Саморегулирующий греющий кабель – это разновидность нагревательных проводников, которые способны изменять свое выделение тепла самостоятельно в зависимости от температуры, которая окружает устройство. Это считается его главной особенностью. Данное изделие начнет греться сильнее, если температура будет ниже. В этой статье мы рассмотрим устройство, принцип работы и область применения саморегулирующегося нагревательного кабеля.
Конструктивные особенности
Как устроен саморегулирующий проводник? Конструкция состоит из определенных частей, а именно:
- Две медные жилы. Они обеспечивают по всей длине провода напряжение.
- Нагревательная проводящая матрица. Это основное устройство в конструкции. Применение такой матрицы позволяет регулировать и нагревать сам элемент. Каждая ее деталь подключается между двумя проводами параллельно, таким образом, подключаясь в электрическую цепь.
- Слой изоляции. Для большей степени термозащиты электрическая конструкция обернута в несколько слоев изоляции.
- Защитная экранирующая оплетка. Она выполнена из металла и ее применение необходимо для защиты от различных механических и электромагнитных воздействий. На эту оплетку подводится и заземление.
- Внешняя оболочка. Такое защитное покрытие обеспечивает защиту конструкции от повреждений механического рода.
Благодаря такой простой конструкции саморегулирующий греющий кабель становится устойчивым к различным повреждениям и способен обеспечить высокий и длительный срок эксплуатации.
Принцип действия
Принцип действия такого изделия немного напоминает работу резистивного проводника. Саморегулирующий нагревательный кабель работает на основе свойства проводника электротока: когда он нагревается, то увеличивается сопротивление. Чем оно выше, тем ниже сила тока и соответственно меньше затрачиваемой мощности.
Принцип работы полимерной матрицы в этом случае заключается в следующем: когда уменьшается температура на любом участке матрицы, то проводимость тока увеличивается, и как результат нагревательный элемент нагревается больше. Благодаря этому температуру можно регулировать без применения различных терморегуляторов. Таким образом достигается терморегуляция.
Например, принцип действия на определенном участке проводки, который располагается в холодном месте состоит в следующем: он обладает меньшим сопротивлением, но через матрицу здесь протекает значительный ток, что существенно нагревает устройство. Там, где участок трубы теплый, сопротивление будет большим, а значит протекающий ток меньше. Поэтому, когда в замерзающую водопроводную трубу подключается саморегулирующий нагревательный проводник, он начинает работать на полную силу, и когда труба начнет прогреваться, мощность устройства будет увеличиваться. О том, мы рассказывали в соответствующей статье.
Принцип работы такого изделия дает возможность получить:
- надежное приспособление, которое прослужит многие годы;
- применение изделия при любых обстоятельствах и условиях.
На видео обзорах ниже наглядно показано, как работает и из чего состоит данный тип проводника:
Область применения
Греющий саморегулирующийся кабель применяется при подогреве водопровода, карниза, пола или кровли, а также других элементов, где необходимо предотвратить замерзание воды. Принцип действия такого шнура позволяет выделить три главные сферы применения изделия:
- для частных нужд (обогрев канализации или водопровода);
- для коммерческих организаций (обогрев труб, систем пожаротушения);
- в промышленности (для работы в условиях повышенной опасности).
Понять, какой саморегулирующий греющий кабель относится к определенной сфере, можно по указанному сроку эксплуатации и по материалу матрицы со степенью защиты материала для изоляции.
Преимущества и недостатки
Как и любое изделие, саморегулирующий греющий кабель имеет свои достоинства и недостатки. Помимо надежности и простоты в конструкции нагревательный проводник имеет следующие плюсы:
- вся длина нагревается равномерно и однородно;
- саморегулирующийся греющий элемент устойчив к ;
- экономия в электроэнергии, при достаточно высокой мощности расход электрической энергии будет сравнительно небольшим;
- такая конструкция считается более безопасной, даже при перехлесте она надежно защищается от перегрева;
- практически нет необходимости в обслуживании;
- нет ограничения по длине.
