Резистивные
Этот тип кабеля является самым простым по своей конструкции. Проводник изготовлен из сплава с высоким сопротивлением, и при прохождении по нему электрического тока выделяется тепло.
Типы кабелей
Они бывают с одной или двумя жилами. Одножильные кабели реже используются — по той простой причине, что они требуют «петлевой» схемы, т.е. оба конца кабеля должны встречаться в одном месте — у источника питания. При обогреве водопровода этого не всегда легко добиться, а зачастую и вовсе невозможно.
Двухжильный в этом отношении более практичен — на одном конце такой кабель подключается к сети, а на другом устанавливается контактная муфта, обеспечивающая замыкание цепи.
Один проводник может выступать в качестве источника тепла, в этом случае второй проводник служит только для обеспечения проводимости. В некоторых кабелях оба проводника обладают способностью нагреваться — мощность таких устройств гораздо выше.
Проводники защищены прочной, обычно многослойной изоляцией и контуром заземления — экраном. Внешний слой изготовлен из прочной, устойчивой к внешним воздействиям оболочки из ПВХ (поливинилхлорида).
Положительные характеристики:
У резистивных кабелей есть свои недостатки:
— Для экономичной работы такой системы горячего водоснабжения потребуется приобретение и установка дополнительного оборудования, такого как датчики температуры, контроллеры и автоматы, которые будут поддерживать температуру на необходимом уровне, включая электроэнергию по мере необходимости.
— Кабель продается по метражу, а концевая муфта должна быть установлена в производственных условиях. Не разрезайте кабель самостоятельно.
С терморегулятором
Если ваша вода поступает из скважины, она никогда не будет иметь температуру +13°C. Это означает, что нагрев будет работать постоянно, даже весной и летом.
Конечно, вы можете отключить кабель летом, но весной и осенью этого делать не стоит из-за возможности внезапных заморозков.
Если вы хотите платить меньше за обогрев водопроводной системы, лучше выбрать терморегулятор. Даже если вы планируете установить саморегулирующийся нагревательный кабель. В основном, спецификация такова: он включается при +3°C и выключается при +13°C.
В таком случае требуется термостат. Установите на нем температуру отключения около +5°C. Затраты на обогрев трубопроводов снижаются во много раз. В то же время значительно увеличивается срок службы нагревательных кабелей — они имеют определенный ресурс часов работы. Чем меньше они работают, тем дольше они прослужат.
терморегулятор
Подключения термостата
При установке системы водяного отопления с термостатом необходимо также установить датчик температуры. Он должен быть установлен на трубе таким образом, чтобы на него не влияла температура от греющего кабеля.
Сам терморегулятор должен быть установлен в помещении. Он подключается к сетевому предохранителю и, предпочтительно, к УЗО (устройство защитного отключения).
Потребляемая мощность греющего кабеля невелика, поэтому можно взять автомат около 6 А, номинал УЗО выбрать ближайший большой, который выдерживает ток утечки до 30 мА.
Подключите нагревательный кабель для водопроводных труб к соответствующим клеммам на корпусе термостата. Если имеется более одной ветви, они подключаются параллельно. Датчик температуры подключен к соседним контактам. Каждый термостат маркирован, чтобы вы могли видеть, что и куда нужно подключить.
Прокладка и подключение
Монтаж греющего кабеля может осуществляться двумя способами – наружным и внутренним. В первом случае происходит монтаж вдоль трубы (изделие может крепиться изолентой или обматываться вокруг водопровода), во втором – прокладывается внутрь.
Скрытая укладка внутри трубы
Внутренний монтаж подойдет не всем трубам
Важно, чтобы диаметр водопровода был не ниже 40 мм. При меньшей величине из-за своих габаритов кабель будет препятствовать свободному потоку воды
Также сложно разместить обогрев чересчур протяженной трассы. Поэтому саморегулирующийся кабель подойдет для участков длиной несколько метров.
Намного проще выполнять прокладку на вертикальных участках труб, двигаясь сверху вниз. Для выполнения процедуры используют тройник и уплотнительную муфту, которая исключает соскальзывание провода. В некоторых ситуациях внутренняя установка рациональнее наружной.
Разместить провод внутри и подключить к источнику переменного тока – нетрудно. Намного сложнее его собрать. Воспользуйтесь инструкцией с последовательностью действий, описанных ниже:
- Снимите изоляцию.
- Расплетите оплетку.
- Удалите уголок.
- Подготовьте уплотнительную муфту.
- Выполните обсадку муфты, используя фен.
- Склейте концы муфты.
- Наденьте колпачок.
- Зачистите герметичный конец.
Открытая наружная укладка
Для выполнения линейного монтажа саморегулирующегося кабеля вдоль трубы потребуется меньше усилий. Провод может фиксироваться к трубе при помощи пластиковых хомутов, способных выдерживать высокие температуры либо стекловолоконной самоклеящейся ленты. Крепежные элементы нужно устанавливать на расстоянии не менее 30 см. Запрещено применять металлические детали. Чтобы высчитать длину провода, не нужно быть математиком: она должна равняться длине трубы, которую планируете обогревать.
Краткая инструкция:
- Закрепите кабель на трубе.
- Приклейте алюминиевую ленту или установите хомуты.
- Установите теплоизоляцию.
- Зафиксируйте ее на трубе.
Если трубы погружены в грунт, то кабель размещают где-то сбоку, а не сверху или снизу.
Помимо линейного монтажа, может использоваться спиральный. В таком случае кабель наматывается вокруг трубопровода по всей длине, используется равномерный шаг. Преимущество такого метода – обеспечивается максимальный контакт с поверхностью трубы, недостаток – повышается расход материалов. Вариант уместен для труб среднего или большого сечения, которые используются в канализационных и водосточных системах. Впрочем, он нередко применяется для нагревания обычных водопроводов.
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.
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:
- 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.
- 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.
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.
Саморегулирующий проводник бывает экранированный и неэкранированный:
- 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.
- Неэкранированный — изделие не имеет защитную оболочку. Используется для обогрева бытовых трубопроводов, не укладывается на открытом воздухе, где возможно воздействие агрессивных сред.
- Наружная полиолефиновая оболочка.
- Оплетка из луженной медной проволоки.
- Изоляция из эластомерного термопластика.
- Полиэфирная оболочка.
- Полупроводящая саморегулирующая матрица.
- Медные жилы.
- Наружная полиолефиновая оболочка.
- Внутренняя полиэфирная оболочка.
- Полупроводящая саморегулирующая матрица.
- Медные жилы
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.
Как установить и подключить резистивный провод своими руками
Для монтажа чаще выбирают линейный способ, при котором провод размещается и фиксируется снаружи трубы. Если она пластиковая, то материал низкой теплопроводности — получить хороший обогрев возможно, соблюдая в точности технологию. Высокая теплоотдача получается с использованием специальных труб с заглубленным каналом под обогревательный провод.
Линейное крепление нагревательного элемента осуществляется в такой последовательности:
- Снизу по всей длине полимерного трубопровода наклеивают алюминиевую фольгу полосой — это повышает теплоотдачу. С металлическими трубами проделывать подобное нет необходимости. Их очищают от ржавчины и всего, способного повредить изоляцию.
- Протягивают провод. Через каждых 30 см его приматывают клейкой лентой. Если мощности одного провода недостаточно, прокладывают 2 или больше параллельно, но с промежутком между ними.
- Сверху вдоль трубопровода наклеивается алюминиевая лента. Стараются обеспечить плотный контакт кабеля и трубы. Провода термодатчика и он сам прикрепляются отдельно поперечными лентами.
- Дополнительно электрокабель фиксируют пластиковыми хомутами, если не предусмотрена плотная наружная теплоизоляция. Они в случае отслаивания алюминиевой фольги будут удерживать провода.
- По завершении монтажа устанавливают теплоизолятор, стягивают хомутами.
Второй способ установки греющего кабеля для водопровода — спиральный. Его применение увеличивает нагрев на всем протяжении или в особо опасных местах ввода в дом, расположения кранов. Провод укладывают аккуратно, без резкого изгибания.
Спиральный способ установки греющего кабеля.
Работа выполняется в таком порядке:
- пластиковую трубу обматывают по всей длине металлизированным скотчем;
- спиралью наматывают электрокабель;
- закрепляют клейкой лентой на всем протяжении;
- хомутами фиксируют термодатчик и его провода;
- устанавливают утеплитель, закрепляют стяжками.
Спиральную намотку электрокабеля удобнее сначала сделать свободной, с провисанием, затем постепенно виток за витком подтягивать, добиваясь плотного контакта с трубой. Одновременно проводят фиксацию провода. Расстояние между витками — 4-5 см. На входе коммуникаций в дом, в местах установки запорной арматуры наматывают более плотно.
Существует тонкость в установке термодатчика — его изолируют от электрокабеля, а от трубы не нужно. Терморегулятор монтируют в помещении рядом с электрощитом или в нем, если прибор со специальным креплением. Подключают к сети через автомат мощностью 6 А. Желательно установить УЗО ближайшего большего номинала с током утечки 30 мА. Кабель и датчик подключают согласно схеме на терморегуляторе.
Саморегулирующиеся нагревательные кабели
Саморегулирующиеся нагревательные кабели DEVI используются для защиты трубопроводов от замерзания, для поддержания температуры горячей воды, а также для стаивания льда и снега в желобах и водостоках.Принцип работы саморегулирующегося кабеля
Между двумя параллельными медными проводниками кабеля по всей его длине находится температурозависимый элемент сопротивления – полимер с угольной пылью. При подключении проводников к напряжению 220 В, ток проходит через этот элемент сопротивления и нагревает его.
При нагреве полимера происходит его расширение, увеличивается расстояние между угольной пылью и, соответственно, увеличивается сопротивление. Это приводит к уменьшению тока и снижению нагрева/мощности. Это объясняет эффект саморегулирования.
Управление мощностью происходит независимо по всей длине кабеля в соответствии с температурой окружающей среды каждого участка кабеля. При увеличении температуры среды выделяемая мощность кабеля снижается.
Благодаря этой возможности саморегулирования предупреждается перегрев отдельных участков кабеля, так же как при его перекрещивании или соприкосновении с другим кабелем. Благодаря параллельной подаче напряжения на весь нагревательный кабель он может быть укорочен в любом месте. Это облегчает проектирование и установку на объекте.
Необходимо соблюдать максимально допустимую мощность для различных температур возможных при включении кабеля. Диаметр изгиба кабеля должен быть не менее 50 мм
Кабель может быть изогнут только по плоской стороне.
Для уменьшения потребления электроэнергии, мы настоятельно рекомендуем при длине кабеля более 3 м включать его, используя терморегуляторы Devireg.
ВНИМАНИЕ!
Есть несколько различных типов саморегулирующихся кабелей. 1
Devi-iceguard используется для систем снеготаяния на крышах и в водостоках 2. Devi-pipeguard используется для всех типов холодных труб для защиты от замерзания и затвердевания вязких жидкостей в трубопроводах.
Подогрев внутри системы
Греющий кабель внутри канализационной трубы применяют довольно давно. По своему строению это электрокабель, где сопротивлением регулируют режим температуры внутри сети. В нем используют известное свойство металлопроводников, это нагревание при пропуске через себя электричества. При этом, с повышением сопротивления поднимается уровень нагрева.
Из сказанного становится понятно, что греющий кабель для канализационных труб должен оснащаться хорошей гидроизоляцией, ведь он постоянно находятся в воде.
Кабель, который прокладывают внутри, устроен так:
- проводник из металла для подогревания;
- жилы, заключенные внутри теплостойкой изоляции;
- еще один слой изоляции из фторопласта;
- медный экран;
- внешний слой изоляции.
Помимо этого, приспособление для протяжки внутри сливной конструкции, содержит температурный регулятор. Он предотвращает перегрев на механизме и позволяет сэкономить электроэнергию.
Надежность нагревательного кабеля
Надежность саморегулирующего кабеля напрямую зависит от качества греющей матрицы (полупроводниковый материал между токоведущими жилами). Чем ниже качество, тем быстрее она стареет – как следствие уменьшается удельное тепловыделение и саморегулирование. Срок службы такой матрицы низкого качества 3-4 года.
Проверенные производители, заботящиеся о своей репутации, такие как Fujikura, Pentair, Devi, Hemstedt используют качественные материалы для производства. Это конечно же выражается в более высокой цене, но его работа на протяжении всего срока службы (15…20 лет) того стоит.
