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.

Фото — Устройство саморегулирующего кабеля

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.

Фото — Двужильный резистивный кабель
  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.
Саморегулирующийся греющий кабель - принцип работы, применение и монтаж
  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.

Сферы применения

Саморегулирующийся нагреватель применяется как в быту, так и в промышленной сфере. Его предназначение — обогрев бытовых и промышленных водопроводов, находящихся как над поверхностью земли, так и под ней.

В нефтегазовой промышленности изделие используется, чтобы поддерживать температуру технологического процесса.

Рассмотрим более подробно самые распространённые сферы применения саморегулирующегося греющего проводника в быту.

Тёплые полы

Самрег используют для обустройства тёплого электрического пола. При монтаже такого пола во всей квартире, в ванной или санузле, поверхность будет прогреваться меньше. Это связано с тем, что в других помещениях обычно существуют ещё источники тепла, да и пол в ванной из плитки, а это холодный материал.

Если применять резистивный греющий кабель, то без установки дополнительного оборудования — терморегулятора и датчика, добиться нужного баланса не получится.

Выход — саморег, при его установке отсутствует надобность в дополнительных приборах. Принцип работы в том, что матрица будет сама регулировать равномерность нагрева пола.

Фото — Кабельный тёплый пол

Водопровод

Для избегания промерзания воды в трубах зимой, саморегулирующим проводником обматывается вентиль водопровода. Вентиль имеет сложную форму, поэтому провод не соприкасается с каждой частью металла.

При установке резистивного греющего кабеля, он будет нагревать ещё воздух. Но если установить саморегулирующийся провод, то проводник будет греться только в тех местах, где соприкасается с металлом. Ведь его принцип работы заключается в эффективности теплоотдачи.

Канализация

Канализация замерзает редко, так как трубы расположены под уклоном, жидкость в них не застаивается, а протекает. Однако, при неисправностях узла спуска, вода движется медленно, может замёрзнуть по пути. Ледяные слои будут наслаиваться друг на друга, в конце концов, займут всё пространство.

Самый простой вариант обогрева канализации частного дома — установка саморегулирующего греющего провода, это предотвратит замерзание жидкости в трубах.

Фото — Обогрев канализации кабелем

Обогрев кровли

Зимой кровля подвергается обледенению, а определить какой участок будет подвержен образованию сосулек сложно. Использование нагревателя с полупроводниковой матрицей позволит обогревать те места крыши, на которых больше льда и воды.

Выбирать нужно вид не подверженный ультрафиолетовым лучам, переносящий высокую температуру, так как летом кровля сильно нагревается.

Обогрев теплиц

Схема отопления теплиц греющем кабелем схожа с  тёплым полом. Это практически тот же нагревательный пол, только уложенный под другое покрытие.

Саморегулирующийся кабель фиксируется к защитной сетке, которая расположена на песчаной подушке. Провод засыпается ещё одним слоем песка, затем монтируется вторая сетка, на которую укладывается плодородный слой.

Если систему обогрева невозможно смонтировать под грунтом, то саморегулирующий нагреватель размещается на стенах теплицы.

Саморегулирующийся греющий кабель - принцип работы, применение и монтаж

Монтаж саморегулирующего кабеля

Прежде чем устанавливать саморегулирующийся греющий кабель для обогрева водопроводных труб (снаружи или внутри), крыши или дорожки, его следует подготовить.

Подготовка кабеля

Подготавливаются оба конца провода, один закрывается герметичным колпачком, а второй подключается к источнику электрического тока:

  • Подготовка сводного конца провода:
  • снимается изоляция на 4 см;
Фото — Удаляем изоляцию
  • расплетается оплётка и откусывается проволока;
Фото — Расплетаем оплётку
  • выкусывается уголок;
Фото — Выкусываем уголок
  • одевается внутренняя клеевая термоусадочная уплотнительная муфта;
Фото — Одеваем муфту
  • выполняется обсадка муфты феном;
Фото — Делаем усадку
  • зажимается конец муфты;
  • надевается колпачок, после того как муфта остынет;
  • обсаживается колпачок для герметичности.
Фото — Надеваем и обсаживаем колпачок
  • Если планируется размещение проводника внутри трубопровода, то на этом этапе с обратного конца провода одевается сальник.
Фото — Одеваем сальник
  • Подготовка второго конца:
  • снимается изоляция на 6 см;
Фото — Снимаем изоляцию
  • расплетается оплётка, затем скручивается в одну жилу;
Фото — Расплетаем и скручиваем в жилу
  • удаляется внутренняя изоляция;
  • освобождаются токопроводящие жилы от матрицы;
Фото — Удаляем матрицу
  • одеваются соединительные гильзы и обжимаются;
Фото — Одеваем гильзы
  • надеваются трубочки и обсаживаются феном;
  • одевается муфта и обсаживается;
Фото — Одеваем муфту и обсаживаем
  • жилы раздвигаются, сердцевина сжимается плоскогубцами.
Фото — Раздвигаем жилы
  • Подсоединение самрега к проводу питания:
  • одевается внешняя муфта на электрический провод;
  • на жилы надеваются маленькие муфты;
Фото — Надеваем муфты на жилы
  • жилы электрического провода вставляются в муфты, установленные на саморегулирующем нагревателе, для соединения с его жилами, и обжимаются для получения контакта;
Фото — Соединяем самрег с электропроводом
  • муфты задвигаются и обсаживаются, для герметичности;
Фото — Муфты герметизируются
  • оплётка с землёй электрического кабеля соединяется по тому же принципу (одеваем муфту, соединяем, обсаживаем);
Фото — Греющий кабель заземляется
  • сдвигается внешняя муфта на соединение и герметизируется.
Фото — Герметизируется внешняя муфта

Монтаж кабеля снаружи трубы

Есть две схемы размещения греющего кабеля на трубе:

  1. Линейный монтаж саморегулирующегося кабеля вдоль трубы — более простой способ. Длина кабеля должна ровняться длине обогреваемого трубопровода.

Нагреватель к изделию крепится пластиковыми хомутами, стекловолоконной самоклеящейся лентой или алюминиевым скотчем. Нельзя использовать металлические фиксаторы. Крепёжные элементы устанавливаются каждые 30 см. Провод обязательно размещается под трубой — это защитит его от механических повреждений.

Если обогреваемый трубопровод находится в земле, то нагревательный элемент устанавливается сбоку. В местах изгиба трассы, чтобы избежать сильных переломов нагревательного элемента, его рекомендовано располагать по внешнему радиусу.

Фото — Линейная схема монтажа на трубу
  1. Спиральный — провод наматывается на трубу по спирали с равным шагом (стандартный 5 см). Плюс данного способа — максимальный контакт нагревательного элемента с трубой. Минус — большой расход материала, его должно быть больше в 1,7 раз в сравнении с длиной трубопровода. Вариант подходит для труб со средним и большим сечением, они используются в канализационных и водосточных системах.
Фото — Схема по спирали

Вне зависимости от выбранной схемы, особенность монтажа греющего кабеля на трубу, заключается в необходимости утепления трубопровода. Теплоизоляция (пенополистирол или вспененный полиэтилен) размещается сверху, она должна покрывать трубу вмести с нагревателем полностью, иначе вы будите обогревать воздух.

Фото — Теплоизоляция

Внутренний монтаж

Монтировать греющий саморегулирующий кабель внутри трубопровода можно не во всех трубах, диаметр должен быть не менее 40 мм. Если размер меньше, то провод будет мешать свободному движению жидкости.

При наличии слишком длинной магистрали, так же трудно обеспечить обогрев таким способом. Этот вариант применяется в трассах, имеющих несколько метров. Проще монтировать нагреватель на вертикально расположенных трубах, начиная сверху, и идя вниз.

Для установки обогревательного проводника потребуется тройник и уплотнительная муфта.

Процесс размещения кабеля внутри трубы выглядит так:

  1. Подготовленный нагревательный элемент, с одетым сальником, вводится внутрь трубопровода через тройник, плавно.
Фото — Кабель вводим в трубу
  1. После проталкивания всего провода, надо загерметизировать место входа. Для этого, все крепления сальника тщательно закручиваются, завёртываются зажимной втулкой, сначала руками, а затем ключом. При этом, происходит расплющивание резинового уплотнителя, что обеспечит герметичность.
Фото — Затягиваем сальник

На этом монтаж завершён, чтобы нагревательный элемент начал обогревать трубы, необходимо включить питание.

Монтаж кабеля на кровли

Чтобы обогреть крышу, необходимо монтировать греющий саморегулируемый кабель по периметру движения талых вод. Чаще провод кладётся змейкой, глубина 30 — 35 см, шаг 15 — 20 см. По краю крыши следует размещать проводник горизонтально, вдоль карниза. Водосток так же следует обогревать, если диаметр желоба 80 мм — нужна одна линия нагревателя, если больше 80 — то две.

Крепится провод к крыше в зависимости от вида покрытия. Чаще используются клипсы, которые устанавливаются на саморезы. Чтобы изолировать получившиеся отверстия, применяется строительный герметик или мастику. Когда целостность кровли нельзя повреждать, используется крепёжная лента.

Фото — Установка кабеля на крыше

Греющая система может состоять из нескольких секций, все они должны выходить в одну точку, где они подключаются к электрическому кабелю с заземлением, и щитку управления.

По своим характеристикам, саморегулирующийся греющий кабель удобный элемент обогрева, укладывать который возможно различными способами. Главное, правильно выбрать вид, изучив все детали и условия эксплуатации.

Поделиться
Bladimir Sh
Оцените автора
( 1 оценка, среднее 5 из 5 )
Все про ремонт
Добавить комментарий