Саморегулирующиеся кабели отечественного производства – элемент системы энергобезопасности промышленности и ТЭК России. Саморегулирующий нагревательный кабель – это греющий кабель, предназначенный для обогрева труб, трубопроводов, кровли, желобов, цистерн и т.п. Саморегулирующийся греющий кабель может быть четырех видов. это инновационное решение в области кабельного электрообогрева, которое автоматически регулирует мощность и температуру греющего элемента в зависимости от условий окружающей среды. Если подробно изучить принцип работы и устройство саморегулируемого греющего кабеля, то можно найти довольно эффективное применение такому прибору у себя дома.
Греющий кабель для обогрева труб: основные ошибки при монтаже
Принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля заключается в изменении теплоотдачи в зависимости от температуры внешней среды. Саморегулирующийся греющий кабель КСТМ2-Т было решено подключить к выходу устройства. Кабель греющий саморегулирующийся остроумно решает все основные проблемы, связанные с кабельным обогревом. Кабель саморегулирующийся греющий используют тогда, когда нужно поддержать нужную температуру воды и защитить систему от замерзания.
Саморегулирующий обогревающий кабель
Вначале — несколько слов о том, что он представляет собой. Устройство нагревательного элемента Внутри изоляции находятся два медных проводника достаточно большого сечения и, соответственно, с низким сопротивлением , между которыми размещена саморегулирующаяся матрица. Она представляет собой полимер с высоким коэффициентом температурного расширения с добавленным в него мелкодисперсным проводящим порошком например, графитовой пылью. Как работает такая конструкция: Изменение теплоотдачи матрицы в зависимости от температуры При подаче питания на токоведущие жилы, саморегулирующийся греющий кабель начинает нагреваться. Ток течет через матрицу благодаря проводящим частицам в полимере-изоляторе: они образуют большое количество слаботочных электрических цепей. При этом по мере нагрева, матрица, в полном соответствии с законами физики, расширяется, а количество проводящих цепей из графитовых частиц в ней падает; При достижении определенной температуры саморегулирующий греющий кабель приходит в состояние термического равновесия — количество активных проводников в соединяющей токоведущие жилы матрице сократилось, и тепловыделение уравнялось со способностью изоляции рассеивать тепловую энергию; А теперь самое интересное — при росте температуры среды греющий саморегулирующий кабель нагревается вслед за ней, что приводит к дальнейшему расширению токопроводящей матрицы, и… к падению энергопотребления вследствие сокращения количества токоведущих цепей. Стоит температуре кабеля снизиться, и сжавшаяся по мере охлаждения полимерная матрица станет потреблять больше энергии и отдавать больше тепла. Преимущества решения очевидны: Экономия энергии: в теплые дни саморегулируемый греющий кабель снижает энергопотребление; Для владельца это означает сокращение счетов за электроэнергию Заметьте: каждый участок греющей секции регулирует свою температуру независимо от соседних. Если часть секции вморожена в лед, а часть лежит на теплом весеннем солнце — тепло будет выделяться именно там, где оно необходимо. Отсутствие потребности в терморегуляторе.
Нагревательная секция сама поддерживает заданную производителем температуру; Невозможность перегрева при перехлесте проводника. По мере нагрева проблемных участков они будут снижать энергопотребление; Наконец, кабель саморегулируемый греющий может иметь произвольную длину. Сокращение длины матрицы и токоведущих жил повлияет лишь на пиковое энергопотребление греющей секции, но никак не на ее рабочую температуру. Греющая секция может иметь произвольную длину Области применения Кабель греющий саморегулирующий не может применяться в системах внутрипольного отопления и для подогрева застывающих на морозе бетонных монолитов. В первом случае — из-за невозможности регулировать нагрев вручную и поднять температуру пола выше 10-20 градусов; во втором случае его применение, просто-напросто, экономически нецелесообразно: в монолит укладывают куда более дешевый провод ПНСВ. Применение кабеля этого типа осмысленно для подогрева: Кровель; Водопроводов открытой прокладки или заложенных на недостаточную глубину ; Накопительных емкостей с водой, установленных в неотапливаемых помещениях; Схема кабельного обогрева емкости с водой Канализации. Проблемы выбора По собственному опыту автора, покупка дорогой импортной продукции не дает каких-либо преимуществ. Вы оплачиваете наценку за имя производителя и таможенные пошлины, получая фактически тот же продукт, который производится в нашей стране. Средняя цена погонного метра отечественного кабеля — в пределах 150-250 рублей в ценах середины 2017 года.
В качестве одной из опций производители предлагают экранирующую оплетку, которая, теоретически, должна свести на нет наведенные в расположенном неподалеку электронном оборудовании паразитные токи. Экранирующая оплетка призвана бороться с наводками в расположенном неподалеку электронном оборудовании Используя кабель без оплетки, автор не заметил никакого влияния его работы на сотовую связь, Wi-Fi, компьютеры или радиоприемники. При всем уважении к мнению производителей, единственная реальная польза от экранирующей оплетки — защита от случайных механических повреждений кабеля.
Причастные к теме электрообогрева знают, что греющий кабель бывает резистивным, а бывает саморегулирующимся. В теплых полах применяются резистивные кабели, но саморегулирующиеся, как известно, обладают интересными свойствами. Саморегулирующийся кабель — это полупроводниковая матрица из полиэтилена и зерен графита, по бокам от которой идут питающие жилы. Вокруг этой конструкции расположена изоляция в 1-2 слоя и, опционально, экран из проволоки или фольги. Принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля Если температура окружающего воздуха низкая, матрица образует много проводящих путей внутри, по ним течёт ток и кабель выделяет тепло. С повышением температуры, матрица расширяется и проводящие связи разрываются, в связи с чем тепловыделение кабеля также падает.
Самрег можно, в отличие от резистивного кабеля, укладывать внахлест, пересекать трассы кабеля, даже применять без терморегулятора, при некоторых ограничениях. Казалось бы, великолепное решение для бытового обогрева: кабель не может обжечь пользователя или привести к возгоранию из-за самого принципа действия! Не всё тут так гладко, как кажется. Как сделать теплый пол из саморегулирующегося теплого кабеля? Рассмотрим применение саморегулирующихся кабелей в теплых полах с двух сторон: с финансовой и технической.
Фото 4. Электрическое подключение греющего саморегулирующегося кабеля к проводу регулятору температуры. Монтаж терморегулятора для греющего саморегулирующего кабеля в корпус на DIN-рейку продемонстрирован на Фото 5; на DIN-рейку слева направо установлен: автоматат C6 с номинальным током 6 Ампер, устройство для индикации напряжения, рабочего тока и потребляемой мощности и собственно регулятор температуры ТРЦ-01. Необходимо отметить, что входное напряжение на автоматический выключатель С6 подаётся от УЗО [устройство защитного отключения] с током утечки 30 мА.
Фото 5. Монтаж терморегулятора для греющего саморегулирующегося кабеля. Окончательный монтаж устройства с закрытием лицевой панели корпуса показан на Фото 6. Фото 6. Окончательный монтаж терморегулятора для подключения греющего саморегулирующегося кабеля. Мы настроили и включили терморегулятор ТРЦ-01 для срабатывания при более высокой температуре только для его тестирования, что было связано с проведением работ в летний период. Как видно из фотографий [см.
По окончании холодного сезона отпадает необходимость обогрева труб, грунта или кровли, поэтому кабель отключают от электропитания.
Когда существует вероятность сильных ночных заморозков, можно воспользоваться термостатом, автоматически подключающим систему. Где используют системы нагрева? Сфера применения нагревательных кабелей для труб и не только достаточно велика. Их монтируют в местах, где необходим регулируемый подогрев примыкающих окружающих поверхностей или материалов. Некоторые виды кабеля специально предназначены для оборудования систем «теплый пол». Их укладывают под керамической плиткой, доской, ламинатом, ковролином, а иногда заливают бетонной стяжкой. Последний вариант наименее эффективный, так как стяжка «крадет» тепло, и через финишное покрытие проходит только его часть. Схема расположения нагревательного кабеля в санузле по системе «теплый пол».
Провод располагают «змейкой» по всей площади комнаты так, чтобы два конца оказались в противоположных углах Подогрев кабелей распространен в системах водопровода и канализации. Коммуникации, заглубленные в грунт или проходящие над землей, в северных регионах России подвергаются риску полного замерзания на протяжении полугода — с октября по апрель. Если трубопровод проложен выше уровня промерзания грунта и недостаточно утеплен, то быстро потеряет свою работоспособность. Поэтому, рекомендуем побольше узнать о видах греющего кабеля для обогрева водопровода. Заменить теплоизоляционный «кокон» поможет греющий кабель, зафиксированный на трубе. Существуют разные способы монтажа, наиболее распространенные — линейный и спиральный. Второй охватывает большую площадь трубы Если трубы уже зарыты в траншеях и демонтаж невозможен или нежелателен, применяется монтаж кабеля внутрь водопроводной канализационной трубы через врезанный в наиболее удобном месте тройник. Следующее применение саморегулирующего кабеля — системы обогрева кровель и водостоков.
Провода закрепляют особым образом на краях крыши, в лотках и желобах, в водосточных трубах. Они предупреждают образование наледи, которая разрушает водосточные системы Под воздействием высокой температуры снег и лед постепенно превращаются в воду, которая по лоткам и трубам стекает вниз. Крыши становятся безопасными для людей и находящегося во дворе транспорта. Практичное использование нагревательных кабелей для тех, кто не любит запотевших стекол и зеркал — крепление самрега с обратной стороны зеркала, после чего конденсат больше не будет беспокоить. На производстве и во время строительных работ нагрев часто необходим в качестве помощи для «созревания» бетонных растворов.
Особенности и принцип работы саморегулирующего кабеля
Кабель антиобледенения резистивного типа имеет внутреннюю жилу из металла, которая и выделяет тепло. Она защищена слоем силиконового изолятора и стекловолокна. Далее идет отражающий экран из тонкого алюминия и наружная ПВХ оболочка. Такие кабели бывают одно- и двужильными. Первый тип имеет более низкую цену. Несмотря на это специалисты предпочитают иметь дело со вторым — он гораздо проще в монтаже, а наведенное магнитное поле от него ощутимо ниже. К недостаткам резистивных кабелей специалисты относят возможную нехватку тепла в одном месте системы при том, что в другом может образовываться его избыток перегрев.
Что может несколько снижать эффективность обогрева в целом. Саморегулирующийся кабель Представляет собой матричную структуру, состоящую из множества маленьких тепловыделяющих фрагментов. Конструкция состоит из двух жил, проводящих ток, покрытия из полупроводящего полимера с углеродным заполнением, отражающей и одновременно экранирующей оплетки, прочной защитной оболочки.
Нагревательная проводящая матрица. Это основное устройство в конструкции. Применение такой матрицы позволяет регулировать и нагревать сам элемент. Каждая ее деталь подключается между двумя проводами параллельно, таким образом, подключаясь в электрическую цепь.
Слой изоляции. Для большей степени термозащиты электрическая конструкция обернута в несколько слоев изоляции. Защитная экранирующая оплетка. Она выполнена из металла и ее применение необходимо для защиты от различных механических и электромагнитных воздействий. На эту оплетку подводится и заземление. Внешняя оболочка.
К недостаткам можно отнести: Высокую стоимость; Отсутствие в комплекте муфт и сальников для соединения.
Их придется докупать отдельно. Как видите, саморегулируемые проводники имеют радикальные отличия от резистивных, которые в последнее время практически перестали использовать для обогрева водопровода. Способы монтажа Как показывает практика, греющий кабель допустимо монтировать не только поверх трубы, но и вовнутрь. Наружный монтаж Для такого вида монтажа подходит любой вид проводника. Преимущество такого способа заключается в: Его простоте и возможности выполнить укладку самостоятельно; При таком расположении нагревателя, пропускная способность трубы никак не меняется, чего не скажешь о внутреннем монтаже. В зависимости от диаметра обогреваемой трубы и особенностей местного климата, кабель рекомендовано прокладывать несколькими способами: Кабель достаточной мощности допустимо просто плотно примотать к трубе маленького диаметра с помощью специального скотча. Такой монтаж подходит для регионов с умеренным климатом; Для регионов с более суровым климатом, лучше укладывать кабель, обматывая его вокруг трубы.
Чем ниже опускается температура зимой, тем меньшим должно быть расстояние между витками. Такой способ укладки используется и при необходимости обогрева труб среднего и большого диаметра; Не забывайте, что если вы используете резистивный кабель, то дойдя до конца трубы, нужно вернуть его конец в начало обмотки, так как подключать источник тока необходимо к обоим концам; При этом нужно избегать наложения витков кабеля. Это может привести к перегреву; Средний шаг между витками рекомендован примерно 5 см; Кабель обязательно нужно плотно примотать к трубе, не допуская его провисания или отставания от поверхности. Перед монтажом поверх труб, нужно подготовить их поверхность. Металлические трубы нужно очистить от ржавчины и прочих загрязнений. Пластиковые можно обернуть фольгированным скотчем, что обеспечит их равномерное нагревание по всей длине. Внутренний монтаж Целесообразно выбирать такой способ при достаточном диаметре труб сечением более 40 мм , чтобы не уменьшать их пропускную способность или когда трубопровод уже залит слоем бетона или битума, и просто нет возможности реализовать наружную обмотку.
Одножильные резистивные проводники не пригодны для внутреннего монтажа. При выборе саморегулируемого кабеля обязательно обращайте внимание на материал наружной изоляции, который не должен выделять вредных веществ и быть устойчивым к воздействию щелочей. Также кабель должен иметь соответствующий класс защиты — не менее IP68. Сам монтаж производиться путем ввода кабеля в трубу на нужную длину. Конец, который будет подключаться к сети, выводиться через тройник, который накручивается в месте вывода. Чтобы система была герметичной, следует использовать специальную муфту, элементы которой следует надеть на кабель в порядке, изображенном на рисунке. Стоит отметить, что внутренний способ монтажа имеет несколько ограничений: Трубы не должны иметь механических соединений; Кранов; 6.
Полезные советы касательно монтажных работ Существуют некоторые рекомендации, которые помогут вам избежать ошибок при монтаже или выборе самого нагревательного элемента: Для монтажа на трубу с нестабильными температурными показателями лучше выбрать саморегулируемый кабель.
Для этого может быть использован двойной способ укладки. Один греющий кабель укладывается параллельно, а второй обматывается к трубе по спирали. К трубе он мотается все тем же алюминиевым скотчем или колечком.
После завершения намотки, накладывается скотч на кабель по всей части длины. Так достигается максимальная эффективность системы. После укладки кабеля на водопроводную часть трубы и выполнения всех необходимых электроподключений, необходимо обернуть хозяйство при помощи слоя тепловой изоляции. Это препятствует удалению тепла.
Подключение труб наружной укладкой Как правильно подобрать Перед приобретением нужного количества проводника, необходимо понять, какой нужен кабель. Он бывает саморегулируемым или резистивным, а также полиолефиновым, фторпластным или фторполимерным. Также он оснащен оплеткой или выпускается без нее. Благодаря оплетке создается более крепкое и устойчивое к разным воздействиям изделие.
По температуре бывает кабель с низким, средним и высокотемпературным нагревом. Что касается появления показателя мощности, то он зависит от диаметра трубы. Для труб, имеющих диаметр в 25 миллиметров, подходит проводник с 10 ваттной мощностью, а для тех, что имеют размер в 80 миллиметров, подходит проводник с 30 ваттной мощностью. Критерии выбора греющего кабеля Где используется Саморегулируемый греющий кабель используется в любой проводке для частной нужды, коммерческой организации и промышленности.
Применяется, чтобы обогревать канализацию, водопровод, трубу и систему пожарного тушения и повышенной опасности, поскольку может нагреваться. Также он защищает промышленную систему от промерзания, кровлю и водостоки от наледи с сосульками и замерзания ливневок. Он используется для системы теплого пола и теплых степеней. Вам это будет интересно Особенности кабеля ВВГ Использование кабеля в быту для защиты труб от промерзания В целом, саморегулируемым греющим кабелем является кабельный элемент, состоящий из медного проводника и полимерной матрицы.
Он обладает выносливостью и прочностью.
Особенности подключения и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля
Первый греющий кабель на основе саморегулируемой матрицы разработала компания Pentair Thermal Management более 30 лет назад и с тех пор распространяет его под брендом RayChem. Саморегулирующийся греющий кабель производится следующими температурными классами: Т3-Т6. Саморегулирующийся кабель (термокабель, греющий кабель, нагревательный гибкий элемент) принцип работы.
Обогрев греющим кабелем. Саморегулирующий кабель и его преимущества
ПРОДАМ: Кабель греющий саморегулирующийся SAMREG-40-2CR-UF для кровли. это инновационное решение для обогрева различных поверхностей. Принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля заключается в изменении теплоотдачи в зависимости от температуры внешней среды. Лучшие греющие кабели — резистивные и саморегулирующиеся нагреватели для монтажа в доме и на улице.
Саморегулирующийся греющий кабель. Что представляет собой саморегулирующий кабель
На него же следует ориентироваться и при выборе длины. Системы с минимальным значением подходят для внутреннего обогрева труб, уложенных в грунте. Следует помнить, что не все виды труб одинаково хорошо переносят нагрев. Предположим, пластиковые изделия особенно канализационные и для ХВС не предназначены для сильного нагревания. Наличие заземляющей оплетки. Этот защитный элемент одинаково важен и для системы, и для людей — он гарантирует безопасность монтажа. Чтобы оплетка функционировала, ее подключают через УЗО. Однако в продаже можно встретить варианты без заземления — в некоторых случаях их использование вполне объяснимо. Материал внешней изоляции. В качестве внешнего изолирующего материала выступают различные виды полимеров. Одни из них более тонкие и эластичные, другие — жесткие на изгиб.
Все виды без исключения защищают внутренние части кабеля от повреждений, агрессивных сред, влажности. Таблица технических характеристик различных видов кабелей. Кроме прочего, они различаются материалом внешней защитной оболочки: полиолефином и фторопластом Наружная изоляция влияет на сферу использования кабеля. Защита из полиолефина самый распространенный материал подходит не для всех способов монтажа. Инструкции по монтажу саморегулирующегося кабеля Вариантов укладки кабеля множество — выбор зависит от места и условий монтажа. При устройстве домашних автономных коммуникаций чаще всего приходится утеплять трубы, поэтому остановимся более подробно на описании процессов внутреннего и вешнего монтажа кабеля на трубопровод. Вариант 1 — внутренняя установка Монтаж греющего кабеля внутри водопроводной или канализационной трубы производят по разным причинам. Основная — невозможность фиксации из-за того, что трубопровод уже лежит в траншее и закрыт слоем грунта. Конечно, такой тип установки имеет некоторые минусы: использование дополнительной детали — тройника; снижение свойств кабеля из-за налета, который появляется через какое-то время зависит от характеристик воды ; уменьшение диаметра трубы, дополнительное препятствие на пути перемещения воды; ограниченная длина и предпочтительное использование на прямых участках. Важный момент: самрег заводят только через специальный тройник, запорной арматурой при подключении нагревательных систем пользоваться запрещено!
Производить ремонт или замену кабеля легко, все действия выполняются через тот же тройник.
Сверху размещен экран по типу оплетки, он при монтаже заземляется и предохраняет кабель от электромагнитных воздействий извне. Наружное покрытие кабеля — механически изолирующая защита. Функционирование греющего саморегулирующегося кабеля базируется на элементарном свойстве всех обычных проводников. При прохождении тока через любой проводник, он разогревается, так как выделяется джоулево тепло. При этом сопротивление проводника возрастает, следовательно при неизменном питающем напряжении ток уменьшается, соответственно уменьшается и потребляемая проводником мощность. Тот участок греющего кабеля, который закреплен на более разогретом месте, обладает большим сопротивлением, и через его элементы течет меньший ток, кабель нагревается меньше, и место где он установлен подогревается меньше. А в тех местах где температура ниже — в более холодных местах — участок кабеля отличается меньшим сопротивлением большей проводимостью , ток через этот участок течет больший, кабель разогревается сильнее, и греет это место более интенсивно.
В результате, уложив кабель например на карнизе или трубе, и включив его, сначала получаем полную мощность разогрева, а по мере прогрева — потребляемая кабелем мощность постепенно снижается.
С этим мы в сегодняшней статье и разберемся. Делает это в любых условиях, даже если за окном -30-40 градусов. Несколько позже на свет появился его усложненный собрат - саморегулирующийся кабель. Проще говоря - кабель сам определяет, в каком участке ему греться больше, а где - меньше, и с какой силой.
При этом саморегулирующийся кабель регулирует собственную мощность, ориентируясь на окружающую температуру: чем холоднее атмосфера, тем горячее саморегулирующийся кабель Потребляемая мощность саморегулирующегося греющего кабеля составляет около 10 Вт на метр длины минимум 5 Вт, а самые мощные модели потребляют и 150 Вт , это немного с точки зрения потребления электричества, и можно позволить себе в холодное время года просто постоянно держать его включенным. Принцип действия При прохождении электрического тока через полупроводниковую матрицу происходит ее нагрев, при нагреве матрицы увеличивается ее сопротивление, ток при этом уменьшается. При определенной температуре достигается баланс между потребляемой мощностью и температурой кабеля матрицы. Чем ниже температура среды вокруг кабеля, тем больше выделяемая им мощность, и наоборот. Поскольку участки кабеля могут находиться в разных условиях среды в воде и на суше, например , то и температура этих участков будет различаться.