Тепловой кабель – принцип работы, виды, конструкция, монтаж

Содержание

принцип работы, виды, конструкция, монтаж

При необходимости справиться с особо низкими температурами в каких-либо конструктивных элементах построек, системах коммуникаций, предметах бытового благоустройства используется  нагревательный кабель. Данное устройство обеспечивает дополнительный подогрев по всей длине или области прокладки трассы. При этом важно учитывать принцип работы нагревательного элемента и в каких ситуациях его целесообразно применять.

Назначение и принцип работы

Назначение нагревательных кабелей позволяет охватывать как разнообразные сферы промышленной деятельности, так и решать различные бытовые задачи. Наиболее часто нагревательный кабель используется для:

  • Обогрева помещений или сооружений с малой кубатурой, включая декоративные комнаты, террариумы, шахты и колодцы;
  • Нагревания всего или только участка трубопровода, водопровода, канализации и других объектов, расположенного на открытом воздухе или в не отапливаемом помещении;
  • Разогрева замороженных объектов при выполнении на них каких-либо технологических операций;
  • Защиты от замерзания воды или для предотвращения скопления влаги;
  • Предотвращения образования льда или отложения снега;
  • Поддержания температуры какого-либо объекта в заданных пределах.

Принцип работы нагревательного кабеля описывается законом Джоуля-Ленца, который гласит, что при протекании электрического тока по любому резистивному элементу, из него будет выделяться тепловая энергия. Данный процесс обуславливается наличием электрического сопротивления у токопроводящего материала, которое возникает из-за взаимодействия заряженных частиц. Эти частицы создают препятствие направленному движению тока, и при их столкновении происходит выделение тепла.

Основываясь на вышеизложенном, можно сказать, что величина тепловой мощности прямопропорциональна сопротивлению нагревательного кабеля и может выражаться формулой:

Q = I2 * R * t

Где:

  • Q – величина выделяемой тепловой энергии;
  • I – величина тока, протекающего по нагревательному кабелю;
  • R – омическое сопротивление элемента;
  • t – время подключения кабеля к электрической сети.

На практике сопротивление конкретного греющего кабеля будет зависеть от материала токоведущих жил, их длины и способа подключения. Все эти параметры обуславливаются конструктивными особенностями различных видов нагревательной кабельной продукции.

Виды

Используемые для подогрева токоведущие элементы подразделяются на резистивные (линейные и зональные), саморегулирующие и индуктивные. Все виды нагревательных кабелей отличаются принципом работы и конструкцией. Рассмотрим более детально особенности каждого из них.

Резистивные линейные.

Линейный нагревательный кабель представляет собой конструкцию из обычного провода, концы которого подключаются к источнику электропитания. Таким образом, линейную модель принципиально можно представить в виде последовательно включенного сопротивления резистивного типа, характеризующегося постоянной мощностью нагрева. По количеству жил он подразделяет на одножильный и двухжильный нагревательный кабель.

Одножильный линейный.

Рис. 1: конструкция одножильного линейного кабеля

Посмотрите на рисунок, одножильные марки состоят из нагревательной жилы с высоким удельным сопротивлением, как правило, стали или ее сплавов. Также сюда входит один или несколько слоев термоустойчивой изоляции, которая не деформируется при нагревании. Такой вид нагревательного проводника может оснащаться экраном для удаления помех, создаваемых ним самим и устройства защиты от замыкания на землю.

Его основным преимуществом является простота и неприхотливость в эксплуатации, также он может контактировать с проводящими конструкциями и подвергаться нахлесту. А к недостаткам можно отнести необходимость использования заводской секции установленной длины (отрезать нужный вам кусок нельзя), необходимость подключать концы секции в одной точке к “+” и “–” или к нулю и фазе.

Двухжильный линейный

Рис. 2: конструкция двухжильного линейного кабеля

Конструктивно двухжильные марки имеют два вывода, подключаемые к источнику электроэнергии. В его состав входят те же элементы, что и в одножильный с одним отличием – в нем находятся две параллельно расположенные жилы вместо одной. Что предоставляет дополнительное преимущество – двухжильный нагревательный кабель, в отличии от одножильного, не нужно возвращать вторым концом секции к месту подключения, что предоставляет определенное удобство при обогреве трубопроводов и других протяженных конструкций.

Резистивные зональные

Зональные кабели представляют собой разновидность резистивного, с тем отличием, что имеет более сложную и функциональную структуру. В сравнении с линейным конструктивно он имеет следующую особенность:

Рис. 3: конструкция зонального кабеля

Как видите на рисунке, зональный кабель так же, как и линейный включает в себя две токоведущие медные жилы, внутреннюю изоляцию для каждой жилы, нагревательную проволоку из материала с высоким удельным сопротивлением, внешнюю изоляцию.

Его конструкция отличается наличием окошек во внутренней изоляции, в которых к токоведущему проводнику подсоединяется нагревательная проволока. Сами окошки расположены на расстоянии 1 – 2м друг от друга. Таким образом, между окошками нагревательный элемент подключается параллельно и воспринимает на себя напряжение сети. То есть на каждый из участков проволоки приходиться по 220 В или та величина, которая подается на греющий кабель.

За счет такого конструктивного решения постоянным сопротивлением должна обладать не вся протяженность, а только проволока, расположенная на участке в 1 – 2 м, получившая название зоны (от чего и берет название данный тип кабеля). Благодаря такой конструкции длина секции может подбираться произвольно в зависимости от ваших  личных пожеланий.

Саморегулирующиеся кабели

Саморегулирующийся кабель отличается от предыдущих вариантов и конструктивным исполнением, и принципом работы.

Рис. 4: конструкция саморегулирующегося кабеля

Посмотрите на рисунок, здесь показана конструкция саморегулирующегося кабеля, включающая в себя:

  • Внешнюю оболочку, защищающую внутренние элементы от воздействия окружающей среды.
  • Токоведущие жилы, на которые подается напряжение от внешнего источника.
  • Экранирующая оплетка, защищающая окружающие коммуникации от электромагнитного излучения самого кабеля.
  • Слой внутренней изоляции для электрического разделения токоведущих элементов от металлической оплетки для экранированных кабелей или от внешних конструкций при отсутствии экрана.
  • Полупроводниковая матрица, представляющая собой непосредственно сам греющий элемент.
Рис. 5: принцип работы полупроводниковой матрицы

Именно эта часть саморегулирующего кабеля  является своеобразным датчиком температуры. Чем больше нагрета окружающая среда, тем меньше проводимость нагревательных элементов, величина протекающего через них тока снижается, равно как и величина выделяемого тепла. В этом и выражается функция саморегуляции уровня температуры.

