Закрыть

Самонагревающийся кабель – Саморегулирующий греющий кабель: принцип работы, расчет длины

Содержание

Что такое саморегулирующий греющий кабель и как подобрать его для своих нужд



Кабель в разрезе

В классическом понятии кабель – устройство для транспортировки электричества или электрического сигнала из точки «А» в точку «В», однако с греющими кабелями все немного не так. Их основная задача – излучать тепло на всей своей протяженности или на определенных участках. В данный момент на рынке есть три вида греющих кабелей резистивный, зональный и саморегулирующий греющий кабели. Из этих вариантов последний – самый дорогой, но зачастую самый перспективный в плане использования практически во всех сферах.

Принцип работы

Отличие саморегулирующего кабеля от резистивного и зонального заключается в конструкции и принципе работы. Если кратко, то резистивный кабель – это длинный кипятильник, без возможности его укоротить. В этом случае проводники тока являются нагревательными элементами.

Резистивный кабель.

Зональный греющий кабель  можно обрезать, т.к. ток в нем поставляется по  параллельным жилам, между которыми намотан греющий элемент из проволоки с высоким сопротивлением. Через определенные участки эта проволока касается  одной из токопроводящих жил и обеспечивает нагрев участка «зоны»

Устройство зонального греющего кабеля
[sc:img]

Саморегулирующий греющий кабель представляет собой более «умную» конструкцию. Внутри оплеток и экранов (в зависимости от модификации) находится основной элемент кабеля – две медные токопроводящие жилы, между которыми располагается греющая матрица. Выглядит она как обычный плотный полиэтилен, однако обладает качествами, которые выводят обогрев кабелем на принципиально новый уровень. Эта матрица – полупроводник, и она меняет свои свойства при изменении температуры.

Саморегулирующий кабель. Что внутри

Пример с теплыми полами

Допустим, вы делаете с помощью такого кабеля теплые полы. Но в разных комнатах, обычно, разная исходная температура пола, например в ванной она одна, а в прихожей – другая. Более того, в одной и той же комнате исходная температура пола может значительно различаться и если вы будете использовать резистивный или зональный кабель, то достичь баланса комфортного пола можно, но только разбивая комнаты на «холодные» и «теплые» зоны. Для этого нужно будет устанавливать дополнительные терморегуляторы и тепловые датчики… Не очень приятная перспектива, особенно с учетом тех недостатков, о которых мы напишем чуть ниже.

Обустройство теплого пола с помощью кабеля
[sc:img]

Саморегулирующий кабель позволяет исключить из схемы терморегулятор вообще. Он сам регулирует, где нужно греть сильнее, а где слабее за счет своей матрицы. Допустим, вы вошли домой с мороза и оставили свои заснеженные ботинки на полу с саморегулирующим кабелем. Так вот, участок с ботинками будет нагреваться сильнее всех остальных участков ровно до тех пор, пока не нагреет ваши ботинки до заданной температуры.

Это значительно экономит электроэнергию за счет того, что греется только тот участок, который нуждается в обогреве.

Пример с водопроводом

Использование греющего кабеля для обогрева водопровода

Чтобы в сильный мороз не замерзла вода в водопроводе, вы обмотали водопроводный вентиль греющим кабелем. Любой вентиль (водосчетчик, фильтр грубой очистки и т.д.) имеет сложную геометрическую форму, которая не позволяет кабелю касаться непосредственно металла. Если вы будете использовать именно саморегулирующий греющий кабель, то основной расход электричества будет идти на нагрев именно тех участков, которые касаются металла, т.к. там теплоотдача будет наиболее выражена. КПД кабеля при этом возрастает в несколько раз по сравнению с другими системами кабельного обогрева

Пример с обогревом кровли

При обогреве кровли от обледенения вы практически никогда не сможете угадать, в каком участке будет наиболее опасный для возникновения сосулек участок. Используя этот кабель с полупроводниковой матрицей, вы можете быть уверены, что будет согрет именно тот участок, на котором было больше всего льда/воды.

Обогрев крыши саморегулирующимся кабелем
[sc:img]

Полезный совет: если вы собираетесь использовать кабель для обогрева кровли, стоит выбрать тип, устойчивый к ультрафиолетовому излучению и нормально переносил высокую температуру, т.к. температура кровли летом поднимается до 50-60 градусов. Например, Raychem ETL-10 выдерживает температуру 65 градусов.

Преимущества



Кроме главных перечисленных, есть еще несколько «фишек», которые дополняют картину

  • Кабель можно отрезать любой длины, начиная с 20 см. Это никак не повлияет на его свойства. Не будет непрогретых участков, как и участков с повышенной температурой
  • При монтаже можно перекрещивать. Особенно актуально при согревании водопроводных узлов. Кабель в месте скрещивания не перегревается и не выходит из строя
  • Остается работоспособным при обрыве. Если по каким-то причинам оборвется токоведущая жила внутри кабеля, то до этого места он все-равно будет греть
  • В случае обогрева труб саморегулирующим кабелем, есть модификации для размещения внутри трубы, что значительно повышает КПД
  • Не требует теплодатчика и терморегулятора. Подключается напрямую в розетку или к выключателю
  • Простота подключения, есть специальные наборы для подключения к электричеству, внутрь трубы, заделки конца кабеля.

Недостатки

Ну куда ж без них? Основной – это конечно же цена. В зависимости от модификации она бывает в 2-3 раза дороже аналогичной мощности/длины для резистивных и зональных греющих кабелей.

Второй значительный недостаток – саморегулирующим кабелем нельзя быстро обогреть/оттаять тот или иной участок. Он просто не нагреется выше номинальной температуры. Этот кабель предназначен скорее для того, чтобы быть включенным постоянно, благо, низкое энергопотребление позволяет пережить это безболезненно для вашего кошелька

Третий недостаток, а скорее особенность этого отопительного элемента – повышенная стартовая нагрузка. Допустим на вашем кабеле маркировка 50Вт м.п. (50 Ватт на один погонный метр) – это означает, что при включении кабеля в сеть нагрузка будет составлять 80-100 Ватт на метр до тех пор, пока кабель первый раз не прогреется (1-5 минут) – эту особенность стоит учитывать при прокладке проводки соответствующего сечения.

Подключение

Некоторые модели саморегулирующих греющих кабелей имеют дополнительные оплетки и защитные экраны. Мы рассмотрим подключение кабеля с двумя изоляционными оплетками.

  1. Надрезаем и снимаем первую изоляцию на длину 40 мм;
  2. Под ней находится медная оплетка (земля) – скручиваем ее в жгут;
  3. Под оплеткой находится внутренняя изоляция – её нужно зачистить до внутренней матрицы (она черного цвета) на длину 30 мм;
  4. После этого аккуратно срезается сама матрица, оголяя токоведущие провода, на ту же длину 30мм ;
  5. На провода (токоведущие и землю) надеваются термоусадочные трубки, длиной 25 мм, усаживаются феном, но чаще всего зажигалкой J;
  6. Токоведущие провода после этого можно объединить еще одной термоусадочной трубкой и усадить их вместе;
  7. Кабель готов к подключению.

Порядок разделки кабеля

Как видно, никакого принципиального отличия в подключении данного кабеля от обычного силового с заземлением нет. Различия есть в заделке оконцовки такого кабеля. Т.к. греющий кабель – окончательный элемент и ни к чему не подключается – его конец должен быть соответствующим образом заделан. Производители саморегулирующих греющих кабелей продают специальные комплекты для их разделки и оконцовки. Работа же сводится к следующему:

  1. Зачищается первый слой изоляции на длину 20мм;
  2. На медную оплетку надевается термоусадочная трубка по длине на 10 мм больше ;
  3. После усадки, пока трубка не остыла, свободный конец зажимается плоскогубцами;
  4. Все это после остывания намазывается слоем силиконового герметика
  5. На всю эту конструкцию надевается еще одна термоусадочная трубка большего диаметра, чтобы перекрывать внутреннюю трубку на 20 мм в обе стороны
  6. Усаживается феном до тех пор, пока на конце не появится выдавленный силикон.
  7. Трубка загибается и зажимается плоскогубцами пока не остыла

Порядок работ по оконцовке кабеля

После таких манипуляций кабель смело может отправляться в самые опасные и мокрые места. Влага ему теперь не страшна.



Как правильно организовать отопление дачи электричеством Обогреваем частный дом с помощью электроотопления Электрический конвектор на стене быстро прогреет комнату Преимущества и недостатки электрорадиаторов отопления

electricadom.com

Греющий кабель как теплый пол

Система отопления «теплый пол» давно доказала свою эффективность и комфорт, поэтому широко применяется во всем мире. Принципиальным является вопрос, какой источник энергии используется для получения тепла? Пока существует современная разница в ценах на энергоносители, человеку дешевле сжигать твердое топливо или углеводороды, нагревать полученным теплом воду, а потом уже прокачивать ее по трубам теплого пола. Но гораздо удобнее использовать греющий кабель как теплый пол, а не сложную систему трубопроводов, коллекторных узлов и насосов. Доминирование углеводородов на энергетическом рынке не будет вечным, и более удобная для передачи и применения электрическая энергия неизбежно будет применяться для отопления все шире.

Греющий кабель как теплый полГреющий кабель как теплый пол

Теоретический ликбез кабельного обогрева

Как известно из школьного курса физики, электрический ток — это не что иное, как направленное движение заряженных частиц под воздействием электрического поля. Если какое-либо вещество имеет такие свободные заряженные частицы, которые смогут двигаться, то его называют проводником, а если нет, то диэлектриком. Те вещества, которые могут менять количество частиц в зависимости от каких-то внешних факторов называют полупроводниками. В привычных металлах заряд переносят электроны, в электролитах – катионы и анионы, а в газах электроны и ионы.

Любой проводник не пропускает поток заряженных частиц беспрепятственно, а оказывает ему определенное сопротивление, которое физически объясняется тем, что частицы сталкиваются с атомами проводника, «расшатывают» их, теряя свою энергию, и в результате энергия электрического тока частично преобразуется во внутреннюю энергию проводника, что выражается в его нагреве.

Способность проводника сопротивляться протеканию электрического тока совершенно логично назвали сопротивлением.

В основе греющих кабелей лежит свойство проводников, имеющих сопротивление, нагреваться при протекании электрического токаВ основе греющих кабелей лежит свойство проводников, имеющих сопротивление, нагреваться при протекании электрического тока

Как видно из формулы, сопротивление зависит от удельного сопротивления, которое относится к справочным данным (оно неизменно для конкретного материала), длины проводника и площади его поперечного сечения. Удельные сопротивления различных проводников можно посмотреть в таблице.

Удельное сопротивление основных проводниковУдельное сопротивление основных проводников

Очевидно, что для передачи электрической энергии нужно применять материалы, имеющие наименьшее удельное сопротивление — тогда и процент потерь будет низок. Это алюминий, медь и сталь большого сечения для изготовления кабелей, проводов, линий электропередач. В электронике применяются: серебро, золото, олово, платина.

Если проводники будут использоваться для нагрева, то вредные для передачи потери энергии свойства оказываются очень полезными для получения тепла, поэтому и выбираются материалы с большим удельным сопротивлением: вольфрам, нихром, оцинкованная сталь, различные сплавы, которые производитель нагревателей может держать в секрете.

Для оценки количества тепловой энергии, которую может выделить проводник при протекании через него электрического тока, применяется закон Джоуля — Ленца, открытый еще в XIX веке.

Закон Джоуля - ЛенцаЗакон Джоуля — Ленца

Согласно этому закону, количество теплоты Q равно работе A, и оно напрямую зависит от квадрата силы тока – I, сопротивления – R, и промежутка времени Δt.

Из приведенной схемы видно, что в замкнутой цепи течет ток, измеряемый амперметром, причем он будет одинаков на каждом ее участке. В резервуаре с водой находится нагревательный элемент R, сопротивление которого больше других проводников настолько, что ими просто можно пренебречь. Согласно закона Джоуля — Ленца, на сопротивлении R, будет выделяться определенное количество теплоты, она начнет подогревать воду в резервуаре, тогда как на других участках цепи тепло не выделится. Реостатом можно изменять ток в цепи, соответственно будет меняться количество выделенного тепла.

Схема опыта, подтверждающего действие закона Джоуля - ЛенцаСхема опыта, подтверждающего действие закона Джоуля — Ленца

Именно действие этого закона мы видим на примере электрочайников, утюгов, бойлеров, где сопротивление их термоэлектрических нагревателей – ТЭН, гораздо больше, чем электропроводки. Поэтому и тепла они выделяют больше. Греющий кабель представляет собой тот же ТЭН, только имеющий большую длину, поэтому выделение тепла происходит не локально, а по всей длине кабеля. Выделенное кабелем тепло передается на строительные конструкции, в том числе на покрытие пола. Греющие кабеля могут прокладываться в материале стяжки, в плиточном клее, в специальных сборках из металла. Подводящие силовые кабеля, имеющие низкое сопротивление, называют «холодными» или монтажными концами.

Классификация нагревательных кабелей

Казалось бы, чего проще? Надо взять материал, имеющий высокое удельное сопротивление, сделать из него кабель, подсчитать выделяемое им тепло и все готово. Но на деле это все далеко не так, нагревающие кабеля должны отвечать набору определенных требований, о которых будет рассказано ниже.

В кабельных системах обогрева (КСО) могут применяться совершенно разные по конструкции, применяемым материалам, удельной мощности кабеля, в зависимости от назначения:

  • Отопление помещения. Прежде всего, используется система «теплый пол», но еще применяют и теплые стены и даже теплый потолок. Обычно электрические теплые полы делают для комфорта или дополнительного отопления в довесок основной системе. В качестве основного источника тепла их применение не рекомендуется из-за нерентабельности и в большинстве случаев недопустимо, так как никакая электроснабжающая организация не выдаст разрешения на выделенную мощность.
По теплому полу комфортно не только ходить, но и сидеть на немПо теплому полу комфортно не только ходить, но и сидеть на нем
  • Обогрев кровли и водостоков эффективнее всего при помощи нагревательных кабелей, так как они спасают от дорогостоящего ремонта крыши, а также исключают травматизм от падающих сосулек.
Обогрев кровли продлевает ее срок службыОбогрев кровли продлевает ее срок службы
  • Обогрев крыльца, лестниц, пандусов, въезда в гараж, пространства под воротами въезда на территорию дома. В зимнее время выгоды от комфорта и безопасности при применении КСО в этих местах ощутимы.
На обогреваемом крыльце никогда не будет скользкоНа обогреваемом крыльце никогда не будет скользко
  • Обогрев трубопроводов в частных домах. Трубы всегда необходимо прокладывать ниже глубины промерзания грунта, но бывает, что в местах выхода, прохода через фундамент, даже теплоизоляция не помогает уберечь трубы от промерзания. Нагревательные кабели – лучшее спасение.
Обогрев трубОбогрев труб
Резистивный греющий кабель

В самом названии этого вида кабеля имеется в виду, что он представляет собой резистивную нагрузку — своего рода вытянутый проводник, имеющий постоянное сопротивление, которое больше, чем сопротивление «холодных кабелей»: силовых и монтажных. Нагрев происходит проводящими медными или из специального сплава, нагревательными жилами, заключенными в изоляцию. Поверх изоляции обязательно применен экран из медной оплетки или фольгированной оболочки вместе с дренажной жилой.

Экран выполняет очень важные функции:

  • Экран уменьшает электромагнитное излучение, которое свойственно любым проводникам с током, особенно переменным.
  • Экран подключен к заземлению (проводнику PE), которое является частью системы уравнивания потенциалов (СУП). Если произойдет пробой изоляции, то токи утечки замкнутся на экран, и уйдут в землю, что защитит человека от поражения электрическим током. Дополнительно это вызовет срабатывание автоматических выключателей и устройств защитного отключения (УЗО).

Резистивные кабели по своему исполнению бывают:

Строение резистивных греющих кабелейСтроение резистивных греющих кабелей
  • Одножильный резистивный кабель – для нагревания используется одна токопроводящая жила. Это самый недорогой вид греющих кабелей требует тщательной укладки, так как начало и конец этого кабеля должны сходится в одной точке и подключаться к специальным регулирующим устройствам – термостатам.
  • Двухжильный нагревательный кабель в центральной части имеет две жилы, заключенные в экран. При этом либо обе жилы могут быть нагревательными, либо одна жила нагревательная, а другая питающая или как ее называют – возвратная. На конце секции двухжильного кабеля есть специальная концевая муфта, соединяющая две нагревательные жилы и изолирующая кабель. Преимущества двухжильного кабеля очевидны — для его укладки его просто надо уложить по схеме змейкой, без надобности возвращать назад к термостату. Уровень электромагнитного излучения у двухжильного кабеля гораздо меньше, чем одножильного, так как в греющих жилах токи текут встречно. Очевидно, что такие кабели дороже.

Резистивные кабели продаются готовыми секциями, имеющими фиксированную длину, которую категорически нельзя изменять. Почему? Дело в том, что важнейшей характеристикой любого греющего кабеля является удельная мощность, выделяемая одним погонным метром кабеля. Она должна быть в диапазоне 10—20 Вт/м и ни в коем случае не больше, так как это приведет к перегреву кабеля и выходу его из строя. Например, при укорачивании резистивного кабеля вдвое, сопротивление уменьшается наполовину, что по закону Джоуля-Ленца ведет к двукратному росту количества теплоты, а на это не рассчитан материал кабеля.

Комлект резистивного кабеля фиксированной длины вместе с монтажным комплектомКомплект резистивного кабеля фиксированной длины вместе с монтажным комплектом

Длину секции подбирают исходя из расчетов. Производители выпускают комплекты с длиной секции от 10 до 110 метров, так что подобрать требуемый кабель с нужной удельной мощностью всегда возможно. Существуют резистивные кабели на катушках, с которых можно отрезать любую длину, но это прерогатива специалистов способных делать нужные расчеты.

Преимущества резистивного греющего кабеля:

  • Разумная стоимость.
  • Постоянство характеристик.
  • Отсутствие пусковых токов не требует применения специальных автоматических выключателей типа C.

Недостатками резистивного кабеля являются:

  • При неграмотном монтаже есть опасность локального перегрева, что приведет к выходу из строя кабеля.
  • Невозможность уменьшать длину греющего кабеля без изменения характеристик.
  • Кабелю нужно обеспечить нужные параметры теплоотдачи.
Резистивный зональный (секционный) кабель

Эволюцией развития резистивных греющих кабелей стало изобретение зонального (секционного) кабеля, в котором по центру проходят два проводника низкого сопротивления, заключенных в изоляцию. Поверх проводников намотана спираль из проволоки с высоким сопротивлением. Через определенный промежуток (обычно 1 метр) эта проволока подключается попеременно к одному, а затем к другому центральному проводнику. Очевидно, что в этом случае каждый участок (зона) будет представлять собой независимый от других нагревательный элемент, подобно параллельному подключению резисторов.

Схема зонального резистивного греющего кабеляСхема зонального резистивного греющего кабеля

Преимущества зонального кабеля:

  • Одинаковая удельная мощность кабеля по всей длине.
  • Стабильность характеристик.
  • При запуске не потребляет большие токи.

Недостатки зонального резистивного кабеля:

  • Опасность локального перегрева.
  • Необходимость обеспечения теплоотдачи.
  • Более высокая цена по сравнению с обычными резистивными кабелями.
Нагревательные маты

Для облегчения процесса укладки теплого пола, производителя делают специальные нагревательные маты, где кабель с требуемым шагом прикреплен к полимерной сетке. Такие маты очень удобно укладывать на ровное основание перед укладкой керамической плитки. Их можно монтировать прямо в слой плиточного клея, в этом их главное преимущество. Правда, надо внимательно следить, чтобы не оставалось воздушных полостей, которые вызовут локальный перегрев.

Нагревательные маты на полимерной сетке облегчают процесс укладкиНагревательные маты на полимерной сетке облегчают процесс укладки

В помещениях со сложной геометрией могут возникнуть сложности при укладке матов. В этом их главный недостаток.

Цены на различные виды нагревательных матов

Нагревательный мат

Саморегулирующийся нагревательный кабель

Флагманом среди всех греющих кабелей является саморегулирующийся нагревательный кабель, который может изменять температуру нагрева, а, значит, и тепловыделение в зависимости от окружающей температуры.

Между двумя проводниками запрессована специальная полимерная матрица со свойствами полупроводника. При понижении температуры матрица сжимается, но в ней образуется множество теплопроводящих путей с высоким сопротивлением. Протекающий ток вызывает нагрев матрицы и кабеля. При повышении температуры происходит расширение полимера и уменьшение количества путей протекания тока и, в конце концов, наступает такой момент, когда токи становятся ничтожно малы, что приводит к прекращению нагрева кабеля. Каждый участок кабеля работает автономно.

Саморегулирующийся кабель сам "выбирает" где и как нагреватьСаморегулирующийся кабель сам «выбирает» где и как нагревать

Поверх полупроводникового полимера существует слой термостойкой изоляции, затем медный или стальной экран и еще один слой изоляции. Каждый кабель имеет свою зависимость погонной (удельной) мощности от температуры и подбирается исходя из условий эксплуатации и назначением.

Зависимость погонной мощности различных саморегулирующихся кабелей от температурыЗависимость погонной мощности различных саморегулирующихся кабелей от температуры

Преимущества саморегулирующихся кабелей:

  • Экономия электроэнергии, которая происходит за счет нагрева только недостаточно теплых участков.
  • Независимость удельной мощности от длины кабеля.
  • Этот кабель «прощает» ошибки монтажа. Даже перехлест кабеля не приведет к его перегреву и выходу из строя.

Недостатки саморегулирующихся кабелей:

  • Эти кабели имеют высокие стартовые токи, особенно если есть длинные холодные участки. Это обязывает ставить защитные автоматы класса C, позволяющие десятикратные скачки тока в сравнении с номинальным.
  • Полимерная полупроводниковая матрица имеет ограниченный срок службы.
  • Высокая цена на такие кабели часто делает их применение сомнительной выгодой.

Греющий кабель как теплый пол

При планировании обустройства электрического теплого пола в помещениях вначале нужно определиться, какую функцию он будет выполнять.

Греющий кабель для теплых полов прямого действия

Теплые полы прямого действия обычно располагаются в тонком слое стяжки непосредственно перед напольным покрытием, например, в слое плиточного клея. Главной задачей таких полов является быстрый прогрев поверхности пола до комфортной температуры 24—27 °C. Для этих целей идеально подходят маты с тонким кабелем, а также резистивный одножильный или двухжильный греющий кабель. Нужные характеристики можно посмотреть в таблице.

Таблица подбора необходимого греющего кабеляТаблица подбора необходимого греющего кабеля

Требуемая устанавливаемая мощность достигается шагом укладки кабеля, чтобы на одном квадратном метре было уложено столько кабеля, которое обеспечит необходимую мощность. В зависимости от площади помещения вычисляется общая длина нагревательного кабеля. Методика расчетов теплого пола приведена в отдельной статье по этой теме.

В теплых полах прямого действия теплоизоляция может не использоваться, или быть минимальной толщины, так как задачей их является нагрев поверхности, а не основное отопление. При нагреве деревянных полов применяется утеплитель между лагами, а также специальная металлическая сетка, распределяющая тепло и экран из фольги, отражающий тепло в сторону покрытия пола.

Схема обогрева деревянных половСхема обогрева деревянных полов
Греющий кабель для термоаккумулирующих теплых полов

Аккумулирующие теплые полы требуют обязательной теплоизоляции, так как они обогревают бетонную стяжку значительной толщины: от 5 до 15 см, которая будет накапливать тепло. Такие полы лучше подогревать во время сниженных тарифов на электроэнергию, а в другое время тепло будет постепенно отдаваться в помещение. Толстый слой утеплителя значительно снизит утечку тепла вниз.

Такие полы лучше делать в тех помещениях, где будут уложены покрытия с высоким термическим сопротивлением: паркетная доска, ламинат, ковролин. Тогда и передача тепла будет происходить очень мягко, что только повысит комфорт. Такая система обогрева пола может выступить уже в качестве основного отопления.

Нагревательный кабель заложен в массивную стяжкуНагревательный кабель заложен в массивную стяжку

Кабель теплого пола укладывается в среднем слое стяжки, для более равномерного распределения тепловой энергии. Из таблицы видно, что кабель для такой системы должен применяться с более высокой удельной мощностью в сочетании с металлической сеткой, которая поможет распределять тепло и будет армирующим элементом стяжки. Учитывая, что кабель будет спрятан в толстом слое стяжки, которая обеспечит теплоотвод, лучше всего для аккумулирующих теплых полов применять двухжильный резистивный кабель с удельной мощностью 20 Вт/м. Также может применяться и саморегулирующийся кабель, но его цена в 3—5 раз выше резистивного.

Применение таких систем обогрева ограничено по двум причинам:

  • Стоимость обогрева электрической энергией пока высока по сравнению с газовым отоплением.
  • Выделенной на квартиру или дом мощности может просто не хватить для нагрева аккумулирующих теплых полов.
Общие требования к греющим кабелям теплого пола

Временные технические требования от 2003 года регламентируют порядок применения греющих кабелей. Их этого объемного документа сделаем самые важные выдержки.

  • Для личного пользования рекомендуется применять КСО только для комфорта и дополнения к основной системе отопления.
  • В теплых полах прямого действия и для подогрева полов из дерева кабель не должен иметь номинальную мощность больше 2 киловатт.
  • В термоаккумулирующих полах и при подогреве наружных лестниц и пандусов максимальная номинальная мощность кабеля – 4 киловатта.
  • Должно соблюдаться железное правило: одно помещение – один кабель. Исключением являются помещения свыше 25 кв. м.
  • Греющий кабель не должен переходить в другие помещения.
  • Нагревательный кабель не должен прокладываться под стационарно стоящей мебелью.
  • В комплекте к греющим кабелям всегда идут монтажные планки и другие аксессуары. Именно их и надо использовать, никакая самодеятельность не приветствуется.
Укладка кабеля должна отвечать определенным правиламУкладка кабеля должна отвечать определенным правилам
  • Кабель должен укладываться в форме змейки и при этом должны соблюдаться правила:
    • Касания, пересечения, закручивание и образование петель на кабеле не допускается.
    • От границ зоны укладки до краев кабеля должно быть расстояние, которое не меньше шага укладки.
    • От металлических конструкций и элементов проводки кабель должен иметь дистанцию не менее 50 мм, от деревянных конструкций – 30 мм, а от элементов других систем отопления – не менее 500 мм.
    • Шаг укладки всегда должен быть более  6 — 10 наружных диаметров.
    •  Расстояние между участками уложенного кабеля должно быть большим или равным шагу укладки.
    • Вся горячая часть кабеля должна находиться в однородном материале.
    • Для кабеля внутри стяжки шаг не более 20 см, а в полах прямого действия – 10 см.
  • Все кабели должны подключаться через терморегулятор, имеющий температурный датчик. Прямое подключение к сети допускается только в исключительных случаях для саморегулирующихся кабелей.
Схема подключения терморегулятора теплого полаСхема подключения терморегулятора теплого пола
  • Терморегулятор должен располагаться на расстоянии 0,5—1,5 метра над уровнем пола.
  • Датчик температуры пола должен располагаться на расстоянии не менее 0,5 метра от стен, подключаться только медным проводом, помещенным в гофрированную пластмассовую или металлическую трубку.
  • Все соединения греющего и питающих кабелей должны происходить на терморегуляторах, в распределительных коробках и электрощитах при помощи клемм. Никакие скрутки недопустимы.
  • Силовые кабели должны быть защищены автоматическими выключателями соответствующих номиналов, а для защиты людей обязательно применение УЗО с дифференциальным током срабатывания не более 30 мА.
Подключение кабелей обогрева должно быть через УЗО и автоматический выключательПодключение кабелей обогрева должно быть через УЗО и автоматический выключатель
  • Монтаж КСО должен вести только квалифицированный персонал, имеющий соответствующий допуск.
Цены на греющий кабель и комплектующие

Греющий кабель и комплектующие

Заключение

  • Греющий кабель рекомендовано использовать для теплых полов. Наиболее предпочтительным способом применения является система прямого нагрева или «тонкий пол».
  • Среди всего разнообразия греющих кабелей лучше всего по соотношению цена — качество использовать двухжильный резистивный кабель.
  • Выбор нужного кабеля с требуемой удельной мощностью, его длину и шаг укладки получают в результате расчетов.
  • Изменять длину секции резистивного кабеля (кроме зонального) недопустимо.
Видео: Монтаж кабеля теплого пола Devi

Видео: Монтаж нагревательных матов

stroyday.ru

Области применения саморегулирующегося нагревательного кабеля

Условно применение саморегулируемого нагревательного (греющего) кабеля можно разделить на 5 областей:

1 — устройство промышленных системы защиты от промерзания или поддержания заданной температуры продукта в трубопроводах, емкостях и резервуарах с различными температурными характеристиками и параметрами.

2 — антиобледенительные системы для кровли и водостоков. То есть кабель укладывается по краю крыши, в водостоки, и предотвращает образование наледи, сосулек, и замерзания ливневых стоков.

саморегулирующийся греющий кабельв антиобледенительных системах для кровли     саморегулирующийся греющий кабельв антиобледенительных системах для кровли     саморегулирующийся греющий кабельв антиобледенительных системах для кровли

3 — В загородных домах, коттеджах, дачах, сельских домах саморегулирующийся нагревательный кабель используют для защиты водопровода от промерзания зимой. Если не хочется (или нет возможности) глубоко заглублять водопроводную трубу, или в каком-то месте она все равно промерзает, то снаружи по ней прокладывают саморегулирующийся греющий кабель, фиксируют хомутами (или простой изолентой) и, если есть возможность и желание, на трубу одевают утеплитель или просто укутывают каким-нибедь теплоизолирующим материалом. То же самое делают с трубой канализации, если есть необходимость. Если нужно чтобы в морозное время года вне дома был бы кран с холодной или горячей водой, то здесь саморегулирующийся нагревательный кабель просто необходим.

саморегулирующийся греющий кабель для труб     саморегулирующийся греющий кабель для труб     саморегулирующийся греющий кабель для труб

саморегулирующийся греющий кабель монтаж на трубу     саморегулирующийся греющий кабель монтаж на трубу     саморегулирующийся греющий кабель монтаж на трубу с утеплителем

 

4.  Саморегулирующийся нагревательный кабель используют также для теплого пола, причем не только пола, а также ступенек, дорожек, и т.п. В общем 4 область использования самрегов — это заливка их в бетон. Ну, или случается, в землю их закапывают для обогрева грунта теплиц.

5. Эта область использования «неформальная», появилась она под действием двух факторов:

первый — это то, что саморегулирующийся нагревательный кабель никогда, ни при каких условиях: а) не нагреется выше своей максимальной температуры (85 градусов С), даже если его под подушку положить; и б) не перегорит, даже если его завязать в пучок.

второй — В нашей стране народ смекалистый и в заботе об уюте быстро находит применение неиспользованным обрезкам или остаткам кабеля.

Например: лично я положил метра 4 в диван в нишу для хранения подушек и получился теплый диван. И ещё подогреваю подпол в загородном доме в сильные морозы. Саморегулирующийся нагревательный кабель вплетают в деревянные подставки под ноги на выходе из душевой. И т.д.

zona-tepla.ru

Саморегулирующий греющий кабель: принцип работы

Саморегулируемым греющим кабелем является гибким проводом, отличающимся повышенной устойчивостью к механическим воздействиям благодаря многослойному виду изоляции, устойчивостью к водному воздействию и экономичностью. Что это такое, как работает саморегулирующий греющий кабель и какие у него технические характеристики? Об этом и другом далее.

Что это такое

Саморегулируемым греющим кабелем является нагревательным проводником, изменяющим процесс выделения тепла, вне зависимости от того, какая имеется температура. Считается уникальным изобретением с гибким проводом, который греется из-за нагрева поступающей электрической энергии. Он имеет свойство регулирования собственной мощности с ориентиром на температуру окружающей среды. То есть чем холоднее на улице, тем теплее кабель.

Саморегулируемый греющий кабель для защиты труб от промерзания и деформации

Принцип работы

Саморегулирующий греющий кабель работает так же, как и резистивный проводник. Он греется, в связи с этим повышается показание сопротивления. Чем оно больше, тем меньше токовая сила и затрачиваемая мощность. Полимерная матрица же работает так: при уменьшении температуры на матричном участке, токовая сила повышается. В результате нагревательный элемент больше греется. Температура регулируется без использования терморегуляционных приборов. Так возникает терморегуляция.

Работает вся проводка с обычным кабелем так: матрица принимает ток, который греет устройство.

Обратите внимание! В результате нагрева повышается сопротивление и снижается ток. Греющий кабель убирает нагрев со стенок провода и благодаря этому действию ток течет так, как нужно. Мощность электрооборудования становится больше.

Принцип кабельной работы

Технические параметры

Нагревательный проводник имеет надежную и простую конструкцию, устойчивый к перепадам напряжения греющий элемент, высокую мощность проводимости электрической энергии, безопасную структуру и отсутствие необходимости обслуживания. Обладает относительно высокой стоимостью метража и неудобной упаковкой. Это одни из недостатков проводников.

Он оснащен соответствующей маркировкой. D — проводник, маркирующий низкотемпературный вариант, Z — среднетемпературный, Q — максимально нагреваемый, а F — антикоррозийный обрабатывающий. Создается из огнеупорного полиэтилена и фторэтилена. Имеет в себе медную проволоку, отличающуюся пластичностью и гибкостью, а также максимально рабочую температуру от 65 до 140 градусов.

Технические кабельные характеристики

Структура

Кабель состоит из металлического проводника, изоляции и полимерной матрицы. Проводник подводит электроэнергию, а матрица адаптируется под изменяющиеся условия. Последняя отвечает за тот факт, чтобы проводник саморегулировался.

Стоит указать, что греющий кабель с саморегуляцией обладает высокой механической прочностью, устойчивостью к влаге и экономичностью при электропотреблении. Он нуждается в том, чтобы была прочная многослойная изоляция. Также он спокойно может работать в воде. Главное — сделать качественную изоляцию специальной термоусадочной пленкой. Экономичность заключается благодаря саморегулирующемуся свойству кабеля, а прочность — благодаря многослойности. Она обеспечивается с помощью двух медных проводников, умного полимера и изолирующего полиолефинового или фторполимерного слоя. Предпоследний слой — медная защитная оплетка, а последний — полиолефиновый слой. Благодаря такому составу, кабель прочный и выносливый.

Обратите внимание! Из-за такого изделия получается надежное приспособление, исправно служащее в течение многих лет при любых обстоятельствах и условиях

Конструктивные кабельные особенности

Как правильно подключать

Перед подключением греющего кабеля необходимо посмотреть, нет ли на трубе повреждений и нет ли острых элементов для повреждения сети. Только так он сможет начать самогреться. Осуществить монтаж сети можно линейным, спиральным и внутренним способом. В первом случае укладывается проводник вдоль трубы. Во втором случае монтаж происходит на трубу, а в третьем случае — по направлению вдоль трубы.

Правильное подключение греющего проводника

Скрытая укладка внутри трубы

Установка саморегулирующего греющего водопроводного кабеля возможна при помощи длинного провода, острого ножа, термоусадочной пленки для проводниковой изоляции, резинового сальника, тройника, фена для пленочной усадки и электрического провода, имеющего вилку. Вначале нужно определить место ввода в виде внутреннего или наружного участка. Далее насадить на окончание кабеля термоусадочную трубку и нагреть ее при помощи строительного фена во избежание водного контакта и контакта токоведущих частей.

С помощью верхнего отвода завести кабель и надеть на него сальник. Потом протолкнуть проводник и смонтировать провод с вилкой, аккуратно снять изоляцию с оплеткой для обнаружения проводников, припаять к ним провод с соединительной муфтой, зафиксировать сальник и открыть воду, чтобы проверить, нет ли протечек.

Обратите внимание! При хорошем положении дел, нужно включить провод в сеть. Стоит указать, что следует помнить о многоступенчатой защите водопровода от замерзания. Рекомендуется обмотка трубы при помощи тепловой изоляции.

Подключение труб скрытой укладкой

Открытая наружная укладка

Если есть необходимость, можно организовать укладку саморегулирующегося греющего кабеля с наружной стороны водопровода. С помощью него обматываются не только трубы, но и поставленные на них фланцевые модели с соединительными муфтами и вентилями. Самым простым вариантом будет прокладка саморегулирующего кабеля к трубе параллельным образом и закрепление их алюминиевым скотчем. Также может быть осуществлена укладка при помощи спирали или двойной спирали, увеличивающей процесс обогрева.

Для этого может быть использован двойной способ укладки. Один греющий кабель укладывается параллельно, а второй обматывается к трубе по спирали. К трубе он мотается все тем же алюминиевым скотчем или колечком. После завершения намотки, накладывается скотч на кабель по всей части длины. Так достигается максимальная эффективность системы. После укладки кабеля на водопроводную часть трубы и выполнения всех необходимых электроподключений, необходимо обернуть хозяйство при помощи слоя тепловой изоляции. Это препятствует удалению тепла.

Подключение труб наружной укладкой

Как правильно подобрать

Перед приобретением нужного количества проводника, необходимо понять, какой нужен кабель. Он бывает саморегулируемым или резистивным, а также полиолефиновым, фторпластным или фторполимерным. Также он оснащен оплеткой или выпускается без нее. Благодаря оплетке создается более крепкое и устойчивое к разным воздействиям изделие. По температуре бывает кабель с низким, средним и высокотемпературным нагревом.

Обратите внимание! Что касается появления показателя мощности, то он зависит от диаметра трубы. Для труб, имеющих диаметр в 25 миллиметров, подходит проводник с 10 ваттной мощностью, а для тех, что имеют размер в 80 миллиметров, подходит проводник с 30 ваттной мощностью.

Критерии выбора греющего кабеля

Где используется

Саморегулируемый греющий кабель используется в любой проводке для частной нужды, коммерческой организации и промышленности. Применяется, чтобы обогревать канализацию, водопровод, трубу и систему пожарного тушения и повышенной опасности, поскольку может нагреваться. Также он защищает промышленную систему от промерзания, кровлю и водостоки от наледи с сосульками и замерзания ливневок. Он используется для системы теплого пола и теплых степеней.

Использование кабеля в быту для защиты труб от промерзания

В целом, саморегулируемым греющим кабелем является кабельный элемент, состоящий из медного проводника и полимерной матрицы. Он обладает выносливостью и прочностью. Работает благодаря внутренней электроизоляции, саморегулируемой греющей матрицы, токоведущим жилам, наружной оболочки и экранирующей оплетки. Подключается с помощью открытой и скрытой наружной и внутренней укладки трубы. Используется как в быту, так и в промышленности.

rusenergetics.ru

Отличие резистивного кабеля от саморегулирующегося.

Критерий Резистивный кабель Саморегулирующийся кабель
Локальный перегрев в месте перехлеста нитей кабеля Кабель поддерживает постоянную мощность по всей длине => в месте перехлеста перегревается, что вызывает быстрое старение и разрушение материала кабеля в этом месте Уменьшает потребляемую мощность в местах перехлеста за счет свойств "матрицы"
Пусковые токи Начальные токи превышают номинальное значение на 10-15% => автоматика по номинальным параметрам Начальные токи превышают номинальное значение в 2 раза => автоматика выбирается по параметрам пуска => удорожание щита управления обогревом
Устойчивость к механическим воздействиям (давление шага, перегиб, перекрутка и т.д.) Сильная деформация кабеля приводит к деформации жилы в сторону уменьшения площади сечения проводника, благодаря чему в данном месте уменьшается сопротивление и образуется локальный перегрев Деформация "матрицы" не влияет на работу кабеля
Максимальная длина За счет варьирования сопротивления греющей жилы удается достигнуть больших длин, сопротивление включено последовательно Саморегулирующаяся матрица установлена между жилами, имеющими конечное сечение и соответствующие ограничения по току, при большой длине секции жилы греющего кабеля со стороны холодного конца перегреваются и происходит отслоение материала матрицы от медного проводника => кабель локально выходит из строя
Обогрев кровли (змейка) Благодаря круглому сечению легко раскладывается Кабель имеет форму ленты, за счет чего при частой укладке кабель лежит на ребре, что менее эффективно
Обогрев кровли (желоба) Скапливающаяся в желобах грязь обволакивает кабель, в результате чего происходит "запирание" тепла и локальный перегрев Благодаря эффекту саморегуляции кабель локально снижает мощность и "запирания" тепла не происходит
Обогрев кровли (водосточные трубы) Высокая вероятность пересечения нитей кабеля, запирание тепла, благодаря скапливающемуся мусору=> перегрев Пересечение нитей не провоцирует перегрев, устойчив к "запиранию" тепла
Обогрев площадок Постоянная мощность => стабильный разогрев даже в экстремальных условиях (при очень низкой температуре) При низкой температуре выделяет большую мощность => быстрее происходит нагрев Экстремальные условия (очень низкая температура) => крайне высокие значения пускового тока могут спровоцировать отслоение "матрицы" от токоведущей жилы => выход кабеля из рабочего состояния (уменьшение погонной мощности кабеля)
Обогрев резервуаров Постоянная мощность => стабильный разогрев в любых условиях, устойчивое поддержание положительной температуры, высокий температурный класс, для любых целей Простая раскладка на любой форме за счет возможности пересечение нитей кабеля. Благодаря эффекту саморегуляции поддержание температуры происходит с большим статизмом (погрешностью регулятора).
Обогрев трубопровода Уникальные конфигурации объектов => отсутствие необходимой длины (так как фиксированная длина секции). Кабель на отрез, поэтому с легкостью покрывает любую форму, любую конфигурацию обогреваемого объекта
Долговечность Большое количество условий для появления локального перегрева, но при правильной установке и уходе за кабелем служит до 20 и более лет. Не имеет свойств к перегреву, но ресурс материала матрицы ограничивает срок службы кабеля до 10 лет (есть исключения, например саморегулирующийся кабель Fujikura имеет срок службы до 20 лет и более).

avarit.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *