Резистивный греющий кабель: что такое, зачем нужен

Технологические характеристики кабеля

Саморегулирующий провод, производится несколькими моделями, которые имеют свои особенности. Поэтому при выборе модели, нужно учитывать соответствуют ли ее технологические характеристики с областью применения.

Мощность кабеля

Мощность провода может быть разной. Это зависит от видов модели. В среднем минимальная мощность на 1 кв.м. составляет – 5 Вт., максимальная – 150 Вт. Но, не стоит забывать, чем выше мощность, тем больше потребление электроэнергии. Поэтому при выборе кабеля стоит учитывать климат региона проживания. Для жителей северных областей рекомендуется использовать кабеля высокой мощности. Для южных регионов достаточно будет смонтировать кабель малой мощности, иначе теплоотдача будет та же, а затраты на потребление электроэнергии возрастут.

Температура кабеля

Еще одной исходной точкой при выборе кабеля является его рабочая температура. По уровню нагрева они делятся на три вида:

• низкотемпературные – 65 °С;
• среднетемпературные — 120 °С;
• высокотемпературные — 240 °С.

Для защиты водопровода достаточно будет выбрать саморегулирующий кабель с малой мощностью и температурой. Для других целей, мощностью не менее 25 Вт, и температурой от 120 °С.

Резистивный нагревательный кабель

Название «резистивный» происходит от слова resistance – сопротивление, а сами резистивные кабели представляют из себя кабели с постоянным сопротивлением. Нагревательная жила является основным элементом резистивного кабеля. Электроэнергия проходящая по нагревательной жиле преобразуется в тепло, за счет эффекта Джоуля-Ленца, с минимальными потерями, равномерно по всей длине. Поверх такой жилы расположены слои изоляции, металлическая оплетка, как элемент заземления и выполняющая функции экранирующего элемента для электромагнитных полей. Самым верхним слоем является защитная оболочка. Резистивный кабель бывает одножильным и двужильным.

Одножильный резистивный нагревательный кабель

Одножильный резистивный нагревательный кабель имеет только одну нагревательную жилу по всей длине и подключать такой кабель необходимо с обоих концов, так как ток может протекать только в замкнутой цепи. Подключив провод к сети, нужно расположить витки по всей поверхности пола так, чтобы второй конец кабеля вернулся в отправную точку, то есть оба конца кабеля нужно свести в одну точку.

При всей простоте такой укладки, возникает такой минус, как электромагнитное поле. Экранирующая оплетка борется с этим явлением довольно успешно и излучение такой системы ниже допустимого уровня, но при применении двухжильного резистивного кабеля результат снижения электромагнитного излучения гораздо лучше. К преимуществу одножильного резистивного кабеля можно отнести его сравнительно невысокую стоимость.

Двухжильный резистивный кабель

В этом виде нагревательный кабель помимо нагревательной жилы присутствует еще и вторая жила – токопроводящая. Провода проходят параллельно , а токи будут течь в разные стороны, за счет чего происходит взаимная компенсация электромагнитных полей, что значительно снижает излучение, по сравнению с одножильным резистивным кабелем. Подключается двухжильный кабель с одного конца, а на втором крепится специальная муфта. Этот кабель удобнее одножильного при монтаже, но и дороже.

Двужильный кабель предпочтительнее для жилых помещений, т.к. почти не создает электрических полей.

Плюсы резистивного кабеля

Низкая стоимость, простота конструкции и малое время монтажа нагревательных секций на объекте отличает резистивный кабель. Такой кабель достаточно эластичен и принимает любую форму, с любым радиусом изгиба. Так же этот кабель можно укладывать в несколько слоев.

Недостатки резистивного кабеля

К недостаткам резистивного кабеля относится необходимость использовать секции определенной длины, что усложняет проектирование и монтаж системы.

Места соединения «горячего» и «холодного» концов кабеля испытывают тепловые напряжения и от качества муфты зависит долговечность всей системы. Как показывает практика, муфта – самое критичное место в системе «теплый пол». Так же при плохом контакте нагревательного провода со стяжкой, или в случае, когда поверхность пола заставлена мебелью, кабель может перегреваться, что не лучшим образом влияет на срок эксплуатации теплого пола.

Еще один момент, о котором следует упомянуть. В системе используется датчик температуры, который закладывается в стяжку и передает информацию на термостат. Если Вы накрыли место, где находится датчик температуры ковриком, или поставили мебель, то о корректной работе системы говорить не приходится.

Что такое греющий кабель?

Система кабельного обогрева как жилых, так и нежилых помещений получает все большее распространение. Целью применения греющего кабеля является сохранение необходимого температурного режима. Кабель, который преобразует электрическую энергию в тепловую, называется греющим. Кабельная система обогрева помогает сделать жизнь более комфортной.

Греющий кабель – принцип работы и применение

Современный греющий кабель функционирует как любой электронагревательный прибор. Чем выше сопротивление материала прохождению электрического тока, тем больше тепловой энергии выделяется на нагревательном элементе. Устройство подсоединяется к электрической сети, имеющей напряжение 220 В, и при прохождении электричества через него выделяет тепло. Применение греющего кабеля может быть в таких областях:

• подогрев пола, стен и потолков;
• поддержание температурного режима для твердеющего бетона становится особенно актуальным в холодных погодных условиях;
• устранение обледенения кровли, водосточных труб и лестниц;
• обогревание зеркал для устранения конденсата;
• обогрев почвы широко применяется в теплицах;
• предотвращение промерзания водосточных и канализационных труб;
• поддержка нужной температуры жидкости и воды, и так далее.

Примерами применения кабельных систем обогрева являются:

• Теплый пол. В данном случае кабель монтируется в слой бетона или под покрытие пола.
• Защита водопроводов от замерзания. Кабель навивается на трубу или укладывается вдоль нее.
• Антиобледенение кровель, лестниц, водосточных труб, пандусов.
• Для водосточных труб кабель монтируется внутри по всей длине трубы.
• Для кровли прокладывается по карнизу крыши, ендовам, внутри водосточных желобов.
• Для пандусов и лестниц — под их прикрытие.
• Подогрев грунта в теплицах.
• Поддержание необходимой температуры емкостей и трубопроводов в нефтяной и химической промышленности.

   Работа нагревательного кабеля основана на преобразовании электрической энергии в тепловую. Греющие кабели разделяются на два вида: саморегулирующиеся и резистивные.

Это интересно: Как выбрать греющий кабель для водопровода и водостока

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.

А что делать с краном?

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.

Принцип работы греющего кабеля

Нагревательный провод необходимо подключать в периоды, когда температура окружающей среды снижается до отметки +2°С…+5°С. Кабель для водопровода при включении в низких температурных условиях для прогревания системы потребует некоторых временных затрат. Обогревательная система трубопровода действует в соответствии с законами физики: в момент прохождения электрического тока по проводу выделяется тепловая энергия. При этом с увеличением сопротивления количество тепла также увеличивается.

Отличие саморегулирующейся системы заключается в наличии особого покрытия. При монтаже таких систем водопроводные трубы с подогревом на остывших участках будут получать больше тепла. Саморегулирующий греющий кабель для водопровода действует по аналогичному с резистивным принципу.

Виды греющих кабелей для водопровода

Все нагревательные технологии, применяемые в системах подогрева водопровода, делятся на 2 большие группы:

• резистивные;
• саморегулируемые.

Каждая из них ориентирована на выполнение различных задач. Например, резистивный греющий провод будет уместен при оснащении коротких труб с небольшим диаметром — до 40 мм. На протяженном участке целесообразнее использовать саморегулируемый подогрев.

Резистивный обогреватель можно приобрести в специализированных торговых точках в виде отрезков разной длины. Он имеет постоянное сопротивление, то есть на всей протяженности провода количество выделяемого тепла одинаковое. Резистивный провод может быть одножильным и двужильным.

Стандартное строение одножильного проводника предполагает наличие следующих компонентов:

• одной жилы;
• двойной изоляции;
• внешней защиты.

Функцию греющего элемента выполняет жила

В ходе установки системы важно помнить, что схема подключения подразумевает подсоединение с обоих концов. Визуально это напоминает петлю: сначала необходимо подключить один край, затем протянуть (или намотать по трубе) и подключить второй конец провода. Использование замкнутого контура целесообразно для оснащения кровельных водостоков или обустройства системы «теплый пол»

Хотя существуют также методики оснащения трубопровода. Их особенностью является проведение обогревателя по трубе с двух сторон. Способ подходит только для наружного применения

Использование замкнутого контура целесообразно для оснащения кровельных водостоков или обустройства системы «теплый пол». Хотя существуют также методики оснащения трубопровода. Их особенностью является проведение обогревателя по трубе с двух сторон. Способ подходит только для наружного применения.

Для внутренней прокладки одножильный провод не годится, поскольку обустройство петли занимает много пространства. Кроме того, в случае его пересечения возникнет перегрев.

Особенность двужильного кабеля заключается в разделении функций:

• первая жила отвечает за нагрев;
• вторая — за подачу электроэнергии.

Также здесь используется другая схема подключения. В создании «петли» уже нет необходимости. Достаточно один край кабеля подключить к электричеству, а второй — пустить вдоль трубопровода. Двужильная система не менее популярна, чем саморегулирующаяся. Кабель для обогрева водопроводной трубы внутренний используется с уплотнителями и тройниками. Основное преимущество резистивной системы — невысокая стоимость.

Еще больше снизить затраты энергии позволит установка термостата с соответствующими датчиками. В момент фиксации снижения температуры до уровня +2°С автоматически активируется система подогрева. При достижении отметки +6°С происходит ее отключение.

Вторая группа нагревательных систем — саморегулируемая. Это универсальный тип кабеля, который может выполнять различные функции, например, обогрев водопровода или кровельных элементов. Кроме того, его можно использовать для прогревания емкостей с различными жидкостями, труб канализационных систем. Особенность метода заключается в возможности кабеля самостоятельно регулировать интенсивность и мощность подачи тепла. Когда температура достигает заданной точки (например, +2°С), система самостоятельно начинает подогревать трубу.

Основное конструктивное отличие саморегулируемого кабеля от резистивного заключается в наличии нагревательной матрицы, отвечающей за уровень нагревания. Изоляционные слои используется те же. Принцип основан на возможности провода увеличивать или уменьшать подачу тепла в зависимости от изменений уровня сопротивления.

Саморегулирующийся нагревательный кабель

В конструкцию саморегулирующегося нагревательного кабеля входит две токоведущих жилы, между которыми располагается углеродная матрица. Функциональная особенность подобной конструкции заключается в том, что при возрастании или понижении температуры окружающей среды, температура нагрева кабеля меняется обратно пропорционально. Т.е. чем выше температура внешней среды, тем ниже температура нагрева.

Следовательно, кабель самостоятельно подстраивается под температуру окружающей его среды. Матрица кабеля обеспечивает необходимый диапазон изменений линейного тепловыделения кабеля, который зависит от предельной температуры для каждой конкретной модели. Общий диапазон колебаний всего семейства саморегулирующихся кабелей составляет 6…100 Вт/м.

Токопроводящие жилы состоят из 17…19 тонких проводов обладают следующей площадью сечения — 1.0…1.5 м2. Для препятствия процессам старения и окисления производители стараются использовать провода с никелевым покрытием. Наиболее оптимальна и производительна скрутка из 19 проводов, т.к. она обладает почти идеально круглым поперечным сечением и при экструзии материала матрицы не возникает воздушных зазоров.

Токопроводящие жилы и матрица помещаются в изоляционный слой, который сверху покрывается экраном. В качестве экрана может выступать фольга или оплетка из луженой или никелированной проволоки. Поверх экрана располагается защитная оболочка, выполняемая из высокопрочного пластика. Применение двух изолирующих слоев обеспечивает оптимальную стойкость к механическим нагрузкам и диэлектрическую прочность.

В качестве материала для производства внешней оболочки саморегулирующегося кабеля могут использоваться фторопласты или полиолефины. Фторопластовые оболочки позволяют кабелю успешно противостоять даже в случае воздействия достаточно агрессивных сред. Внешние оболочки из полиолефинов покрыты полиэтиленом и улучшены за счет использования различных добавок.

При прочих равных условиях использования саморегулирующиеся кабеля имеют следующие неоспоримые преимущества:

• рациональный расход электроэнергии за счет способности к саморегулированию температуры нагрева в зависимости от температуры окружающей среды;
• простота монтажа. Конструкция кабеля позволяет разрезать его в любом месте. Длина отдельных фрагментов не менее 200 мм;
• не боится перехлестов и снижения теплоотвода во внешнюю среду.

Тем не менее, конструкция саморегулирующегося кабеля имеет и определенные недостатки:

• невозможен режим ускоренного нагрева;
• эксплуатация при низкой внешней температуре характеризуется большими значениями стартового тока.

  Преимущества саморегулирующегося кабеля

• Надежная изоляция.
• Экономия электроэнергии.
• Удобны в применении, существует возможность деления кабеля на небольшие куски.
• Безопасность.
• Длительный срок эксплуатации.

Как выбрать греющий кабель?

Стоит учесть следующие факторы, чтобы избежать ошибок, выбирая тепловой элемент.

Сложности при проведении

Многие думают, что такие проводники – нерациональный выбор. Монтаж и эксплуатация будут слишком дорогими, поэтому не окупят себя. Но в некоторых ситуациях это жизненная необходимость, вне зависимости от существующих сложностей.

1. У владельцев частных домов, которые заинтересованы в обогреве трубопроводов.

Для систем водоснабжения и канализации, чтобы греть кровлю. Монтаж систем осуществляется там, где появляется больше всего воды. Благодаря этому кровля останется сухой, появится возможность обустроить «тёплый пол».

1. Здания коммерческого назначения. Особенно, когда необходимо разработать систему пожаротушения.
2. Промышленность, если работа связана с опасными условиями, когда используется водопроводный вид оборудования.

Дополнительные советы по выбору

Есть несколько особенностей, которые надо учитывать потребителям:

• Питание подводится к двум концам. Только в этом случае водопровод работает нормально.
• Создание сильного магнитного поля во время работы. Рядом с ним нельзя находиться долгое время, иначе здоровье человека ухудшается.
• Зато показатели мощности высокие.
• Гибкость, которой отличается любой термопровод.
• Стоимость остаётся относительно невысокой.
• Высокие показатели эксплуатации. При соблюдении всех требований срок службы составит несколько десятков лет. Даже если это внутренний вид изделий.

Но длина у такой продукции строгая, ограниченная. Ещё один серьёзный недостаток – невозможность проведения качественного ремонта без серьёзных трудозатрат. Тем более – локального. Наконец, обязательно применение терморегуляторов, без которых температура не меняется.

У саморегулирующихся греющих кабелей положительных сторон гораздо больше:

Увеличенный срок эксплуатации до 40 лет.
Не нужно применять температурные датчики. В том числе – когда имеется пластиковый вид моделей.
Матрица прекращает работу модуля, если температура – 85 градусов и выше.
Плотный монтаж в трубе благодаря плоской форме.
Лёгкое разрезание.
Отсутствие требований по дополнительному обслуживанию.
Повреждения не появляются даже из-за перехлёста.
Простая регулировка, которую можно выполнить самостоятельно.
Потребляемой энергии не так много.
Кабель способен пережить любые колебания в окружающей среде.
Надёжность

Это особенно важно тем, у кого есть дача.

Только саморегулирующие греющие кабеля подходят, если у трубопроводов всё время меняется показатель температуры. Энергетическая эффективность систем увеличивается, если с самого начала правильно выбрать изоляционные материалы. При обмотке заранее уточняют, до каких пределов материал допускает изгиб. Это позволит нагревать всё качественно.

Отдельно покупателям нужно узнавать о том, требует ли система дополнительного утепления. В зависимости от длины, теплопотери труб подбирают подходящий проводник.

Может быть интересно

Как проверить греющий кабель?

Существует два основных способа для решения данной проблемы:

• Замеры цепи на сопротивление в случае с резистивным кабелем. Отдельно проверяют цепь изоляции.
• Саморегулирующий нагревательный провод проверяют, подключив обогревательную систему к электрической цепи.

Греющий кабель для водопровода: назначение и преимущества

Основным фактором безотказной работы водопровода является глубина прокладки трубы. В идеале трубы должны быть уложены ниже глубины промерзания грунта, которая определяется климатическими условиями конкретного региона. Но бывают ситуации, когда выполнить это требование просто невозможно из-за тяжелого, каменистого грунта, наличия посторонних предметов в земле или других коммуникаций, попавшихся на пути прокладки водопровода. В таких случаях может помочь дополнительное утепление трубы различными теплоизолирующими материалами. Но и эти меры могут оказаться недостаточными. Также ледяные пробки могут образовываться в местах, где коммуникации проходят через основание цоколя или неотапливаемые подвальные помещения там, где качественно утеплить водопровод не представляется возможным.

В таких ситуациях наиболее эффективным способом борьбы с замерзанием можно назвать электрический подогрев труб. Для этого используется греющий кабель для труб, который закрепляется с наружи либо внутри обогреваемой трубы.

В процессе работы электрическая энергия превращается в тепловую, как в нагревательной спирали электроплитки, и за счет этого происходит подогрев. Как известно из школьного курса физики, вода начинает замерзать при температуре 0 градусов Цельсия и достаточно немного поднять температуру, чтобы система функционировала без перебоев. Греющие кабели для водопровода должны обладать высокой эластичностью, большой прочностью и иметь надежную диэлектрическую изоляцию, так как повреждение проводника и как следствие «пробой» электрического напряжения на водяную струю могут привести к поражению людей электротоком и весьма печальным последствиям.

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.

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

Источник

Греющий кабель – характеристики

При выборе изделия ориентируются на область применения. Чтобы выбрать подходящий кабель, нужно рассмотреть его основные технические параметры:

1. Мощность. Чем выше этот параметр, тем значительнее расход электрической энергии и выработка тепла.
2. Температурный режим работы кабеля. Выделяют три вида: высокотемпературный (до 190°С), среднетемпературный (до 120°С), низкотемпературный (до 65°С).

Сколько потребляет греющий кабель?

Над этим вопросом думает каждый, кто хочет воспользоваться этим изобретением. Справедливости ради, стоит отметить, что ответ зависит от множества факторов, и ни один специалист не рассчитает точное потребление. От чего же зависит потребление:

• месторасположения изделия;
• условий погоды;
• диаметра и теплоизоляции трубы;
• мощности и длины кабеля;
• типа греющего кабеля.

Приблизительно рассчитать расход при использовании для обогрева трубы можно:

1. Выясняем указанное производителем номинальное потребление, затем узнаем длину и диаметр трубы и производим вычисления. Например, номинальное потребление равно 14 Вт/м, длина трубы 10 м, а диаметр 32 д, то потребление будет 140 Вт.
2. Если есть теплоизоляция, то потребление сокращается примерно в два раза.
3. Если кабель работает круглосуточно целый месяц, тогда 24 ч. умножаем на 30 дней и на потребляемое количество кВт/ч.

Определяемся с мощностью

На кабеле указана мощность

Для начала вам нужно понять, что большая мощность ­– это не залог успеха. Так как если вы купите термокабель с мощностью большей, чем нужно, вы попросту выбросите деньги на ветер. Такой прибор будет потреблять слишком много электроэнергии. Ввиду этого, вам необходимо выбрать оборудование, которое будет максимально соответствовать нуждам.

Мощность кабеля подбирается, отталкиваясь от диаметра трубы. Чем больший диаметр, тем более мощный кабель необходим. Учитывается и то, какой слой теплоизоляции будет на трубе. Чем он толще, тем меньше потерь, и, соответственно, меньше потребление. Рассмотрим, какой кабель выбирать для труб с разным диаметром:

• чтобы обогреть трубу диаметром 15–25 мм, подойдет обогревательный кабель, имеющий мощность 10 Вт/м;
• трубы 25–40 мм можно обогреть термокабелем мощностью 16 Вт/м;
• трубы 40–60 мм мощность 24 Вт/м;
• трубы 60–80 мм и для канализационной трубы 110 мм используют кабель мощностью 30 Вт/м;
• трубы 80 мм и больше обогреваются мощным кабелем на 40 Вт/м.

Теперь вы можете выбрать такой кабель, который подойдет именно вам, а так же будет служить определенной цели. Это поможет вам не только рационально его использовать, но и сэкономить ваши средства. Имея такой багаж знаний, можно смело идти в магазин за покупкой.