Саморегулирующий греющий проводник имеет и свои минусы. К недостаткам такой конструкции относят:
- относительно высокая стоимость метража продукции;
- кабель выпускается мотками в большом объеме и в большинстве случаев отсутствуют заводские муфты и сальники для соединения, а также трубки для изоляции (все это необходимо будет докупать самостоятельно).
Вот мы и рассмотрели устройство и принцип работы саморегулирующего греющего кабеля. Надеемся, теперь вам стало понятно, как работает этот нагревательный проводник и где его можно применять!
Одной из сложных задач является бесперебойное водяное снабжение жилых домов и других объектов, особенно в зимний период. Чтобы не происходило промерзание труб, их необходимо укладывать ниже определенного уровня промерзания. Однако нет абсолютной гарантии, что водопровод не перемерзнет, и не прекратится подача воды.
Это обуславливается следующими причинами:
- Аномальные морозы, которые в последнее время уже не редкость.
- Место подведения труб к дому чаще всего промерзает.
- Возникновение аварий на трассе трубопроводов.
Обычное утепление труб не дает должного эффекта при длительных и сильных морозах. Решением этого вопроса является использование греющего кабеля для отогревания водопровода. С его помощью можно поддерживать необходимую температуру и предотвращать образование на трубах конденсата. При этом трубы все равно придется укладывать в землю, но на гораздо меньшую глубину. На вводе в дом можно установить более мощный греющий кабель, и применить качественное утепление.
К греющему кабелю прилагается инструкция, изучив которую можно легко уложить и подключить его самостоятельно. Кабель для обогрева применяется не только для водопровода, но и в других сферах.
Виды и конструктивные особенности
Греющий кабель классифицируется двумя видами:
- Резистивный.
- Саморегулирующийся.
Резистивный греющий кабель
Эта модель самая доступная по стоимости для покупателя, так как для его изготовления не требуется применение сложных технологий и дорогостоящих материалов. Мощность и длина кабеля выполняется неизменной величиной. Не допускается разрезание резистивного кабеля на несколько частей, так как снизится сопротивление и увеличится температура жил выше допускаемой величины. Это может привести к разрыву цепи.
Резистивный кабель равномерно нагревается по всей длине. При создании проекта необходимо точно определить длину кабеля.
Подключение греющего кабеля можно выполнять различными способами. Наиболее простым является подключение его в электрическую розетку. При более сложных вариантах в схемах используют различные датчики, электронное оборудование с регулятором мощности, для поддержания определенной температуры.
Резистивный кабель делится в свою очередь на несколько видов:
- Одножильный . Это простая конструкция с внешней термоустойчивой оболочкой, под которой находится медная экранирующая оплетка на изоляции из фторопласта. Внутри этой изоляции заключена нагревающая токопроводящая жила. Такой кабель укладывается с учетом возможности соединения обоих концов на одном клеммнике. Для этого необходимо рассчитать длину кабеля для получения необходимой температуры. Такое простое подключение можно выполнить самостоятельно.
- Двухжильный кабель укладывается на всю длину. Затем один конец кабеля с двумя жилами подключается к питанию, а другой конец закрывают специальной герметичной муфтой. Такой кабель значительно упрощает процесс монтажа.
- Зональный кабель также является резистивной моделью нагревающего кабеля. Его устройство аналогично двухжильному кабелю с добавлением нагревающих спиралей между двумя основными жилами на одинаковых отрезках длины с равной мощностью. Это позволяет отрезать части кабеля с определенным шагом. Неисправность в виде перегорания спиральных проводников на некоторых участках приводит к появлению холодной зоны на неисправном участке.