Как работает греющий кабель?
Греющий или горячий кабель представляет собой систему обогрева труб, уложенных в толщу грунта. Электрокабель в изолирующей оболочке закрепляют на трубе и подключают к электропитанию. Труба нагревается, в результате сточные воды приобретают стабильно высокую температуру, что надежно защищает их от замерзания.
Различают кабель для наружного обогрева трубы или внутреннего. Первый укладывают снаружи конструкции, а второй – внутри. Считается, что наружный монтаж произвести проще, чем внутренний, поэтому он более востребован. Помимо наружного кабеля используют также греющую пленку.
Обогрев с помощью пленки для канализационных систем применяется не часто. Материалом приходится оборачивать всю трубу, что усложняет монтаж, но обеспечивает равномерный прогрев
Этим материалом полностью оборачивают конструкцию, затем его закрепляют. Пленка дает более равномерный обогрев трубы, чем кабель, она имеет меньшую мощность, что позволяет несколько снизить эксплуатационные расходы.
Для обогрева труб можно использовать кабель трех видов:
- саморегулирующийся;
- резистивный;
- зональный.
Саморегулирующийся кабель считается исключительно удобным вариантом, поскольку он может в автоматическом режиме изменять температуру нагрева в зависимости от климатических условий. Сопротивление кабеля уменьшается, если грунт нагревается сильнее, и увеличивается при снижении температуры.
Саморегулирующийся кабель наиболее востребован в современных условиях, поскольку укладывать его просто, он более надежен и не требует дополнительных элементов для монтажа
Такое изменение режима работы снижает общую мощность системы, т.е. позволяет экономить электроэнергию. Причем изменение сопротивления может быть различным на отдельных участках трубопровода. В результате получается более высокое качество прогрева, сам саморегулирующийся кабель прослужит дольше, и нет необходимости в установке терморегуляторов.
Резистивный кабель такими способностями не обладает, но отличается по сравнению с саморегулирующимися системами более умеренной ценой. При монтаже кабеля этого типа понадобится установить набор температурных датчиков и терморегуляторов, чтобы обеспечить изменение режима работы системы при перемене погоды.
Резистивный кабель стоит меньше, чем саморегулирующиеся аналоги. Если выбран этот вариант, необходимо тщательно рассчитать подходящую удельную мощность, чтобы предотвратить перегрев
Если этим требованием пренебречь, возрастает риск перегрева кабеля и его поломки. Зональный кабель также не имеет способности регулировать сопротивление, но эта система генерирует нагрев не по всей длине, а только на отдельных участках. Такой кабель можно разрезать на отдельные фрагменты, что удобно при монтаже трубопроводов сложной конфигурации.
Он также широко применяется при монтаже металлической канализации или для обогрева емкостей. Стоит отметить, что обогрев конструкций, заглубленных в грунт – не единственная сфера использования греющего кабеля. Его также используют для обогрева труб, проложенных на поверхности или в помещениях, которые не отапливаются.
Иногда кабель используют только для отдельных участков трубопровода, например, частей, выходящих на поверхность. Системы, которые монтируют внутри трубы, используют относительно редко. Чаще всего они применяются, если трубопровод уже уложен в грунт, и монтаж наружного кабеля потребовал бы объемных земляных работ.
Так установка внутреннего кабеля обойдется значительно дешевле. Но такие кабели обычно рекомендуется применять только внутри труб малого диаметра, поскольку мощность у них невелика.
Она варьируется в пределах 9-13 Вт/м, чего для больших канализационных труб, как правило, недостаточно. Длина такого кабеля, по понятным причинам, должна быть равна протяженности трубы. Внутренний греющий кабель изготавливают только саморегулирующегося типа.
Как подобрать правильный кабель?
При выборе подходящего горячего кабеля необходимо определиться не только с его типом, но и правильно подобрать его мощность.
При этом необходимо учесть такие параметры, как:
- назначение конструкции (для канализации и водопровода расчеты выполняются по-разному);
- материал, из которого выполнена канализация;
- диаметр трубопровода;
- особенности участка, который предполагается обогревать;
- характеристика используемого теплоизоляционного материала.
На основании этих сведений рассчитывают теплопотери на каждый метр конструкции, выбирают тип кабеля, его мощность, после чего определяют подходящую длину комплекта. Расчеты можно выполнить с помощью специальной формулы, по расчетным таблицам или с использованием он-лайн калькулятора.
Расчетная формула выглядит так:
Qтр – теплопотери трубы (Вт); – коэффициент теплопроводности утеплителя; Lтр – длина обогреваемой трубы (м); tвн – температура содержимого трубы (C), tнар – минимальная температура окружающей среды (C); D – наружный диаметр коммуникаций с учетом утеплителя (м); d – наружный диаметр коммуникаций (м); 1,3 – коэффициент запаса
Когда теплопотери рассчитаны, следует вычислить длину системы. Для этого полученное значение нужно разделить на удельную мощность кабеля нагревательного устройства. Результат следует увеличить, учитывая обогрев дополнительных элементов. Мощность кабеля для канализации стартует с 17 Вт/м и может превышать 30 Вт/м.
Если речь идет о канализационных трубопроводах из полиэтилена и ПВХ, то 17 Вт/м – это максимальная мощность. Если использовать более производительный кабель, то высока вероятность перегрева и повреждения трубы. Сведения о характеристиках изделия можно найти в его техническом паспорте.
С помощью таблицы подобрать подходящий вариант немного проще. Для этого сначала нужно выяснить диаметр трубы и толщину теплоизоляции, а также предполагаемую разницу между температурой воздуха и содержимого трубопровода. Последний показатель можно найти с помощью справочных данных в зависимости от региона.
На пересечении соответствующей строки и столбца можно найти значение теплопотерь на один метр трубы. Затем следует вычислить общую длину кабеля. Для этого размер удельных теплопотерь, полученный из таблицы, нужно умножить на длину трубопровода и на коэффициент 1,3.
Таблица позволяет найти размер удельных теплопотерь трубы конкретного диаметра с учетом толщины теплоизоляционного материала и условий функционирования трубопровода (+)
Полученный результат следует разделить на удельную мощность кабеля. Затем нужно учесть влияние дополнительных элементов, если такие имеются. На профильных сайтах можно найти удобные он-лайн калькуляторы. В соответствующие поля нужно ввести необходимые данные, например, диаметр труб, толщину утеплителя, температуру окружающей среды и рабочей жидкости, регион и т.п.
Такие программы обычно предлагают пользователю дополнительные возможности, например, помогают рассчитать необходимый диаметр канализации, размеры слоя теплоизоляции, тип утеплителя и т.п.
Опционально можно подобрать тип укладки, выяснить подходящий шаг при монтаже греющего кабеля спиралью, получить список и количество комплектующих, которые понадобятся для укладки системы.
Подбирая саморегулирующийся кабеля важно правильно учесть диаметр конструкции, на которую он будет установлен. Например, для труб диаметром 110 мм рекомендуется брать маркуLavita GWS30-2 или аналогичный вариант другого производителя
Для трубы на 50 мм подойдет кабель Lavita GWS24-2, для конструкций диаметром 32 мм – Lavita GWS16-2 и т.д.
Сложные расчеты не понадобятся для канализации, которая используется не часто, например, на летней даче или в доме, которым пользуются, лишь изредка. В такой ситуации просто берут кабель мощностью 17 Вт/м с длиной, соответствующей размерам трубы. Кабель такой мощности можно использовать и снаружи, и внутри трубы, при этом устанавливать сальник необязательно.
При выборе подходящего варианта греющего кабеля следует соотнести его производительность с расчетными данными по вероятным теплопотерям канализационной трубы
Для прокладки греющего кабеля внутри трубы выбирают кабель со специальной защитой от агрессивного воздействия, например, DVU-13. В отдельных случаях для монтажа внутри используют марку Lavita RGS 30-2CR. Это не совсем верное, но допустимое решение.
Такой кабель предназначен для обогрева кровли или ливневой канализации, поэтому защитой от разъедающих веществ он не снабжен. Его можно рассматривать лишь как временный вариант, поскольку при длительном использовании в неподходящих условияхкабель Lavita RGS 30-2CR неизбежно сломается.
