Процесс обогрева трубы саморегулирующимся кабелем

Принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля

В зимнее время года кровля, карнизы, водопроводные, канализационные и водосточные трубы, да и многие другие коммуникационные элементы, склонны замерзать. Проблема заключается в том, что когда температура воздуха опускается ниже нуля, вода снаружи и внутри многих труб быстро замерзает. Образующийся лед мешает функционированию коммуникаций, а лед на крышах и карнизах — отдельная, всем известная и весьма острая проблема. Все эти проблемы помогает решить саморегулирующийся греющий кабель.

Саморегулирующийся греющий кабель, как следует из его названия, способен автоматически подстраивать степень оказываемого им подогрева. Причем разные участки кабеля, будучи установлены на различных элементах, находящихся при различной температуре, будут иметь именно ту температуру, какая необходима для поддержания правильной температуры подогреваемой поверхности. Чем ниже температура объекта подогрева — тем сильнее разогреется соответствующий участок кабеля. Чем выше температура подогреваемого объекта — тем слабее греть его будет кабель.

В конструкции саморегулирующегося подогревающего кабеля имеются две проводящие жилы из меди крупного сечения, они расположены вдоль кабеля по его краям, через них на греющие элементы кабеля подается питание. Между жилами по всей длине кабеля находятся поперечные проводники (собственно греющие элементы), присоединенные к жилам. Получается, что все поперечные проводники соединены друг с другом параллельно и параллельно получают питание. Данная матрица элементов служит саморегулирующимся нагревателем кабеля.

Вся конструкция параллельных нагревателей, с питающими их медными проводами по бокам, обернута слоем термозащитного материала. 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.

Здесь нет автоматики, которая бы управляла температурой кабеля. Кабель попросту изменяет свое сопротивление — так и регулируется мощность. Он работает постоянно, нет моментов полного отключения и включения. Допустим, греющим кабелем зимой оснастили часть примыкающей к дому канализационной трубы с тем чтобы поддерживать ее температуру на уровне примерно +3 °C дабы не допустить промерзания. Кабель будет работать непрерывно, регулируя интенсивность тока, он не будет отключаться по достижении указанной температуры.

Мощность на метр длины греющего кабеля может составлять всего 5-10 Вт, тогда как самые мощные модели достигают 150 Вт мощности на метр. Это не очень большая мощность, позволяющая держать кабель включенным постоянно на протяжении всего морозного периода. При этом важно помнить, что ресурс греющего материала ограничен, и лучше сразу установить термостат, чтобы кабель не был включен, когда в этом нет необходимости, то есть когда температура воздуха стала выше нуля.

Процесс обогрева трубы саморегулирующимся кабелем

В местностях, где температура зимой опускается до очень низких значений, важно обеспечить нормальное движение воды в трубопроводах жилых домов. Для этого используют специальный саморегулирующийся кабель для обогрева труб, который предотвращает их промерзание в сильные холода.

С помощью данного кабеля можно обогреть трубы

Разновидности кабеля

Провода для обогрева прокладывают под землёй для поддержания оптимального температурного режима работы трубопроводных и канализационных систем. Выделяют два типа кабеля:

1. Резистивный. Имеет фиксированный размер, характеризуется постоянным уровнем мощности. Стоимость такого термокабеля сравнительно невысока, процесс монтажа прост. Именно поэтому его чаще всего выбирают владельцы частных домов, желающие обезопасить трубопровод от образования ледяных пробок. К недостаткам резистивного провода следует отнести склонность к перегреву и ограничения в использовании. С его помощью может быть обеспечен обогрев труб с диаметром не более 40 мм.
2. Саморегулирующий. Своё название он получил за возможность самостоятельного охлаждения или нагревания поверхности в зависимости от температуры окружающей среды. Саморегулирующийся кабель для труб не имеет ограничений по длине и диаметру, поэтому может применяться не только для обогрева канализаций и трубопроводов, но и для электрощитов, водостоков, крыш. Стоит дороже, чем резистивный.

В этом видео вы узнаете преимущества обогревающего кабеля:

Разные свойства и возможности термопроводов объясняются их разным устройством. Конструкция резистивного электрокабеля включает в себя:

1. Одну или две металлические жилы. Изготавливаются из стали, меди и других материалов.
2. Теплоизоляцию. Она выполняется в виде нескольких слоёв. Первый защищает металлический проводник, второй представляет собой экранизирующую оплётку из металла. Она выступает в роли заземляющего элемента и предохраняет кабель от механических повреждений. В качестве последнего слоя защиты используется покрытие из вспененного полиэтилена.

Чтобы такая система могла эффективно функционировать, провод должен находиться в однородной среде, оба его конца должны быть подключены к источнику электричества. Такой способ монтажа не всегда удобен для частных домов.

Не забываем подключить конец кабеля к электричеству

Принцип саморегуляции

Саморегулируемый вариант обогрева труб имеет иное устройство. Главной деталью в нём выступает углеродный греющий элемент, выполняющий роль матрицы. Именно она позволяет устройству самостоятельно изменять температуру. Матрицу дополняют два параллельных медных проводника, гарантирующие постоянный уровень напряжения по всей длине. Как и резистивный, этот термопровод имеет защиту в виде изоляционной оболочки и металлической оплётки.

Принцип саморегуляции основывается на том, что в момент понижения температуры окружающей среды на отдельном отрезке в матрице происходит увеличение тока, количество выделяемого тепла возрастает. Если температура вокруг увеличивается, внутри кабеля запускается обратный процесс. Такой механизм работы позволяет экономнее расходовать электроэнергию и отказаться от дополнительной установки термодатчиков.

Важные характеристики

Принимая решение о покупке электрокабеля для водяных труб, следует обращать внимание на то, какими свойствами обладает тот или иной вариант. Эффективность работы саморегулирующего обогревающего провода зависит от следующих факторов:

1. Типа внешней защиты. Она бывает разной в зависимости от области применения. Для канализаций и водостоков подходит полиолефиновая изоляция, для водопроводных труб — фторопластовая. Системы, предназначенные для использования в агрессивной среде с интенсивным ультрафиолетовым излучением, имеют защиту в виде оболочки из фторполимера.
2. Температурного класса. Нижний рассчитан на нагрев до 65°C, средний — до 120°C, высший — до 190°С. Каждый из классов имеет соответствующую удельную мощность. Этот показатель следует учитывать, определяя место установки кабеля и площадь обогрева.
3. Мощности. Её величина зависит от диаметра труб, которые необходимо прогреть. Чем больше размер трубопровода, тем больше тепла должна выделять греющая система. В продаже имеются устройства, мощность которых равняется 10, 16, 24, 30 и 40 Вт/м.
4. Наличия обмотки. Несмотря на то что теоретически каждый саморегулирующийся механизм должен иметь обмотку, на практике не все производители заботятся о её наличии. Исключение её из конструкции кабеля позволяет снизить его стоимость. Однако изделия, лишённые этого элемента, являются менее прочными и устойчивыми к разного рода повреждениям.

Поскольку греющий электропровод относится к категории сложных устройств, рассчитанных на долгую эксплуатацию, при выборе важно обращать внимание на имя изготовителя. Лучше всего отдавать предпочтение хорошо зарекомендовавшим себя торговым маркам. Узнать о том, какую репутацию среди покупателей имеет тот или иной производитель, можно, почитав отзывы в сети.

Варианты монтажа

Основным условием эффективной работы саморегулирующего термокабеля является его правильная установка. В зависимости от положения трубы, он может быть вмонтирован внутри или снаружи. Внутренний монтаж осуществляется в тех случаях, когда трубопровод находится в земле и прямого доступа к нему нет. В такой ситуации греющий провод пропускают внутри трубы, а для подключения к сети используют специальную муфту. Такой метод установки не подходит для трубопроводов, диаметр которых меньше 40 мм, и для магистралей, транспортирующих воду для питья.

Внутренняя укладка хорошо подходит для вертикальных стояков и для небольших участков, расположенных горизонтально. Чтобы её осуществить в трубе устанавливают тройник. В верхнюю его часть опускают греющий элемент, а боковой используют для продолжения трубопровода в направлении потребителей. Герметичность монтажа обеспечивают с помощью муфты и уплотнителя.

В случае поломки термокабеля, расположенного таким способом, достать его будет несложно. Потребуется отключить подачу воды, отсоединить верхнюю муфту, вытащить повреждённый электропровод и заменить его на новый. Затем установить муфту на место.

Внешний вариант монтажа предполагает укладку кабеля с наружной стороны. Его либо протягивают параллельно трубопроводу, либо наматывают спиралью. Параллельную укладку ещё называют линейной, она требует фиксации электрокабеля через каждые 30 см при помощи стекловолоконной ленты или пластиковых хомутов, способных выдержать рабочий температурный режим греющего провода. При линейном монтаже нельзя располагать кабель на поверхности земли и фиксировать его металлическими крепежами.

Спиральный способ, когда электропровод накручивается на трубопровод, обеспечивает больший контакт греющего элемента с поверхностью, поэтому труба прогревается лучше. Такая укладка требует большей длины кабеля.

Независимо от способа установки греющего провода, его необходимо подготовить к монтажу. Один конец защитить от намокания и короткого замыкания с помощью изоляции, избегая соединения токопроводящих жил. Для этого следует использовать герметичную заглушку, которую необходимо нагреть и плотно закрепить на конце кабеля.

Ту часть электропровода, которая будет подключена к сети, следует освободить от внешней защиты, оплётки и внутренней изоляции. Подключение нужно проводить в строгом соответствии с инструкцией, обязательно заземлив устройство.

Саморегулирующийся греющий кабель — принцип работы, применение и монтаж

Популярность нагревательных кабелей саморегулирующего типа возрастает как в промышленности, так и в домохозяйствах. Особенно они незаменимы при борьбе с обледенением. Когда наступают холода, есть риск промерзания и разрыва водяных, или канализационных трубопроводов, появления ледяной корки на ступенях или дорожках.

В статье мы расскажем о характеристиках и видах саморегулируемого греющего кабеля, об областях его применения, как производится установка на трубы и на крышу.

Что собой представляет саморегулирующийся греющий кабель

Саморегулируемый кабель — это тот же электрический проводник, но усовершенствованная его модель. По устройству он более сложный, чем обычный провод.

Греющий регулирующий кабель — полимерная матрица, с помощью неё, под влиянием внешних температур, происходит смена сопротивления, соответственно количества тепла, которое он выделяет.

Нагревательный элемент — две луженые медные жилы, которые покрыты графитовым пластичным составом, с добавлением полупроводникового полимера. Так образуется саморегулирующаяся матрица, которая замыкает медные жилы.

Нагревательный элемент изолируется фторполимерным термопластом, который так же защищает его от влаги. Далее идёт медная экранированная оплётка, она оберегает от механического воздействия, выступает в качестве заземления.

Наружная оболочка изготавливается из различного материала. Каждый вид предназначен для конкретных эксплуатационных условий. При стандартных условия — полиолефиновый пластик, если среда агрессивная — фторполимер.

Обрабатывается матрица и оболочка провода путём радиационной сшивки.

Принцип работы

Принцип работы саморегулирующегося проводника заключается в движении электроэнергии по нагревательным жилам. В результате чего, происходит увеличение температуры, а следовательно и сопротивления.

Чем выше сопротивление, тем меньше показатель силы тока и мощности. И наоборот, чем меньше температура, тем больше выделяется тепла.

Рассмотрим принцип работы кабеля:

1. Саморегулирующая матрица — большое количество сопротивлений, которые включены параллельно между греющими жилами, при подаче напряжения нагреваются. Это приводит к расширению материала, что нарушает контакты между токопроводящими частицами, тем самым уменьшается объём поступаемого тока и теплоотдача.
2. При смене температурного уровня обогреваемого участка, меняется сопротивление матрицы, и количество тепла, которое отдаёт нагреватель.

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:

1. 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.

1. 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:

1. 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.

1. Неэкранированный — изделие не имеет защитную оболочку. Используется для обогрева бытовых трубопроводов, не укладывается на открытом воздухе, где возможно воздействие агрессивных сред.

1. Наружная полиолефиновая оболочка.
2. Оплетка из луженной медной проволоки.
3. Изоляция из эластомерного термопластика.
4. Полиэфирная оболочка.
5. Полупроводящая саморегулирующая матрица.
6. Медные жилы.

1. Наружная полиолефиновая оболочка.
2. Внутренняя полиэфирная оболочка.
3. Полупроводящая саморегулирующая матрица.
4. 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 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.

Обогрев водопровода греющим кабелем

Современные системы водоснабжения частных домов не всегда организуются с учетом СНиПов. В некоторых случаях проложить трубопровод ниже глубины промерзания не представляется возможным из-за особенностей грунта, наличия естественных и искусственных препятствий и т.д. Неправильная прокладка трубопровода или несоблюдение защитных мер в таких случаях зачастую приводит к нарушению его работы, а в некоторых случаях к полному выходу из строя или отдельных участков бытового трубопровода. Для защиты от замерзания применяют утепление и обогрев водопровода электрическим греющим кабелем .

В каких случаях применяется обогрев водопровода?

Идеально спроектированная система водоснабжения, уложенная ниже глубины промерзания грунта и утепленная теплоизоляцией, не нуждается в обогреве. Согласно СНиП 2.04.02-84 трубопровод должен быть уложен ниже глубины промерзания на 0.5м.

При залегании трубопровода в грунте выше отметки 1,8-2,0 м для средней полосы России (для различных районов России глубина промерзания варьируется) водопровод нуждается в обогреве.

Даже в случае кратковременного промерзания грунта возможно образование ледяных пробок или сужения просвета трубы, что в дальнейшем может привести к разрушению трубопровода. Данная проблема особенно трудно устраняется, если замерзание произошло на участке подземного трубопровода – отсутствует возможность отогреть трубу обычными способами: при помощи горячей воды или строительного фена.

Участки водопровода, требующие обогрева

• Водопровод, проложенный выше глубины промерзания – в некоторых случаях укладка трубопровода ниже глубины промерзания невозможна из-за наличия подземных препятствий: каменистых участков под землей, особо прочного грунта либо наличием бетонных участков.
• Незащищенные участки водопровода в районе подвода к зданию, а также организованные на участке внешние точки: садовые колонки, внешние водопроводные краны и т.д.
• Участки водопровода, расположенные в технологических колодцах при отсутствии их должного утепления, например, с неутепленной крышкой и т.д.

Во всех этих случаях, если участок трубопровода находится выше уровня промерзания грунта, для его безопасной эксплуатации необходимо его утепление и обогрев греющим кабелем. При этом срок службы обогреваемого водопровода гораздо больше ввиду отсутствия влияния на него разрушительных факторов.

Саморегулирующийся греющий кабель для водопровода

Для обогрева бытового водопровода применяется чаще всего саморегулирующийся греющий кабель, укладываемый на трубу под теплоизоляцию. В отличии от резистивного кабеля (кабеля постоянной мощности), саморегулирующийся обогревающий кабель способен изменять свою мощность нагрева в зависимости от внешней температуры окружающей среды или температуры водопровода, таким образом обеспечивая безопасную эксплуатацию трубопровода на любом его участке, а также значительную экономию энергии.

Подробное устройство и принцип работы саморегулирующегося нагревательного кабеля мы приводим в отдельном разделе. Остановимся на основных преимуществах.

Преимущества саморегулирующегося кабеля

• Возможность разрезать кабель в любом месте, изготавливая секции нужной длины прямо на месте монтажа.
• Экономичность системы – способность локального изменения мощности тепловыделения на участке обогрева.
• Простота монтажа.
• Кабель не боится локального перегрева даже при монтаже внахлест.
• Не требует обязательного применения терморегуляторов и датчиков температуры в отличие от резистивного кабеля, хотя их использование с саморегулирующимся кабелем приводит к более экономичному использованию системы обогрева.

Саморегулирующийся обогревающий кабель может укладываться как на трубу (под теплоизоляцией), так и в самой трубе (применимо для труб небольшого диаметра до 40мм).

Обогрев трубопровода снаружи

Обогрев трубопровода внутри

• Линейная мощность: 16 Вт/м.п.
• Назначение: трубопровод
• Страна производства: Южная Корея
• Экран: без экрана
• Тип: саморегулирующийся
• Вид: низкотемпературный

• Линейная мощность: 16 Вт/м.п.
• Назначение: трубопровод
• Страна производства: Южная Корея
• Тип: саморегулирующийся
• Вид: низкотемпературный
• Применение: без взрывозащиты

• Линейная мощность: 24 Вт/м.п.
• Назначение: трубопровод
• Страна производства: Южная Корея
• Экран: без экрана
• Тип: саморегулирующийся
• Вид: низкотемпературный

Обычно под теплоизоляцией для трубопроводов небольшого диаметра используется кабель мощностью 16-30 Вт/м без защитного экрана (оплетки) для пластиковых трубопроводов и с защитным экраном для трубопроводов из металла. Мощность греющего кабеля зависит от диаметра трубопровода, минимальной температуры окружающей среды и толщины теплоизоляции. По этим данным выполняется теплотехнический расчет трубопровода.

Расчет мощности можно произвести по таблице, в которой указан диаметр трубопровода (мм), толщина теплоизоляции (мм) и ΔТ, °С – разница между требуемой температурой (для трубопровода это +5°С) и минимальной температурой окружающей среды.

Типовые расчеты теплопотерь с поверхности трубопровода

Рассчетные теплопотери, Qv, Вт/м (при коэффициенте теплопроводности теплоизоляции 0,05 Вт/м (м’ °С) – соответствует утеплителю типа минеральная вата.

Данная таблица применима как для обогрева снаружи, так и для обогрева внутри трубы.

Например: Трубопровод диаметром 159мм, утепленный теплоизоляцией толщиной 50мм, при минимальной температуре окружающей среды -25°С и необходимой температуре +5°С получаем разницу 30°С, по таблице данное значение мощности тепловых потерь составит 18,82 Вт/м. Мощность выбранного кабеля должна быть не меньше найденной мощности тепловых потерь.

Мощности кабеля традиционно нормируются 10/16/24/30/40 Вт/м. Таким образом, для обогрева данного в примере трубопровода подойдет кабель мощностью 24 Вт/м. Длина секции кабеля зависит от длины трубопровода и наличия дополнительных обогреваемых элементов (поворотов, тройников, запорной арматуры и т.д.).

Чаще всего бытовые трубопроводы обогреваются кабелем в одну нитку. В некоторых случаях применяется спиральная намотка кабеля на трубу либо обогрев в 2 и более ниток (характерно для трубопроводов большого диаметра).

Резистивный кабель для обогрева трубопровода

Кабель постоянной мощности (резистивный) имеет определенную мощность и не обладает способностью саморегуляции. Функцию терморегуляции выполняют датчик температуры, расположенный на поверхности трубопровода и терморегулятор, подключенный к системе обогрева. Чаще всего резистивный кабель применяется для промышленного обогрева.

Данный кабель продается только в готовых секциях определенной длины и изменять длину секции строго запрещено (кабель просто перестанет работать). Для бытового обогрева существуют также готовые секции, имеющие терморегулятор (биметаллический термостат), расположенный на конце кабельной секции. При температуре ниже +3°С он включает нагревательную секцию и выключает при достижении температуры +10°С.

Преимуществам резистивного кабеля

• Поддержание высоких температурных характеристик обогреваемых трубопроводов и объектов.
• Разогрев продуктов в трубопроводах и стартовый предпусковой разогрев.
• Высокое удельное тепловыделение.
• Постоянная мощность обогрева независимо от изменения температуры, что широко применяется для систем разогрева объектов.
• Стабильные характеристики на протяжении всего срока эксплуатации.
• Низкая цена.

Недостатки резистивного кабеля

• Кабель боится локального перегрева.
• Сложность управления системой.
• Фиксированная длина секции создает сложности при монтаже.

Каким образом можно отогреть замерзшую трубу, расположенную под землей?

Бывают такие ситуации, когда от замерзания водопровод уберечь не удалось, например, при резком и длительном понижении температуры окружающей среды.

В этом случае необходимо в кратчайшие сроки отогреть замерзшую трубу.

При наличии греющего кабеля, установленного на трубопровод, но не включенного в сеть (например, забыли включить или неисправен терморегулятор) задача отогрева замерзшего трубопровода будет существенно облегчена.

Для этого необходимо проверить все основные параметры и узлы системы обогрева:

• Питание – проверить наличие напряжения питания в системе обогрева.
• Нагревательный кабель – измерить сопротивление между нагревательными жилами в случае использования резистивного кабеля. Оно должно соответствовать паспортному значению на данную нагревательную секцию.
• Терморегулятор (при наличии) – проверить его работоспособность.

В случае использования саморегулирующегося кабеля рекомендуется также измерить сопротивление между токоведущими жилами . Хотя этот параметр не нормируется, но по результатам измерения можно качественно оценить работоспособность саморегулирующегося кабеля. Сопротивление между токоведущими жилами саморегулирующегося кабеля зависит от мощности кабеля, его длины и температуры поверхности кабеля. Чем больше мощность кабеля, его длина и меньше температура поверхности кабеля (например, кабель холодный), тем меньше его сопротивление. Для рабочего саморегулирующегося кабеля в холодном состоянии в зависимости от его длины и мощности сопротивление может варьироваться от 4 Ом до 1000 Ом. Если сопротивление кабеля показывает от 5-6кОм и более, то скорее всего такой кабель не рабочий и греть не будет.

Если система обогрева успешно прошла проверку, то можно ее включить в работу. Рекомендуется также открыть кран, чтобы обеспечить движение воды во время разогрева трубопровода.

Внимание! Процесс отогрева трубопровода в данном случае может занять некоторое время (от нескольких часов до нескольких суток в зависимости от степени замерзания трубопровода), т.к. мощность системы обогрева небольшая и предназначена лишь для защиты от замерзания.

При отсутствии греющего кабеля на трубопроводе задача усложняется, а в некоторых случаях не возможна.

При наличии замерзшего участка между технологическими колодцами или между скважиной и вводом в дом можно попробовать отогреть трубу с помощью низковольтного мощного источника питания, например, с помощью сварочного аппарата. Данный метод применим только для металлических трубопроводов . Выход современных сварочных аппаратов имеет напряжение 60-80В, что можно считать условно безопасным для человека. Клеммы сварочного аппарата подключаются между предполагаемым участком замерзания трубопровода (например, один конец в доме, другой в – технологическом колодце), и на сварочный аппарат подается питание на 20-40сек. При этом ток будет протекать по трубе, нагревая ее. Водопроводный кран при этом должен быть открыт для движения воды. При работе со сварочным аппаратом необходимо соблюдать технику безопасности.

Для пластиковых и полипропиленовых труб данный метод разогрева не подойдет.

Монтаж греющего кабеля для обогрева труб внутри и снаружи.

Проживая в загородном доме и имея внешние коммуникации водоснабжения и канализации, трубы прокладывают ниже точки промерзания.

На большей части нашей страны эта отметка находится на уровне не более 2,5м.

А что делать, если вы не можете заложить трубу с водой на такую глубину? Допустим, у вас на участке скальный грунт или грунтовые воды находятся слишком близко к поверхности?

Либо протяженный кусок водопровода проходит в неотапливаемой цокольной части дома, где есть риск промерзания. Можно конечно использовать спец.трубы, но это обойдется вам в копеечку.

Поэтому гораздо выгоднее согреть трубу недорогим греющим кабелем.

Наибольшее распространение получили греющие кабеля двух видов:

Чем они отличаются между собой и какой лучше для водопровода? Резистивные могут быть одножильными и двухжильными.

Принцип работы этой марки очень простой. Внутри кабеля проходит жила из спецсплава с большим сопротивлением.

При прохождении тока жила нагревается. Можно закупить как готовые к монтажу комплекты, так и заказать нужный метраж.

Что лучше, одножильный или двухжильный вариант? При одножильном необходимо делать петлю и дважды протягивать кабель от начала до конца трубы, дабы на его концы подать напряжение 220В.

С двухжильным все гораздо проще. Отмеряете нужное расстояние, в начале КЛ на одну жилу подаете фазу, на другую ноль, а в конце просто закорачиваете их между собой, устанавливая концевую муфту.

Для такого вида нагрева потребуются датчики температуры и терморегулятор, наподобие того, что применяется в теплых полах.

Иначе он банально может расплавить и прожечь трубу.

У саморегулирующегося, замкнутого контура или петли нет.

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.

При 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.

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.

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.

• бронированный, защитный экран или оплетка

• слой изоляции

• две медные жилы с полимером между ними

У не пищевой модели оболочка состоит из полиолефина устойчивого к ультрафиолету.

Первостепенной задачей греющего кабеля является предотвращение замерзания воды в трубе. А этого можно добиться только при достаточной мощности.

Какую выбрать в вашем случае? В условиях бытовых объектов обычно обогревается водопроводная труба диаметром максимум 32мм.

Для такой трубы достаточно кабеля мощностью 16Вт/м. Для труб большего размера от 50 до 110мм, выбирайте мощность 24Вт/м.

Если вы экстремал и трубу нисколечко не утепляете, то такой водопровод придется обматывать кабелем минимум 32Вт/м.

При отсутствии требуемой мощности потребуется намотать сразу два кабеля.

Все греющие кабеля нормально работают только при соответствии напряжения номинальным значениям, прописанным в паспорте изделия. Если у вас дома проблемы с напругой, и она редко когда поднимается выше 180-190В, то не удивляйтесь, что выбранной мощности может не хватить, и в один прекрасный день труба все же перемерзнет.

А почему иногда умирает сам кабель? Самореги боятся частых включений выключений. Обычно у них конечное число таких коммутаций.

Также они выходят из строя из-за неправильного подключения к питающему кабелю 220В. Некачественная концевая заделка и попадание влаги во внутрь оболочки, еще одна причина.

Для герметичного ввода пищевого кабеля внутрь трубы применяют сальники. При их выборе обращайте внимание на форму кабеля. Они бывают круглыми или плоскими.

Под определенную марку используют свой сальник. Неправильно подберете, получите течь.

Греющий кабель для водопровода

Очень важно, чтобы подача воды в частном доме или на даче осуществлялась без перебоев, независимо от времени года. Особенно актуально это по отношению к зимнему периоду, когда на улице трещат морозы. Несмотря на то, что трубы всегда укладываются ниже уровня промерзания, зачастую обнаруживаются слабые места и трубы промерзают. Избавиться от промерзания в подобных условиях не так просто, поэтому приходится ожидать потепления. Чтобы этого не случилось, на участках, где трубы заводятся в дом, водопроводные трубы прогревают и теплоизолируют. Как правило, пользуются специальным подогревающим кабелем.

Типы греющих кабелей для подогрева труб

Различают два вида кабелей – резистивные и саморегулирующие. Резистивные кабели работают по принципу нагревания, в зависимости от величины сопротивления и силы тока. Их особенность заключается в том, что подобные кабели всегда выделяют одинаковое количество тепла, независимо от того, какая температура на улице. В таком случае они потребляют всегда одинаковое количество электрической энергии. Чтобы хоть как-то экономить, приходится устанавливать датчики температуры и терморегуляторы.

Строение резистивного кабеля

Технология укладки резистивных кабелей имеет некоторые особенности. Во-первых, проводники не должны располагаться близко один от другого, а тем более – пересекаться. Если это условие нарушить, то система может перегреться и выйти из строя. Во-вторых, существуют одножильные и двужильные кабели, о чем нужно обязательно знать. И самое главное – их нельзя разрезать, поскольку после подобной операции они работать не будут, поэтому придется монтировать весь кабель, независимо от длины участка, который нуждается в защите.

Одножильные кабели подключаются к сети 220 V обоими концами, что иногда не практично, а у двужильных кабелей с одной стороны располагается заглушка, а с другой стороны электрическая вилка на 220 V.

Примерно в таком виде продают нагревательные кабели для водопровода

У саморегулирующихся кабелей устройство совсем другое, поскольку их основу составляет металлополимерная матрица. Провода в таких системах только проводят электрический ток, а греется непосредственно матрица, причем данный полимер имеет довольно интересное свойство: чем больше матрица нагревается, тем меньше тепла она выделяет. При остывании наоборот, матрица начинает увеличивать количество выделяемого тепла. Из-за таких свойств, кабель и называется саморегулирующим.

Строение саморегулирующего кабеля

Подобные изделия характеризуются рядом положительных данных:

• Способы укладки могут быть различными.
• Их можно отрезать.

Другими словами, саморегулирующийся кабель более практичный, несмотря на высокую стоимость. При этом следует отметить, что срок службы подобных кабелей для подогрева водопроводных труб достаточно внушительный (10 лет), если его правильно эксплуатировать.

На заметку! Несмотря на тип используемого кабеля для подогрева, трубопровод придется тщательно утеплить. Если этого не сделать, то на подогрев водопровода будет уходить значительная мощность, поэтому об эффективности не может быть и речи.

Способы монтажа

Существует два варианта монтажа подогревающего кабеля: его укладывают либо снаружи, либо внутри трубы. В связи с этим, выпускается несколько видов кабелей, в зависимости от способа установки. О способе установки можно узнать из технической документации на изделие.

Монтаж внутри трубы

В случае монтажа внутри трубы, устройство должно соответствовать некоторым критериям:

• Изделие не должно выделять вредных компонентов.
• Обладать высокой степенью электрической защиты.
• Герметичная конструкция оконечной муфты.

При разводке трубопровода, следует предусмотреть участок для установки обогревающего элемента. Как правило, на конце участка устанавливается тройник и в один из его отводов монтируется кабель посредством специального герметичного устройства – сальника, который обязательно должен быть в комплекте.

Пример установки греющего кабеля внутрь трубы через сальник

Следует обратить внимание на тот факт, что соединительная муфта не предназначается для эксплуатации во влажной среде, поэтому она должна находиться за пределами трубы.

Виды тройников для монтажа греющего кабеля внутри водопровода

Монтаж снаружи трубы

Подобный способ монтажа также включает некоторые особенности. Во-первых, перед монтажом трубы очищаются от пыли, грязи, ржавчины, следов сварки и т.д. Во-вторых, крепление должно осуществляться так, чтобы греющий кабель плотно прилегал к поверхности трубы. Следует обратить внимание на то, чтобы на поверхности не было элементов, которые бы смогли повредить нагревающий кабель. После укладки, кабель фиксируется через каждые 30 см с помощью специальных хомутов или специальной клейкой ленты.

Способы закрепления греющего кабеля на трубе

При использовании одной или двух кабелей, их крепят в самом низу, где наиболее холодная зона. При параллельном укладывании следует выдерживать определенное расстояние, что особенно важно для резистивных нагревателей.

Существует еще один способ монтажа – формирование спирали. Следует также напомнить, что такие кабели не предназначаются для формирования резких изгибов, поэтому с ними следует работать достаточно аккуратно. Чтобы избежать резких изгибов, лучше воспользоваться такими рекомендациями: кабель наматывается на трубу постепенно, по мере разматывания бухты или крепится снизу трубы с провисом, как указано на нижней картинке, после чего он дополнительно натягивается и крепится с помощью металлизированной липкой ленты.

Намотка в виде спирали

При подогреве водопроводной трубы из пластика, на трубу сначала клеится металлизированный скотч, который повышает эффективность системы за счет хорошей теплопроводности. Как правило, тройники, вентили и другая фурнитура требует больше тепла для обогрева, поэтому в таких местах лучше сделать несколько лишних петель. В любом случае нужно контролировать радиусы изгиба кабеля.

Способы утепления

Процесс обогрева трубопроводов сопровождается процессом образования конденсата, поэтому любые утеплители, вроде минеральной ваты, не годятся. При намокании эти виды утеплителя существенно теряют свои характеристики. Если после намокания такой утеплитель еще и замерзнет, то после размерзания можно забыть о таком способе утепления вообще.

Не следует забывать о том, что обычно водопроводные трубы просто закапываются в землю без их прокладки в специальных канализационных каналах. Многие виды утеплителей сжимаются, в результате чего они теряют свои основные характеристики. Подобные виды утеплителей также не рекомендуется применять несмотря на то, что они не боятся влаги. Если используется специально проложенный канал, то можно обойтись обычным поролоном. В противном случае потребуется утепление с защитным кожухом. Как вариант, поверх утеплителя можно надеть жесткую трубу в виде пластиковой канализационной.

Пример утепления водопроводной трубы с нагревательным кабелем

Существует еще один вид теплоизоляционного материала – пенополистирол, который сформован в виде фрагментов труб. Его еще называют скорлупой. Обладает прекрасными теплоизоляционными показателями, а также устойчивостью против влаги. Кроме этого, он способен противостоять некоторым видам нагрузок.

Выбор мощности подогревающего кабеля

Выбор мощности зависит от ряда факторов, таких как природные условия, способ прокладки труб, диаметр труб, наличие утеплителя, способ подогрева и т.д. В любом случае, каждый производитель разрабатывает таблицы, по которым можно легко определить длину кабеля на 1 погонный метр трубы. При этом для каждой мощности кабеля имеются свои таблицы.

Как показывает практика, в средней полосе России на обогрев 1 метра трубы изнутри, расходуется до 10 Вт мощности, а снаружи почти в 2 раза больше. Как правило, расчеты привязаны к определенному слою утеплителя, при этом, чем холоднее регион, тем толще слой утеплителя.