Саморегулирующий греющий

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

Греющий кабель саморегулирующийся для обогрева труб используется, чтобы поддерживать достаточную температуру внутри наземных и подземных коммуникаций. Такая мера позволяет избежать повреждений труб зимой из-за низкотемпературного режима эксплуатации.

Что такое саморегулирующий обогревающий кабель

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

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

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

Преимущества

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

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

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

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

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

Устройство

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

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

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

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

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

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

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

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

Принцип работы

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

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

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

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

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

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

Как выбрать саморегулирующий греющий кабель для водопровода

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

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

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

Как определить какая нужна мощность кабеля

Определение мощности греющего саморегулирующегося кабеля:

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

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

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

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

Топ 5 лучших производителей

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

  • Ensto (Финляндия);
  • Nelson (Америка);
  • Lavita (Южная Корея);
  • DEVI (Дания);
  • FreezStop (Россия).

Инструкция по монтажу саморегулирующегося кабеля

Используют 2 способа:

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

Инструкция по монтажу греющего кабеля в полно экранном режиме

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

Прокладка внутри трубы

Инструкция по монтажу кабеля с использованием первого из способов:

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

Прокладка снаружи трубы

Если в инструкции, прилагающейся к системе обогрева, есть указание на необходимость установки того или иного утеплителя, нужно следовать ему.

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

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

Вывод и полезное видео по теме

Важно использовать теплоизоляционный материал, устойчивый к воздействию влаги, механическим повреждениям. Благодаря этому свойства утеплителя сохраняются дольше.

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 применения Требуемая температура, °С Удельная мощность, Вт/м2. Суммарная мощность, кВт
Тепловые барьеры в камерах промышленных холодильников 2-5 3 — 15 0,5-5
Обогрев антенн спутниковой связи 2-5 200-300 2-15
Обогрев ванн обезжиривания 30-50 200-400 0,5-3
Обогреваемые линии изготовления бетонных изделий 40-60 300 20-50
Обогрев плит прессов 40-150 300-1000 2-10

Саморегулирующийся кабель: устройство, принцип работы, применение, популярные модели

Саморегулирующий кабель — изделие, автоматические меняющее энергию потребления и теплоотдачу в зависимости от температурных показателей окружающей среды или объекта.

Способность реагировать на температуру расширяет сферу применения и делает такую продукцию более эффективной для многих сфер.

Саморегулирующие кабели применяются для нагрева карнизов, кровли, водопроводов и других участков.

Ниже рассмотрим, в чем их особенности, плюсы и минусы, разберем принцип работы, классификацию и сферу применения. Также выделим лучших представителей и кратко рассмотрим их характеристики.

Что такое саморегулирующий кабель?

Во многих сферах необходимо применение кабельной продукции, реагирующей на окружающую температуру без участия дополнительных датчиков и регуляторов. Именно таким устройством является саморегулирующий кабель.

Он самостоятельно меняет активность подогрева в различных зонах с учетом текущих потребностей. Чем холоднее в месте прокладки, тем больше греется проводник.

Если говорить по-простому, то это конструкция с двумя жилами из меди, проводящими электричество, с расположенной между ними нагревающей матрицей.

Последняя на всем протяжении находится в зоне действия электрической цепи между питающими проводами. Задача такой матрицы состоит в нагреве и регулировании, а на поверхности предусмотрен экран, защищающий провод от влияния электромагнитного поля.

Сверху находится еще один слой, гарантирующий устойчивость к механическим повреждениям.

Классификация и виды саморегулирующих кабелей

При выборе саморегулирующего нагревающего кабеля важно учитывать тип, от которого напрямую зависят характеристики. Условно выделяется несколько видов такой продукции.

Саморегулирующий кабель без экрана

Особенность заключается в отсутствии дополнительной внешней оболочки, защищающей от влияния электромагнитного поля.

Благодаря такой особенности, изделие теряет в цене и более доступно покупателем. Стойкость к механическим и природным воздействиям сохраняется, но защита от поражения электричеством ниже.

Из-за отсутствия экранирующей оплетки запрещается укладка на открытых территориях и местах, где имеет место агрессивное воздействие.

Модели без экрана укладываются в местах отсутствия УФ лучей и риска механического влияния. Проводник может повредиться, если по нему будут стучать, ходить, бить и т. д. Продаются отрезными или идут в комплекте.

