Зимние холода представляют большую опасность для систем водоснабжения, особенно если речь идет о частных домах, расположенных за пределами городов и крупных поселений. Из-за плохой теплоизоляции трубы могут промерзнуть, что повлечет за собой прекращение подачи воды. Чем глубже проложены трубы, тем они менее подвержены пагубному влиянию холодов. Для исключения подобных ситуаций важно продумать качественную систему защиты. Оптимальный вариант – греющий кабель саморегулирующегося типа, который гарантированно спасет трубы от ледяных пробок.
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.
Основным элементом, объясняющим принцип действия греющего кабеля, является полимерная матрица. Благодаря ее наличию у провода проявляются саморегулирующие свойства. Матрица состоит из мелких частиц, поэтому ее отдельные элементы регулируют нагрев независимо друг от друга. Таким образом, вам не придется подключать различные датчики и прочую электронику для качественной регулировки температуры.
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.
Использование терморегулятора
Стандартные пороги сработки саморегулирующегося кабеля находятся в пределах 3 – 13 градусов. Это значит, что при нижнем показателе нагрев включается, а при верхнем выключается.
Температура скважинной воды никогда не бывает отрицательной, обычно она составляет 4-5 градусов, это значит, что нагреватель будет работать постоянно, потребляя немалое количество электроэнергии. Летом его можно отключить, но в переходный период осень – весна можно не уследить и заморозить магистраль при внезапном понижении температуры. Проще с колодцами, в жаркий летний период вода прогреется до предельной температуры срабатывания.
Нет необходимости греть воду для унитаза, да и для колонки или душа вода греется в бойлере.
Таким образом, использование терморегулятора дает немало преимуществ, в том числе по сроку эксплуатации кабеля, имеющего ограниченный ресурс. Температуру отключения на нем лучше установить на 5-6 градусов.
Использование терморегулятора дает определенные преимущества, а выполнить самостоятельный монтаж сможет каждый домашний мастер. Но сначала лучше проконтролировать температуру определенное время и после этого принимать решение о приобретении и установке.
Устанавливая этот прибор нужно обратить внимание на место расположения датчика. Он должен отражать информацию о температуре воды в трубе. Следует исключить влияние самого нагревателя на прибор, чтобы получить достоверные регулировки.
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.
Совет 5. Обращаем внимание на способы монтажа
Наружный монтаж
Для этого варианта можно использовать любые виды греющего кабеля.
Преимущества:
- Простота монтажа. Работы можно выполнять в одиночку.
- Не снижает общую пропускную способность трубы.
6 способов прокладки наружного кабеля
- Проводник достаточно примотать специальным скотчем к трубам небольшого сечения. Подойдет для территорий с мягким климатом.
- Там, где более суровые климатические условия, кабель обматывается вокруг труб большого сечения. Чем ниже t°C, тем плотнее витки.
- При использовании резистивного проводника при завершении обмотки второй конец можно вернуть в начальную точку.
- Избегаем наложения одного витка на другой, то есть, перехлеста, так как при эксплуатации возможен перегрев.
- Средний шаг – 5 см.
- Материал должен плотно прилегать к поверхности без провисания.
Перед монтажными работами готовим наружную поверхность часть трубы. С металлической убираем следы коррозии и грязь. Пластиковую нужно обмотать фольгой.
Внутренний монтаж
Применяются только двужильные резистивные греющие кабели при сечении труб от 40 сантиметров. Проводники которые вводятся на заранее заданную длину. Для применения саморегулирующегося проводника наружная защита должна иметь класс не ниже IP68.
В месте вывода и подключения к сети накручивается муфта для герметичности укладки. Существуют ограничения: должны быть только цельные, без стыковочных элементов.
Совет 6. Семь основных рекомендаций
- Для трубопроводов с переменными показателями температурного режима подходит только саморегулируемый кабель. Особенно в ситуации, когда одна часть трубопроводной системы расположена в помещении, а другая – под землей или в воздухе. Резистивный кабель энергетически неэффективен.
- Рекомендуется правильно подбирать изоляционные материалы, позволяющие сделать систему энергетически эффективной.
- При обмотке нужно уточнить, до каких пределов допускается изгиб материала. При перегибе возможно быстрый выход из строя.
- Для бытовых систем к кабелю подключается реле, предотвращающее утечку тока.
- Для саморегулируемого варианта проводника рекомендуется использование датчика температур. Его устанавливают на показателях включения при температуре в +3 и выключения при достижении +13 градусов Цельсия.
- При прокладке вдоль длина материала равняется размеру трубы, с определенным запасом. При наматывании нужно брать 1.6 – 1.7 длины труб.
- Датчик изолируется от поверхности нагревателя. Важно, чтобы соединение с трубой было максимально плотным.
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.
Рекомендация. Саморегулирующийся кабель может нарезаться на отрезки произвольной длины и подключаться отдельно друг от друга. Это никак не влияет на работоспособность и эффективность изделия в целом.
Виды – устройство, технические характеристики
Греющие кабели делятся на следующие разновидности: резистивные, саморегулирующие, индуктивные.
Они различаются по принципу работы, техническим характеристикам и конструкции.
Резистивный
Кабель резистивного типа бывает — линейным и зональным. Для его эффективной работы требуется специальная аппаратура, которая будет управлять проводником, ориентируясь на температуру окружающего воздуха.
Преимущество вида — невысокая стоимость, надёжность, лёгкость монтажа.
Следует сказать, что такой проводник выделяет всегда одинаковое количество тепла, вне зависимости от температуры воздушных масс, поэтому потребление электрической энергии низменно — что является экономически не выгодно.
Резистивный делится на:
- Линейный — провод, концы его подключаются к электрическому питанию. По числу токоведущих жил — одножильный и двужильный.
Одножильный — состоит из одной нагревательной, чаще стальной жилы, она покрыта изоляционным слоем, из термоустойчивого материала, который не деформируется при нагреве. Провод бывает с экраном для удаления помех, которые создаются самим кабелем и всевозможными защитными устройствами.
Плюс одножильной модели — простота в использовании. Недостаток — не возможность отрезать нужный размер, потребность подключения обоих концов в одном месте.
Двужильный — состоит из двух параллельно расположенных жил, которые передают электрический ток. Их отличие и преимущество от одножильного типа — второй конец не нужно возвращать к месту подключения, это особенно удобно при обогревании протяжённых трубопроводных магистралей.
- Зональный — его конструкция более сложная, по сравнению с линейным. Состоит их двух токоведущих медных жил, каждая из которых имеет отдельную изоляцию. Кроме того, он толще, чем линейный.
Отличие этого вида в том, что внутренняя изоляция оснащена окошками, через каждые 1 — 2 метра. Через них проводник подсоединяется к нагревательной проволоке, беря на себя напряжение сети.
Благодаря такой конструктивной особенности, постоянное сопротивление присутствует не во всём проводнике, а только в той или иной секции-зоне. Плюс — в возможности подбирать длину секции по своим потребностям. Минус — высокая цена.
Резистивный греющий проводник имеет гарантийный срок до 15 лет, при заливке в бетонную стяжку до 50 лет.
Саморегулирующийся
Саморегулирующийся греющий кабель — современная модель, отличается от резистивного не только конструктивными особенностями, но и принципом работы.
Провод с саморегуляцией — это проводники, заключённые в полимерную матрицу. Для работы не требуется регулятор, он сам будет поддерживать ту температуру, на которую его настроить, поэтому он не перегревается. Стоит такой вид дороже, но несмотря на это, повышенное КПД делает его экономичней.
Кроме этого, его можно резать на куски любого размера. Гарантийный срок службы такого вида — 10 — 15 лет, но производители закладывают запас до 40%, что существенно продлят время его работы.
Саморегулирующий проводник бывает экранированный и неэкранированный:
- Экранированный — внешняя оболочка покрывает оплётку из лужёной медной проволоки, которая защищает от механических повреждений, служит заземлением. Такой кабель предназначен не только для обогрева водопровода, но и для установки на открытом воздухе — кровля, водосток.
Оболочка бывает пищевая — применяется при нагреве водопроводных и канализационных систем внутри, и с УФ- защитой — монтируются на крыше, где много солнечных лучей.
- Неэкранированный — изделие не имеет защитную оболочку. Используется для обогрева бытовых трубопроводов, не укладывается на открытом воздухе, где возможно воздействие агрессивных сред.
- Наружная полиолефиновая оболочка.
- Оплетка из луженной медной проволоки.
- Изоляция из эластомерного термопластика.
- Полиэфирная оболочка.
- Полупроводящая саморегулирующая матрица.
- Медные жилы.
- Наружная полиолефиновая оболочка.
- Внутренняя полиэфирная оболочка.
- Полупроводящая саморегулирующая матрица.
- Медные жилы
Экранированные модели дороже тех, которые не имеют оболочки.
Основные области применения саморегулирующегося нагревательного кабеля:
- бытовые трубы;
- системы обледенения (крыши, дорожки);
- промышленность.
Для обогрева разных коммуникаций, требуется нагревательный элемент следующей мощности. Для:
- труб внутри — 10 Вт/м погонный;
- трубопровода снаружи — 15 Вт/м. п.;
- крыш и дорожек — 24-30 Вт/ м. п.;
- систем антиобледенения — до 40.
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 утеплителя и способа монтажа обогревательного элемента (внутри или снаружи трубы). Каждый производитель предлагает подробные характеристики изделия и таблицы, в которых описывается зависимость расхода кабеля на метр трубы. Таблица формируется отдельно для конкретной модели провода (мощности).
При наличии среднего утепления водопровода с использованием пенополистирольной скорлупы 30 мм, при умеренном климате на обогрев каждого метра трубы изнутри достаточно воспользоваться кабелем мощностью 10 Вт/м. При наружном обогреве подойдут изделия мощностью не ниже 17 Вт/м. Чем ближе север, тем выше мощность провода.
Мощность саморегулирующего провода
Многие при выборе саморегулирующего греющего кабеля для водопровода, считают, чем больше его мощность, тем более высокая его функциональность, но пользователи тем самым допускают не поправимую ошибку. Если приобрести обогревающий провод с большей мощностью, чем требуется, значительно возрастут затраты на потребляемую энергию, а эффективность обогрева останется прежней. Поэтому, чтобы этого избежать, нужно приобретать оборудование, соответствующее нуждам.
Мощность саморегулирующего нагревательного изделия напрямую зависит от диаметра трубы и теплоизоляционного слоя. Чем толще теплоизоляционный слой и меньший диаметр трубы, тем меньше потребление мощности. Соответственно чем больше диаметр трубы с тонким изоляционным слоем, потребуется провод высокой мощности. Поэтому перед тем как выбрать изделие, необходимо ознакомиться со следующей таблицей, где приведены значения мощности, для определенных диаметров трубы.
Таким образом, подобрав трубы опираясь на стандарты мощности и температурного класса, можно будет приступить к укладке термокабеля.
Прокладка и подключение
Монтаж греющего кабеля может осуществляться двумя способами – наружным и внутренним. В первом случае происходит монтаж вдоль трубы (изделие может крепиться изолентой или обматываться вокруг водопровода), во втором – прокладывается внутрь.
Скрытая укладка внутри трубы
Внутренний монтаж подойдет не всем трубам. Важно, чтобы диаметр водопровода был не ниже 40 мм. При меньшей величине из-за своих габаритов кабель будет препятствовать свободному потоку воды. Также сложно разместить обогрев чересчур протяженной трассы. Поэтому саморегулирующийся кабель подойдет для участков длиной несколько метров.
Намного проще выполнять прокладку на вертикальных участках труб, двигаясь сверху вниз. Для выполнения процедуры используют тройник и уплотнительную муфту, которая исключает соскальзывание провода. В некоторых ситуациях внутренняя установка рациональнее наружной.
Разместить провод внутри и подключить к источнику переменного тока – нетрудно. Намного сложнее его собрать. Воспользуйтесь инструкцией с последовательностью действий, описанных ниже:
- Снимите изоляцию.
- Расплетите оплетку.
- Удалите уголок.
- Подготовьте уплотнительную муфту.
- Выполните обсадку муфты, используя фен.
- Склейте концы муфты.
- Наденьте колпачок.
- Зачистите герметичный конец.
Открытая наружная укладка
Для выполнения линейного монтажа саморегулирующегося кабеля вдоль трубы потребуется меньше усилий. Провод может фиксироваться к трубе при помощи пластиковых хомутов, способных выдерживать высокие температуры либо стекловолоконной самоклеящейся ленты. Крепежные элементы нужно устанавливать на расстоянии не менее 30 см. Запрещено применять металлические детали. Чтобы высчитать длину провода, не нужно быть математиком: она должна равняться длине трубы, которую планируете обогревать.
Краткая инструкция:
- Закрепите кабель на трубе.
- Приклейте алюминиевую ленту или установите хомуты.
- Установите теплоизоляцию.
- Зафиксируйте ее на трубе.
Если трубы погружены в грунт, то кабель размещают где-то сбоку, а не сверху или снизу.
Помимо линейного монтажа, может использоваться спиральный. В таком случае кабель наматывается вокруг трубопровода по всей длине, используется равномерный шаг. Преимущество такого метода – обеспечивается максимальный контакт с поверхностью трубы, недостаток – повышается расход материалов. Вариант уместен для труб среднего или большого сечения, которые используются в канализационных и водосточных системах. Впрочем, он нередко применяется для нагревания обычных водопроводов.
Какой вид выбрать
Выбирая саморегулируемый кабель, надо учитывать характеристики и параметры изделия, принцип работы, условия его эксплуатации — длину участка требуемого для обогрева, максимум низких температур.
Моменты, на которые нужно обращать внимание при покупке греющего провода:
- наличие защитной оплётки — она придаёт надёжность, обеспечивает заземление;
- тип наружной изоляции;
- мощность изделия.
От области применения греющего проводника так же зависит его выбор. Если провод нужен для обогрева канализации — то подойдёт изделие из полиолефина, для водопроводных систем рекомендована защита фторпластовая.
Для наружного монтажа лучше взять модель с изоляцией из фторполимера, она защищает от влаги и ультрафиолета.
При необходимости обогреть трубы с маленьким диаметром, подойдёт низкотемпературный проводник с напряжением 15 Вт/м. Предназначение среднетемпературных (до 30 Вт) — трубопровод большого диаметра. Виды с высоким напряжением в быту практически не применяются.
Кабель без экрана рекомендовано устанавливать в трубы, которые укладываются в землю, так как он не оснащён заземляющей оплёткой. Экранированный безопасней, но стоит больше, а нагревательная матрица у них одинакова, поэтому нет смысла в землю закапывать более дорогую модель.
Покупая саморегулирующий греющий нагреватель надо его сжать пальцами, затем провести так по всей длине. В некачественном изделии внутри будут нащупываться воздушные полости.
Теплоизоляция греющих кабелей
Независимо от типа используемого греющего провода важно обеспечить качественное утепление. Теплоизоляционные материалы устанавливаются снаружи, покрывая нагревательные элементы и водопровод в целом. Если не сделать этого, то кабель будет обогревать не только трубы, но и окружающий воздух. Толщина теплоизоляции подбирается в зависимости от внешних факторов.
Надежными и давно зарекомендовавшими себя утеплителями считаются пенополистирол и вспененный полиэтилен. Они характеризуются устойчивостью к воздействию влаги, обеспечивают защитную амортизацию для трубы. С другой стороны, важно гарантировать защиту самих утеплителей, поэтому нередко встречаются конструкции «труба в трубе». Водопроводная труба, устанавливаемая в грунте или снаружи, обматывается утеплителем, а затем помещается в трубу большего диаметра.
Разновидности нагревательного кабеля
Все нагревательные системы подразделяются на 2 большие категории: резистивные и саморегулируемые. Каждый вид имеет свою область применения.
Предположим, резистивные хороши для обогрева коротких отрезков труб небольшого сечения – до 40 мм, а для протяженных участков водопровода лучше использовать саморегулируемый кабель (по-другому – саморегулирующийся, «самрег»).
Тип #1 – резистивный
Принцип действия кабеля прост: по одной или двум жилам, находящимся в изоляционной обмотке, проходит ток, нагревающий его. Максимальная сила тока и большое сопротивление в сумме дают высокий коэффициент тепловыделения.
В продаже имеются куски резистивного кабеля определенной длины, имеющие постоянное сопротивление. В процессе функционирования они отдают одинаковое количество тепла по всей протяженности.
Одножильный кабель, как можно судить по названию, имеет одну жилу, двойную изоляцию и внешнюю защиту. Единственная жила выполняет функцию нагревательного элемента
При монтаже системы необходимо помнить, что одножильный кабель подключается с обоих концов, как на следующей схеме: Схематически подключение одножильного вида напоминает петлю: сначала он подсоединяется к источнику энергии, потом протягивается (наматывается) по всей длине трубы и возвращается назад
Замкнутые отопительные контуры чаще применяют для обогрева кровельной водосточной системы или для устройства «теплого пола», но вариант, применимый к водопроводу, тоже существует.
Особенностью монтажа одножильного кабеля на водопроводную трубу является укладка его с двух сторон. При этом используется только внешний тип подключения
Для внутреннего монтажа одна жила не подходит, так как укладка «петли» займет много внутреннего пространства, к тому же случайное пересечение проводов чревато перегревом.
Двухжильный кабель отличается разделением функций жил: одна отвечает за нагревание, вторая – за подачу энергии.
Отличается и схема подключения. В «петлеобразном» монтаже необходимость отпадает: в результате кабель присоединяется одним концом к источнику питания, второй протягивается вдоль трубы
Двухжильные резистивные кабели используются для водопроводных систем так же активно, как и самреги. Их можно монтировать внутрь труб, используя тройники и уплотнители.
Главный плюс резистивного кабеля – невысокая стоимость. Многие отмечают надежность, длительный срок службы (до 10-15 лет), простоту монтажа.
Но есть и недостатки:
- высокая вероятность перегрева в местах пересечения или близкого расположения двух кабелей;
- фиксированная длина – нельзя ни увеличивать, ни укорачивать;
- невозможность замены перегоревшего участка – менять придется полностью;
- отсутствие регулировки мощности – она всегда одинаковая по всей длине.
Чтобы не тратиться на постоянное подключение кабеля (что нецелесообразно), устанавливают термостат с датчиками. Как только температура опускается до + 2-3°С, он в автоматическом режиме запускает нагрев, при повышении температуры до + 6-7°С энергия отключается.
Тип #2 – саморегулируемый
Этот тип кабеля является универсальным и может использоваться для различного применения: обогрева кровельных элементов и систем подачи воды, канализационных магистралей и емкостей с жидкостью.
Его особенность – самостоятельная регулировка мощности и интенсивности подачи тепла. Как только температура опускается ниже контрольной точки (предположим, +3°С), кабель начинает нагреваться без постороннего участия.
Схема саморегулирующего кабеля. Главное отличие от резистивного аналога – проводящая нагревательная матрица, которая отвечает за регулировку температуры нагревания. Изоляционные слои не отличаются
В основе принципа работы самрега лежит свойство проводника уменьшать/увеличивать силу тока в зависимости от сопротивления. При увеличении сопротивления сила тока уменьшается, что ведет за собой и уменьшение мощности.
Что происходит с кабелем в момент охлаждения? Сопротивление падает – сила тока увеличивается – начинается процесс нагревания.
Преимущество саморегулируемых моделей состоит в «зональности» работы. Кабель сам распределяет свою «рабочую силу»: тщательно прогревает остывающие участки и поддерживает оптимальную температуру там, где сильный нагрев не нужен.
Саморегулирующий кабель работает постоянно, и это приветствуется в холодное время года. Однако во время оттепели или весной, когда прекращаются заморозки, держать его включенным нерационально (+)
Чтобы полностью автоматизировать процесс включения/выключения кабеля, можно оборудовать систему термостатом, который “привязан” к уличной температуре.
Преимущества и недостатки
Выделим основные преимущества саморегулирующегося кабеля:
- Возможность разрезать на отрезки произвольной длины (обычно не менее 20 см). Свойства и характеристики изделия не изменятся. На поверхности отсутствуют непрогретые участки. Аналогично нет участков с чрезмерно высокой температурой.
- В процессе монтажа провод или отрезки можно перекрещивать между собой. При обогреве водопроводов это даже рекомендуется делать. Кабель не будет перегреваться, поэтому не выйдет из строя.
- Даже в случае обрыва провод сохраняет работоспособность. Обрыв токоведущей жилы не приводит к выходу из строя: до этого места кабель продолжает функционировать.
- При обогреве труб данным кабелем можно применять элементы, расположенные внутри. Это приводит к увеличению КПД.
- Не требуется использовать датчики тепла и терморегуляторы. Кабель подключается напрямую к источнику напряжения или через выключатель.
Не обошлось и без недостатков. Основным из них является стоимость изделия. В зависимости от модификации при идентичной мощности и длине саморегулирующийся кабель можно стоить в два или три раза дороже резистивного или зонального изделия.
Другим существенным недостатком является то, что с его помощью на обогрев сильно замороженного участка уходит больше времени. В иных случаях его мощности может попросту не хватить. Таким образом, саморегулирующийся провод предназначен для постоянного нагрева, поддержания номинальной температуры. С другой стороны, низкое потребление электроэнергии позволяет это сделать без существенных затрат.
Третий минус – высокая нагрузка при запуске. Рассмотрим кабель мощностью 50 Вт/м. При подключении такого кабеля к сети нагрузка на нее составит до 100 Вт. Происходить это будет до тех пор, пока кабель не нагреется до заданной температуры. На это может уйти от одной до пяти минут. После этого, если провод не отключается от сети, нагрузка не превышает заданного значения.
Достоинства саморегулирующих кабелей
Саморегулирующий кабель для обогрева водопроводной трубы, имеет достаточно высокую цену, чем резистивный. Но, благодаря своим достоинствам в эксплуатации, окупаются они за достаточно короткий период. К главным плюсам, саморегулирующего изделия относят:
- Надежность. Термокабель имеет высокую устойчивость к скачкам напряжения и его повышению на долгий период. Поэтому при сбоях в электросети, пользователям не стоит переживать, что изделие может выйти из рабочего строя.
- Саморегуляция. Кабель для обогрева труб сам распределяет температуру на всех участках трубопровода. А также он способен самостоятельно, при охлаждении теплоносителя, повышать мощность.
- Удобство в укладке. В отличие от своих аналогов, за счет непрерывного нагрева матрицы, термопровод можно по указанным маркировкам кроить на отрезки разной величины. А также не опасаясь за его функциональные качества, можно допускать перехлест, при использовании для запорно – регулирующего оборудования.
- Экономность. По отзывам специалистов, несмотря на то, что обогревающий кабель для труб имеет высокую стоимость, эксплуатационные расходы его меньше, чем у аналогичных изделий. Поэтому при его использовании можно сэкономить до 20%.
- Универсальность. Термопровод можно эксплуатировать, как под землей, так и на открытых площадках.
- Срок эксплуатации. Если правильно произвести закрепление, обогревающая система сможет прослужить до 13 — 15 лет.
Рассмотрев все положительные качества, также стоит отметить, что этот кабель для труб можно использовать не только для трубопровода в подаче воды, но и для канализационной системы. Поэтому прежде чем, его приобрести стоит обратить внимание на его класс подразделения.
Производители
На отечественном рынке электрической продукции выделяется компания Ensto, предлагающая клиентам широкий ассортимент саморегулирующихся кабелей разной длины и модификации. По желанию заказчика провод может нарезаться метражом.
Из более бюджетных вариантов кабелей, не уступающих по качеству предыдущим изделиям, можно выделить продукцию компании Devi.
Пищевой и не пищевой — 3 отличия
Саморегулирующиеся кабеля подразделяются на пищевые, которые можно закладывать непосредственно в трубу, и не пищевые, накладываемые поверх.
Чем они отличаются между собой конструктивно? Во-первых, размером.
Пищевые при достаточно схожих характеристиках, имеют меньшее сечение, дабы не занимать полезную площадь внутри водопровода. Сравните, самые распространенные габариты у наружных 7*14мм, 7*15мм, и у внутренних – 5*7мм.
Ошибка №4Не угадаете с размером, и такой кабель реально может уменьшить напор воды.
При этом не забывайте про концевую муфту, которая имеет сечение в 1,5-2 раза большее, чем сам провод.
Второе отличие – обязательное наличие экрана. У наружных его может и не быть.
Ну и третье, самое главное – материал внешней изоляции.
Вот, например, пищевой вариант.
Снаружи мы имеем:
- фторполимерную оболочку
Эта оболочка химически инертна к агрессивной среде и не разлагается внутри водопровода.
Далее идут:
- бронированный, защитный экран или оплетка
Ошибка №5Без такого заземляющего экрана кабель внутри трубы использовать нельзя.
- слой изоляции
- две медные жилы с полимером между ними
У не пищевой модели оболочка состоит из полиолефина устойчивого к ультрафиолету.
Греющий кабель своими руками: инструкция по изготовлению
Помимо использования заводских моделей, вы можете изготовить греющий кабель своими руками. Особых навыков и знаний для этого не потребуется:
- Для начала нужно придумать альтернативу изделия. Многие монтажники рекомендуют использовать «полевик». Речь идет о телефонном кабеле, используемом в военно-полевых условиях. Официальная маркировка – П274-М. К достоинствам изделия можно отнести малый диаметр, жесткость, выносливость и прочность изоляции. Последнее свойство позволяет эксплуатировать изделие в условиях повышенной влажности.
- Учтите, что данный кабель нельзя сравнивать с магазинными и заводскими аналогами. Он не будет выполнять функцию саморегуляции, а изоляция не будет пищевой. Если вы планируете эксплуатировать провод лишь временами (на даче в зимнее время года) и прокладывать внутри трубопроводов, то можно обойтись без перечисленных свойств.
- Устанавливая «полевик», распустите его на отдельные провода. Один проводник согните пополам и свивайте в обратном направлении. На открытых концах нужно обеспечить герметичность ввода кабеля. Для этого можно воспользоваться фланцем от шланга. Чтобы повысить герметичность, можете взять штуцер и продеть через него провода.
- Далее залейте штуцер эпоксидным клеем и приплюсните. Чтобы усилить соединение, наденьте накидную гайку.
При выборе саморегулирующегося греющего кабеля нужно быть внимательным. Изучите каждую деталь, воспользуйтесь изложенными выше советами. Не нужно покупать чересчур мощное изделие для малых участков, поскольку лишняя энергия станет расходоваться впустую, а вы даже не узнаете, за что платите. Тем более эффективность кабеля будет аналогичной проводу с оптимальной мощностью.
Саморегулирующийся нагреватель
В этом названии нет преувеличений. Инженерам действительно удалось создать изделия, которые не нуждаются в применении внешнего управления.
Конструкция кабеля обогревающего саморегулирующегося для водопровода
На схеме обозначены привычные элементы: медные жилы, экранирование, устойчивая к высоким температурам фторопластовая изоляция. Но здесь главную полезную функцию выполняет особая матрица. Ее проводимость изменяется при повышении/ снижении температуры. Одновременно с этим происходит уменьшение/ увеличение нагрева.
Эти изделия стоят дороже резистивных аналогов. Однако они намного экономичнее в эксплуатации. При их применении температура будет повышаться только там, где это действительно надо.
Саморегулируемые и резистивные нагреватели
Создание системы обогрева
Реализация планов будет проще, если разделить весь проект на этапы:
- Подготовка чертежей и списка комплектующих деталей, инструментов, расходных материалов.
- Подключение нагревательных элементов к проводам электропитания.
- Монтаж внутри (снаружи) трубопровода.
- Дополнительные мероприятия.
Соединение нагревателя и кабеля электропитания: инструкция
Ниже приведен алгоритм действий и особенности, которые пригодятся на практике:
Рисунок | Инструкции |
Приобретите специальный комплект, предназначенный для заделки саморегулирующихся кабелей. В него включают металлические гильзы, которыми создают электрические соединения. Пригодятся термоусадочные трубки с клеевым составом внутри. При нагреве они сжимаются, обеспечивают необходимую изоляцию, герметичность. | |
Кабель отрезают по нужному размеру. С присоединяемого конца удаляют защитные оболочки на длине 40-50 мм. Полупроводниковую матрицу аккуратно разделяют по средней линии. | |
На эти участки надевают разные трубки и нагревают их феном. Это позволит впоследствии разнести места соединений для улучшения изоляционных параметров. | |
Проводники освобождают от внешних слоев на 9-11 мм. | |
Их вставляют в гильзы и жестко фиксируют с применением кусачек. | |
Подготовку этой части конструкции завершают, надев трубки большего диаметра (нагревать их пока не надо). | |
Аналогичным образом подготавливают кабель питания. Удаляют изоляцию. Надевают термоусадочные трубки подходящих размеров. | |
Провода поочередно, с учетом разной длины, вставляют в гильзы, фиксируют зажимом. | |
Последовательно сдвигают трубки и нагревают для получения многослойной надежной защиты. | |
Далее приступаем к изоляции другого конца. Помните, что проводники в нем не соединяют, так как ток проходит только через матрицу. Чтобы полностью исключить вероятность контакта кабель подрезают «ступенькой». | |
Сверху надевают термоусадочную муфту и нагревают ее. В итоге – будет создано примерно такое изделие. |
По такой же технологии создают рабочие устройства с применением саморегулирующихся кабелей иных типов
Монтаж снаружи трубы
При таком варианте размещения нагревателя для примерного расчета необходимой мощности используют следующую таблицу:
Диаметр металлической трубы, дюйм | Мощность на 1 м длины, Вт |
до ¾ | 16-17 |
от ¾ до 1½ | 23-27 |
свыше 1½ | 30-31 |
Для более точных действий можно использовать бесплатные программы-калькуляторы, которые предлагаются на официальных сайтах продавцов кабельной продукции. При этом учитывают конкретные условия эксплуатации, температуру жидкости, особенности монтажа. Специалисты не рекомендуют устанавливать нагреватели с мощностью более 17 Вт на 1 м. длины на пластиковые трубы. Но в действительности надо учитывать термостойкость определенного вида полимера. По отношению к металлическим изделиям подобные ограничения не действуют.
Лучше для такого варианта подойдут плоские кабели. Они хорошо прилегают к поверхности, проще фиксируются.
Типовая установка кабеля для обогрева водопроводной трубы наружного
Кабель фиксируют хомутами, стойкими к высоким температурам. Шаг выбирается таким, чтобы исключить провисания. Поверх слоя теплоизоляции из пористого материала устанавливается защитный кожух, предотвращающий его механические повреждения.
При необходимости увеличить нагрев добавляют необходимое количество кабелей. Желательно размещать их в нижней части трубы, так как именно там начинаются нежелательные процессы обледенения.
В этом варианте утеплитель и нагревательный элемент защищают специальные металлические оболочки
Прикрепление провода для обогрева водопроводных труб металлизированным скотчем снижает тепловые потери
Спиральный монтаж
К сведению! В некоторых местах можно уменьшить шаг намотки, сделать обратный виток для увеличения площади нагрева.
В ходе монтажа около фланцев, задвижек и мест крепления делают специальные припуски
Установка греющего кабеля внутри трубы для водопровода
Такой вариант выглядит предпочтительнее. Внутри трубы изделие хорошо защищено от механических воздействий. Нагреватель находится внутри жидкости, поэтому выполняет свои функции с максимальной эффективностью. Это подтверждают цифры. Для поддержания положительной температуры вполне достаточно 8-10 Вт на 1 м трассы. Этот показатель почти в два раза меньше, по сравнению с предыдущим (наружным) способом установки.
Но эту технологию можно применять только на прямых участках, где нет запорной арматуры.
Можно приобрести готовый комплект, либо соединить нагреватель и кабель питания по приведенному выше алгори src=»https://ventkam.ru/images/wp-content/uploads/2017/01/26-1.jpg» class=»aligncenter» width=»800″ height=»644″[/img] В состав таких комплектов производители включают втулки, уплотнительные элементы
При проектировании трубопровода следует предусмотреть наличие поворота на 90° и монтаж тройника с подходящими размерами для установки узла сальника.
Управление температурой
Для автоматизации рабочих процессов используют термостат. Сам прибор устанавливают в электрическом щите. Датчик температуры закрепляют на трубе в контрольной точке. Следует помнить о том, что этот элемент может выйти со временем из строя, поэтому его устанавливают в удобном для проведения технического обслуживания месте. Термостат греющего кабеля саморегулирующегося для обогрева труб применяют в соответствии с инструкцией src=»https://ventkam.ru/images/wp-content/uploads/2017/01/28-1.jpg» class=»aligncenter» width=»850″ height=»286″[/img] Для подключения одно- и двухжильных кабелей применяют разные электрические схемы
В отдельных наборах компактный термостат (с датчиком температуры) устанавливают в разрез цепи питания
Важно! Недостатком компактных термостатов является отсутствие регулировки и удаленность от рабочей области.
Подключение к электросети обогрева трубопроводов греющим кабелем
Общая мощность системы обогрева может получиться значительной. Поэтому ее подключают к сети 220 V через отдельный автомат. Рекомендуется также установить в этой цепи специализированное устройство защиты (УЗО). Оно постоянно замеряет ток. При фиксации потерь, вызванных пробоем изоляции или прикосновением к оголенному проводу, происходит быстрое отключение нагревателя.
Подключение нагревателя к электросети
Теплоизоляция
Эта операция выполняется обязательно. Она предотвратит тепловые потери и предотвратит проникновение холода. Лучшим изолятором является воздух, поэтому применяют пористые материалы, стойкие к влажности.
Специальные разрезные трубки из вспененных полимеров
Водопровод устанавливается в специальном канале, который сформирован плитами из пеноплэкса.
Правила монтажа
В любом жилом доме сейчас предусмотрены система водоснабжения и канализации, которые обеспечивают комфортное проживание. Но зимой наружный водопровод при небольшой глубине закладки может замерзнуть. Потому и применяется греющий кабель разных конструкций:
- для обогрева водопровода
- для обогрева канализации.
Термореле включает греющий кабель, когда температура воды падает ниже измеренной температуры на трубе на 1-3°C и отключает его, когда температура воды и температура трубы начнут уравниваться. Вся конструкция изолируется и утепляется.
Так как трубопровод обычно короткий, то сам кабель потребляет немного электроэнергии, и мощных реле не потребуется.
Саморегулирующийся обычно потребляет намного большую мощность, чем кабель с использованием реле. Термореле поможет вашему водопроводу работать в самые суровые морозы.
Часто используется при отоплении канализации. Основные его достоинства в этом случае – его можно нарезать требуемой длины, и средняя потребляемая мощность такого кабеля на 1 метр трубы – 30-35 Ватт.
Если общая длина кабеля не превышает 80 метров, то его можно подсоединять прямо к электрической розетке. Если больше, то потребуется установка специального разделительного трансформатора.
Способ прокладки прост, стоит только следовать прилагаемой инструкции:
- В инструкции четко указано, какой шаг витка необходимо соблюдать при навивке кабеля на трубу.
- Поверхность труб обязательно должна быть чистой и сухой. Следует полностью исключить воздействие любой агрессивной среды на кабель или на его изоляцию.
- Один конец кабеля необходимо зачистить на 0,5-1 см. Затем на него одевается термоусаживающая трубка немного большего диаметра.
- Все провода, которые имеются в кабеле, необходимо разделить и тоже зачистить на 0,4-0,8 см. Каждый из проводов также закрывается термоусаживающей трубкой.
- Трубки нагреваются строительным феном и концы зачищаются на 5-7 мм.
- Оплетка вводится в металлическую трубку и зажимается в ней. Дальше провода нагревательного и питательного кабелей соединяются друг с другом.
- Концы подводящего кабеля предварительно зачищаются тем же способом. Соединение обязательно изолируется.
Саморегулирующийся кабель — принцип работы
У саморегулирующегося, замкнутого контура или петли нет.
Ошибка №2Жилы замыкать между собой в конце кабеля не нужно!
Между ними на всем протяжении идет хитрый полимер, который при остывании до определенной температуры образует разные мостики проводимости.
То есть, в точке охлаждения петля из двух жил самостоятельно замыкается, между ними начинает протекать ток и кабель греется. При этом по всей длине кабеля у вас будет разная температура.
Самая горячая точка будет в самом холодном месте. Но ни в одной точке температура не превысит 85С. Номинальный же нагрев составляет 65 градусов.
Такой кабель полностью пожаробезопасен. Даже если он будет наложен внахлест сам на себя, он от этого все равно не сгорит.
Ошибка №3При этом не заблуждайтесь, когда на улице достаточно теплая погода, самостоятельно он полностью не отключается.
Он просто снижает свое потребление в несколько раз. Такого варианта, чтобы во включенном состоянии его потребление было нулевым, не происходит.
Самореги разных производителей отличаются между собой качеством, так называемой матрицы. Этот тот самый чудо полимер, который пропускает через себя электричество.
Подавляющее большинство специалистов для обогрева труб используют именно саморегулирующиеся разновидности кабеля. Объясняется это их более простой эксплуатацией и упрощенным монтажом.
Вам не придется покупать и подключать термостат.
Достаточно будет воткнуть его в розетку, и он тут же начнет работать как надо.