Особенности установки резистивного кабеля
- Тщательно рассчитать требуемую мощность и затраты на тепло. При расчете необходимо учесть материал нагреваемой поверхности и ее площадь, температуру, влажность. При недостаточном отведении тепла срок эксплуатации системы нагрева значительно сократится.
- Нельзя использовать для отогрева труб водопровода кабели, которые используются для теплых полов в квартире, так как их изоляция не защищена от влаги.
- При укладке нагревательного кабеля нельзя допускать его пересечения.
Главными достоинствами резистивного нагревающего кабеля являются:
- Повышенная надежность.
- Стабильность характеристик на всем сроке службы.
- Малый ток при включении.
- Легкая установка.
- Простое устройство.
- Низкая стоимость.
Саморегулирующийся кабель
Этот вид кабеля работает по-другому. Устройство саморегулирующего греющего элемента выполнено в виде матрицы, находящейся между токоведущими жилами. Эта матрица изготовлена из эластичного полупроводникового материала. Значение сопротивления полупроводника матрицы зависит от температуры среды, окружающей кабель. При этом изменяется расходуемая мощность и эффективность нагревания.
Принцип саморегулирования заключается в том, что необходимое тепло выделяется только на определенном участке, где это нужно. При снижении температуры сопротивление кабеля увеличивается, и выделяется больше теплоты. И наоборот, если температура повышается, то сопротивление кабеля и количество тепла уменьшается. С помощью такого эффекта кабель не будет перегреваться, даже если при его укладке произошел нахлест. Электроэнергия при эксплуатации саморегулирующего кабеля расходуется оптимальным образом.
Саморегулирующее нагревание эффективно для подземных труб и систем антиобледенения. При установке кабель можно разрезать на отрезки любой длины, без помощи специалистов, и ущерба рабочих свойств. Не обязательно нагревать весь трубопровод. Достаточно уложить греющий кабель только в местах с большей вероятностью замерзания.
Саморегулирующий кабель имеет высокую стоимость, однако пользуется большой популярностью. Расходы на приобретение и установку быстро окупаются во время работы за счет экономии электрической энергии.
Преимущества
- Эластичность и гибкость дают возможность укладки греющего кабеля для любой сети труб, в конструкциях разной геометрической формы.
- Процесс эксплуатации и монтажа не приносит вреда экологии.
- Возможность самостоятельной установки системы при условии грамотного расчета и выполнения всех требований монтажа подогрева.
- Простая работа, не требующая профессиональных навыков.
Применение
Универсальность и простота использования, а также принцип работы нагревательного кабеля обуславливает его широкое применение:
- Обогрев дорожек в саду, ступенек и тротуаров. Это исключает травматизм и падение пешеходов на замерзшей поверхности.
- В производственных зданиях и жилых помещениях используют греющий кабель для поддержания необходимой температуры водопровода, а также прогрев трубопроводов, находящихся в грунте и в открытом виде.
- Обогрев покрытия пола обеспечивает уют и тепло в комнате в морозные дни.
- Подогрев труб, расположенных на крышах домов, водосточных систем, кровельных покрытий. Провод фиксируется внутри или снаружи трубы. При работающей системе нагрева разрушение трубопровода, падение льда и обледенение края крыши исключается. Это обеспечивает безопасность для людей.
Способы установки
Греющий кабель для обогрева водопроводной системы укладывают внутри или снаружи трубы. Каждый метод подразумевает применение своего вида кабеля.
Установка внутри трубы
Требования к внутренней установки нагревательного кабеля:
- Герметичная концевая муфта.
- не менее IP
- Отсутствие вредных веществ при нагревании.
Для установки провода внутрь трубы на ее конце устанавливают тройник. Провод заводится в один из отводов тройника с сальниковым уплотнением.
Соединительная муфта, расположенная на переходе между электрическим питающим кабелем и нагревательным кабелем, должна располагаться за сальником и трубой, так как она не имеет защиты от влаги.
Монтажный тройник может иметь конструкцию с разными углами. При этом способе кабель не закрепляется, а заправляется внутрь.
Внешняя установка
Фиксация греющего кабеля для водопроводной трубы снаружи выполняется плотно, всей поверхностью кабеля. Перед монтажом на металлические трубы, необходимо очистить их от ржавчины, грязи и пыли, а также следов сварки. Поверхность труб не должна иметь элементов, способных повредить нагревательный провод.
Греющий кабель укладывается на чистую поверхность, закрепляется через 30 см клейкой металлизированной лентой или специальными хомутами. При прокладке двух кабелей, их устанавливают в нижней холодной части трубы параллельно друг другу, без соприкосновения. Если укладывается более трех ниток кабеля, то большую их часть располагают снизу, также без соприкосновения.
Другим способом укладки является монтаж спиралью. При этом следует соблюдать аккуратность, так как многократные и резкие изгибы могут повредить кабель. Можно постепенно разматывать муфту, наматывая на трубу освобождающийся кабель. Также можно зафиксировать кабель с провисаниями, которые наматывают и фиксируют липкой лентой.
Для обогрева пластиковой трубы сначала клеят металлизированный скотч, который повышает проводимость тепла и эффективность нагревания. Особенностью установки является следующий фактор: вентили, тройники и другие сантехнические устройства требуют большее количество тепла. Поэтому при монтаже на каждом таком устройстве необходимо выполнить несколько петель, не слишком изгибая греющий кабель.
Для этого используют специальные виды утеплителя: пенополистирол, изготовленный в виде элементов труб, и называемый скорлупой. Он имеет хорошие свойства изоляции и не впитывает влагу.
В последнее время большой популярностью пользуются системы кабельного обогрева, которые обустраиваются в различных зданиях и сооружениях. Саморегулирующий греющий кабель необходим для решения задачи обогрева трубопровода, пола или кровли. Применяя его, легко реализуются интересные архитектурные решения, а обустройство помещения становится простой задачей. В статье рассмотрим, как работает и какие особенности имеет саморегулирующийся нагревательный кабель.
Особенности кабеля
Главным качеством нагревательного кабеля является его гибкость, позволяющая укладывать его практически в любых местах, эффективно и равномерно создавая обогрев. Имеются и другие положительные моменты его использования:
- Если правильно провести расчет и монтаж элемента, он будет долго и надежно функционировать;
- Универсальная проводка. С помощью саморегулирующегося кабеля обогреваются уличные и подземные трубопроводы, создается популярная система «теплый пол», обогревается кровля и многое другое;
- Экологичность. Обогрев с использованием проводки является безопасным для окружающей среды;
- Провод легко устанавливается и не вызывает сложностей в процессе работы.
На данный момент производством самрег-кабелей занимаются многие компании. Выбор правильного элемента несложный, так как работают они по единому принципу. Все что нужно – уточнить, какими характеристиками обладает проводка.
Важно! Саморегулирующийся нагревательный кабель греется в результате того, что по нему проходит электрический ток. Основной его характеристикой является удельное тепловыделение.
Конструкция саморегулирующихся проводов следующая:
- Жилы из меди. Сплав имеет высокое электрическое сопротивление, от которого зависит показатель удельного тепловыделения;
- Саморегулирующаяся матрица полупроводящего образца;
- Наличие внутренней изоляции, для исполнения которой применяют полиэстер;
- Луженая медная проволока в качестве оплетки;
- Полиолефин применяется для наружной изоляции, позволяет обеспечить защиту кабеля от внешних воздействий.
Саморегулируемый кабель в своем составе содержит от одной до нескольких жил, каждая покрыта защитной оболочкой. Наиболее простые и дешевые – те элементы, которые содержат одну жилу, но они чаще всего выходят из строя, так как подвержены стороннему электромагнитному излучению. Чтобы была обеспечена защита от наводок, производители предусмотрели защитный экран из фольги. Исходя из этого, элементы бывают экранированными и неэкранированными. Первые являются более дорогостоящими, так как изготавливаются по сложной технологии.
Кабель саморегулирующийся – универсальная проводка, так как с ее помощью доступен обогрев кровли, систем для подачи воды, трубопроводов и различных емкостей с жидкостью. У него имеется ключевая особенность –способность самостоятельно регулировать мощность и интенсивность подачи тепла. К примеру, если температура опустится ниже указанного показателя, провод начнет греться без сторонней помощи.
Принцип действия такой проводки несложный и сводится к тому, что у проводника есть свойство уменьшать или увеличивать силу тока (зависит от сопротивления). Если увеличить сопротивление, то сила тока уменьшится, в результате чего снизится и мощность. Теперь рассмотрим, как все функционирует при охлаждении. Из-за падения сопротивления увеличивается сила тока, и провод начинает греться.
Саморегулируемые модели имеют следующее преимущество – их работа «зональна». Одним словом, проводка способна самостоятельно распределить «рабочую силу», то есть провод тщательно прогревает там, где остыло и поддерживает оптимальный градус в областях, где сильный нагрев не нужен.
Обратите внимание! Данный вид проводки функционирует в постоянном режиме, что очень удобно в холодное время года. Но, когда наступают оттепели по весне, держать его во включенном состоянии нерационально.
На заметку. Для полной автоматизации оборудования рекомендуется, чтобы система была оборудована термостатом, «привязанным» к температуре на улице.
Особенности теплоизоляции кабеля
Бывают различные типы проводки, используемые для той или иной цели. Независимо от этого, кабелям требуется утепление. Тепловую изоляцию следует устанавливать не только поверх самой системы, но и на водопроводные трубы. То есть водопроводы с греющим кабелем должны быть размещены в своеобразном герметичном «коконе», чтобы обогрев не шел во все стороны.
Надежный и эффективный утеплитель – пенополистирол и вспененный полиэтилен. Данным материалам не страшна влага, кроме того, они способны создать защитную амортизацию для труб. Несмотря на это, им требуется дополнительная защита, поэтому нередко задействуется конструкция «труба в трубе».
Обратите внимание! Теплоизоляционный слой имеет различную толщину, что зависит от внешних факторов. К примеру, если установка осуществляется в грунт, то достаточно изоляционного слоя толщиной от 20 до 30 мм. В случае с надземным исполнением потребуется толщина как минимум в 50 мм.
Положительные качества
Кабель греющий и одновременно саморегулируемый имеет следующие преимущества, благодаря которым он получил широкое распространение:
- Способен автоматически поддерживать необходимую температуру в системе;
- Не теряя характеристик, отрезается проводка требуемой длины;
- Даже если имеет место самопересечение элементов, они не перегреются и не перегорят;
- Благодаря плоской конструкции, обеспечивается надежный тепловой контакт;
- За счет фторполимерной оболочки нередко монтируется в тех местах, где имеют место коррозийные химические растворы и пары;
- Может применяться в зонах с повышенной взрывоопасностью;
- Питание подключается с одного конца;
- Никогда не перегорает и не греет выше +65 градусов Цельсия.
Благодаря вышеописанным положительным свойствам, самрег-кабели находят широкое применение в самых различных областях человеческой деятельности. Это может быть промышленная защита от промерзаний, обогрев кровельных элементов, трубопровода. Кроме того, с его помощью обогревается система «теплый пол», как и любая другая дорожка: кабель попросту заливается в бетон или укладывается в грунт, в результате чего получается обогреваемая дорожка на участке.
Греющие кабели широко распространены, благодаря своим уникальным свойствам, позволяющим использовать их в самых разнообразных областях. Это как промышленные, так и жилые объекты. Все, что требуется для эффективного пользования, – определиться с техническими характеристиками проводки и грамотно ее смонтировать с учетом всех требований и норм.
Видео