняет свое значение от температуры, а электрический сигнал от датчика управляет работой электронной схемы, подающей питание на нагревательный кабель.

Следует отметить, что современные полупроводниковые устройства работают в широком линейном диапазоне температур от -55 до +150 С, имеют высокую точность измерений около 2% и реакцию на изменение температур в 0,125 С.

Способы теплоизоляции греющих кабелей

Рис. 20 Способы теплоизоляции

Теплоизоляция греющих кабелей

При укладке снаружи обязательно используют тепловую изоляцию – она предотвращает уход тепла от кабеля в окружающую среду, повышая тем самым эффективность обогрева. При погружении в землю используют жесткие виды водостойких изоляционных скорлуп из пенопласта, пеноплекса или пенополиуретана.

При наружной прокладке трубопроводов на их изоляцию не оказывается давление землей, можно смонтировать канализационный вход в дом с подогревом, используя мягкие материалы – вспененный полиэтилен, все виды минеральных ват, стекловату. Также следует учитывать, что толщина защитной оболочки утеплителя при наружной прокладке должна быть больше подземного варианта.

На что обратить внимание при выборе греющего кабеля

При выборе греющего кабеля для труб учитывают следующие факторы:

Таблица зависимости мощности греющего кабеля

Рис. 21 Таблица зависимости мощности нагревателя от диаметра трубы и толщины изоляции

Использование греющего кабеля для канализации и водопровода является наиболее эффективным методом борьбы с обледенением, ведь любая тепловая изоляция не обогревает трубопровод, а лишь увеличивает время его замерзания. Появившиеся в последнее время на строительном рынке саморегулирующиеся кабели чуть дороже и более эффективны по сравнению с резистивными устройствами, они являются оптимальным вариантом при опускании в водопровод.

Источник: montagtrub.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.