Саморегулируемые нагревательные кабеля
DEVI предлагает и еще один вариант нагревательных кабелей, они также подходят для обогрева трубопроводов, им не требуются термостаты, включаются непосредственно в электрическую сеть. Необходимо отметить, что экономически оправдан такой кабель только при относительно коротких трубопроводах, т.к его цена в два раза выше, чем описанный кабель deviflex DTIP 18.
Можно легко посчитать, при каких условиях происходит экономия, с дешевым кабелем и терморегулятором или без него, но с дорогим кабелем. Конечно, с дешевым кабелем и терморегулятором работа происходит более в экономичном режиме.
Переводя на понятный язык, дорогие теплорегулирующие нагреватели изменяют сопротивление кабеля в зависимости от температуры, а соответственно и выделяемая мощность. С повышением температуры выделяемая мощность кабеля уменьшается, а при понижении температуры мощность увеличивается. Таким образом, мощность выделяемая кабелем саморегулируется в нужных пределах. Из диаграммы видно, что мощность потребляемая нагревателем devi-pipeguard (26 Вт/м при температуре 10°С) меняется от 7 до 45 Вт/м в диапазоне температур от -40°С до +60°С.
Так как подключенный кабель выдерживает температуру 65°С, кабель можно отрезать нужной длины, практически это единственно возможное решение при обогреве трубы для слива конденсата воды. Саморегулирующий шнур представляет собой два параллельных электрические провода, между которыми находится специальный композитный полимерный токопроводящий материал. При повышении температуры материал расширяется, расстояние между частичками увеличивается и, соответственно, растет электрическое сопротивление, а мощность уменьшается. При понижении температуры происходит обратный процесс, и кабель начинает нагреваться сильнее
Важно еще то обстоятельство, что процесс нагревания происходит не одинаково по всей длине кабеля, мощность нагрева меняется для разных частей провода.
Кроме всего прочего, саморегулирующий обогреватель DEVI чрезвычайно актуален для защиты водостоков и водосточных труб от замерзания. Но важно учитывать, что этот тип кабеля необходимо применять со специальные набором DEVI, которые обеспечивают герметичность соединения для безопасной эксплуатации в этих условиях.
Уже говорилось, что непременным условием для наиболее эффективного функционирования нагревательной системы удобнее использовать с внешним терморегулятором.
DEVI предлагает широкий набор нагревательных кабелей с применением терморегуляторов, наиболее подходит для этих целей контроллер dеvireg 330.
Регулятор температуры имеет датчик приспособленный для монтажа на трубе
Модель dеvireg 330 выпускается в трех вариантах, наиболее подходящая (№ 19113620), регулирует температуру в диапазоне от -10 C до +10 C, управляет нагревателями с током потребления до 16 А. Он достаточно чувствителен, температурный интервал включения и выключения 0,4 C.
Система защиты от замерзания труб.
Виды греющего кабеля для водопровода
По типу действия греющий кабель для водопровода может быть резистивного или саморегулирующегося типа. Любой из них годится как для монтажа на новый трубопровод, так и для тепловой модернизации старого.
Резистивный кабель
Резистивные нагревающие кабели продаются в виде готовых изделий различной длины. Некоторые модели уже укомплектованы или предусматривают подключение дополнительной автоматики, регулирующей силу нагрева. Для обогрева длинных труб потребуется несколько таких обогревателей, соединенных между собой специальными контактными клеммами.
Одножильный и двужильный резистивный греющий кабель
Главное достоинство резистивного кабеля — низкая цена и простота конструкции. Ограничения по длине и одинаковый нагрев по всей протяженности является главными недостатками резистивного греющего кабеля, так как чем большее расстояние от жилого дома, тем ниже температура грунта.
Саморегулирующий кабель
Всех этих неудобств и проблем можно избежать, воспользовавшись саморегулирующимся кабелем. В качестве нагревателя в нем используется не металлический провод, а полупроводниковая перемычка между двумя параллельными проводниками.
Сопротивление, а следовательно и количество выделяемого тепла такого полупроводника, зависит от его температуры окружающей среды. Происходит температурная саморегуляция: чем больше нагревается полупроводник, тем больше становится его сопротивление и тем меньше он начинает выделять тепла. Этот процесс саморегулирующегося нагрева происходит независимо на каждом участке кабеля. Благодаря этому трубы прогреваются именно там, где их температура ниже заданной.
Принцип действия саморегулирующегося кабеля
Длина такого греющего кабеля ограничивается максимальным током, который способны выдержать медные проводники этого изделия.
Саморегулирующий греющий кабель обладает сразу несколькими достоинствами:
- его можно резать на куски нужной величины;
- сила нагрева каждого участка кабеля, независимо от других, автоматически устанавливается на нужном уровне без какого-либо участия человека;
- максимальная длина саморегулирующегося кабеля значительно больше резистивного аналога.
Главный и, пожалуй, единственный недостаток — высокая цена.
Самостоятельное подключение к электросети
Достаточно часто неисправность возникает именно на соединительном стыке, что влечет обесточивание кабеля для канализации. Правильный монтаж производится в следующем порядке:
- На конец обогревающего шнура надевается термоусаживаемая трубка большого размера.
- Зачищается наружный изоляционный слой от торца на расстоянии 50 мм, оплетка обрезается на 10 мм от края изоляции.
- Производится разделение нагревательных жил и очистка от внутренней изоляции порядка 6 мм.
- Далее на шнур, а также на каждую жилу трубки малого диаметра и трубка среднего диаметра,.
- Необходимо поместить скрученную оплетку в металлическую трубку, обжать для плотного соединения с оплеткой.
- Конец подающего энергию провода очищается от наружной изоляции на 80 мм.
- Производится разделение жил: заземляющий провод остается как есть, а фазный и нулевой провода обрезаются на длину 35 мм.
- Концы проводов освобождаются от вторичной изоляции на 6 мм.
- Зачищенные концы подающего и греющего кабелей последовательно вводятся в термоусаживаемые муфты и соединяются посредством нагрева строительным феном или открытым огнем.
- Дополнительно каждый стык необходимо обмотать изоляционной лентой.
- Заземляющий провод вставляется в металлическую втулку, обжатую на оплетке, и также зажимается.
- На полученный стык сдвигается термоусаживаемая трубка среднего размера, а после термитной обработки – большого размера, с последующим нагревом.
Подобное соединение полностью исключает попадание влаги в соединительный стык, поэтому не произойдет короткого замыкания проводки.
Рассмотрим устройство подогревающих электропроводов
Подогревающий кабель для протяжки внутри сети, производят в форме ленточного электро нагревателя. В разрезе подогревающего устройства имеет следующие составные компоненты:
Металлический проводник для подогрева водопроводной сети. Является основным элементом всей конструкции Жилы подогревающего электрического кабеля, покрытые теплостойкой ПВХ (поливинилхлоридной изоляцией). Внутренний слой изоляции покрывает защита из фторсодержащего полимера устойчивого к гидролизу.
Все проводники заключены в защитный экран в виде сетки из меди, предохраняющий провод от внешних помех. Последний внешний слой изоляции на подогревающем устройстве также выполнен из теплостойкого покрытия из ПВХ.
Внешний слой изоляции на подогревающем кабеле имеет следующие характеристики. Он устойчив не только к влиянию влаги и высокой температуры, абсолютно не боится воздействия агрессивной химической среды. Конструкция кабеля может незначительно отличаться, ниже представлен другой вариант устройства.
Так же теплый кабель для протяжки внутри водопровода изготавливают из материалов, состав которых разрешен к использованию в пищевой промышленности. Следовательно, его можно устанавливать в трубопровод с питьевой водой.
Это позволяет контролировать температуру внутри водопровода без участия человека. Если показатели температуры превышают заданные параметры, то систему отключает автомат. Эти особенности устройства позволяют предотвратить перегрев и экономно потреблять электроэнергию.
Обогревающий кабель для установки внутри трубы отличают следующие преимущества
- Надежная работа.
- Высокая безопасность.
- Возможность использования прогревочного кабеля как внутри внутри, так и на внешней части.
- Простой монтаж и эксплуатация.
- Возможность экономии электроэнергии посредством автоматики — саморегулирующая способность.
Что представляет собой саморегулирующийся провод
Конструктивно саморегулирующийся кабель представляет собой гибкий провод, по которому протекает электрическая энергия. Именно это приводит к его нагреванию. Чтобы процесс повышения температур не привел к возгоранию или выходу из строя кабеля и расположенных рядом объектов, изделие способно самостоятельно регулировать свою мощность в зависимости от температуры окружающей среды. Наблюдается простая зависимость: чем ниже «ртутный столбик», тем горячее кабель. Удивительно то, что процесс нагрева может происходить исключительно на конкретном участке, где это необходимо. Если какая-то часть кабеля находится в условиях комнатной температуры, то мощность будет ниже, и соответственно, нагреваться изделие не станет.
Если рассматривать устройство греющего провода глобально, то можно выделить три основных компонента:
- проводники из различных металлов, по которым протекает электрическая энергия;
- «умная» матрица из полимерных веществ, заставляющая кабель адаптироваться под температуру окружающей среды и регулирующая процесс выработки тепла;
- изоляционная оболочка, состоящая из множества слоев.
Другая полезная опция кабеля заключается в том, что вы можете самостоятельно выбрать необходимую длину. Возьмите обычные ножницы и перережьте изделие там, где вам нужно. Подключите к сети, в результате чего оно будет работать без изменений. Аналогично саморегуляции на каждом сантиметре элементы кабеля функционируют и работают независимо друг от друга. Случайный обрыв не приведет к выходу из строя. Но такие ситуации редки, поскольку конструкция кабеля характеризуется повышенной прочностью.
К основным полезным свойствам греющего кабеля можно отнести:
- Повышенная устойчивость к механическим воздействиям. Это обусловлено наличием качественной многослойной изоляции.
- Устойчивость к воздействию влаги. Его можно без проблем эксплуатировать в водной толще. Основное условие для этого – выполнить качественную изоляцию при помощи термоусадочных трубок.
- Экономичность. Поскольку кабель самостоятельно регулирует мощность, то изделие никогда не работает «просто так».
Высокая прочность обусловлена многослойностью, причем два первых слоя состоят из медных проводников и полимерной матрицы. Уже поверх них устанавливается изоляция из разных материалов (например, фторполимеров или полиолефина).
После этого идет слой брони, в качестве которого применяют медную оплетку. Наконец, поверх всего этого размещают дополнительный полиолефиновый слой. Подобная конструкция значительно повышает выносливость и прочность изделия. Медная оплетка также функционирует в качестве защиты от электромагнитного излучения.
Принцип действия и область применения
Главным отличием саморегулирующегося провода от кабелей резистивного и зонального принципа действия является конструкция.
Резистивное изделие функционирует по принципу кипятильника, поэтому укорачивать его запрещено. В данном случае проводники и есть нагревательные элементы.
Зональный греющий провод возможно разрезать на части, поскольку его конструкция подразумевает размещение параллельных жил. Между жилами размещен нагревательный элемент, состоящий из проволоки с высоким сопротивлением. На определенных участках проволока соприкасается с токоведущей жилой, благодаря чему обеспечивается нагрев на конкретном участке цепи.
Что касается саморегулирующегося кабеля, то он отличается от двух предыдущих наличием полимерной матрицы. Под оплеткой и защитными экранами спрятаны основные элементы – две токоведущие жилы из меди и греющая матрица. При рассмотрении последней вы обнаружите обычный полиэтилен. На самом деле данное устройство позволило создать уникальные и современные греющие элементы. Матрица представляет собой полупроводник, меняющий свойства в зависимости от конкретной температуры воздуха.
Пример с теплыми полами
Из саморегулирующихся кабелей можно организовать теплые полы. В ванной комнате температура пола будет ниже, поскольку в остальных помещениях обычно установлено отопительное оборудование. Понижает «градус» и то, что пол в ванной или туалете обычно делают из керамической плитки, являющейся «холодным» строительным материалом. На этом разнос температуры не ограничивается: в одном конце помещения она может быть выше, в другом, которое находится ближе к окнам – ниже.
Саморегулирующийся провод исключает необходимость использования подобных элементов. Вы можете расположить его по всей поверхности пола, при этом полимерная матрица самостоятельно позаботится о том, чтобы создать равномерно нагретую поверхность пола. Простой, но понятный пример: вы пришли домой с улицы и оставили на конкретном участке пола промокшую насквозь обувь. Саморегулирующийся кабель зафиксирует похолодание и начнет обогревать данный участок сильнее остальных. Происходить это будет до тех пор, пока ваши ботинки не обогреются до необходимой температуры. И на улицу вы пойдете уже в теплой обуви! Если ботинок нет, то кабель не нагревается так сильно, а значит, происходит экономия электроэнергии.
Пример с водопроводом
Чтобы исключить промерзание воды в сильные холода, саморегулирующийся кабель используется для обмотки водопроводного вентиля. Вентиль представляет собой конструкцию сложной геометрической формы, из-за чего изделие не может непосредственно соприкасаться с каждой частью металла. Зональные и резистивные провода будут нагревать не только вентиль, но и окружающую среду.
Если вы установите саморегулирующийся кабель, то процесс нагрева будет осуществляться лишь в местах соприкосновения с металлом. Принцип работы изделия основан на эффективности теплоотдачи: чем она ярче выражена, тем больше нагревается провод. Понятно, что при соприкосновении с охлажденным металлом тепловая отдача будет намного выше. Это приводит к увеличению КПД саморегулирующегося провода по сравнению с остальными греющими аналогами.
Пример с обогревом кровли
Кровля подвержена обледенению на произвольных участках, поэтому определить конкретный невозможно. Таким образом, при использовании зонального или резистивного греющего кабеля придется прокладывать его по всей поверхности кровли. Это существенно повысит расход электроэнергии.
Воспользуйтесь саморегулирующимся кабелем с полупроводниковой матрицей, благодаря чему нагреваться будет лишь тот участок кровли, который промерзает и где могут образоваться сосульки. Более того, после его нагрева кабель некоторое время функционирует в половину мощности, поэтому экономичность при его эксплуатации намного выше.
Общая инструкция по подключению греющего кабеля
Установка оборудования на внешней части трубопровода состоит из таких этапов:
- подготовки поверхности магистралей и приобретения необходимых комплектующих;
- раскладки провода в соответствии с выбранной схемой и крепления нагревателя металлическим скотчем;
- монтажа дополнительного слоя теплоизоляции, снижающего термические потери при низкой температуре окружающей среды;
- подключения нагревателя к линии питания;
- финишной проверки с устранением найденных дефектов;
- запуска системы в эксплуатацию.
Подготовка
На начальном этапе необходимо осмотреть магистраль, нуждающуюся в обогреве. На поверхности не допускаются ржавчина или отслоившаяся краска, свищи и иные дефекты. На следующем этапе нужно подготовить комплектующие и инструмент для проведения работ. При использовании саморегулируемого кабеля требуется заделать конец провода, который не нужен для коммутации к электрической сети. Для герметизации берут набор усадочных наконечников либо приобретают комплект, включающий в себя кабель с уже заглушенным торцом.
Крепление кабеля
Перед работами следует изучить инструкцию, прилагаемую поставщиком оборудования, и выбрать метод установки (внешний параллельный или наружный спиральный). Технология укладки определяет протяженность кабеля и интенсивность обогрева. Уложенный и прижатый к трубе провод крепят металлизированным скотчем с дополнительной фиксацией пластиковыми хомутами. Шаг между держателями составляет около 300 мм. Поверхность кабеля можно проклеить узким скотчем на металлической основе, снижающим тепловые потери.
Установка защитного кожуха
Если предполагается укладка слоя синтетического утеплителя, то поверх изолятора устанавливают защитный экран. Производители утеплителя указывают в документации тип и материал внешнего покрытия. На линии установки нагревательного кабеля монтируют специальные уплотнители.
Подключение к питающей сети
Для соединения саморегулируемого контура обогрева с питающим кабелем необходимо:
- Зачистить жилы от изоляции и свернуть заземляющую сетку в пучок.
- Удалить защитный слой с проводов силового кабеля, проложенного от распределительной коробки внутри здания.
- Соединить кабели при помощи металлических обжимных втулок с последующей многослойной изоляцией усадочными трубками.
- Закрыть крышки распределительных коробок и убедиться в правильности коммутации (например, при помощи тестового прибора).
Проверка и запуск
Перед пуском в эксплуатацию необходимо:
- убедиться в целостности изоляции и проверить отсутствие замыканий между жилами и контуром заземления;
- проверить надежность крепления кабеля и защитного кожуха (при наличии);
- осмотреть места соединений, закрытые слоем изоляции;
- проверить наличие автоматического или дифференциального предохранителя в щитке.
Монтаж на трубе с вентилем
А если у вас более сложный случай? Например, на участке водопровода присутствуют крепежные элементы и вентили?
Здесь есть определенные нюансы. Для начала подготавливаете саму трубу, наклеивая ленту.
В крепежных точках хомуты придется временно убрать.
При этом сам провод должен проходить через нижнюю точку крепления хомута.
Ошибка №10
Если кабель здесь пустить в натяжку по прямой или даже по спирали, то при необходимости замены вентиля, сделать это без разрезания кабеля уже не получится.
Поэтому должен быть сделан запас в виде петли.
После этого просто складываете данную петлю вокруг вентиля и стягиваете ее стяжкой.
Поверх всего натягивается теплоизоляция.
Оцените длину трубы и количество кабеля
Перед тем, как приступить к укладке греющего кабеля в 32 пнд трубу, необходимо оценить длину трубы и количество кабеля, которое потребуется для данной установки. Это важный этап, так как неправильная оценка может привести к либо недостатку кабеля, либо его избытку, что повлияет на его эффективность и уровень безопасности.
Для начала измерьте длину трубы, которую планируете использовать. Используйте рулетку или мерную ленту для более точного результата. Запишите полученное значение.
Далее оцените количество греющего кабеля, которое потребуется. Обычно рекомендуется использовать 10-15 Вт/м кабеля для нормального функционирования системы отопления. Однако, для более точной оценки, рекомендуется обратиться к производителю кабеля или специалисту, чтобы учесть особенности конкретной системы и условия эксплуатации.
Умножьте длину трубы на рекомендуемую мощность кабеля (в Вт/м) и получите общую мощность, необходимую для данной установки. Проверьте, доступны ли кабели с такой мощностью на рынке. Если нет, округлите до ближайшей доступной мощности и уточните у производителя возможность использования округленной мощности.
Не забудьте также учесть дополнительные факторы, такие как особенности соединений, изгибы трубы, сложность укладки кабеля и т.д., которые также могут потребовать дополнительный кабель.
Правильный подсчет длины трубы и количества кабеля поможет создать эффективную и безопасную систему отопления с использованием греющего кабеля в 32 пнд трубе.
Способы укладки провода
Греющий кабель располагают на внешней поверхности либо внутри магистралей. Технологии имеют одинаковую трудоемкость и обеспечивают надежную защиту от образования льда. Внешний монтаж используют при строительстве трубопровода, внутренний рассчитан на обогрев уже разведенной сети водоснабжения или канализации.
Линейный
Методика предусматривает установку прямолинейного кабеля вдоль трубопровода. Необходимо правильно закрепить нагревательный элемент, обеспечив плотный контакт между изоляцией и поверхностью. Для снижения риска механических повреждений провод укладывают снизу магистрали, а для фиксации используют металлизированную клейкую ленту.
Спиральный
Методика предусматривает установку кабеля по спирали. Расстояние между витками определяет интенсивность нагрева. Для крепления и защиты от внешних факторов провод обматывают слоем скотча на металлизированной основе. Для повышения эффективности работы витки располагают вплотную друг к другу. Спиральный контур подходит для стальных или пластиковых труб любого диаметра.
Внутренний
Если добраться до внешней части труб затруднительно (например, магистрали расположены в толще грунта), то можно смонтировать внутренний греющий контур. Для ввода провода устанавливают тройник и протягивают кабель на необходимое расстояние. Входное отверстие герметизируют, выводы подключают к регулятору или сети переменного тока.
Основные виды греющих кабелей
Существуют две основные разновидности греющего кабеля – резистивный и саморегулирующийся. Ниже будет рассмотрен каждый из них.
Резистивный провод
Принцип действия резистивного кабеля отличается от саморегулирующегося. Внутренняя и наружная поверхности трубопровода обматываются кабелем, после чего устанавливаются датчики температуры. К цепи подключается терморегулятор, на который поступают показания с датчиков. Он срабатывает на малейшие колебания температуры, впрочем, порог действия можно задать вручную. Если температура воздуха опускается, то срабатывает терморегулятор, запускающий обогрев резистивного кабеля. По кабелю начинает проходить электроэнергия, что приводит к выделению тепла и тепловому обмену с водопроводом. Как только трубы обогреются до нужной температуры, то кабель автоматически отключается.
Конструктивно резистивный кабель состоит из изолированных металлических жил. Нагрев происходит по всей длине изделия, но без контроля температуры (терморегулятора) устройство можно перегореть. Чтобы повысить эффективность обогрева, водопроводы дополнительно утепляют с целью уменьшению тепловых потерь и достижения энергетических затрат. Утеплителями могут служить любые материалы, непроводящие тепло. Например, минеральная вата.
Саморегулирующийся провод
Саморегулирующийся кабель был разработан как альтернатива резистивному варианту. Он имеет лучшие технические характеристики и свойства. Изделие может эксплуатироваться при обогреве водопроводов, кровли крыши или формирования систем «теплого пола». Конструктивно устройство состоит из двух медных проводников, расположенных отдельно друг от друга, с полимерной изоляцией, способной реагировать на любые температурные колебания и изменять сопротивление. Данная величина повышается или понижается пропорционально температуре окружающей среды, что приводит к увеличению или уменьшению силы тока.
Полимерная матрица способна реагировать на изменения температуры в каждой отдельной точке кабеля. Таким образом, на каждом участке температура будет разной. Изделие характеризуется экономичностью и безопасностью благодаря качественной и прочной изоляции. Срок эксплуатации может превышать 20-30 лет.