Основным преимуществом такого нагревательного кабеля является его полная автономность – количество получаемой тепловой энергии самостоятельно подстраивается под температуру среды, в которой он находится. За счет чего разные участки нагревательного кабеля будут иметь нелинейную мощность, выдавая нужную вам температуру в конкретной ситуации. Еще одним преимуществом такого типа нагревательного устройства является его произвольная длина. Но к недостаткам стоит отнести то, что продается он стандартными бухтами и не имеет соединительных элементов в комплектации.

Индуктивные нагревательные кабели

Принцип действия такого типа нагревательного кабеля заключается в наведении ЭДС внутри ферромагнитной среды. Конструктивно он состоит из токоведущей жилы, которая наматывается на ферромагнитный сердечник на подобии катушки. При протекании тока по токоведущей жиле в сердечнике будет наводится эдс. Нагревание происходит за счет электрических потерь от тока в проводнике и от потерь в стали по принципу скин-эффекта.

Главным отличием от других типов нагревательных кабелей является соотношение выделяемой тепловой энергии. Здесь потери в меди составляют всего 20%, в то время как в ферромагнитном материале будут теряться остальные 80%. В зависимости от конкретной марки соотношение потерь может отличаться. За счет чего линейная мощность индуктивного кабеля может быть гораздо ниже при обеспечении той же температуры нагрева.

Особенности монтажа

При прокладке нагревательного кабеля важно соблюдать ряд правил, а именно:

  • Температура окружающей среды на этапе монтажа системы обогрева должна быть не ниже +15ºС.
  • Фиксацию на поверхности следует производить таким способом, чтобы не повредить конструктивные элементы нагревательных участков (заводскими фиксаторами, специальным скотчем, герметиком, мягкими накладками, хомутами и т.д.).
  • При формировании трассы или сетки необходимо обеспечивать достаточную площадь обогрева для конкретного объекта в зависимости от его параметров.
  • При поворотах нужно следить, чтобы радиус изгиба не  превышал шести его диаметров.
  • После завершения укладки обязательно проверяйте целостность изоляции и жил путем прозвонки и измерения уровня сопротивления.

Теперь рассмотрим несколько практических советов касательно особенностей прокладки в частных ситуациях. Если нагревательный кабель используется для обогрева кровли или других объектов, где он устанавливается под прямыми солнечными лучами, лучше использовать экранированные марки. Так как у моделей с оплеткой используется куда более устойчивая оболочка, чем у кабелей общего назначения.

При обогреве водостоков, необходимо выбирать место расположения в наиболее холодной точке или с наименее прогреваемой стороны. В горизонтальных желобах нагревающий кабель необходимо устанавливать в нижней части желоба, чтобы теплые массы поднимались вверх и плавили лед выше. В вертикальных трубах водосточной системы со стороны стены здания, как показано на рисунке, так как она прогревается хуже всего:

Рис. 6: Пример монтажа в водосточной системе

Так как нагревательный кабель может располагаться в воде, им можно напрямую прогревать водопроводные трубы или системы отопления. Устанавливают его внутри трубы, как показано на рисунке:

Рис. 7: пример прокладки греющего кабеля внутри трубы

Следует отметить, что монтировать  нагревательный проводник внутри канализационных и сточных труб запрещено, так как за него будет цепляться различный мусор. Из-за чего возникнут пробки, ухудшающие проходимость и приводящие к полному перекрытию. Поэтому полимерные и металлические трубы канализации прогреваются посредством установки нагревательных элементов с внешней стороны. Но стоит отметить, что нагревательный провод должен изолироваться от слоя теплоизоляции посредством специальной алюминиевой ленты.

Области применения

Нагревательный кабель применяется для обогрева таких конструктивных элементов:

  • теплых полов – как в бытовых (ванных и кухнях), так и в производственных помещениях;
  • крыш зданий, где возникает угроза образования сосулек или скопления снежных масс над тротуарами или пешеходной зоной;
  • различных трубопроводов в системах водоснабжения, канализации, отопления и т.д.;
  • емкостей и резервуаров для хранения жидких веществ;
  • систем водоотведения и дренажа;
  • подогрева ступенек зданий, тротуаров и технологических проходов;
  • нагревательных матов, ковриков и дорожек;
  • аквариумов и террариумов для домашних питомцев.

В промышленной сфере нагревающий кабель может иметь и более специфическое применение, примеры некоторых из них и необходимые параметры для их эффективной работы приведены в таблице ниже:

Таблица: область применения нагревающего кабеля

Область примененияТребуемая  температура, °СУдельная мощность, Вт/м2.Суммарная мощность, кВт
Тепловые барьеры в камерах промышленных холодильников2-53 – 150,5-5
Обогрев антенн спутниковой связи2-5200-3002-15
Обогрев ванн обезжиривания30-50200-4000,5-3
Обогреваемые линии изготовления бетонных изделий40-6030020-50
Обогрев плит прессов40-150300-10002-10

www.asutpp.ru

Греющий кабель: виды и сферы применения

В стремлении к совершенству в строительстве жилых зданий, других сооружений, при повышении эффективности производственных объектов активно применяются новейшие технологии. Одним из таких технических решений является использование греющих кабелей, укладка и подключение которых может производиться своими руками. Для этого к изделиям прилагается инструкция, но также есть еще некоторые нюансы, которые надо узнать у специалистов. Их применение практически универсально, а монтировать греющий кабель для водопровода и других устройств легко, что позволяет широко использовать технологию в различных сферах.

Применение греющего кабеля на кровле и водосточных трубах зданий

Применение

Принцип действия, а также простота и универсальность применения греющего кабеля открывает широкие просторы для его использования. Чаще всего греющий кабель для водопровода служит для решения следующих задач:

  • Подогрев кровельных покрытий, систем водостока, трубопровода, труб на крышах зданий. Провод крепится как снаружи, так и внутри трубы. Когда система обогрева включена, это исключает обледенение на краях кровли, падение кусков льда и разрушение трубопровода, что способствует более безопасной эксплуатации зданий для людей.
  • Обогрев напольного покрытия – делает жилье теплым и уютным в холодное время года.