Экранированный саморегулирующий кабель

Особенность — наличие специального экрана, защищающего от ЭМ излучения, повышающего стойкость к внешним воздействиям. Это более универсальный вариант, представленный несколькими видами в зависимости от сферы применения.

Продаются в комплекте, отрезными или резистивными. Во время продажи могут классифицироваться как продукция для укладки внутри или сверху трубы и канализации, для кровли, стоков и т. д.

Саморегулирующийся кабель общего назначения

В отдельную категорию входит продукция, имеющая общее назначение и не подходящая для выполнения специальных задач. Здесь отсутствует нормальная защита от УФ лучей или внешних воздействий.

По этой причине продукция применяется, как правило, для обогрева разных видов труб и водостоков. Запрещена укладка на крыши или желоба, где имеют место негативные факторы, способные сократить срок службы.

Дополнительная классификация

При выборе саморегулирующих кабелей необходимо учесть их дополнительные особенности.

Они могут обладать следующими характеристиками:

  • взрывозащита;
  • для источников малого напряжения.

Вся продукция бывает отрезной или идет в готовых комплектах.

Сфера применения

Одна из главных особенностей саморегулирующего кабеля — обширная сфера применения. Он подходит для нагрева карнизов, водопроводов, кровли и водостоков, пола и других участков, где нельзя допустить замерзания воды.

В зависимости от особенностей выделяются следующие сферы применения:

  1. Частный сектор. Применяется в объектах для водопровода и канализации во избежание превращения воды в лед и повреждения труб.
  2. Коммерческие структуры. Использование в городских сетях или в других организациях для обогрева труб, обустройства систем тушения пожаров.
  3. Промышленность. В эту категорию входят специальные нагревающие кабеля, способные работать в более жестких условиях.

Для определения сферы применения кабеля достаточно глянуть на материал матрицы, наличие экрана, качество изолирующего материала и срок службы.

Чаще всего саморегулирующие кабели применяются для решения следующих задач:

  • обогрев водостоков и кровли;
  • обустройство систем таяния снега и защиты от обледенения;
  • обогрев труб;
  • защита дорожек от промерзания;
  • применение на открытых площадках на улице;
  • обогрев пола внутри помещения;
  • укладка под стяжку и под плитку.

Как правило, саморегулирующиеся кабеля применяются для защиты кровли от льда и труб от замерзания.

Многие производители продают изделия в комплектах, представляющих собой готовую систему подогрева с возможностью подключения без предварительных действий по замеру или выбору дополнительного оборудования.

При определении сферы применения учитываются и особенности товара — наличие экранирующей оплетки.

Так, саморегулирующийся кабель с экраном применяется в местах с агрессивным воздействием, для обустройства водостоков, кровли и желобов. Наличие специальных добавок позволяет противостоять негативному воздействию УФ излучения и другому влиянию.

Производители

Высокий спрос на такую продукцию стал причиной появления множество компаний, занимающихся изготовлением и продажей саморегулирующихся кабелей.

Такие изделия производятся в США, Южное Корее, Японии и ряде других стран.

Основные производители:

  1. Южнокорейская компания E&S Tec.Co.Ltd. Выпускают продукцию для установки внутри и снаружи трубы, для систем канализации, редукторов, газопроводов, кровли и т. д. Ее саморегулирующая продукция отличается высоким качеством и имеет срок службы около 15 лет. Продукция этой компании подходят для частного и промышленного обогрева.
  2. Обогрев Люкс PSK — российская компания, занимающаяся производством разных видов нагревательных кабелей. Готовая продукция отличается большим сроком службы, продуманной конструкцией, высоким качеством применяемых материалов.
  3. Lavita — крупная южнокорейская компания, имеющая много филиалов на территории РФ и других стран. Одно из направлений деятельности — выпуск саморегулирующейся кабельных товаров. Готовые изделия проходят полную сертификацию, имеют продолжительный срок службы и минимальное потребление электроэнергии. Применяются при обогреве емкостей и трубопроводов, а также в качестве защиты от появления наледи.
  4. Raychem — бельгийский производитель, выпускающий саморегулирующие кабели высокого качества со сроком службы не меньше 40 лет. Отличаются экономичностью, отсутствием риска перегрева, легкостью крепления и широкой сферой применения.
  5. Shtein — известный немецкий производитель, выпускающий продукцию для защиты труб от промерзания. Нагревательные кабеля продаются в бухтах и имеют гарантийный срок от 5 лет и более. В зависимости от конструкции применяются для наружной или внутренней прокладки. Имеют экранирующий слой и дополнительную защиту на поверхности. Применяются в промышленности, строительной сфере и быту.

Не меньшую популярность получили и другие производители саморегулирующихся кабелей. В категорию востребованных входят следующие компании — Aura, Devi, Rexant, Беламос, Extherm, Теплолюкс, Fine Korea, Heatline и другие.

Конструктивные особенности

Функциональные особенности и широкая сфера применения обусловлена продуманностью конструкции нагревающих кабельных изделий.

Саморегулирующийся кабель состоит из следующих элементов:

  1. Пара жил из меди. Они идут по всей длине и играют роль проводника тока.
  2. Нагревательная матрица. Это главный элемент изделия, обеспечивающий изменение уровня нагрева в зависимости от температуры окружающего воздуха. Элемент располагается параллельно между проводами, обеспечивая регулирование и изменение температурного режима.
  3. Изоляционный слой. Для повышения уровня термозащиты применяется несколько слоев изоляции.
  4. Экранирующая оплетка. Изготавливается из металла и обеспечивает защиту от ЭМ и механических воздействий. К этому элементу кабельного товара подводится заземление, обеспечивающее дополнительную защиту от повреждения электрическим током.
  5. Наружная оболочка. Обязательное покрытие, защищающее саморегулирующийся кабель от разного рода повреждений.

Благодаря такой конструкции, саморегулирующийся кабель устойчив к разным повреждениям и способен служить долгие годы без необходимости обслуживания.

Но отметим, что состав нагревающего проводника может меняться в зависимости от назначения (с экранирующей оплеткой или без нее). Также отличаются характеристики защитных оболочек и диаметр токопроводящих жил.

Принцип действия

После изучения конструктивных особенностей появляется вопрос по принципу действия саморегулирующих кабелей нагревательного типа. Он работает на принципе проводника в электрической сети.

Нагрев приводит к повышению сопротивления, а чем выше этот параметр, тем меньше ток. В результате уменьшается потраченная мощность, и снижаются расходы на оплату электричества.

Если участок кабеля проходит по холодному участку, сопротивление уменьшается, а через встроенную матрицу течет более высокий ток. Это ведет к выделению тепла и защите от замерзания.

С ростом температуры повышается и протекающий через упомянутый узел и ток. Иными словами, при включение саморегулирующегося проводника на морозе он работает на максимальную мощность, но по мере нагрева близлежащего участка этот параметр постепенно уменьшается.

Греющий кабель работает в постоянном режиме и не отключается при снижении температуры. Все, что меняется — уровень нагрева изделия.

В среднем параметр мощности такого изделия равен 10-20 Вт на 1 метр длины. Но есть и продукция, потребляющая до 150 Вт. Это невысокий параметр, который можно себе позволить в зимний период, чтобы избежать еще больших трат.

Стоит помнить об ограниченном ресурсе, поэтому при наступлении тепла саморегулирующийся проводник можно отключать.

Отключение можно осуществлять вручную или с помощью автоматики (реле, термостаты). Такие устройства контролируют изменение температурного режима и подают напряжение при снижении температуры.

Но установка подобного оборудования не обязательна, ведь кабель сам контролирует уровень обогрева и при повышении температуры переходит на режим минимального потребления энергии.

В чем отличия от резистивного кабеля

Главная особенность саморегулирующего нагревающегося изделия — способность менять температуру в зависимости от окружающей обстановки. Резистивные модели не умеют этого делать и работают в одном режиме.

