Особенности и принцип работы саморегулирующего кабеля

Конструкция саморегулируемого провода

Стандартный саморегулируемый кабель имеет 5 основных элементов, некоторые производители могут менять это количество за счет применения различных защитных покрытий:

• Подача электричества осуществляется по двум витым медным проводникам.
• Провода покрыты саморегулируемой проводящей матрицей, именно она способна регулировать количество выделяемого тепла.
• Вся конструкция заключена в термопластичную обмотку, которая обеспечивает кабелю защиту, придает прочность.
• В устройство саморегулирующегося кабеля обязательно должна входить экранирующая металлическая оплетка, применяемая для заземления и усиливающая стойкость к разрывным нагрузкам.
• Верхняя оболочка из полимерных материалов выполняет общую защитную функцию.

Несмотря на то, что стоимость такого кабеля выше, именно он должен применяться для обогрева труб из соображений экономической целесообразности.

Данная кабельная система обогрева труб значительно снижает расход электроэнергии за счет распределения нагрузки. Она может применяться без термодатчиков и терморегуляторов и подключается непосредственно в сеть.

Существует возможность выполнять монтаж различных по длине участков кабеля, при этом допускается пересечение отдельных витков, что в случае с резистивными материалами не допускается. Данный провод способен выдерживать повышение напряжения электропитания на протяжении длительного периода.

Поэтому экономическая эффективность, если применяется саморегулирующийся кабель нагревательный для труб, значительно выше.

Как выбрать греющий кабель

Греющий кабель — тепловыделяющий кабель, предназначенный для обогрева конструкций и оборудования. Особую популярность приобрел в промышленности, где имеется необходимость в обогреве или защите от замерзания трубопроводов и технологических объектов. Часто применяется и в быту: обогрев полов, защита труб от замерзания, системы антиобледенения кровли в частных домах.

Выбор греющего кабеля зависит от области его применения. Для использования в жилых помещениях применяют двухжильные экранированные изделия как резистивного, так и саморегулирующего типа с полимерной изоляцией и оболочкой из бесшовного полиэтилена. А для подогрева, например, подземной канализации или устройства системы дренажа, экран не обязателен. Здесь главный критерий выбора – надежность и устойчивость к внешним воздействиям. Таким критериям соответствует саморегулирующий греющий кабель, характеристики которого такие: он не перегревается, частичное его повреждение не приводит к выходу из строя всей системы.

Для укладки в особо тяжелых условиях, например, на открытых площадях, для подпочвенного нагрева или во взрывоопасных зонах применяют кабели с бронью. Такие кабели покрыты снаружи цельной нержавеющей оболочкой, которая защищает от коррозии и грызунов.

Расчет мощности греющего кабеля производят индивидуально для конкретной ситуации.

• греющий кабель, мощность которого 35-60 Вт / м, используют для подогрева пластиковых желобов,
• мощность 50-70 Вт / м нужна для металлических подвесных желобов,
• металлические водостоки на кровле обогреваются кабелем мощностью 50-100 Вт / м.

Более точно рассчитать мощность кабеля можно, зная данные по теплоизоляции и конструкции крыши.

• на трубах малых диаметров достаточно 16-24 Вт при наружном монтаже кабеля, и всего 13 Вт при укладке внутри трубы,
• на трубах больших диаметров требуется 30-40 Вт при монтаже снаружи и всего 13 Вт для внутреннего монтажа.

Про характеристики греющего кабеля

Работа кабеля основывается на преобразовании электрической энергии в тепловую, и основной его характеристикой является мощность (чем выше мощность, тем больше теплоотдача).

Кабель состоит из:

• Внутренняя токопроводящая жила (сплав металлов с высоким электрическим сопротивлением).
• Оплетка токопроводящей жилы из полимера и проволочная оплетка из меди или алюминия.
• Оболочка из ПВХ от внешнего воздействия.

