Кабель подогрева водопровода – Самогреющий кабель для водопровода: как утеплить водопровод с помощью греющего кабеля

Кабель для обогрева водопроводной трубы: секреты выбора и монтаж

Если изоляции недостаточно для предотвращения промерзания системы водоснабжения, приходится обеспечивать безопасную температуру. Делают это с помощью набора устройств, рассмотренных в данной статье. Основные функции выполняет кабель для обогрева водопроводной трубы. Его правильный выбор и применение помогут решить поставленную задачу без лишних затрат и трудностей.

Подогрев трубы водопровода от замерзания предотвратит аварийные ситуации

Читайте в статье

Как используют специальный кабель для обогрева водопроводной трубы

Такие решения применяют, когда невозможно получить нужный результат с помощью пассивной защиты от проникновения холода. Обычно хватает размещения трубопровода на глубине, ниже уровня промерзания почвы в определенной местности. Но опасность образования ледяной пробки возникает в месте подключения к централизованным системам.

Использование колодца

На этом рисунке приведена схема стандартной автономной системы водоснабжения. Экстремальные колебания температуры фиксируются в наше время часто. В сильный мороз не исключено промерзание грунта ниже нормального уровня. Особо опасным является участок выхода из земли и входа в здание. Здесь даже указанная на чертеже качественная современная изоляция может не выполнить свои функции.

Прокладка водопровода в каменистом грунте будет слишком сложной

Иногда на пути к источнику воды встречаются огромные валуны, остатки бетонных сооружений, иные препятствия. В этих случаях приходится поднимать трассу выше безопасного уровня. Не используемые подвалы, цокольные этажи также слишком дорого отапливать всю зиму.

Гораздо разумнее, нагреть локально только необходимые инженерные конструкции

Статья по теме:

Cаморегулирующий греющий кабель для водопровода. В материале мы рассмотрим где применяют кабель, как он устроен, виды, среднюю стоимость, достоинства и недостатки. Как рассчитать длину и мощность кабеля для обогрева труб и секреты монтажа.

Резистивный кабель

В устройствах этого типа используются проводники из сплавов с высоким электрическим сопротивлением. При прохождении электрического тока через них образуется тепловое излучение в инфракрасном диапазоне. Подобные принципы используют в ТЭНах электрических чайников, стиральных машин. Но в данном случае необходима гибкость. Поэтому нагревательный элемент составляют из множества проволок, сохраняющих целостность при поворотах трассы.

Важно! Следует соблюдать официальные инструкции производителей кабельной продукции в ходе создания проекта. Как правило, нормируют минимально допустимый радиус изгиба.

Разные виды резистивных кабелей

Выпускают разные модификации продукции этого типа, поэтому не сложно подобрать вариант, подходящий для определенных условий эксплуатации. Полимерные оболочки обеспечивают хорошую электрическую изоляцию и предотвращают проникновение влаги, демпфируют механические воздействия. Оплетка из медных проволок предотвращает проникновение электромагнитных помех, а также используется для подключения заземления.

С двухжильным кабелем работать проще, так как электрический контакт в нем создан в торцевой части. В некоторых изделиях этого типа только один проводник предназначен для нагрева.

Главным преимуществом таких нагревателей является их относительно низкая стоимость. Но есть и недостатки, о которых должен знать будущий пользователь:

• Резистивный кабель для обогрева водопроводной трубы обязательно надо дополнять устройством управления. Термостат с помощью специального датчика фиксирует понижение температуры ниже определенного уровня, включает и выключает систему.
• Выполняется нагрев по всей длине проводника, вне зависимости от разного уровня охлаждения отельных участков труб. Это не экономично.
• Подбирается определенное сопротивление, обеспечивающее необходимый нагрев при напряжении питания 220 V. Поэтому произвольное изменение длины невозможно.

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 алгоритму
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 производителя
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.