На этом фоне можно выделить ряд особенностей нагревательных саморегулирующихся кабелей, позволяющих сделать выбор в их пользу:

  1. Экономичность. В отличие от резистивных «собратьев» саморегулирующие кабеля меняют мощность в зависимости от температурных условий. При этом можно сэкономить средства на покупку термостатов, датчиков и других контролирующих элементов. Достаточно просто подключить изделие к сети, чтобы оно выполнило поставленную задачу. Несмотря на более высокую стоимость, в конечном итоге саморегулирующийся кабель быстрее себя окупает.
  2. Безопасность применения. Использование резистивного кабеля несет риск перегрева некоторых участков, не нуждающихся в повышенной температуре. В результате может выйти из строя вся система. Саморегулирующийся кабель отличается большей гибкостью, ведь его температура меняется на разных участках в зависимости окружающих условий. В области с более высокой температурой уровень нагрева уменьшается, что позволяет защитить участок от возможного перегрева.
  3. Надежная защита. Длительное повышение напряжения может привести к выходу из строя резистивного кабеля. Саморегулирующейся продукции такие риски не страшны.

Также выделяются и другие отличия от резистивной версии — улучшенные прочностные характеристики, возможность перехлеста проводов на разных участках и легкость регулирования длины.

Для сравнения резистивные кабеля, как правило, продаются фиксированной длины без возможности укорачивания. Этот параметр ограничен 150 м, что необходимо учитывать в процессе монтажа.

Критерии выбора

При покупке саморегулирующего нагревательного кабеля необходимо учитывать ряд критериев.

Выделим основные:

  1. Стоимость. В зависимости от производителя и конструктивных особенностей цена такой продукции также меняется в широком диапазоне — от шести долларов за метр и выше.
  2. Производитель. Выше отмечалось, что изготовлением такой продукции занимаются компании из многих стран — Россия, Дания, Южная Корея, Китай, Германия и другие. Ассортимент изделий достаточно высокий, чтобы сделать выбор.
  3. Вид. В продаже можно найти кабельную продукцию в комплекте и с возможностью отрезания. Также имеются экранированные варианты и продукция без экрана.
  4. Установка. При выборе учитывается место для монтажа — снаружи или внутри трубы. Также имеются универсальные модели, предусматривающие установку в любом месте (без особых требований).
  5. Сфера применения. Как правило, саморегулирующиеся проводники используются для обогрева труб, открытых площадок, участков под стяжку или под плитку. Но на этом сфера его применения на ограничивается.
  6. Мощность. Параметр меняется в широком диапазоне в зависимости от сферы применения. Диапазон изменения мощности находится между 15 и 13 500 Вт.
  7. Напряжение. В основном в продаже имеются саморегулирующие изделия, рассчитанные на напряжение 220 В. В редких случаях выпускаются кабели на 380 В.
  8. Длина. В отличие от резистивных версий, саморегулирующие модели можно отрезать. При этом длина может быть от одного метра и более.
  9. Регулирование теплоотдачи. В некоторых моделях предусмотрена регулировка уровня отдачи тепла. Ее наличие ведет к общему удорожанию, что необходимо учитывать при покупке.
  10. Наличие вилки в комплекте. Здесь возможно несколько вариантов — евро, Schuko или отсутствие вилки.

Учитывая приведенные выше критерии, можно быстро подобрать саморегулирующийся кабель под заданные параметры, требования и сферу применения. При этом помните об изменении цены в широком диапазоне в зависимости от характеристик, типа, производителя и других факторов.

Преимущества и недостатки

Саморегулирующий кабель — не идеальный продукт, ведь у него имеются не только плюсы, но и слабые места.

Преимущества:

  1. Надежность и простота конструкции.
  2. Равномерность и однородность нагрева по всей длине с возможностью изменения температурного режима на холодных/теплых участках.
  3. Устойчивость к резким изменениям напряжения, отсутствие боязни к резким скачкам этого параметра.
  4. Экономия электричества. Даже при работе на максимальной мощности расходы на оплату электроэнергии будут сравнительно небольшими.
  5. Безопасность. Наличие нескольких защитных слоев надежно защищает от повреждения электрическим током. Кроме того, такая продукция не боится перехлеста и надежно защищена от перегрева.
  6. Нет необходимости в дополнительном обслуживании и расходах.
  7. Отсутствуют ограничения по длине, что позволяет подобрать решение для конкретных ситуаций.

У саморегулирующих греющих проводников имеется и ряд недостатков:

  1. Более высокая цена из расчета на один метр изделия.
  2. Кабель пускается в больших объемах и зачастую без заводских муфт и сальников для подключения. Также отсутствуют соединительные трубки, которые необходимо подключать самостоятельно.

Главным недостатком для многих покупателей является стоимость, но при длительной эксплуатации саморегулирующийся проводник экономнее конкурентов. Это достигается, благодаря способности менять мощность в зависимости от условий эксплуатации.

Популярные модели, которые предлагает рынок: обзор вариантов

На рынке представлен большой выбор саморегулирующих нагревательных кабелей, представленных разными производителями. Они отличаются конструктивными особенностями, стоимостью и другими параметрами. Выделим несколько популярных вариантов.

Кабель BSX от производителя Thermon

Это стандартный бюджетный кабель, состоящий из медных шин диаметром 1,3 кв. мм, полупроводящей матрицы, изоляции для нагревания излучением, специальной медной оплетки и полиолефриновой оболочки.

Также на поверхности предусмотрена антикоррозийная фторполимерная оболочка.

В продаже имеется четыре типа кабеля, которые отличаются по удельной мощности.

В распоряжении покупателей проводники на 9, 15, 25 и 32 Вт/м. В каждом из четырех номиналов предусмотрено два варианта изоляции — из фторполимера или полиолефиновая.

Первый вариант обходится в более высокую цену, но зато обладает большей стойкостью к коррозии и негативным химическим воздействиям.

Elektra SelfTec DW

Это саморегулирующийся нагревательный проводник, предназначенный для монтажа внутри трубы. Он отличается надежным внешним слоем изоляции из пищевого полиэтилена, что позволяет использовать кабель в трубах, где проходит питьевая вода.

Его применение исключает появление внутри ледяных пробок. Конструктивно состоит из многопроволочной меднолуженой жилы (две), токопроводящей матрицы, полиолефиновой изоляции и алюминиевого экрана.

Сверху предусмотрено два слоя оболочки — нижний и верхний. В зависимости от назначения можно выбрать изделие с разным уровнем мощности от 10 до 33 Вт/м.

Высокотемпературный TSU (до 250 градусов Цельсия) от Tsheat

Применяется для защиты от появления льда в коммуникациях с жидкими рабочими средами.

Представляет собой медные жилы, которые находятся в нескольких слоях оплетки. Основная сфера применения — системы отопления, канализация, водостоки и т. д.

Преимущества заключаются в легкости и высокой скорости монтажа, стойкости к перегоранию и перегреву, устойчивости к воде и УФ лучам.

Имеется возможность деления на участки различной длины. Гарантируется стабильная поддержка рабочих параметров. Отдельного внимания заслуживает простота и легкость монтажа. По удельной мощности кабель выпускается в нескольких вариантах — от 15 до 90 Вт/м.

HeatTracer PGC от компании Fujikura

Это саморегулирующийся проводник от известного производителя, представляющий собой двухжильный кабель на базе матрицы полупроводникового типа.

При изготовлении внутренней и внешней оплетки применяется модифицированный полиолефин, между которым находится экран из меди.

Дополнительно на матрицу напрессовывается полиуретан, гарантирующий защиту от повреждений механического типа.

Кабель PGC выпускается в двух вариантах по мощности — на 16 и 25 Вт/м. Сфера применения — промышленные объекты и строительство, где необходима защита от замерзания определенных участков или накопления конденсата. Модель отличается высоким качеством, может нарезаться на любые участки, не боится запирания или пересечения.

Часто применяется в быту для защиты кровель от появления льда, при обустройстве резервуаров, трубопроводов и лестниц.

Поддержка температуры в технологических процессах возможна только в областях без риска взрывоопасности.

Комплект KNL16-2

Это готовый комплект на трубу, имеющий мощность в 32 Вт/м и размер 11*5 мм. Гарантия составляет 10 лет. Внутри находится две токопроводящие жилы на 1.3 кв. мм. Экранированная изоляция здесь не предусмотрена.

Максимальная температура поддержания/прерывистой экспозиции составляет 65 и 85 градусов Цельсия соответственно. Длина холодного конца составляет два метра, а радиус изгиба равен 25 мм.

Устройство питается от сети переменного тока 220 В. Монтаж можно осуществлять при температуре от 25 градусов мороза и выше.

Применяется в быту, не предусмотрен для агрессивных сред, может крепиться на трубу длиной от 16 до 32 м. Гарантийный срок составляет 10 лет, а общий период службы не меньше 25 лет. Производитель Fine Korea.

REXANT 15MSR-PB 2м 30Вт 51-0616

Греющий саморегулирующийся кабель, предназначенный для обогрева труб. Предназначен для монтажа как внутри защищаемых объектов, так и снаружи помещений. Может крепиться на поверхности пластиковой или металлической трубы для защиты от появления льда.

Крепление провода осуществляется с помощью алюминиевого скотча или ленты, устойчивой к высокой температуре.

Диаметр кабеля составляет 8.44*5,84 мм. Имеется функция теплоотдачи. Номинальное напряжение составляет 220 В. Мощность 30 Вт. Длина два метра. Изделие комплектуется евро вилкой, которая идет в комплекте.

Рабочая температура 65 градусов Цельсия. Минимальный радиус изгиба при монтаже составляет 40 мм. Общая масса 90 грамм. Может применяться для обогрева труб, обустройства кабельных теплых полов, для будки или под стяжку.

В комплектации идет инструкция и сам саморегулирующий проводник. Страна производства — Китай.

Монтаж и подключение

Этапы монтажа показаны видео.

Подключение.

Установка муфты.

Итоги

Саморегулирующийся кабель — лучшее решение в ситуации, когда необходима защита от замерзания и появления наледи. Товар имеет широкую сферу применения, прост в монтаже и надежен в эксплуатации. Несмотря на высокую цену, способность менять мощность с учетом температурного режима гарантирует экономию в долгосрочной перспективе.

До какой температуры может нагреться саморегулирующийся кабель?

В данное время для обогрева технологических объектов (трубопроводов, резервуаров, бункеров) на промышленных предприятиях широко используются кабельные системы электрообогрева. В системах обогрева используются нагревательные кабели постоянного сопротивления и мощности (резистивные) и кабели переменного сопротивления (саморегулирующиеся) кабели.

В данной стать более детально рассмотрим саморегулирующиеся нагревательные кабели. Они являются наиболее быстроразвивающимися и популярными источниками тепловой энергии.

Корректная работа систем электрообогрева промышленных объектов в общей инфраструктуре предприятия очень важна. От правильной и бесперебойной работы обогрева зависит функционирование всего предприятия в целом.

Задачи, которые возможно решить с помощью электрообогрева очень разнообразы. Наиболее часто встречающиеся: защита от замерзания продукта, поддержание технологической температуры с целью уменьшения вязкости вещества, препятствования кристаллизации, повышение температуры продукта за определенное время (разогрев).

Особенности конструкции саморегулирующихся греющих кабелей

Важнейшим шагом в развитии систем электрообогрева стало изобретение и запуск в производство нагревательных кабелей на основании эффекта саморегуляции. Это изобретение было сделано в ходе изучения свойств проводящих угленаполненных пластмасс.

Саморегулирующиеся кабели наиболее часто изготавливаются овальной формы и имеют стандартную конструкцию: две токопроводящие жилы, покрытые слоем полупроводящего, наполненного углеродом полимера , так называемой матрицей. Сверху матрица покрывается электрической изоляцией, экранирующей оплеткой и защитной оболочкой.

Полупроводящую матрицу можно изобразить в виде очень большого числа сопротивлений, которые подключены к параллельно проводящим жилам. При подаче напряжения на токопроводящие жилы в полупроводящей матрице возникает ток, вызывающий выделение тепла. За счет выделения тепла материал матрицы расширяется и контактные связи между отдельными частицами углерода нарушаются. Сопротивление матрицы растет и ток уменьшается. Через некоторое время ток и температура стабилизируются. Сопротивление матрицы, приведенное к одному метру кабеля, обычно составляет несколько сот Ом.

До какой температуры может нагреться саморегулирующийся нагревательный кабель?

Саморегулирующийся нагревательный кабель разделяют на три группы:

Низкотемпературные нагревательные кабели

Среднетемпературные нагревательные кабели

Высокотемпературные нагревательные кабели

Температура, до которой может нагреться кабель во включенном состоянии

+65°С

+80°С

+120°С

Температура, которую выдерживает кабель в выключенном состоянии

+100°С

+210°С

Марка кабеля

admin

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наверх