Нагревательный кабель: принцип работы, виды, конструкция, монтаж. Как греет греющий кабель

Принцип работы саморегулирующегося проводника заключается в движении электричества по нагревательным жилам. В результате происходит повышение температуры и, следовательно, сопротивления.

Греющие кабели: виды и отличия Статья

Нагревательные кабели (кабельные системы обогрева) в некоторых случаях являются незаменимой опцией. Чаще всего их используют для обогрева труб, чтобы предотвратить их замерзание, но этим сфера их применения не ограничивается. Однако существует несколько типов нагревательных кабелей, они могут иметь различные параметры, и выбрать наиболее подходящий зачастую не так просто. В нашей статье мы подробно разберем кабельные системы обогрева, рассмотрим цели, для которых они используются, особенности их выбора и другие важные нюансы, которые вам необходимо знать.

Нагревательные кабели имеют как преимущества, так и недостатки, о которых мы поговорим ниже. Но именно они определяют сферу их применения.

• Предотвращение замерзания труб. В этом случае нагревательные кабели используются тогда, когда эффективнее и выгоднее сделать обогрев, но не усиливать теплоизоляцию.
• Подогрев пола. Это отдельная и большая сфера, в данной статье мы не будем рассматривать теплые полы.
• Для обогрева бетона. Если необходимо заливать бетон при низкой температуре окружающей среды, то для поддержания необходимой температуры используют самые дешевые нагревательные кабели. Часто их даже оставляют в самом бетоне, и в этом случае они выполняют функцию арматуры.
• Для таяния льда и снега, что актуально для крыш, водосточных труб, пандусов, лестниц и т.д.
• При необходимости подпочвенного обогрева теплиц.
• Для обогрева различных резервуаров с целью предотвращения их замерзания.

Конечно, это далеко не все области, где можно использовать нагревательные кабели. Их свойства позволяют найти им оригинальное и необычное применение, но если подвести итог, то основное их применение — это обогрев.

Какие бывают греющие кабели и как работают?

Принцип работы очень прост: электрическая энергия преобразуется в тепловую. Ток проходит через кабель и нагревает его. Провода заключены в изоляцию, которая защищает их от влаги, механических повреждений и других нежелательных воздействий. Кабели могут иметь одну жилу или несколько жил. На сегодняшний день одножильные провода не получили широкого распространения, многожильные считаются более практичными и надежными. Нагревательные кабели бывают двух типов: саморегулирующиеся и резистивные. И как это обычно бывает, каждый тип имеет как преимущества, так и недостатки. Давайте рассмотрим их подробнее.

Резистивные нагревательные кабели

Традиционный тип, в котором один или несколько проводников находятся в изоляции. Их нельзя разрезать произвольно, можно только в определенных местах, иначе можно повредить. Они бывают как однопроволочные, так и двухпроволочные. В первом случае нужно соединить два конца, во втором — только один конец, при этом противоположные концы проводников соединяются между собой. Такой греющий кабель самый дешевый, он не требует пусковых токов, обеспечивает равномерную мощность.

В последнее время появился более совершенный вид резистивного кабеля — секционный. Он состоит из двух проводников, между которыми через равные промежутки подключены дополнительные спиралевидные проводники. Он стоит дороже первого типа, имеет большую толщину, и резать его можно только в определенных местах. К недостаткам можно отнести наличие холодных зон на концах цепи, также возможен локальный перегрев, что в некоторых случаях может быть очень нежелательно.

Резистивные кабели изначально настроены на постоянную мощность, поэтому для эффективной работы им требуется устройство управления, которое включает и выключает их в зависимости от температуры окружающей среды. Обычно достаточно термостата и датчиков, способных измерять температуру воздуха, жидкостей, земли и различных поверхностей.

Нагревательные кабели (катушечного типа)

Саморегулирующиеся кабели

Этот современный тип пользуется все большим спросом благодаря своим основным характеристикам. Проводник заключен в полимерную матрицу, а принцип его работы прост и в то же время гениален. Поскольку сопротивление меняется в зависимости от температуры, буквально в каждом уголке греющего кабеля можно индивидуально регулировать теплоотдачу. По этой причине не требуется контроллер или устройство управления, кабель сам обеспечивает заданную температуру.

Самоохлаждающиеся нагревательные кабели дороже, чем нагревательные кабели сопротивления, но их приобретение не является экономически невыгодным. Они более эффективны, экономят энергию и являются более экономичными. Действительно, если вам нужно всего несколько метров кабеля, экономия будет менее заметна, но при нескольких десятках метров разница в цене должна окупиться даже за один год, если вы живете в северных регионах России.

Саморегулирующиеся нагревательные кабели могут использоваться до 30 лет. Он также предназначен для резки на любую желаемую длину. Спектр применения неограничен. В целом, именно этот тип нагревательного кабеля сегодня является наиболее предпочтительным, поскольку его преимущества очень велики.

Внутренняя установка подходит не для всех труб. Важно, чтобы диаметр трубы был не менее 40 мм. Если он меньше этого значения, то свободный поток воды будет затруднен из-за размеров кабеля. Также трудно установить обогреватели на слишком длинных трассах. Поэтому самонесущие кабели подходят для участков длиной в несколько метров.

Особенности монтажа

При монтаже нагревательных кабелей важно соблюдать несколько правил.

• Температура окружающей среды на этапе установки отопительной системы должна быть не менее +15ºC.
• Крепление к поверхности должно осуществляться таким образом, чтобы не повредить конструктивные элементы нагревательной секции (с помощью заводских креплений, специальной клейкой ленты, герметика, мягких прокладок, хомутов и т.д.).
• При формировании линий или решеток убедитесь, что площадь нагрева достаточна для конкретного объекта, в зависимости от его параметров.
• При сгибании необходимо следить за тем, чтобы радиус сгиба не превышал шестикратного диаметра.
• Всегда проверяйте целостность изоляции и проводников путем тестирования и измерения сопротивления после завершения монтажа.

Вот несколько советов по установке в конкретных ситуациях. Если нагревательный кабель будет использоваться, например, для обогрева крыши и будет проложен под прямыми солнечными лучами, лучше всего использовать экранированный тип. Модели с оплеткой имеют более прочную оболочку, чем стандартные кабели.

При нагревании водостока выбирайте самую холодную сторону или сторону с наименьшим нагревом. Для горизонтальных водостоков нагревательный кабель следует устанавливать в нижней части водостока, чтобы теплая масса поднималась к верху и растапливала лед наверху. Для вертикальных водостоков нагревательный кабель следует устанавливать со стороны стены, как показано на схеме, так как он меньше всего подвержен нагреву.

Рис. 6: Пример установки в дренажной системе

Нагревательные кабели могут быть проложены под водой, что позволяет нагревать непосредственно водопроводные трубы и нагревательные приборы. Установите внутри трубы, как показано на рисунке.

Рис. 7: Пример монтажа греющего кабеля внутри трубы

Обратите внимание, что прокладка греющего кабеля внутри канализационных и дренажных труб не допускается из-за наличия мусора. Это приведет к засорению и ухудшению проницаемости, что приведет к полной закупорке. Поэтому пластиковые и металлические канализационные трубы нагреваются путем установки нагревательных элементов снаружи. Однако следует отметить, что греющий кабель должен быть изолирован от изоляционного слоя специальной алюминиевой лентой.

Области применения

Нагревательные кабели используются для обогрева следующих конструкций

– как в бытовых (ванных и кухнях), так и в производственных помещениях;
• Крыши зданий, где могут образовываться сосульки или скапливаться снежные массы на дорожках и пешеходах.
• Различные трубопроводы в системах водоснабжения, канализации и отопления.
• Емкости и резервуары для хранения жидкостей.
• Канализация и дренажные системы.
• Отопление лестниц, тротуаров и технических коридоров зданий.
• Нагревательные маты, нагревательные коврики и нагревательные подушки.
• Аквариумы и террариумы для домашних животных.

В промышленности нагревательные кабели иногда используются для более специализированных задач. Примеры и параметры, необходимые для эффективной работы, приведены в таблице ниже.

Это означает, что только провода в зоне 1-2 м, а не по всей длине, имеют определенное сопротивление (отсюда и происходит название этого типа кабеля). Благодаря такой конструкции длина поперечного сечения может быть выбрана любой в соответствии с индивидуальными пожеланиями.

Основные виды греющих кабелей

Существует два основных типа нагревательного кабеля: резистивный и самонагревающийся. Каждый из них описан ниже.

Кабели сопротивления

Принцип работы кабелей сопротивления отличается от принципа работы саморегулирующихся кабелей. Кабель наматывается вокруг внутренней и внешней стороны трубы и устанавливается датчик температуры. Термостат подключен к цепи, и показания с датчика передаются на термостат. Он реагирует даже на малейшее изменение температуры, но порог можно установить вручную. При понижении температуры срабатывает термостат и нагревает кабель нагревательного резистора. Электричество начинает течь по кабелю, выделяется тепло, и происходит теплообмен с водопроводом. Как только труба нагревается до нужной температуры, кабель автоматически отключается.

Резистивный кабель конструктивно состоит из изолированных металлических проводников. Нагрев происходит по всей длине изделия, но без контроля температуры (термостата) прибор может перегореть. Для повышения эффективности обогрева водопроводные трубы дополнительно изолируют, чтобы уменьшить потери тепла и добиться снижения энергозатрат. Изоляторами могут быть любые материалы, которые не проводят тепло. Например, минеральная вата.

Саморегулирующийся провод

Саморегулирующийся провод был разработан как альтернатива резистивному варианту. Он обладает лучшими техническими характеристиками и свойствами. Изделие может использоваться при обогреве водопроводных труб, крыш или при формировании 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. Это значение увеличивается или уменьшается 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, каждая секция будет иметь свою температуру. Продукт характеризуется экономичностью и безопасностью благодаря качественной и долговечной изоляции. Срок службы может составлять более 20-30 лет.

Рекомендации. Саморегулирующийся кабель можно разрезать на отрезки любой длины и соединять их отдельно. Это не влияет на производительность и эффективность изделия в целом.

Какой мощности требуется греющий кабель для водопровода

Выбор конкретной мощности изделия зависит от многих факторов, включая регион проживания, принцип прокладки водопровода, диаметр используемых труб, наличие или отсутствие изоляции и способ установки нагревательного элемента (внутри или снаружи трубы). Каждый производитель предлагает подробные технические характеристики продукции и таблицы, описывающие зависимость расхода кабеля на метр трубы. Таблица формируется отдельно для конкретной модели провода (мощности).

При наличии средней изоляции водопроводной трубы пенополистирольной скорлупой 30 мм, в умеренном климате для обогрева каждого метра трубы внутри достаточно использовать кабель мощностью 10 Вт/м. Для наружного обогрева подойдет изделие мощностью не ниже 17 Вт/м. Чем ближе к северу, тем выше мощность кабеля.