Сколько стоит монтаж нагревательного кабеля для водопровода снаружи трубы: цена проекта

Для подсчета общих расходов учитывайте следующие позиции:

• Приобретение нагревателя и питающего кабеля, термостата, электрических защитных устройств.
• Подготовка и установка изделия, подсоединение к сети питания.
• Монтаж изоляции и механической защиты.
• Покупка припоя и паяльника, иных расходных материалов, инструментов по мере необходимости.

Выводы и дополнительные советы

Такой проект можно реализовать без посторонней помощи, если использовать предоставленную в этой статье информацию. Для ускорения – приобретайте готовый комплект с кабелем для обогрева водопроводной трубы. Чтобы сэкономить и решить нестандартные задачи придется самому создать нагреватель с определенными параметрами. Помните о соблюдении правил безопасности и не экономьте излишне на защитных устройствах.

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? Поддержите нас и поделитесь с друзьями

housechief.ru

Выбор греющего кабеля для водопровода: монтаж и виды

В индивидуальном строительстве существует несколько способов подключения внутренней системы водоснабжения к источнику – к центральному водопроводу (при условии его наличия), к глубинной скважине или к колодцу. Во всех этих вариантах монтаж участка трубопровода от источника до входа в здание выполняют методом подземной прокладки, наиболее простым и безопасным, но требующим обязательного выполнения технических требований и условий.

Одним из них является защита водопровода от промерзания. Его невыполнение может привести не только к отсутствию воды в кране и батарее отопления, но и к необходимости выполнения наружных ремонтных работ в не в самое подходящее для этого время года. Все чаще в дополнение к традиционному методу защиты – прокладке трубопроводов ниже уровня промерзания грунта – добавляется устройство системы обогрева с помощью греющего кабеля для водопровода.

Зачем нужен греющий кабель

Кроме глубины прокладки, в качестве защиты можно использовать и дополнительную теплоизоляцию труб, но и в совокупности оба способа не всегда способны выполнить свою задачу. Если затяжная дождливая осень внезапно перейдет в суровую зиму с аномально низкими температурами, грунт может промерзнуть намного больше среднестатистических данных, а промокшая теплоизоляция – не выполнить свою функцию. Слабым звеном также является мостик холода в месте ввода коммуникаций в здание, наиболее подверженный воздействию внешних условий.

Наиболее оптимальным способом страховки от случайностей и форс-мажорных обстоятельств является дополнительный обогрев трубопровода с целью защиты трубы от замерзания и поддержания температуры воды в ней даже при отсутствии расхода не ниже +3°С. Для этой цели разработаны и широко применяются на практике системы электрического греющего кабеля.

Конструкция и способы применения

Конструктивное исполнение греющего кабеля определяется принципом его действия – выделением тепла при прохождении через проводник электрического тока. На этом же принципе основана работа широко применяемых систем электрического теплого пола, поэтому основными составляющими обеих систем являются металлический проводник и изоляция. Отличие между ними определяется более жесткими требованиями к греющему кабелю для водопроводов в связи с его наружным применением.

В качестве проводника используют металлы и сплавы с высоким электрическим сопротивлением. Так же как и в других электронагревательных приборах, для этой цели чаще всего используют нихромовую и фехралевую проволоку. По исполнению кабель может быть одно- или многожильным, разница заключается в удельной мощности и способе подключения.

Изоляция служит для обеспечения безопасности при эксплуатации и для защиты самого проводника от механического повреждения и влаги. В ее состав входит изоляция металлической жилы, защитный экран и наружная оболочка. Применяемый материал или дополнительные элементы защиты зависят о производителя. Чаще всего для изоляции жилы и наружной оболочки применяют ПВХ и фторполимеры, для защитного экрана – алюминиевую или медную оплетку.

Разнообразие конструктивных исполнений позволяет найти системам самое различное применение – обогрев водопроводов, резервуаров и емкостей, водостоков, кровли, лестниц и пандусов.

Разновидности нагревательного кабеля

Системы кабельного обогрева подразделяются на 2 вида, которые отличаются принципом теплоотдачи, стоимостью, особенностями монтажа и областью применения. Основными характеристиками для обоих видов являются удельная мощность на погонный метр и допустимая температура нагрева.

Резистивный

О принципе нагрева говорит происхождение названия – резистор, т. е. сопротивление. Теплоотдача идет непосредственно от металлической жилы, между силой тока и температурой проводника существует прямая зависимость.

Данная конструкция испытана временем, отличается простотой устройства и монтажа, низкой стоимостью. По способу прокладки и монтажа различаются одно-, двухжильные и зональные кабели.

При монтаже одножильного кабеля требуется выполнение замкнутого контура для его подключения к сети. Двужильные позволяют выполнить свободную прокладку кабеля, замыкание электрического контура выполняется на свободном конце герметичной муфтой. Оба типа выпускаются бухтами мерной длины с назначенными показателями мощности и не допускают разрезки при монтаже.

У зонального типа кабеля между жилами с одинаковым шагом установлены спиральные перемычки, что позволяет отрезать от него участки необходимой длины. При перегорании в процессе работы одной из перемычек система сохраняет свою работоспособность.

Саморегулируемый

У этого типа кабеля роль нагревательного элемента выполняет полупроводниковая саморегулирующая матрица, установленная между токопроводящими жилами. При постоянном токе тепловыделение матрицы зависит от температуры обогреваемой среды, причем характер этой зависимости обратный. При повышении температуры ее сопротивление и тепловыделение падают, и наоборот, при снижении температуры воды, стенки трубы или поверхности кровли матрица начинает выделять тепло.

Это качество, при относительно высокой стоимости самого кабеля, увеличивает экономичность его применения. Самогреющийся материал матрицы отличается эластичностью, а саморегулируемый тепловой шнур – гибкостью, что позволяет применять его для монтажа систем обогрева сложных конструкций и трасс.

Способы монтажа на водопровод

Основной областью применения греющего термокабеля является защита трубопроводов, для которой на практике используется два способа монтажа – наружный и внутренний. Оба способа не требуют специальной квалификации и доступны для выполнения своими руками.

Наружный

Проложить обогревающий кабель на наружную стенку можно вдоль трубы или спирально, обернув вокруг. В обоих случаях способ и шаг крепления, шаг навивки кабеля должны соответствовать инструкции изготовителя.

Первый способ больше подходит для обогрева водопроводной трубы малого диаметра. Для магистральных линий, коллекторов канализации больших размеров подходит второй способ. При этом способе прогрев более равномерный, но выше расход электроэнергии и материала.

Внутренний

Этот способ применяют для труб с диаметром не менее 40 мм, т. к. установленный кабель перекрывает проходное сечение и может существенно повлиять на расход воды. Для того чтобы установить его внутрь трубы, применяются специальные тройники и уплотнительные муфты. Таким способом можно обогревать и вертикальные, и горизонтальные участки водопроводов длиной несколько метров.

Теплоизоляция греющих кабелей

Недостатком устройства любого типа обогрева для трубопроводов можно считать необходимость дополнительной теплоизоляции. При ее отсутствии выделяемое тепло может распределиться в грунт или воздух, кроме того, она обеспечивает и механическую защиту кабеля от повреждений и деформаций. Комплексную защиту от механических и температурных нагрузок для водопровода, системы обогрева и наложенной теплоизоляции можно обеспечить и прокладкой трубопровода по схеме “труба в трубе”.

Тип и толщина материала зависят от условий прокладки. Для наружной прокладки желательно обеспечить слой 50 мм, для подземной достаточно 20-30 мм. В качестве материала чаще используются съемные скорлупки из вспененного полиуретана или пенополистирола.

Какие характеристики важны для выбора

При выборе системы обогрева и типа греющего кабеля следует учитывать многие факторы, в т. ч.:

1. Геометрические размеры трубы – диаметр, толщину стенки, длину участка или зоны обогрева.
2. Условия прокладки трубопровода – тип грунта, глубину укладки труб, максимум низких температур для района.

Требуемые характеристики самого кабеля – необходимость экранирующей и заземляющей оплеток, тип изоляции, класс мощности и температуры кабеля. Ориентиром для выбора удельной мощности можно считать ее зависимость от диаметра трубы. Кабель с удельной мощностью 10 Вт/м будет достаточным для обогрева труб диаметром до 25 мм, 16 Вт/м – до 25-40 мм, 24 Вт/м – до 40-60 мм.

vodasovet.ru

Принцип работы греющего кабеля для водопровода

Греющие кабели используются для подогрева водопровода, кровли, карнизов и других элементов, где нежелательно замерзание воды зимой. Самым простым вариантом являются резистивные греющие кабели, они бывают одножильные и двухжильные.

Принцип работы резистивного кабеля

Резистивный кабель работает как обычный электрический нагреватель. Принцип работы заключается в том, что по проводнику с большим сопротивлением протекает ток при этом выделяется тепло. Чем больше сила тока и сопротивление проводника, тем больше тепловыделение.

Резистивный кабель продаётся кусками фиксированной длины, каждый кабель имеет постоянное сопротивление и при работе по всех своей длине выделяет одинаковое количество тепла.

В зависимости от способа подключения к электричеству резистивные кабели разделяются на одножильные и двухжильные.

Одножильный нагревательный кабель

Такой резистивный кабель состоит из одной проводящей жилы, покрытой изоляцией, затем экранирующей оплёткой и сверху наружной оболочкой. Схема одножильного кабеля показана на рисунке:

В одножильном кабеле есть всего одна проводящая жила и она же является нагревательным элементом. Такому кабелю нужно подключение к электричеству с обоих концов, а значит кабель нужно прокладывать петлёй: начиная от источника до конца обогреваемого участка водопровода и обратно, так чтобы оба конца кабеля были в одном месте.

Схема электрического подключения одножильного резистивного кабеля.

Одножильные кабели больше подходят для устройства замкнутого контура обогрева, например для тёплого пола или обогрева кровли. Если для обогрева участка водопровода используется одножильный кабель, его можно уложить с двух противоположных сторон трубы.

Использование одножильного резистивного кабеля для обогрева водопровода

Одножильный кабель можно монтировать только снаружи трубы. Монтаж внутрь трубы делать нет возможности по двум причинам:

• проложенный одножильный кабель будет занимать в полости трубы свой двойной объём, что создаст дополнительные потери напора воды
• неизвестно как будет располагаться кабель: он может наложиться в одном месте, и это приведет к перегреву.

Двухжильный нагревательный кабель

Двухжильный резистивный кабель имеет две проводящие жилы: одна имеет большое сопротивление и используется как нагреватель, а вторая — только для подведения электричества.

Двухжильный резистивный кабель

Таким образом оба конца кабеля не надо подводить к одному месту для подключения в электросеть, для этой цели есть возвратная жила. Схема подключения выглядит так:

Двухжильные кабели удобны для обогрева водопровода, их можно монтировать как снаружи, так и внутри водопроводной трубы. Монтаж кабеля внутри трубы особенно удобен на вертикальном участкеводопровода, например там, где он выходит из грунта под домом и поднимается вверх для ввода в помещение.

В трубу врезается тройник, так чтобы через верхний отвод внутрь трубы опустить кабель, а через боковой продолжить трубопровод в сторону потребителей. Для герметичного ввода резистивного кабеля внутрь труб есть специальные муфты с уплотнителями, выглядите это примерно так:

Комплект для монтажа греющего кабеля внутри трубы

Достоинства и недостатки резистивных кабелей

Самым главным плюсом резистивного кабеля является его простота и низкая цена. Так же он надёжен и при правильном мотаже имеет очень большой срок службы до 10-20 лет.
Среди недостатков резистивных кабелей можно выделить следующие:

• их невозможно наращивать или укорачивать
• если два резистивных кабеля перекрещиваются или находятся близко друг к другу, это приводит к их перегреву, разрушению изоляции и замыканию
• сгоревший резистивный кабель нужно менять полностью, заменить только его часть нельзя
• нагрев всегда происходит по всех длине и с максимальной мощностью

Резистивный кабель целесообразно использовать для подогрева небольшого участка водопровода, там где он проходит в одинаковых условиях и нет большого перепада по температуре. Если нужно греть водопровод большой протяженности, на каждом участке которого разные температурные условия, то лучше использовать саморегулирующийся греющий кабель.

В непрерывной работе греющего кабеля нет необходимости, поэтому чтобы не расходовать электричество зря, для управления используются термостаты. Они включают обогрев при понижении температуры водопровода ниже 3-4 градусов и выключают при температуре выше 5-6. Таким образом обеспечивается стабильная температура воды в водопроводе и при небольших затратах.

Смотрите также:

Тепловая завеса фирмы Балу

Тепловая завеса фирмы Тепломаш

Маты для теплого пола

Терморегулятор для теплого пола: назначение и устройство

Виды и особенности плиточного клея

Увлажнитель воздуха для детской комнаты

chudoogorod.ru

Калькулятор расчета длины греющего кабеля для водопровода

Некоторые участки автономной системы водопровода на пути от скважины или колодца к дому могут требовать подогрева. Это решается укладкой греющего электрического кабеля на трубу или даже непосредственно внутрь нее. В сочетании с термостатическим управлением создается надежная, и в то же время – в достаточной степени экономичная защита труб от замерзания.

Калькулятор расчета длины греющего кабеля для водопровода

Но вот какой греющий кабель (по удельной мощности) и когда нужен? И какой длины?

Если кабель располагается внутри трубы – то с ним относительно понятно, так как его необходимая длина примерно равна длине участка, требующего обогрева.

С наружным – сложнее. Пустить ли его одной «ниткой» вдоль оси трубы, или обернуть спирально? И сколько кабеля должно тогда прийтись на погонный метр водопровода?

Вопросы серьезные, так как ошибка в сторону уменьшения может привести к замерзанию воды в трубе, в другую — к совершенно неоправданным расходам и к увеличению сложности монтажных работ. Найти «золотую середину» поможет калькулятор расчета длины греющего кабеля для водопровода.

Необходимые табличные данные и краткие пояснения по проведению расчетов приведены ниже.

Калькулятор расчета длины греющего кабеля для водопровода

Перейти к расчётам

Пояснения и необходимые вспомогательные данные для проведения вычислений

Итак, откуда берутся данные для подстановки в поля калькулятора?

• Длину участка, на котором требуется организовать подогрев, необходимо определить самостоятельно, тщательно анализируя создаваемый проект водопровода. Обычно это та зона, которая начинается после подъема проложенной трубы с глубины (а она по правилам должна располагаться ниже уровня промерзания грунта), то есть непосредственно перед входом в дом. Особого внимания требуют участки прохождения через массивные конструкции (например, ленточный фундамент или плиту), так как они всегда зимой «вытягивают» тепло за счет своей огромной теплоемкости. Если фундамент свайный, то наверняка есть участок прохождения трубы от грунта до перекрытия 1 этажа. Не забываем про отрезки трубопровода в холодных, неотапливаемых подвальных и цокольных помещениях.

Общая длина складывается из длин вертикальных и горизонтальных отрезков на проблемных участках.

• Со вторым пунктом, то есть с теплопотерями нужно разобраться чуть подробней.

Задача греющего кабеля как раз и заключается в том, чтобы полностью компенсировать теоретически возможные теплопотери и поддерживать температуру воды в трубе на минимально необходимом уровне, исключающем замерзание (обычно от +6 до +10 ℃ — больше не имеет смысла).

Тепловые потери через стенки труб и слой утепления рассчитываются по довольно громоздкой формуле. Но можно воспользоваться уже готовыми результатами, сведенными в таблицу.

Толщина утепления трубы	ΔT°С	ø 15 мм	ø20 мм	ø25 мм	ø32 мм	ø40 мм	ø50 мм	ø80 мм	ø100 мм	ø150 мм
10 мм	20	7.2	8.4	10	12	13.4	16.2	23	29	41
	30	10.7	12.6	15	18	20.2	24.4	34	43	61
	40	14.3	16.8	20	24	26.8	32.5	45	57	81
	60	21.5	25.2	30	36	40.2	48.7	68	86	122
20 мм	20	4.6	5.3	6.1	7.2	7.9	9.4	13	16	22
	30	6.8	7.9	9.1	10.8	11.9	14.2	19	24	33
	40	9.1	10.6	12.2	14.4	15.8	18.8	25	32	44
	60	13.6	15.7	18.2	21.6	23.9	28.2	38	48	67
30 мм	20	3.6	4.1	4.7	5.5	6	7	9	11	16
	30	5.4	6.1	7.1	8.2	9	10.6	14	17	24
	40	7.3	8.3	9.5	10.9	12	14	19	23	31
	60	10.9	12.4	14.2	16.4	18	21	28	34	47
40 мм	20	3.1	3.5	4	4.6	4.9	5.8	8	9	12
	30	4.7	5.3	6	6.8	7.4	8.6	11	14	19
	40	6.2	7.1	7.9	9.1	10	11.5	15	18	25
	60	9.4	10.6	12	13.7	14.9	17.3	22	27	37
50 мм	20	2.8	3.1	3.5	4	4.3	5	7	8	10
	30	4.2	4.7	5.3	6	6.5	7.4	10	12	16
	40	5.6	6.2	7.1	8	8.6	10	13	16	21
	60	8.4	9.4	10.6	12	13.8	15	19	23	31
75 мм	20	2.4	2.6	2.9	3.2	3.5	3.9	6	7	8
	30	3.5	3.8	4.3	4.8	5.2	5.9	7	9	11
	40	4.7	5.2	5.8	6.5	7	7.8	10	12	15
	60	7.1	7.8	8.6	9.7	10.4	11.8	15	17	23
100 мм	20	2	2.3	2.5	2.8	3	3.4	5	6	7
	30	3.1	3.5	3.7	4.2	4.4	4.8	6	7	9
	40	4.2	4.6	5	5.6	6	6.7	8	10	12
	60	6.2	6.8	7.6	8.4	9	10.1	12	15	19

А для работы с таблицей понадобятся следующие данные:

— Верхняя строка – это стандартные диаметры (условного прохода, то есть внутренние) водопроводных труб, для которых ведется расчёт.

— Левый крайний столбец – толщина термоизоляции, в которую будет заключаться труба. В таблице приведены результаты расчетов для утеплителей с коэффициентом теплопроводности порядка 0,04 Вт/м×℃. Под эту «планку» можно спокойно отнести утеплители для труб изготовленные их пенополистирола, пенополиэтилена, минеральной ваты, то есть наиболее популярные. Ну а если используется, скажем, пенополиуретан, то так показатели термоизоляции еще выше, теплопотери, стало быть, меньше, и обогрев кабеля получается даже с весьма солидным эксплуатационным запасом.

Кстати, при выборе толщины утепления можно руководствоваться негласным «эмпирическим правилом», что слой термоизоляции трубы обычно делается не меньше ее диаметра (имеется в виду «нижний диапазон», то есть с диаметрами от 15÷20 и до 50 ÷ 60 мм).

— Второй слева столбец — это разница температур Δt: между температурой самой холодной декады зимы, свойственной данному региону, и требуемой температурой воды в трубе (условно + 10 ℃). Например, если для местности, где планируется прокладка водопровода, тридцатиградусные морозы являются обычным делом, то Δt принимается равной 40 градусов.

— Пересечение выбранных строки и столбца покажет расчетную величину удельных тепловых потерь, ватт на погонный метр. Именно эта величина и указывается в калькуляторе.

• В общей формуле длины нагревателя, по которой составлен калькулятор, есть различные коэффициенты для обычного резистивного кабеля и для саморегулирующегося. То есть пользователю требуется указать, какой будет использоваться для подогрева водопровода.
• Если на участке водопровода, подлежащем подогреву, имеется задвижка, кран, фланец, металлическая опора, то эти места потребуют дополнительного расхода тепла. Пользователь указывает данные, а программа сама внесет коррективы в расчёт.
• Последним пунктом указывается удельная мощность нагревательного кабеля, выбранного для подогрева водопровода.

Это паспортная величина, обязательно указываемая в маркировке кабеля. Если выбирается саморегулирующийся вариант, где показатель изменяется с температурой нагрева,  мощность обычно соответствует температуре окружающей среды в 10 ℃.

Обычно руководствуются такими рекомендациями:

— удельная мощность кабеля обычно берется так, чтобы она не была меньше удельных теплопотерь.

— для труб с ДУ до 25 мм обычно бывает достаточно удельной мощности 10 Вт/м;

— от 25 до 40 мм – 16 Вт/м;

— от 40 до 60 мм – 24 Вт/м;

— от 60 до 80 – 30 Вт/м

— свыше 80 мм – 40 Вт/м.

(С более значительными диаметрами при создании водопровода в частном доме вряд ли придётся сталкиваться).

— Если водопроводная труба – полимерная, то, независимо от ее диаметра, не стоит использовать нагревательный кабель мощнее 17 Вт/м.

Результат расчёта будет показан с округлением до одного метра ( в большую сторону).

Обезопасьте свой домашний водопровод от промерзания!

Надеяться только на утепление проблемных участков трубы – безрассудство! Без подогрева обвести спокойствие за неуязвимость своей системы не получится! По каким принципам осуществляется подогрев водопровода – читайте в специальной публикации нашего портала.

stroyday.ru

Саморегулирующийся греющий кабель – эффективный инструмент для обогрева труб

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:

1. Повышенная устойчивость к механическим воздействиям. Это обусловлено наличием качественной многослойной изоляции.
2. Устойчивость к воздействию влаги. Его можно без проблем эксплуатировать в водной толще. Основное условие для этого – выполнить качественную изоляцию при помощи термоусадочных трубок.
3. 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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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:

1. Снимите изоляцию.
2. Расплетите оплетку.
3. Удалите уголок.
4. Подготовьте уплотнительную муфту.
5. Выполните обсадку муфты, используя фен.
6. Склейте концы муфты.
7. Наденьте колпачок.
8. Зачистите герметичный конец.

к содержанию ↑

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:

1. Закрепите кабель на трубе.
2. Приклейте алюминиевую ленту или установите хомуты.
3. Установите теплоизоляцию.
4. 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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

Преимущества и недостатки

Выделим основные преимущества саморегулирующегося кабеля:

1. 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.
2. 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.
3. Даже в случае обрыва провод сохраняет работоспособность. Обрыв токоведущей жилы не приводит к выходу из строя: до этого места кабель продолжает функционировать.
4. При обогреве труб данным кабелем можно применять элементы, расположенные внутри. Это приводит к увеличению КПД.
5. 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.

к содержанию ↑

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.

к содержанию ↑

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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.
4. 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.

Греющий кабель – преимущества и недостатки саморегулирующихся, резистивных и зональных изделий

220.guru