Монтаж греющего кабеля в напольное покрытие

  • В жилых зданиях и производственных помещениях применяют греющий кабель для водопровода, поддерживая с его помощью плюсовую температуру труб в сети. Подогрев трубопровода, расположенного под землей и на открытых участках улицы, предотвращает замерзание транспортируемых жидкостей и самой трубы.

Пример использования греющего кабеля для труб

  • Обогрев садовых дорожек, отдельных участков тротуаров, ступенек, что исключает падения и травматизм прохожих на обледенелой поверхности.

Обогрев кабелем ступеней на входе в дом

Виды

Все греющие кабели делятся на два вида:

  • резистивный кабель;
  • саморегулирующийся.

Резистивный кабель

Резистивный кабель считается наиболее доступным по цене для потребителей, его производство не требует сложных технологий и больших финансовых затрат. Длина кабеля и мощность производятся с постоянной величиной, его нельзя резать на части. Если кабель укоротить, сопротивление увеличится, и при этом возрастет температура токопроводящих жил выше допустимой, что приведет к обрыву цепи. Резистивный вариант обеспечивает равномерный нагрев по всей длине. Поэтому при проектировании обогрева следует определить, сколько надо кабеля и выбрать подходящую длину.

Существует несколько способов, как подключить греющий кабель, который будет использоваться для водопровода, системы водостока и других целей. Самым простым считается обычное подключение в розетку. Более сложные способы предусматривают соединение элементов схемы через датчики. Кроме того, к ним необходимо установить электронное оборудование, которое регулирует мощность, чтобы поддерживалась заданная температура нагрева.

Существует несколько разновидностей конструктивного исполнения резистивного кабеля:

  • Одножильный самый простой по конструкции, наружная термостойкая оболочка, под ней экранирующая медная оплетка на фторопластовой изоляции, в центре которой токопроводящая нагревательная жила.

Одножильная конструкция укладывается таким образом, чтобы концы кабеля можно было соединить на общем клеммнике в одном месте. При этом рассчитывается, сколько надо кабеля, чтобы его можно было вернуть к источнику напряжения. Эта особенность вызвана тем что, подключить оба конца надо в одну розетку. Это можно сделать своими руками так же просто, как вставить вилку в розетку от любого бытового электрического прибора.

  • Двухжильный кабель раскладывается на всю длину, подключается с одной стороны, на втором конце ставится герметичная муфта. Это делает работы по монтажу еще проще.

Строение одножильного и двухжильного кабелей

  • Зональный нагревающий кабель тоже является одной из разновидностей резистивного варианта. Конструкция двужильного кабеля была усовершенствована добавлением спиральных нагревающих проводов между основными двумя жилами на равных участках длины, имеющих одинаковую мощность. Это дало возможность нарезать его частями с установленным шагом. Недостатком такой конструкции является возможность перегорания спиральных проводов на отдельных участках. Такая неисправность приводит к возникновению холодной зоны вначале или конце контура.

Схема зонального кабеля

Важные детали при монтаже резистивных моделей своими руками:

  • никогда не допускайте пересечения, укладывая кабель на обогреваемую поверхность;
  • не используйте для антиобледенения или труб кабели для теплых полов, изоляция которых не имеет должной влагоустойчивой защиты;
  • грамотно просчитайте необходимую мощность, тепловые затраты.  В расчете должны учитываться влажность, температура, площадь и материал обогреваемой поверхности. Недостаточный отвод тепла приведет к сокращению срока службы обогревающей конструкции.

Основными преимуществами  считают низкие цены, простоту конструкции и монтаж греющего кабеля, низкие пусковые токи, стабильность параметров на протяжении всего срока эксплуатации, высокую надежность.

Саморегулирующийся кабель

Принцип действия кабеля совершенно другой. Конструкция саморегулирующего нагревателя представляет собой расположенную между токоведущими жилами матрицу из полупроводникового эластичного материала. Температура среды вокруг кабеля влияет на величину сопротивления полупроводникового материала матрицы, изменяя потребляемую мощность и интенсивность обогрева.

Процесс саморегулирования нагрева

Выделение тепла осуществляется на холодных участках, сопротивление полупроводника матрицы там увеличивается. В теплой зоне сопротивление и нагрев уменьшаются. Такой принцип работы существенно экономит расход электроэнергии. Саморегулирующийся обогрев очень эффективен в системах антиобледенения и для труб подземных коммуникаций. В процессе монтажа его можно разделить на участки любой длины своими руками, не обращаясь к специалистам, без ущерба для эксплуатационных характеристик. При этом нет необходимости обогрева всего трубопровода. Обогревающий провод нужен для трубы только на участках, где наиболее вероятно ее перемерзание, например, при вводе в дом. Несмотря на высокую цену кабеля он очень востребован, первоначальные затраты быстро окупаются в процессе эксплуатации при экономии электроэнергии.

Достоинства кабеля

Монтажники, прокладывающие обогревающий кабель, отмечают следующие положительные стороны этой технологии:

  • простота выполняемой работы, не требующая высокой квалификации работников;
  • возможность монтировать системы обогрева своими руками, но при условии выполнения грамотного расчета и соблюдения условий монтажа системы подогрева;
  • экологически чистый процесс установки и эксплуатации;
  • гибкость и эластичность позволяют прокладывать обогревающий кабель для сети из водопроводных труб, а также внутри и снаружи конструкций различной геометрической формы.

Подключение кабеля. Видео

Как осуществляется подключение саморегулирующегося греющего кабеля, можно узнать из видео ниже.

Трудно перечислить все возможности применения греющих систем. Многое зависит от назначения объектов, условий эксплуатации и грамотных решений проектировщиков. Практический опыт показывает, что применение греющих кабелей очень эффективно. Решив использовать эти технологии на своих объектах, стоит тщательно продумать все детали, посоветоваться со специалистами, чтобы в итоге получить максимальные преимущества. Кабель для обогрева и оборудование к нему можно установить своими руками, но при этом все нужно делать правильно. Для этого к каждому изделию прилагается подробная инструкция.

Оцените статью:

elquanta.ru

Греющий кабель. Виды и устройство. Применение и установка. Работа

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:

  1. Резистивный.
  2. Саморегулирующийся.

