Особенности данной системы обогрева
Обогревающий кабель для труб водоснабжения устроен следующим образом.
- Жила внутри. Это основной элемент обогревателя для магистрали водоснабжения. Он изготовлен из сплава, который отличается высоким электросопротивлением.
- Защищающее покрытие основной жилы. Производиться из изолирующего полимера, оснащенного цельным алюминиевым экраном. Так же эту роль может играть экранизирующая сетка из медной проволоки.
- Общее защитное покрытие обогрева для труб водоснабжения обязано создавать надежную защиту составляющих элементов конструкции от влияния окружения.
Для труб водоснабжения можно купить разнообразные виды обогревающих систем. В строительных магазинах их выбор очень широк. Цена складывается, исходя из количества жил внутри.
Как устроен
Если вы хотя бы немного знакомы с электрическим током, то должны знать, что прохождение электрического тока по любому проводнику, связано с выделением тепла на этом проводнике. Количество выделенного тепла прямо пропорционально электрическому сопротивлению проводника и описывается законом Джоуля-Ленца.
В контексте статьи, для нас в этом законе важно, что чем больше сопротивление проводника, тем больше тепла выделится на нём при прохождении электротока. Именно это физическое свойство легло в основу работы и конструкции резистивного кабеля
Само его название, резистивный, происходит от слово резистор (сопротивление)
Именно это физическое свойство легло в основу работы и конструкции резистивного кабеля. Само его название, резистивный, происходит от слово резистор (сопротивление).
По конструкции резистивный кабель это тонкие металлические жилы, изготовленные из материала с большим электрическим сопротивлением. Жилы очень тонкие. В конструкции кабеля их может быть либо две, это двухжильный резистивный кабель, либо одна, это одножильный резистивный кабель.
Для электрической безопасности, как положено по правилам ПУЭ, жилы кабеля окружены материалом, не пропускающим электричество. Этот диэлектрик называется изоляцией кабеля. Кроме диэлектрических свойств, изоляция резистивного кабеля имеет отличную устойчивость к высоким температурам. Это понятно, так как кабель в нормальном рабочем процессе греется.
Кроме тепла, прохождение электрического тока по проводнику, создает вокруг проводника электромагнитные поля, которые являются помехами в работе многих электрических приборов и от части, вредны для человека. Для снижения влияние этих полей, резистивный греющий кабель, помещают в металлическую оплётку. Она же (оплётка) усиливает механическую защиту тонкой жилы кабеля.
Стоит отметить и это важно, что электрические помехи двухжильного резистивного кабеля, значительно ниже одножильного. Связано это с разнонаправленными магнитными полями двух жил, которые гасят друг друга при работе кабеля
Всю описанную выше конструкцию резистивного кабеля помещают в единую оболочку, которая завершает герметичную конструкцию греющего кабеля( 3, 4 на фото). Изготавливают оболочку из термостойких полимерных материалов.
Обратите внимание, что в конструкции самых дешевых одножильных резистивных кабелей, может не быть металлической оплётки (2). Просто, одна металлическая, чаще стальная, жила покрытая термостойким пластиком
Самый дешевый кабель без экрана продается на отрез и стоит около 100 рублей за метр.
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
Шкафы управления электрообогревом кровли и открытых площадок (ШУЭОк, ШУк)
Шкафы управления электрообогревом трубопроводов и резервуаров (ШУЭОт, ШУт, ШУЭОр, ШУр)
Обогреваемый шкаф управления обогрева с утеплением
5. Способы монтажа
Как показывает практика, греющий кабель допустимо монтировать не только поверх трубы, но и вовнутрь.
Наружный монтаж
Для такого вида монтажа подходит любой вид проводника. Преимущество такого способа заключается в:
- Его простоте и возможности выполнить укладку самостоятельно;
- При таком расположении нагревателя, пропускная способность трубы никак не меняется, чего не скажешь о внутреннем монтаже.
В зависимости от диаметра обогреваемой трубы и особенностей местного климата, кабель рекомендовано прокладывать несколькими способами:
- Кабель достаточной мощности допустимо просто плотно примотать к трубе маленького диаметра с помощью специального скотча. Такой монтаж подходит для регионов с умеренным климатом;
- Для регионов с более суровым климатом, лучше укладывать кабель, обматывая его вокруг трубы. Чем ниже опускается температура зимой, тем меньшим должно быть расстояние между витками. Такой способ укладки используется и при необходимости обогрева труб среднего и большого диаметра;
- Не забывайте, что если вы используете резистивный кабель, то дойдя до конца трубы, нужно вернуть его конец в начало обмотки, так как подключать источник тока необходимо к обоим концам;
- При этом нужно избегать наложения витков кабеля. Это может привести к перегреву;
- Средний шаг между витками рекомендован примерно 5 см;
- Кабель обязательно нужно плотно примотать к трубе, не допуская его провисания или отставания от поверхности.
Перед монтажом поверх труб, нужно подготовить их поверхность. Металлические трубы нужно очистить от ржавчины и прочих загрязнений. Пластиковые можно обернуть фольгированным скотчем, что обеспечит их равномерное нагревание по всей длине.
Внутренний монтаж
Целесообразно выбирать такой способ при достаточном диаметре труб (сечением более 40 мм), чтобы не уменьшать их пропускную способность или когда трубопровод уже залит слоем бетона или битума, и просто нет возможности реализовать наружную обмотку. Одножильные резистивные проводники не пригодны для внутреннего монтажа
При выборе саморегулируемого кабеля обязательно обращайте внимание на материал наружной изоляции, который не должен выделять вредных веществ и быть устойчивым к воздействию щелочей. Также кабель должен иметь соответствующий класс защиты – не менее IP68
Сам монтаж производиться путем ввода кабеля в трубу на нужную длину. Конец, который будет подключаться к сети, выводиться через тройник, который накручивается в месте вывода. Чтобы система была герметичной, следует использовать специальную муфту, элементы которой следует надеть на кабель в порядке, изображенном на рисунке.
Стоит отметить, что внутренний способ монтажа имеет несколько ограничений:
- Трубы не должны иметь механических соединений;
- Кранов;
- Поворотных элементов.
Как выбрать греющий кабель
Греющий кабель — тепловыделяющий кабель, предназначенный для обогрева конструкций и оборудования. Особую популярность приобрел в промышленности, где имеется необходимость в обогреве или защите от замерзания трубопроводов и технологических объектов. Часто применяется и в быту: обогрев полов, защита труб от замерзания, системы антиобледенения кровли в частных домах.
Выбор греющего кабеля зависит от области его применения. Для использования в жилых помещениях применяют двухжильные экранированные изделия как резистивного, так и саморегулирующего типа с полимерной изоляцией и оболочкой из бесшовного полиэтилена. А для подогрева, например, подземной канализации или устройства системы дренажа, экран не обязателен. Здесь главный критерий выбора – надежность и устойчивость к внешним воздействиям. Таким критериям соответствует саморегулирующий греющий кабель, характеристики которого такие: он не перегревается, частичное его повреждение не приводит к выходу из строя всей системы.
Для укладки в особо тяжелых условиях, например, на открытых площадях, для подпочвенного нагрева или во взрывоопасных зонах применяют кабели с бронью. Такие кабели покрыты снаружи цельной нержавеющей оболочкой, которая защищает от коррозии и грызунов.
Расчет мощности греющего кабеля производят индивидуально для конкретной ситуации.
- греющий кабель, мощность которого 35-60 Вт / м, используют для подогрева пластиковых желобов,
- мощность 50-70 Вт / м нужна для металлических подвесных желобов,
- металлические водостоки на кровле обогреваются кабелем мощностью 50-100 Вт / м.
Более точно рассчитать мощность кабеля можно, зная данные по теплоизоляции и конструкции крыши.
- на трубах малых диаметров достаточно 16-24 Вт при наружном монтаже кабеля, и всего 13 Вт при укладке внутри трубы,
- на трубах больших диаметров требуется 30-40 Вт при монтаже снаружи и всего 13 Вт для внутреннего монтажа.
Про характеристики греющего кабеля
Работа кабеля основывается на преобразовании электрической энергии в тепловую, и основной его характеристикой является мощность (чем выше мощность, тем больше теплоотдача).
Кабель состоит из:
- Внутренняя токопроводящая жила (сплав металлов с высоким электрическим сопротивлением).
- Оплетка токопроводящей жилы из полимера и проволочная оплетка из меди или алюминия.
- Оболочка из ПВХ от внешнего воздействия.
Производители выпускают линейку ассортимента из несколько видов кабелей с разными техническими характеристиками и конструктивными особенностями, в том числе кабели с одним или двумя жилами, с экраном или без. От этого зависит и цена самого кабеля. Наиболее дешевый — одножильный неэкранированный кабель (имеет минус — подверженность механическому воздействию).
Какой греющий кабель лучше? Про принцип действия
Греющие кабели разделяют на несколько видов и используют в соответствии со стоящими задачами. Резистивные кабели используют для систем теплых полов в домашних условиях и на улице, а также для обогрева труб диаметром не более 4 см. Следуя рекомендациям производителя, его можно уложить на любую поверхность. При правильном монтаже гибкого резистивного кабеля вы получите равномерный обогрев помещения. В остальных случаях: обогрев кровли, трубы большого диаметра, пандусы, промышленный обогрев, рекомендовано использовать саморегулирующийся кабель с применением специальных термостатов и датчиков для измерения внешней температуры и своевременного включения обогрева.
Резистивный кабель:
Наиболее простой и недорогой в производстве кабель, который отличает высокое удельное тепловыделение, из плюсов — сохранение технических характеристик на протяжении всего срока эксплуатации. Поскольку кабель имеет постоянную мощность, в продажу он поступает готовыми секциями фиксированной длинны. Это накладывает свои ограничения: нельзя укорачивать готовую секцию, это приводит к повышению тепловыделения вдвое, перегоранию изоляции и выходу из строя всей системы.
Теплоизоляция греющих кабелей
Вне зависимости от типа кабеля, необходимо произвести утепление. Теплоизоляция монтируется поверх нагревательной системы и водопроводной трубы. Если водопровод вместе с греющим кабелем не поместить в герметичный «кокон», обогрев пойдет во все стороны, то есть большей частью в воздух.Толщину теплоизоляционного слоя выбирают в зависимости от внешних факторов. Предположим, для монтажа в грунт достаточно и 20-30-миллиметрового слоя, тогда как для надземного исполнения потребуется утеплитель не менее 50 мм в толщину
В качестве надежных и эффективных утеплителей выступают пенополистирол или вспененный полиэтилен. Они устойчивы к влаге и создают некоторую защитную амортизацию для трубы, однако также нуждаются в защите.
По этой причине часто используют конструкцию «труба в трубе», когда водопроводные трубы, расположенные в грунте или на воздухе, вместе с утеплителем помещают внутрь еще одной трубы большего диаметра.
1. Для чего нужен греющий кабель?
Кто-то скажет, что использовать нагревательный кабель для предотвращения замерзания труб дорого и нерационально. И гораздо логичнее узнать, на какую глубину промерзает грунт при самых низких температурах в вашем регионе, и просто напросто углубить траншею на нужную величину. Так-то оно так, но далеко не всегда есть возможность углубиться на 1,5-1,7 метра. Например:
- Если вы копаете траншеи для прокладки труб самостоятельно в целях экономии или просто вам нравится лично все контролировать, то потребуются немалые физические усилия. Ведь есть разница – углубляться на 0,5 метра или на 1,5?
- Далеко не всегда грунт на местности по своему составу является прочным и однородным. Можно наткнуться в процессе работ на твердые породы;
- Если местность заболоченная, то в сезон дождей или таяния снега, уровень грунтовых вод может сильно подниматься, что приведет к затоплению коммуникаций. Причем этот процесс будет регулярным, отрицательно скажется на состоянии водопровода и непременно приведет к его разрушению;
- В регионах, где температура зимой сильно опускается, даже значительное заглубление траншеи не всегда может предотвратить локальное промерзание;
- Место ввода труб в дом все равно останется незащищенным;
- И, в конце концов, а если водопровод уже окончательно смонтирован и закопан, а проблема обнаружилась недавно? Гораздо проще, и в данном случае дешевле, будет выполнить монтаж греющего кабеля вовнутрь труб, нежели раскопать все, демонтировать, углубить и собрать заново.
Отсюда следует, что иногда использование нагревательного кабеля является неизбежной необходимостью.
В целом область применения включает в себя несколько основных направлений:
- Для частных нужд – обогрева водопроводов и канализации, предотвращения замерзания кровли. В последнем случае кабель прокладывается в местах формирования сосулек и ледяного покрова. Благодаря этому нет необходимости регулярно чистить крышу. Основным элементом системы «теплый пол» так же является греющий кабель;
- Для коммерческих – обогрев труб или систем пожаротушения;
- Для промышленных – когда проводятся работы повышенной опасности, или есть необходимость обогреть различные жидкости в больших резервуарах. Например, нефтепродукты или другие химические соединения.
Нюансы прокладки и подключения
При использовании термокабеля для обогрева труб существует два варианта прокладки. Это внешний и внутренний. При внешнем способе кабель прокладывается вдоль трубы либо укладывается на трубу спиралью. Внутренний же метод позволяет обогреть трубы малого диаметра проложенные в труднодоступных местах. Такой метод укладки позволяет контролировать температуру воды в трубопроводе без вскрытия грунта.
Внешний монтаж
Внешний монтаж проще внутреннего и чаще всего его используют во время непосредственного монтажа коммуникаций. Метод заключается в прокладке кабеля непосредственно на поверхности труб.
В зависимости от требуемой теплоотдачи и навыков монтажника существует несколько методов укладки кабеля при внешнем монтаже:
- Прямой линией вдоль трубы.
- Несколькими параллельными линиями.
- Волнообразной линией
- Спиралью
- Комбинированный метод.
Комбинированный метод прокладки подразумевает, что в зависимости от условий внешней среде на разны отрезках трубопровода будут применяться разные способы укладки.
Волнообразный метод используется исключительно опытными монтажниками и только для термокабеля с обмоткой. В ином случае, кабель запросто можно поломать, а стоит он достаточно дорого.
Количество витков спирали зависит от гибкости кабеля и климатических условий. Как правило, примерное количество витков может подсказать продавец. Гибкость кабеля обычно определяется так: максимальный диаметр окружности, на которую согнется кабель составляет 6 диаметров внутреннего сечения кабеля.
Для неопытных монтажников отлично подойдет способ укладки линией. Если одной линии будет недостаточно, то просто подключается несколько параллельных термокабелей.
В качестве крепления используется алюминиевая клейкая лента. Сначала несколькими кусочками ленты кабель крепится на трубопровод, после этого весь трубопровод обматывается лентой, производится теплоизоляция трубы.
Существует возможность подогрева отдельных элементов трубопровода. Например, элементов запорной арматуры.
Отдельно стоит сказать об установке термодатчика. При внешнем способе монтажа это устройство позволяет убедится в том, что кабель исправно работает. Располагать его рекомендуется на трубе в наиболее удаленной от кабеля точке. Это позволит наиболее объективно оценивать степень нагрева трубы.
Внутренний монтаж
Внутренний монтаж куда более сложен. Для проталкивания внутрь труб кабеля на трубопровод монтируется сальниковый узел. Сальниковый узел представляет собой отвод от трубопровода куда при монтаже вводится кабель. При эксплуатации через это узел будет происходить электропитание кабеля. Возможен ввод сальника под углом 90, 120 или 180 градусов в зависимости от ситуацию
Внутренний монтаж связан с рядом минусов, которые обусловлены уменьшением внутреннего диаметра трубопровода. Возможно зарастание налетом трубы или нарушение гидравлического режима. В частых домовладениях это не столь критично, но может привести к разного рода мелким сантехническим проблемам.
К тому же, не рекомендуется использование внутреннего монтажа для трубопроводов с питьевой водой. Возможно, эта рекомендация в будущем будет внесена в ГОСТ. Но пока конкретных исследований не проведено, неясно, какое влияние оказывает такая конструкция на качество воды.
Что такое саморегулирующий тёплый пол?
В тёплом поле с функцией саморегулирования, кабель похож на простой изолированный двужильный провод, в нем две параллельно размещённые жилы замкнуты в цепь. Он оснащён шинами, способствующими распределению напряжения по всей длине.
Конструктивные особенности пола защищают его от перегревания. А наличие проводящей матрицы, даёт возможность делать раскрой кабеля так, чтобы не было холодных зон.
В случаи перегрева матрицы, уменьшается количество проводящих связей, тем самым перекрывается поступление электричества. При охлаждении пола, подача возобновляется.
Узнайте как как позвонить или произвести самостоятельный ремонт электрических теплых полов.
Закрепляем нагревательный кабель
Способы укладки:
- Укладываем по трубе один кабель, обязательно по прямой. Кладем его ровно, без изгибов. В данном методе используется несколько кабелей, которые укладываются по прямой, параллельно друг другу.
- Укладка также возможна и волнистой линией, как бы обвивая трубу.
- Также можно уложить кабель вокруг трубы по спирали.
- Отдельно взятые элементы укладываются по контуру.
Плюсы использования кабеля:
- Надежность. Если грамотно выполнить весь процесс монтажа, то ваша система не будет промерзать в течение всего времени использования.
- Безопасность. Вы сможете использовать его даже для установки в трубы с питьевой водой.
- Универсальность. Вы сможете широко использовать этот нагревательный элемент, его можно использовать, как на открытой площадке, так и под грунтом.
- Легкость в эксплуатации. Изделие довольно легко подключить, оно просто крепиться на трубе, а затем легко подключается к системе снабжения, после чего вилку вставляете в розетку – и устройство работает.
Использование кабеля позволяет экономить электрическую энергию. Нагрев трубы регулируется самостоятельно, что обеспечивает экономию энергии на протяжении всей его работы.
Производители
Помимо правильно произведённых расчётов, компетентного подбора и добросовестной установки саморегулирующегося кабеля, на эффективность работы провода влияет и то, какой фирмой-изготовителем он выпущен.
На сегодняшний день существует достаточно много компаний, специализирующихся на выпуске этой продукции. Среди самых популярных можно назвать бренды Raychem, Lavita, Esto.
Самый крупный производитель саморегулирующихся греющих кабелей – датская компания Devi, изделия которой серии Devi-Pipeguard могут функционировать при температуре вплоть до 85°С и имеют мощность до 31 Вт/м. Кроме того, изоляция Devi-Pipeguard 10 выполнена из пищевого пластика, а значит, такой кабель можно прокладывать внутри труб, в том числе и с питьевой водой.
Выпускает саморегулирующиеся провода и российская компания ООО «Специальные системы и технологии». Кабели линейки Freezstop работают при температуре до 65°С, их максимальная мощность – до 25 Вт/м.
Кабели Freezstop Inside окружены оболочкой из полимера, поэтому их можно использовать и при обогреве труб с питьевой водой.
Необходимо помнить, что взвешенный выбор и добросовестная установка саморегулирующихся греющих кабелей – это залог их долгой службы и безопасной работы труб.
Какие типы существуют
Даже в пределах своего класса различные модели греющего кабеля внутри трубы имеют небольшие, но важные различия.
Обычно мы спрашиваем диаметр трубы, длину обогреваемого участка, т.е. сколько нагревательного кабеля вы собираетесь проложить внутри трубы. Есть ли изгибы, нет ли незапланированных изгибов и прямых изгибов на 90°. Если да, то на каком расстоянии от впускного отверстия. В каком режиме должна работать система и каковы условия.
Саморегулирующиеся нагревательные кабели различаются по мощности и диаметру, даже если разница составляет 1,5 мм. Есть различия по жесткости, и внешнему изоляционному материалу: пищевой или бытовой.
Например, если у вас классический стандартный бытовой водопровод, то достаточно приобрести греющий кабель небольшой мощности. Даже минимальной мощности и экономичного саморегулирующегося кабеля будет достаточно, чтобы растопить окружающий лед, а напор воды очень быстро смоет его.
Более высокую мощность стоит учитывать, если у вас водопроводная труба большого диаметра, например, диаметром 40 и выше, это имеет смысл. Если вам нужен нагревательный кабель в канализации 110 и выше — необходима ещё, более высокая мощность.
Если у вас водопроводная труба небольшого диаметра — следует искать греющий кабель с минимальным сечением, чтобы он не занимал внутренний диаметр трубы.
Если есть повороты, более мягкий кабель имеет гораздо больше шансов их преодолеть. Для длинных дистанций, от 15 м , жесткости обычно достаточно.
Основные маркировки
10SeDs2-CF -самый экономичный и самый продаваемый нагревательный кабель для помещений
SRF10-2CT самый дешевый отечественный, внутренний нагревательный кабель
15SeDs2-CF -мощный, пищевой, химически стойкий, подходит для труб большого диаметра
До 2013 года сертификация была обязательной для нагревательных кабелей, используемых в пищевых продуктах. Сертификации подлежали только греющие кабели с фторполимерной изоляцией. С тех пор эта сертификация была прекращена.
В настоящее время на рынке представлены модели греющих кабелей внутри трубы с фторполимерной изоляцией (с пищевым покрытием), которые легко пройдут эту сертификацию, и модели из обычного термопластика, полиолефина, которые ее не пройдут.
Маркировка
Несмотря на отзыв сертификата, рекомендуется использовать греющие кабели с фторполимерным покрытием (для пищевого применения) для обогрева пищевых труб и греющие кабели с термопластичным покрытием для бытового применения (например, для труб водоснабжения бани).
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
Расчет системы обогрева резервуаров греющим кабелем
Греющий кабель для кровли и водостоков
Обогрев водопровода греющим кабелем