Производители выпускают линейку ассортимента из несколько видов кабелей с разными техническими характеристиками и конструктивными особенностями, в том числе кабели с одним или двумя жилами, с экраном или без. От этого зависит и цена самого кабеля. Наиболее дешевый — одножильный неэкранированный кабель (имеет минус — подверженность механическому воздействию).

Какой греющий кабель лучше? Про принцип действия

Греющие кабели разделяют на несколько видов и используют в соответствии со стоящими задачами. Резистивные кабели используют для систем теплых полов в домашних условиях и на улице, а также для обогрева труб диаметром не более 4 см. Следуя рекомендациям производителя, его можно уложить на любую поверхность. При правильном монтаже гибкого резистивного кабеля вы получите равномерный обогрев помещения. В остальных случаях: обогрев кровли, трубы большого диаметра, пандусы, промышленный обогрев, рекомендовано использовать саморегулирующийся кабель с применением специальных термостатов и датчиков для измерения внешней температуры и своевременного включения обогрева.

Резистивный кабель:

Наиболее простой и недорогой в производстве кабель, который отличает высокое удельное тепловыделение, из плюсов — сохранение технических характеристик на протяжении всего срока эксплуатации. Поскольку кабель имеет постоянную мощность, в продажу он поступает готовыми секциями фиксированной длинны. Это накладывает свои ограничения: нельзя укорачивать готовую секцию, это приводит к повышению тепловыделения вдвое, перегоранию изоляции и выходу из строя всей системы.

Как выбрать саморегулирующий греющий кабель, рассмотрим технические характеристики

При выборе в первую очередь определяются с его видом. Резистивные устройства склонны к перегоранию, к тому же они выпускаются мерными отрезками, и не допускают укорачивания/удлинения. Их мощность постоянна независимо от потребности в тепле в данный момент. Обычно их используют для прогрева труб малого диаметра, емкостей с водой или водостоков.

Проводники саморегулирующиеся более распространены. Они безболезненно переносят скачки напряжения в сети, не перегорают и дают возможность  экономии электроэнергии. При их использовании длина не ограничивается. Разумеется, более приемлем именно этот вариант, несмотря на более высокую цену.

При выборе необходимо обращать внимание на конструкцию изделия. Стремясь снизить цену, производители иногда не устанавливают экранирующую оплетку. Это, так называемый бюджетный вариант

Это, так называемый бюджетный вариант

А назначение этого элемента конструкции – упрочнение изделия и устройство заземления, что немаловажно

Следует также обращать внимание на наружную оплетку саморегулирующегося кабеля. Для использования в бытовых условиях вполне достаточна оболочка из полиолефина (водосточные трубы или кровля). При установке греющего кабеля на самотечных канализационных системах лучше применять устройства с оболочкой из фторопласта, устойчивого к агрессивным средам

При установке греющего кабеля на самотечных канализационных системах лучше применять устройства с оболочкой из фторопласта, устойчивого к агрессивным средам.

Не все изделия пригодны для использования снаружи и внутри. Назначение следует уточнить у продавца-консультанта или проверить по сертификату качества.

При выборе саморегулирующегося кабеля следует учитывать также температурный класс. Низкотемпературные нагреваются до температуры 65 градусов, потребляя мощность до 15 Вт/метр. Их используют для защиты от промерзания водопроводных труб небольшого диаметра.

Среднетемпературные – греются до 120 градусов, используя мощность в пределах 10-33 Вт/м. Им можно прогревать трубы среднего диаметра и водосточные.

Выбор определяется и размером обогреваемых труб. В первом приближении можно рекомендовать следующие параметры:

• для труб 25 – 40 мм – 16 Вт/м;
• 40 – 60 мм – 24 Вт/м;
• 60 – 80 мм – 30 Вт/м;
• Более 80 мм – 40 Вт/м.

Производители и цены

В настоящее время, выпуском саморегулирующих кабелей занимаются многие производители: Lavita, E&STEC, Raychem, Ensto, ССТ и многие другие. Разнообразный ассортимент позволяет выбрать продукцию, которая подходит для выполнения любых задач.

Продукция фирмы Lavita:

Технические характеристики греющих кабелей

Для выбора греющего кабеля нужно понимать, на какие технические характеристики нужно обращать внимание, а так же понимать, какие есть потребности по обогреву. В этой статье будут рассмотрены основные характеристики греющих кабелей для нужд обогрева водопровода

Мощность греющего кабеля

Первая характеристика, на которую надо обратить внимание, — это мощность греющего кабеля. Она измеряется в ваттах на погонный метр и в зависимости от моделей может быть от 5 до 150 Вт/м. Чем больше мощность, тем больше потребление электричества и больше отдача тепла

Чем больше мощность, тем больше потребление электричества и больше отдача тепла.

Для обогрева водопровода применяются кабели небольшой мощности — от 5 до 25 Вт/м, в зависимости от того, как смонтирован греющий кабель и где проходит водопровод, можно ориентироваться на такие мощности:

• водопровод проложен в земле, кабель внутри трубы — достаточно 5 Вт/м
• водопровод проложен в земле, кабель снаружи трубы — мощность от 10 Вт/м
• водопровод проложен по воздуху — от 20 Вт/м

Труба и греющий кабель во всех случаях должны быть утеплены слоем утеплителя не менее 3-5 мм.

В случае с резистивный греющим кабелем мощность остается постоянной на всем его протяжении и вне зависимости от температуры трубы, а вот саморегулирующийся кабель уменьшает потребляемую мощность и свою температуру, если труба уже прогрета. За счет этого экономится значительная часть электроэнергии, и чем больше рабочая мощность саморегулирующегося кабеля, тем больше ощущается экономия.

Зависимость мощности обогрева от температуры показана на графике.

На графике приведены зависимости мощностей от температуры для пяти различных саморегулирующихся кабелей с разной номинальной мощностью от 15 Вт/м до 45 Вт/м. Наибольшая эффективность от применения таких кабелей получается при использовании в условиях протяженного водопровода, который проходит в очень разных температурных условиях. Чем больше перепад температур, тем больше экономия.

Однако при обогреве небольшого участка водопровода, это не так ощутимо. Если вода подаётся из скважины, то её температура вне зависимости от времени года колеблется от 2 до 6 градусов, а задача греющего кабеля в том, чтобы просто не допустить её замерзания, то есть поддерживать на уровне около +5 градусов Цельсия. Это значит, что греющий кабель будет работать в диапазоне температур от 0 до 5 градусов, разница в мощности при этом составляет всего несколько Ватт (от 2 Вт для маломощного кабеля, до 5 Вт для 45-ваттного кабеля).

Температура греющего кабеля

Вторая важная характеристика — это рабочая температура. По этому показателю все греющие кабели делятся на три категории:

1. Низкотемпературные с рабочей температурой до 65 градусов
2. Среднетемпературные — 120 градусов
3. Высокотемпературные — до 240 градусов

Для обогрева водопровода используются только низкотемпературные кабели, более того они никогда не работают при температурах даже близко подходящих к их максимальным 65 градусам.

Область применения

По области применения кабели делятся на два типа:

1. Пищевой — только его можно применять для монтажа внутри трубы при обогреве водопровода, который используется для бытовых нужд, подачи питьевой воды.
2. Технический — применяется для монтажа снаружи трубы в любых случаях, может монтироваться внутри трубы только тогда, когда вода не употребляется в пищу (например, в системах полива, мойки или отопления).

Греющие кабели используются для подогрева водопровода, кровли, карнизов и других элементов, где нежелательно замерзание воды зимой. Самым простым вариантом являются резистивные греющие кабели, они бывают одножильные и двухжильные.

Саморегулирующиеся греющие кабели используются для обогрева водопровода в тех местах, где он прокладывается выше уровня промерзания грунта — например в местах ввода трубопровода в дом. Саморегулирующийся кабель обладает способностью самостоятельно изменять интенсивность подогрева на разных участках в зависимости от потребности: чем ниже температура обогреваемого объекта, тем сильнее разогревается кабель.

Монтаж саморегулирующегося греющего кабеля можно выполнять разными способами: внутри трубы и снаружи, располагать его вдоль трубы или по спирали.

Терморегулятор — это устройство коммутации электрической цепи, которое используется для включения и выключения нагревательных приборов, таких как радиаторы отопления, греющие кабели в системе тёплого пола или в антиобледенительных системах. Принципиально схема подключения одинакова для всех терморегуляторов.

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.

В таком случае при использовании резистивных или зональных проводников вы не сможете добиться комфортного баланса. Единственный вариант сделать это – разбить комнаты на части в зависимости от температуры пола в обычных условиях, но это трудоемкий и кропотливый процесс, подразумевающий монтаж терморегуляторов и датчиков тепла.

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.

Прямое подключение греющего кабеля без муфт

Существует еще один способ подключения к сети 220V – безмуфтовой. Спрашивается, для чего мы ставим соединительную муфту?

Во-первых, чтобы обеспечить герметичность соединения. А во-вторых, чтобы сэкономить на греющем кабеле и не тянуть его в соседнее помещение к ближайшей розетке или щитовой.

А что, если эту “щитовую” перенести поближе к самому кабелю и разместить ее непосредственно на трубе? Речь идет про обычную герметичную коробку с винтовыми клеммами внутри.

Саморег в этом случае придется разделать чуть подлиннее – на 15-20см. А в конце поставить, так называемую концевую заделку.

Подобные комплекты выпускает компания Eltherm.

Порядок подготовки и разделки кабеля мало чем отличается от предыдущего способа. Снимаем внешнюю изоляцию.

Освобождаем оплетку и скручиваем ее в жгут.

Надрезаем средний слой и добираемся до матрицы. После чего освобождаем медные жилы, а середину матрицы удаляем.

Наносим силиконовый герметик на место разделки и натягиваем на жилы концевую “перчатку”.

Вместо такой спецперчатки можно использовать термотрубки. Две узкие одеваете на каждую жилу, а затем одну широкую поверх них.

После термоусадки промежуток между жил поджимаете тонкогубцами, чтобы выступивший клей надежно загерметизировал стык.

На заземление также натягивается трубка.

После этого все жилки и оплетка прессуются втулочными наконечниками.

Греющий кабель заводится в распредкоробку, а сама она через Г-образный уголок хомутами крепится на трубе.

Питание к распредкоробке должно подаваться через УЗО с током утечки на 30мА. От коротких замыканий и перегрузок кабель защищается автоматом типа “С”.

А еще лучше сразу монтировать дифф.автомат.

Номинал выбирайте исходя из мощности обогрева. Помимо мощности не забудьте правильно подобрать сечение силового кабеля 220V. Ранее указанного минимального размера в 1,5мм2 может и не хватить.

Ошибка №10
Очень многие забывают про пусковой ток.

Вот замер потребления небольшого отрезка греющего кабеля при пуске в работу и спустя пару минут.

Потребление саморега в самом начале кратковременно подскакивает в три раза. Например, кабель мощностью в 40Вт/м и длиной 80 метров, может показать первоначальную нагрузку под 6кВт!

Перед непосредственным подключением всегда должна производиться проверка сопротивления изоляции. При испытательном напряжении 2500В, нормируемое сопротивление должно быть не менее 10мОм.

Изоляция проверяется между:

оплеткой и трубой

оплеткой и рабочими жилами

Как выбрать СНК

При выборе саморегулирующегося термошнура надо обращать внимание на правильность расположения его элементов и их качество. Приобретать нужно продукцию крупных проверенных изготовителей. Стоит опасаться покупки низкокачественных изделий производства малоизвестных фирм

При выборе СНК надо обращать внимание на следующие параметры

Стоит опасаться покупки низкокачественных изделий производства малоизвестных фирм

При выборе СНК надо обращать внимание на следующие параметры

Внутренняя изоляция

Она должна обладать хорошей теплопроводностью и иметь плотную структуру. По возможности нужно измерить её сопротивление. Нормативная величина равна 1 Ому.

Экран

Должно быть обязательное наличие экранированной оплётки. Её отсутствие говорит о том, что потребителю предлагают некачественную продукцию. Экран не только придаёт самрегу жёсткость, но и является элементом заземления.

Внешняя оболочка

Вид верхнего защитного слоя зависит от условий монтажа кабеля. Для прокладки внутри водопроводных труб СНК должен быть покрыт оболочкой из фторопласта. Если укладка провода происходит на крыше в качестве снегозащиты, то термошнур надо выбирать с оболочкой из термопластика или полиолефина, устойчивых к ультрафиолету.

Степень нагрева кабеля

Кабель саморегулирующийся по уровню нагрева выбирают в зависимости от условий его эксплуатации. Различные типы термокабелей могут греться от +650С до +1900С.

Так, со средней температурой нагрева СНК применяют в трубопроводах большого диаметра или на кровлях домов. Маломощными термошнурами утепляют водопроводы небольшого диаметра. Высокотемпературные обогреватели применяют на промышленных предприятиях.

Сертификат

При покупке СНК нужно поинтересоваться наличием сертификата качества изделия. Производитель указывает в нём степень огнестойкости, взрывобезопасности и срок службы проводной продукции.

Обратите внимание! Отсутствие сертификата на СНК может быть уловкой сбыта некачественной продукции. Если в его предъявлении отказывают по разным причинам, то лучше отказаться от покупки

Условия выбора кабелей

Современный потребительский рынок предлагает несколько видов кабелей. Каждый электрический провод отличается не только своей конструкцией, но и мощностью, значения которой предназначены для определенного обогреваемого объекта. Так, например, для системы теплого пола мощность провода может быть в пределах 18 Ватт/м. Для водостоков и крыш этого показателя будет недостаточно, так как они будут использованы не внутри, а снаружи здания.

Рассмотрим основные показатели, на которые необходимо обратить особое внимание при выборе мощности кабеля для ливневой канализации и кровли:

1. Место расположения жилого помещения;
2. Особенности конструкции здания и крыши;
3. Протяжность водостока и ливневки.

Также на мощность кабеля будет влиять материал, из которого выполнена крыша и желоб.

Обратите внимание! При выборе самогреющего кабеля  можно значительно сэкономить на электропотреблении, если уложить его возле мест, где здание теряет теплопотери, таких как вентиляция, балконы и дымоход. Саморегулирующий кабель в местах теплопотерь здания

Зная все приведенные данные, можно будет произвести более точный расчет мощности. Но существуют и стандартные значения.

Стандартные расчеты мощности

Чтобы добиться качественного обогрева водостоков и кровли, саморегулирующийся кабель должен иметь мощность не менее 40-50 Ватт/м²; если крыша хорошо утеплена, достаточно будет и 30 Ватт/м². Что касается обогрева не всей площади кровли, а только определенных участков, мощность кабеля должна быть в пределах 300-400 Ватт/м².

Отходя от материала конструкции, греющий кабель для водостоков имеет следующие стандартные значения мощности:

• дерево – 18 Ватт;
• пластик – 20 Ватт;
• металл – 25 Ватт.

Такие стандарты используют, если канализационный трубопровод имеет диаметр желоба 12-15 см, а диаметр водостока – 8-10 см.

Похожие записи:

Как подключить электродвигатель 380в на 220в Как подключить и настроить цифровую приставку к телевизору? История развития электричества 3 способа освещения гаража без электричества Мясорубки электрические белорусские Характеристики транзистора c2383