Рассмотрим каждый вид кабеля более подробно.

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.
  • Степень защиты 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 утепления труб не рекомендуется применять минеральную вату, так как она впитывает влагу и теряет свойства утепления. На морозе мокрая вата замерзает и рассыпается.

Для этого используют специальные виды утеплителя: пенополистирол, изготовленный в виде элементов труб, и называемый скорлупой. Он имеет хорошие свойства изоляции и не впитывает влагу.

Похожие темы:

electrosam.ru

Нагревательный электрический кабель | opolax.ru

class="eliadunit">

 

Вступление

Нагревательным элементом электрического кабельного теплого пола является специальный нагревательный электрический кабель. Кабель этот называется нагревательным, а по характеристикам подразделяется на резистивный и саморегулирующий. В этой статье разберемся в основных характеристиках этих нагревательных кабелей.

Примечание: Нагревательный электрический кабель используется не только в системах теплый пол. Его используют для обогрева труб наружного водопровода, кровли крыш и т.п.  

Типы нагревательных кабелей для теплого пола

Различаются два основных типа электрического нагревательного кабеля.

  • Резистивный нагревательный электрический кабель;
  • Саморегулирующийся нагревательный кабель.

Резистивный нагревательный электрический кабель

Основным элементом резистивного кабеля является нагревательная металлическая жила. Электрическое сопротивление жилы постоянное по всей длине. При прохождении тока по нагревательной жиле выделяется тепло (Закон Джоуля-Ленца). Тепло выделяется равномерно по всей длине жилы.

Виды резистивного нагревательного кабеля

Нагревательная жила покрыта слоями изоляции. Поверх слоев делается металлическая оплетка. Она является экраном для электромагнитных полей нагревательной жилы. Верхним слоем нагревательной жилы служит защитная оболочка.

Нагревательный резистивный кабель не может подключаться напрямую к электрической сети, так как он нагревается равномерно по всей длине. Для подключения кабеля к сети служат так называемый «холодный » кабель (3) системы электрический теплый пол. Холодный провод (3) подключается к нагревательному кабелю (1)(«горячему» кабелю) через специальные муфты соединений (2). Муфта соединений (2) «холодного» и «горячего» кабелей является самым слабым звеном всей системы кабельный теплый пол с резистивным кабелем.

По сути, качество всей купленной кабельной системы теплый пол зависит от качества соединения «холодного» и «горячего» кабелей. Сварка, пайка, опрессовка это соединения, предлагаемые различными фирмами. Для герметизации соединения используется термоусадочная пластмасса или заливка полимеризующимся компаундом.

Важно! Электрический теплый пол с нагревательным резистивным кабелем нельзя использовать без терморегулятора и термодатчика.

Терморегулятор это электротехническое устройство, которое управляет температурой прогрева нагревательного кабеля. Термодатчик фиксирует температуру прогрева нагревательного кабеля и подключается к терморегулятору.

Важно! Перед укладкой любого электрического теплого пола нужно обязательно проверить сопротивление между греющими жилами и целостность изоляции.

Проверка нагревательного электрического кабеля (теплового мата)

Важно! Не смонтированный электрический теплый пол нельзя подключать в электрическую сеть.

Для проверки кабеля нужно приобрести электроизмерительный прибор, например, тут http://dieselstore.com.ua/izmeritelnye-pribory/. Подойдет любой электроизмерительный прибор со шкалой Сопротивление, Ом. Делаются два измерение:

class="eliadunit">
  1. Сопротивление между греющей жилы. Оно должно соответствовать паспорту к теплому полу.
  2. Сопротивление между изоляцией жилы и самой жилы. Оно должно стремиться к бесконечности.

Типы резистивного кабеля

Выпускаются четыре вида резистивного нагревательного кабеля:

  • одножильная;
  • одножильная экранированная;
  • двухжильная;
  • двухжильная экранированная.
Одножильный резистивный нагревательный кабель

Одножильный резистивный кабель имеет одну нагревательную жилу. Электрический ток может течь только по замкнутым контурам. Поэтому, резистивный одножильный кабель должен укладываться так, чтобы образовать замкнутый контур, тоесть заканчиваться там, где начался. Экранированный кабель покрыт защитной оплеткой.

Более удобен двухжильный нагревательный кабель

Двухжильный резистивный нагревательный кабель

Этот вид кабеля снабжен второй соединительной жилой. Установив на конце двухжильного кабеля соединительную муфту, тоесть соединив нагревательную и соединительную жилы получаем готовый к работе замкнутый контур. Такой кабель укладывается в одном направлении, что, несомненно, более удобно. Экранированный кабель покрыт защитной оплеткой

Технические характеристики резистивного нагревательного кабеля

  • Температура прогрева нагревательной жилы 60°C;
  • Температура плавления изоляции и оболочки 100°C;
  • Мощность тепловыделения от 17 до 21 Ватта/метр;

Плюсы нагревательного резистивного кабеля

  • Небольшая цена;
  • Простота конструкции;
  • Непродолжительный монтаж;
  • Отсутствие электромагнитных помех в двухжильном резистивном кабеле.

Минусы нагревательного резистивного кабеля

Резистивный кабель продается только секциями определенной длины, что усложняет предварительное проектирование системы. Связано это, как я уже говорил, с соединением «холодного» и «горячего» кабелей системы. Соединять их можно только в заводских условиях.

Говоря о минусах нагревательного резистивного кабеля, хочу сказать об эксплуатации теплого пола с этим кабелем. Нужно помнить, где в полу располагается температурный датчик и место соединения «горячего» и «холодного» кабелей. На эти места нельзя ставить стационарную мебель без ножек и закрывать ковриками. Если не соблюдать эти правила температурный датчик будет некорректно отображать температуру, а место соединения будет дополнительно перегреваться из-за отсутствия конвекции воздуха.

Саморегулирующийся (саморегулируемый, саморегулирующий) нагревательный кабель

Саморегулирующийся кабель способен изменять отдаваемую мощность в зависимости от окружающих условий. Если температура вокруг кабеля повышается, сам кабель снижает отдаваемую мощность. Если окружающая среда вокруг кабеля остывает, отдаваемая мощность кабеля увеличивается.

Происходит это за счет композита находящегося между двумя токоведущими жилами. Композит состоит из полимера с токоведущими вкраплениями. При понижении температуры полимер сжимается, связи между вкраплениями нарушаются, омическое сопротивление уменьшается, выделяемая мощность увеличивается. При повышении температуры процесс происходит в обратном направлении. Стоит отметить, что этот процесс саморегулирования происходит на любом участке кабеля отдельно от всего кабеля.

Эти свойства саморегулирующегося кабеля позволяют его использовать без терморегулятора и термодатчика. Достаточно прямого выключателя на стене. Относительным недостатком саморегулирующего нагревательного кабеля является его дороговизна.

На этом все! Ходите по теплому полу!

©Opolax.ru

Другие статьи раздела: Обогрев пола

 

 

class="eliadunit">

opolax.ru

Кабель саморегулирующийся для обогрева труб водопровода

Проблемным участком жизнеобеспечения частного дома является система водоснабжения, поскольку существует множество затруднений, связанных с подачей воды, например, замерзание труб зимой. Цилиндрические изделия можно расположить ниже точки промерзания грунта, однако полностью избавиться от этой проблемы не представляется возможным, так как место входа водопровода в дом в любом случае является критическим. Повлиять на ситуацию можно, воспользовавшись устройством в виде саморегулирующегося кабеля, что позволяет обеспечить постоянное водоснабжение без каких-либо перебоев, связанных с низкими температурами окружающей среды.

Как устроен

Рассматриваемый вид устройства представляет собой электрический ленточный обогреватель, конструкцией которого предусмотрено наличие расположенных параллельно проводников, между которыми размещена полимерная матрица. Последний элемент способен выделять тепло за счет того, что в середине находится специальный кабель для водопровода, способствующий непрерывности нагрева. Особенности этого изделия заключаются в следующем:

  • устойчивость к высокой влажности;
  • прочность к истиранию и ударному воздействию;
  • возможность обрезки в любом месте, что не приводит к появлению холодных зон;
  • низкая вероятность возникновения электрического пробоя;
  • стойкость к воздействию химических веществ;
  • автоматическая регулировка тепловой энергии, то есть выработка тепла кабелем напрямую зависит от температуры внешней среды (здесь имеется в виду, что саморегулирующееся устройство способно неравномерно нагреваться, то есть каждый из его участков реагирует на температуру окружающей среды и подстраивается под предлагаемые условия).

Принцип работы

Нагревательные кабели, ориентированные на автоматическое регулирование выделяемого тепла, имеют в своем составе полимерную матрицу, которая является элементом сопротивления, способным по-разному противодействовать силе тока в зависимости от степени своего нагрева. Непосредственно сам нагрев матрицы осуществляется за счет того, что она соприкасается с двумя проводниками, отдающими тепло благодаря проходящему по ним току. При нагреве матрицы ее сопротивление увеличивается, а сила тока уменьшается.

В связи с этим удается достичь определенного равновесия между мощностью потребления саморегулирующегося кабеля и его температурой. Например, более низкая температура окружающей среды приводит к повышению мощности, что также закономерно и в обратном порядке.

Кабель для обогрева водопровода может находиться в среде, отличающейся по своим характеристикам на разных участках, поэтому температура кабеля также не будет одинаковой.

В результате удается добиться эффекта саморегулирования, когда энергия, выделяемая одним проводом, не является равномерной по всей его длине. Если определенные участки размещены в холодной среде, то происходит выделение большего количества энергии, а если в теплой, то меньшего. Этот же эффект позволяет избежать перегрева тех или иных участков кабеля, что обеспечивается разным их реагированием на изменение температурного режима.

Замыкание тока в саморегулирующемся кабеле происходит посредством матрицы параллельно. Это обеспечивает возможность подключения рабочего напряжения в 220В к кабелю без ограничения его длины. Хотя это, скорее, теория, так как лимит все-таки есть, но он в большей мере связан с параметрами токовой нагрузки и пускового тока, имеющими допустимые значения для медных шин.

Несоблюдение этих параметров может привести к разрушению контактов, служащих для подсоединения полимерной матрицы и медных шин. Значения пускового тока системы превышают номинальные в 2-3 раза. При этом возможная длина секций составляет от 60 до 100 м, что зависит от типа применяемого прибора.

Достоинства

  1. Если использовать резистивные кабели, возникает проблема их перегрева, а это в свою очередь создает высокую вероятность электрического пробоя. Такие изделия требуют наличия однородной среды на всей протяженности их прокладки, но этого не удается достичь на практике. Что касается саморегулирующихся кабелей, то здесь все идеально: на участках, где происходит снижение теплоотвода, температура в автоматическом режиме уменьшается, на других же остается неизменной.
  2. Серьезные скачки напряжения практически не оказывают негативного влияния на саморегулирующийся кабель, то есть это не приводит к его сгоранию.
  3. Резистивные устройства обусловливаются фиксированной длиной, что не относится к саморегулирующимся кабелям в связи с возможностью их нарезки на части нужной длины.
  4. Автоматическая настройка нагрева позволяет с успехом использовать саморегулирующиеся кабели на элементах запорно-регулировочных систем, так как применительно к рассматриваемому изделию допускается его монтаж способом перехлеста.

Классы кабеля в зависимости от температуры

Термокабели принято подразделять на следующие три класса:

  1. Низкотемпературные. Подходят в качестве защиты труб от замерзания, а также в тех случаях, когда необходимо произвести оттаивание инженерного сооружения небольшого диаметра. Параметр максимального нагрева составляет 65 °C, а удельная мощность – 15 Вт/м.
  2. Среднетемпературные. Обеспечивают обогрев водосточных цилиндрических изделий, оттаивание кровли и замерзших труб, имеющих средний диаметр. Гарантируется нагрев до 120 °C с мощностью от 10 до 33 Вт/м.
  3. Высокотемпературные. Кабели этого вида находят свое применение в промышленности, поскольку они способны достигать 190 °C при мощности от 15 до 95 Вт/м.

С оплеткой или без: какой лучше

Термокабели выпускаются с оплеткой или без нее, что определяет различные характеристики конечной продукции. Нагревательный прибор без этого элемента представляет собой непосредственно сам кабель и лишь один слой изоляции, являющийся внешним. Отсутствие дополнительной защиты значительно снижает стоимость этой продукции.

В случае же с термокабелем, дополненным оплеткой, которая состоит из медной проволоки, все кардинально меняется: изделие приобретает новые свойства. В частности, оно становится прочнее и надежнее, а оплетка также обеспечивает заземление. При этом стоимость продукции существенно повышается.

Какая мощность требуется

Приобрести термокабель большой мощности без обоснования этой покупки с точки зрения ее актуальности – это неразумная трата денег. Оборудование должно соответствовать имеющимся нуждам. Если величина, которой определяется количество энергии, останется невостребованной, это приводит к повышению нерационального расхода электроэнергии.

Подбор мощности необходимо производить с учетом диаметра трубы: чем больше сечение, тем больше величина, которой определяется количество энергии. Упомянутое соотношение не идеально, так как существуют дополнительные параметры, влияющие на расчеты. Например, толщина слоя теплоизоляции на трубе обеспечивает снижение потерь тепла, поэтому кабель при таких условиях можно выбрать и менее мощный. Применительно к конкретному диапазону диаметров труб определимся с востребованной мощностью в каждом отдельном случае:

  • от 15 до 25 мм – 10 Вт/м;
  • от 25 до 40 мм – 16 Вт/м;
  • от 40 до 60 мм – 24 Вт/м;
  • от 60 до 80 мм и для 110-миллиметровых труб канализационных систем – 30 Вт/м;
  • от 80 мм – 40 Вт/м.

Приведенной информации вполне достаточно, чтобы правильно выбрать нагревательный прибор, при этом не переплатив.

Прокладка термокабеля

Саморегулирующийся кабель может быть установлен внутри или снаружи трубопровода. При низких температурах монтаж производить нельзя, так как можно повредить защитный слой из полимера. Минимально допустимое значение температуры для прокладки термокабеля составляет -5 °C.

Когда гибкость провода уменьшается из-за температурных условий внешней среды, его осторожно разматывают и ненадолго подключают к электросети, что позволяет восстановить физические свойства данного изделия. Только после этого следует приступать к его прокладке.

Внутренний монтаж

Способ внутренней установки применяется в отношении трубопроводов, имеющих диаметр до 50 мм, с ограниченным доступом. В ситуациях подобного рода прокладка термокабеля производится на всю длину сооружения из цилиндрических изделий. Ввод осуществляется посредством сальникового узла, состоящего из двух втулок и такого же количества шайб, включая резиновые уплотнители.

Если планируется внутреннее устройство обогрева инженерных сооружений из труб, обеспечивающих подачу питьевой воды, то необходимо применять саморегулирующийся кабель, который дополнен внешней оболочкой на основе полимера, содержащего в себе фтор. Такой прибор также должен пройти необходимые испытания на соответствие санитарно-гигиеническим нормам.

Существуют следующие правила пользования нагревательным кабелем, способным регулировать температуру нагрева на разных участках своей поверхности:

  • прибор должен иметь ту же длину, что и протяженность трубопровода;
  • кабель для внутреннего монтажа нельзя использовать в запорной арматуре;
  • необходимо, чтобы цилиндрическое изделие имело метку, обозначающую, что в нем установлена система обогрева водостоков;
  • введение кабеля требуется производить с особой осторожностью в целях сохранения целостности внешней оболочки;
  • перед прокладкой следует позаботиться о фитингах: их края требуется закрытия посредством заводской ленты, чтобы избежать повреждений термокабеля.

Внешний монтаж

Размещение нагревательного кабеля поверх трубы отличается довольно широкой вариативностью способов:

  • линейный – устанавливается на трубопроводах малого диаметра в виде линии, идущей вдоль цилиндрического изделия;
  • параллельный – установка производится на инженерные сооружения большого сечения или на системы водоснабжения, которые находятся на открытом воздухе; в данном случае на трубах монтируются два или три кабеля, идущих параллельно друг другу;
  • спиральный – прибор как бы оборачивает цилиндрическую конструкцию по линии спирали с шагом витка, зависящим от параметров мощности и диаметра трубопровода;
  • волнистый – применяется как замена предыдущего варианта, обуславливаясь тем, что длины кабеля элементарно не хватило; прокладка нагревательного прибора труб волнистой линией предполагает меньший расход применяемого материала.

Благодаря функции саморегуляции допускается использование греющего кабеля внахлест при необходимости обогрева запорной арматуры, находящейся вне помещения. Внешняя укладка должна соотноситься с требованиями, соблюдение которых исключало бы возможность истирания провода и другие негативные воздействия механического характера. Это обычно достигается за счет прокладки прибора так, чтобы он не мешал функционированию запорной арматуры, например, в виде вентилей.

Термокабель следует относительно жестко прикреплять к трубопроводу посредством алюминиевого скотча. По завершении монтажа инженерное сооружение в обязательном порядке изолируется для снижения потерь тепла. Подключать кабель для водопровода к сети 220-240В следует исключительно через УЗО, что прописано в соответствующей инструкции.

В чем достоинства кабеля с терморегулятором

Обогрев водопровода предполагает существенные траты денежных средств, так как нагревательные элементы потребляют большое количество электроэнергии. Чтобы сократить эти расходы, следует использовать кабели, оснащенные терморегуляторами. Данные устройства хороши тем, что они включают систему обогрева, когда температура снижается до 3 °C, и выключают ее при достижении отметки 13 °C.

Например, вода, поступающая из скважины, вряд ли превысит 13 °C. В результате подогрев труб будет осуществляться круглый год, что является весьма неэффективно. Куда проще задать температуру отключения 5 °C и снизить тем самым затраты, идущие на подогрев водостоков.

В результате будет иметь место такой положительный эффект, как увеличение срока эксплуатации греющих кабелей. Функционирование каждого прибора происходит с выработкой ресурса, который определяет, как долго он может применяться без потери свойств. Потому меньшее время работы увеличивает срок службы саморегулирующегося кабеля.

Монтаж систем обогрева, оснащенных терморегуляторами, должен соотноситься с установкой датчика температуры, что определяется некоторой сложностью. Это устройство должно быть смонтировано так, чтобы тепло нагревателей не оказывало на него никакого влияния. Необходимо использовать тепловую изоляцию, которая служила бы барьером между датчиком и термокабелем.

Установка самого терморегулятора должна производиться внутри помещения. Для его подключения используется домовой электрощит с промежуточным устройством в виде УЗО. Греющий кабель потребляет мало мощности, потому подходящий номинал автомата составит 6А, а УЗО – 30 мА. Подключение греющего кабеля производится с помощью специальных разъемов на корпусе.

Похожие статьи:

vseprotruby.ru

Нагревательный кабель для теплого пола: виды и принцип работы

Для отопления квартир и частных домов достаточно широко используются системы так называемых теплых полов различных видов. Кабельная система обогрева функционирует при помощи своего главного элемента – нагревательного кабеля для теплого пола, преобразующего электрическую энергию в тепловую, которая затем передается во внутреннее пространство обогреваемого помещения. Этот вид теплого пола состоит из силового («холодного») и нагревательного кабелей, первый из которых служит для передачи электроэнергии из сети, а второй – непосредственно для выделения тепла. Соединение между ними обеспечивается с помощью соединительных муфт.

Виды нагревательных кабелей

Нагревательные кабели теплых полов бывают двух типов:

  • саморегулирующиеся;
  • резистивные.

Нагревательный элемент резистивного кабеля – жила из меди, нихрома или латуни, покрытая двух-трехслойной поливинилхлоридной изоляцией, которая в состоянии выдержать температуру нагретого кабеля и обеспечить его эффективную защиту от механических повреждений. Для защиты от электромагнитного излучения теплового кабеля его внутренняя изоляция снабжена специальной экранирующей оплеткой из проволоки или сплошным экраном из фольги. Эта защита также выполняет роль заземления. Экран кабеля закрывается защитной ПВХ-оболочкой.

Виды резистивных кабелей

Одножильный

Нагревательным элементом в одножильном резистивном кабеле является заключенная в экранирующую фольгу или оплетку из проволоки металлическая медная, латунная или нихромовая жила с высоким электрическим сопротивлением.

Резистивный нагревательный кабель для теплого пола имеет специфические особенности функционирования, связанные с физическими параметрами работы. Конструкция резистивного кабеля имеет такое устройство, которое предусматривает его постоянную теплоотдачу, одинаковую по всей длине.

Эта особенность может привести к значительному перегреву на отдельных участках теплого пола, а на других выделяемого тепла может не хватать для нормального функционирования системы. Укладывается одножильный резистивный кабель таким образом, чтобы оба его конца сходились в одной точке для подключения к электросети.

Двухжильный

Двухжильный кабель отличается от одножильного наличием двух жил: первая предназначена для выделения тепла, вторая служит токопроводящим элементом. Преимуществом двухжильных кабелей является то, что при его укладке нет необходимости сводить оба конца в одной точке. Конструкция двухжильного резистивного кабеля включает в себя кроме нагревательной еще и возвратную жилу, а также дополнительную изоляцию.

Конструкция одножильного и двухжильного нагревательного кабеля для теплого пола

Саморегулирующийся

Способен изменять мощность нагрева при изменении температуры окружающей среды; обладает надежным внешним и внутренним защитными слоями и металлической оплеткой, гарантирующими высокую степень механической, электрической и химической защиты.

Кабель имеет более сложную конструкцию по сравнению с резистивным нагревательным кабелем, причем нагревающим элементом является полупроводниковая матрица. Состоит саморегулирующийся нагревательный кабель из двух защищенных внутренней изоляцией токопроводящих жил, экрана, изоляционной оболочки и полупроводниковой матрицы.

Принцип работы саморегулирующегося нагревательного кабеля

Функционирует саморегулирующийся нагревательный кабель благодаря уникальной конструкции следующим образом: при понижении температуры воздуха в помещении происходит сжатие середины кабеля на определенную величину, что приводит к повышению силы тока и, соответственно, увеличению дополнительного количества тепла.

При повышении температуры воздуха происходит обратная реакция сердцевины кабеля, сила тока снижается и кабель выделяет меньше тепла. Таким образом, регулирование выделяемого тепла происходит практически в каждой отдельной точке кабеля в зависимости от температуры окружающей среды. Саморегулирующийся нагревательный кабель обладает надежностью, безопасностью и длительным сроком эксплуатации.

Плюсы каждого вида

Надо отметить, что резистивные кабели обладают повышенной мощностью, могут укладываться в несколько параллельных ниток, обладают высокой эластичностью. Это позволяет использовать резистивные кабели для обогрева поверхностей любой конфигурации.

Саморегулирующиеся нагревательные кабели экономичны при высокой мощности, их можно резать на куски необходимой длины, тепловыделение может меняться по всей длине кабеля. Саморегулирующиеся кабели обладают надежной защитой, надежны и долговечны.

Оба типа кабелей пригодны для применения в качестве нагревательных элементов при устройстве теплых полов с самым различным напольным покрытием.

udobnovdome.ru

Нагревательный кабель: конструкция и применение

Нагревательные кабели – это уникальный вид кабельных изделий. Главная их особенность заключается в том, что они способны преобразовывать электрическую энергию в тепло. Соответственно они выполняют функцию приема электрической энергии, а не передающей линии. Обычно нагревательный кабель используется в виде отдельных секций. При чем по этой длите будет происходить полное падение приложенного напряжения.

Двухжильный нагревательный кабель

Исходя из этого рассматривать одну нагревательную секцию можно, как обычный приемник электрической энергии. Длина кабельных линий может составлять от нескольких метров до нескольких сотен метров. Преобразование электрической энергии в тепло будет происходить самым оптимальным и экономичным способом. Нагревательные кабели на сегодняшний день находят свое применение в самых разнообразных сферах.

Разновидности кабелей по схеме тепловыделения

Теперь пришло время более детально ознакомиться с основными видами нагревательного кабеля.

Резистивные линейные

Это нагревательные кабели, в которых выделение тепла будет происходить по закону Джоуля-Ленца. Кабель изначально конструируют таким образом, чтобы в нагревательной жиле имело место полное падение приложенного напряжения. При этом перегрев элементов не должен превышать допустимых значений. Порой длина кабельной линии может составлять несколько сотен метров.

Резистивный линейный нагревательный кабель

Резистивные линейные кабели могут иметь одну, две или несколько параллельных нагревательных жил, которые имеют линейную или спиральную форму. Самовольно резать кабель по длине не допускается.

Тепловая мощность резистивных линейных кабелей может уменьшаться. Величина изменения будет зависеть от величины температурного коэффициента сопротивления материала нагревательной жилы. Наименьшее изменение сопротивления можно будет наблюдать у сплавов высокого сопротивления.

Резистивные зональные

Принцип действия этих кабелей практически ничем не отличается от предыдущего типа. Главное отличие заключается в конструктивном исполнении. В их конструкции присутствует две параллельные изолированные токопроводящие жилы. Изоляция может иметь периодически расположенные «окна». Они смещены друг относительно друга с заданным шагом. Обычно он составляет 1 мм. Сверху этих двух жил в дальнейшем будет накладываться спираль, которую делают из сплава высокого сопротивления.

В специальных «окнах» спираль будет замыкаться на токопроводящие жилы. В результате кабель представляет собою набор подключенных параллельно к токопроводящим жилам сопротивлений. Зональный кабель является достаточно удобным, так как при необходимости его легко можно будет разрезать в любом удобном месте. Минимальная длина нагревательной секции составляет 1.5-2 метра.

Резистивный зональный нагревательный кабель

Максимальная длина секции определяется сечением токопроводящих жил и линейной мощностью. Нагревательный элемент выполняют из сплавов высокого сопротивления и поэтому их мощность практически не будет зависеть от температуры. Поэтому их смело можно назвать кабелями постоянной мощности.

Саморегулирующиеся кабели имеют конструкцию, которая частично похожа на конструкцию резистивных зональных кабелей. Она также будет содержать в себе две пары резистивных зональных кабелей. Токопроводящие жилы заключены в полимерную проводящую матрицу или соединяются через спиральные полимерные проводящие нити.

Любой участок этого кабеля самостоятельно может менять степень нагрева

Эффекта саморегулирования можно достичь благодаря тому, что тепловыделяющий элемент, выполненный из полимерного материала увеличивает свое значение при нагреве. Величина ТКр составляет 0.05-0.075.

Индуктивные нагревательные кабели

В их конструкции присутствуют ферромагнитные элементы, а токопроводящие жилы накладываются вокруг ферромагнитных элементов в виде обмотки. Она индуцирует в сердечнике переменный магнитный ток. Эффекта тепловыделения удалось добиться благодаря резистивных потерь в обмотке и за счет резистивных потерь в сердечнике, которые возникают от наведенных токов.

Нагревательный кабель индуктивного типа

Потери в сердечнике могут составлять от 20 до 80% общих потерь в кабеле. В первом случае потери, которые происходят в обмотке будут небольшими, и она незначительно нагревается за счет собственных потерь. Это в свою очередь позволяет получить достаточно большую линейную мощность.

Также на сегодняшний день существует метод обогрева трубопроводов с помощью «СКИН эффекта». Его можно рассматривать, как один из вариантов индуктивного кабеля. В этом случае роль индуктирующей обмотки будет выполнять изолирующая жила большого сечения, а роль индуктора стальная трубка, в которой располагается эта жила. Тепло будет выделяться не только в жиле, но и в трубе за счет вихревых токов.

Область применения нагревательных кабелей

Устройства, в которых активно используются нагревательные кабели могут значительно отличаться друг от друга по размерам, рабочей температуре или тепловой мощности. Поэтому диапазон применения подобной продукции достаточно широкий.

Обогреваемая одежда, коврики и одеяла

Как правило, электрические одеяла, коврики, обувь сидения с подогревом имеют небольшую мощность. Она составляет от 10 до 50 Вт. Рабочая температура нагревательных элементов при этом не будет превышать 50 градусов. Именно такая температура считается полностью безопасной для человека.

Нагревательный кабель встроен в одеяло

Системы обогрева помещений

В подобных системах нагревательные кабели используются, как тепловыделяющий элемент. Наглядным примером может стать система теплый пол или электрические плинтуса. Эти устройства равномерно размещают по комнате, и они хорошо ее обогревают. При необходимости монтаж кабеля можно выполнить на полу или стене. С точки зрения условий теплоотдачи кабель лучше всего монтировать в цементную стяжку.

Нагревательный кабель для обогрева пола

Температура на обогреваемой поверхности обычно составляет 22-26 градусов, но порой может достигать и 36. Суммарная мощность подобной системы может иметь достаточно широкие пределы: от 100 Вт до сотен кВт.

Антиобледелительные системы для тротуаров и лестниц

Кабели для пола специалисты чаще всего монтируют в толщу бетонной основы. Эти системы могут функционировать только когда на поверхность выпадает снег или появляется лед. Мощность систем, которые предназначаются для открытых поверхностей может колебаться в диапазоне от 200 до 350 Вт на кв.м.

Кабель отлично подойдет для обогрева открытых площадей

Сюда также можно отнести антиобледелительные системы, которые предназначаются для спортивных площадок, опасных участков дорог и взлетно-посадочных полос. Суммарная мощность таких систем может достигать нескольких мегаватт.

Антиобледелительные системы для крыш

Такие системы предназначаются, чтобы предотвратить закупоривание стоков льдом или образование сосулек. Чаще всего строители размещают нагревательные кабели вдоль стоков и опасных участков на крыше. Как правило, мощность кабелей на квадратный метр составляет около 25-40 Вт. Этого вполне хватит для того, чтобы снег растаял.

При отсутствии снега и льда температура нагревательного кабеля составляет около 5-7 градусов. В процессе плавления снега температура на доли градусы превышает отметку в 0.

Системы обогрева трубопроводов и тротуаров

Трубопроводные системы отличаются достаточно большой протяжностью. Поэтому нагревательные кабели лучше всего справятся с задачей их обогрева. На практике специалисты могут использовать следующие типы нагревательных кабелей для труб:

  1. Предотвращающие замораживание.
  2. Поддерживающие на трубе температуру выше нормальной.

Основным назначением подобных систем является компенсация потерь тепла от трубы в окружающую среду.

Обогрев труб

Монтаж нагревательных секций на трубу нужно монтировать сверху. Суммарная мощность подобной системы будет зависеть от длины трубопровода. При использовании подобных систем у вас появится замечательная возможность предотвратить образование ледяных пробок.

Выводы

Как видите, нагревательные кабели действительно востребованные. Они сравнительно недавно появились на рынке, но уже успели завоевать покупателей и приобрели широкую сферу использования. Надеемся, что эта информация была полезной и интересной.

Рекомендуем к ознакомлению: vse-elektrichestvo.ru/novosti/volnovoj-generator-anakonda.html.

vse-elektrichestvo.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *