Саморегулирующий греющий кабель для водопровода как работает: особенности устройства и принцип работы

особенности устройства и принцип работы

В последнее время саморегулирующийся греющий кабель часто применяется для создания систем обогрева желобов, кровель, открытых площадей, трубопроводов в нефтяной и газовой отраслях, водопроводов и других систем и объектов.

В последнее время саморегулирующийся греющий кабель часто применяется для создания систем обогрева желобов, кровель, открытых площадей, трубопроводов в нефтяной и газовой отраслях, водопроводов и других систем и объектов.

Идея саморегулирующегося кабеля принадлежит американской компании Raychem Corporation. Именно этот продукт прославил производителя на весь мир. С помощью саморегулирующегося кабеля удается не просто защитить от промерзания водопровод, используемое оборудование и другие элементы. Он позволяет поддерживать определенную температуру объекта при температурных колебаниях окружающей среды.

Сегодня саморегулируемый греющий кабель производится под разными брендами.

Среди них есть и российские марки, заслуживающие уважения и доверия.

Устройство саморегулируемого кабеля

В большинстве случаев саморегулирующийся кабель – это две медные токопроводящие жилы, пространство между которыми заполнено полупроводниковой тепловыделяющей матрицей. Матрица покрыта внешней изоляцией, армирующей оплеткой и наружной оболочкой.

Различаются саморегулирующиеся кабели в основном по мощности. Она может составлять от 10 до 80 Вт. Кроме того, отличие заключается в наличии либо отсутствии экранирующий оплетки.

Внешняя оболочка тоже может быть разной. В основном это термопластичный эластомер либо фторполимер для применения кабеля в агрессивной среде. Во втором случае оболочка кабеля устойчива к ультрафиолету, влажности и прочим влияниям.

К преимуществам саморегулирующегося кабеля относятся:

• отсутствие вероятности локального перегрева;
• возможность разрезать кабель на фрагменты нужной длины;
• существенная экономия энергии, а значит финансовых затрат;
• минимальное обслуживание;
• возможность уложить кабель на любой поверхности, независимо от ее геометрии и материала;
• долгий срок службы благодаря износостойкой оболочке.

Говоря о недостатках такого кабеля, стоит отметить следующие основные моменты:

• большой пусковой ток;
• долгий прогрев;
• средняя длина трассы кабеля составляет примерно 100 м.

Принцип работы саморегулируемого кабеля

Саморегулирующийся греющий кабель автоматически подстраивает выходную мощность для компенсации изменения температуры. Наружная оболочка, оплетка и электроизоляция обеспечивают механическую, химическую и электрическую защиту. При прохождении электрического тока через сердцевину из проводящего полимера между двумя проводниками вырабатывается тепло. Когда температура окружающей среды понижается, количество путей прохождения электрического тока через сердцевину увеличивается и продуцируется больше тепла.

Когда, наоборот, температура повышается, количество проводящих в сердцевине путей снижается, что приводит к вырабатыванию меньшего количества тепла. Выходная мощность при этом снижается практически до нуля. Саморегулируемый греющий кабель регулирует выходную мощность в каждой точке по всей длине, что делает его безопасным и надежным решением для многих задач.

Преимущества использования саморегулируемого кабеля

Говоря о преимуществах саморегулируемого кабеля, первым делом нужно отметить аспект экономии. Экономии электроэнергии, а соответственно и денег. То есть вы платите только за тот объем тепла, который нужен для поддержания работы отапливаемого объекта.

Структура кабеля такова, что есть возможность разрезать его на отрезки нужной длины, не нарушив функционал. Благодаря этому появляется возможность использовать греющий кабель только на сложных участках, где больше вероятность промерзания в зимний период времени. Это опять же означает экономию.

При монтаже системы обогрева с резистивным кабелем используется терморегулятор, который будет регулировать количество тепла, выдаваемого кабелем. Но если выбрать саморегулирующийся кабель, такой элемент уже не понадобится, поскольку его функции берет на себя полупроводниковая матрица. Соответственно, упрощается сам процесс монтажа.

Виды саморегулируемого кабеля

Саморегулируемый провод, в зависимости от сферы использования, подразделяется на:

• Промышленный. Этот саморегулируемый кабель применяют для защиты от промерзания, для обогрева либо поддержания нужной температуры в промышленных трубопроводах, разных емкостях и резервуарах и др. Его используют на предприятиях разных направлений деятельности – металлургия, добыча и переработка сырья и проч. Поскольку на этих объектах всегда высока вероятность взрывов и пожаров, кабель имеет взрывозащищенное исполнение.
• Общестроительный. Такой кабель не взрывозащитный, поэтому, даже несмотря на свою универсальность, не может использоваться в местах с повышенной огне- и взрывоопасностью. Зато прекрасно подходит для обогрева бытовых трубопроводов, крыш, лестниц, площадок и т.п.

По характеристикам нагрева саморегулирующиеся кабели бывают следующих разновидностей:

• Низкотемпературные. Их мощность не превышает 15 Вт/м. После подключения системы обогрева к питанию кабели могут нагреваться до температуры 60 °С. Чаще всего их используют для обогрева водопроводных труб частных домов и дач.
• Среднетемпературные. Мощность данных кабелей достигает значений от 10 до 33 Вт/м. Максимальная температура в системе обогрева поднимается до 120 °С. Такие кабели применяются при монтаже теплого пола, для обогрева кровли, различных емкостей.
• Высокотемпературные. Их мощность может достигать 95 Вт/м, а рабочая температура при максимальной нагрузке составляет 190 °С. Такие кабели, как правило, используют на промышленных предприятиях, а также при обогреве труб большого диаметра или больших по площади помещений.

Впервые столкнувшись с вопросом выбора саморегулирующегося кабеля, лучше обратиться за помощью к опытным специалистам. Монтаж также есть смысл поручить профессионалам, поскольку он имеет множество нюансов, которые нужно соблюсти.

Устройство и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля

Саморегулирующийся кабель — это усовершенствованный вариант электрического греющего кабеля.

Впервые саморегулируемый нагревательный кабель был разработан специалистами американской компании

Raychem Corporation. Выпуск этого кабеля принес компании всемирную известность, поскольку его свойства были сразу оценены там, где необходимо защитить от замерзания используемое оборудование или поддерживать неизменной температуру какого-либо объекта.

В настоящее время саморегулируемый греющий кабель выпускается многими известными мировыми производителями электротехнической продукции, в том числе и российскими предприятиями.

Греющий саморегулируемый кабель широко применяется в различных отраслях промышленности, в строительстве, в жилищно-коммунальной сфере и в быту (например, для обогрева кровли). Такая востребованность изделия обусловлена его уникальными свойствами, а свойства эти определены его конструктивными особенностями и принципом действия.

Устройство

Конструктивно греющий кабель саморегулирующего типа сложнее резистивного кабеля постоянной мощности. Он содержит полимерную матрицу, которая изменяет сопротивление под действием внешней меняющейся температуры, в результате чего изменяется количество выделяемой тепловой энергии.

На рис. 1 представлено схематическое изображение саморегулирующегося греющего кабеля.

Рис. 1

Нагревательная часть кабеля состоит из двух луженых медных жил (1), залитых пластичной смесью графита с полупроводниковым полимером, образующей саморегулирующуюся матрицу (2). Токопроводящие медные жилы замыкаются через матрицу.

Изолирующий слой нагревательной части (3), выполненный  из фторполимерного термопласта, одновременно защищает ее от воды. Экранирующая оплетка из луженой меди (4) служит для заземления кабеля, механической и электрической защиты.

Наружная оболочка (5) выполняется, в зависимости от условий эксплуатации нагревательного кабеля, из разных материалов. Для простых условий эксплуатации применяется оболочка из полиолефинового пластиката. Для сложных эксплуатационных условий (агрессивная среда, конденсат, ультрафиолетовое излучение и др.) используется фторполимер.

Обработка матрицы и внешней оболочки саморегулируемого кабеля производится методом радиационного сшивания.

Принцип работы

Полупроводниковая матрица имеет высокий положительный температурный коэффициент сопротивления (ТКС): при увеличении температуры увеличивается ее сопротивление, уменьшается сила тока и выделяемая мощность, то есть количество выделяемого тепла, и наоборот — снижение температуры приводит к увеличению выделяемого тепла. Работает это следующим образом.

Полупроводник саморегулирующейся матрицы содержит проводящие частицы. Условно такая матрица может быть представлена в виде большого числа сопротивлений, включенных параллельно между токопроводящими жилами (рис.

2).

Рис. 2

При подаче на токопроводящие жилы напряжения возникает ток, матрица нагревается, материал ее расширяется, в результате чего нарушаются контакты между отдельными проводящими частицами, что равносильно уменьшению количества параллельно включенных сопротивлений и увеличению общего сопротивление матрицы. В результате уменьшается ток и количество выделяемого тепла. Так поддерживается стабильный температурный режим.

Чем ниже температура участка, тем больше проводящих путей, меньше сопротивление, больше ток и сильнее нагрев (рис. 3).

Рис. 3

На участке 1 с высокой температурой мало проводящих цепочек, велико сопротивление матрицы, величина тока мала и теплоотдача мала также. На участке 2 температура ниже, сопротивление матрицы меньше, больше ток и теплоотдача. На участке 3, где самая низкая температура, больше всего проводящих дорожек, сопротивление мало, ток и выделяемая мощность самые большие.

То есть при изменении температуры обогреваемого участка изменяется сопротивление матрицы соответствующей части кабеля и количество выделяемой тепловой энергии на этом участке.

Преимущества

Главные преимущества саморегулируемого кабеля — энергетическая и экономическая эффективность. Это связано с тем, что при повышении температуры на каком-либо участке автоматически снижается мощность нагрева, а соответственно и потребление электроэнергии.

Кроме того, структура кабеля позволяет при монтаже системы обогрева резать его на куски необходимой длины без ущерба для его физических свойств. Это дает возможность использовать такой нагревательный кабель только на проблемных участках, где особенно велика вероятность замерзания в холодное время года, что позволяет сэкономить средства.

Виды и характеристики

По своему назначению выпускаемые кабели условно делятся на промышленные и общестроительные.

Саморегулируемые кабели промышленного назначения используются для защиты от замерзания, обогрева или поддержания температуры промышленных трубопроводов, резервуаров, емкостей и другого технологического оборудования. на предприятиях добывающей, перерабатывающей, химической, металлургической, легкой и пищевой промышленности, в энергетике и машиностроении. В большинстве случаев эти кабели выпускаются во взрывозащищенном исполнении.

Общестроительный кабель не является взрывозащищенным, поэтому при своей достаточной универсальности не может применяться в зонах с повышенной взрыво- и огнеопасностью. Такие кабели предназначены  для систем обогрева бытовых трубопроводов и антиобледенительных систем кровли, площадок, лестниц и т.п.

К основным техническим характеристикам относятся:

• напряжение питания, В;
• номинальная мощность погонного метра, Вт/м;
• удельное сопротивление пускового тока, А;
• сечение токопроводящих жил, мм²;
• максимальная рабочая температура кабеля, °C;
• максимальная температура окружающей среды, °C.

При выборе саморегулируемого греющего кабеля учитываются все параметры и характеристики изделия, а также его условия эксплуатации.

Для заказа услуги подбора и монтажа греющего кабеля оставьте заявку. Менеджер свяжется с вами в ближайшее время.

Оставить заявку

Как работает нагревательный кабель? – HEATIT

Греющий кабель, также известный как нагревательный кабель или нагревательная лента, используется в различных областях, таких как кровля и водосточные желоба, защита от замерзания, снеготаяние, поддержание температурных процессов и т. д. Нагревательный кабель используется для того, чтобы трубы были покрыты теплоизоляцией. Нагревательный кабель предназначен для защиты труб от промерзания за счет поддержания постоянной температуры потока.
Существует два типа кабелей, хотя они служат одной и той же цели: нагревательный кабель постоянной мощности и саморегулирующийся нагревательный кабель.
Греющий кабель постоянной мощности
Греющий кабель постоянной мощности имеет одинаковую выходную мощность по всей длине независимо от температуры трубы. Для этого типа отопления требуется термостат или контроллер, поскольку он не может сам регулировать тепловую мощность.
Нагревательные кабели имеют параллельные жилы, намотанные и соединенные с промежутками, что позволяет иметь постоянную мощность по всей длине. При подаче напряжения на нагревательный кабель поступает такая же мощность. Эта конструкция сделана так, что при выходе из строя участка кабеля нагрев продолжается без изменений.
Домовладельцы предпочитают этот тип, так как условия окружающей среды не влияют на их тепловую мощность. Нагревательный кабель постоянной мощности лучше всего использовать для таяния снега, так как он может непрерывно его таять. Теплый пол также используется с этим типом нагревательного кабеля, так как вы можете контролировать температуру. Для крупномасштабных или коммерческих проектов этот тип нагревательного кабеля может применяться для защиты от замерзания из-за скорости потока тяжелого материала. Греющий кабель постоянной мощности
широко используется для предотвращения образования конденсата.
Преимущество
1. Простота установки, так как не требуется технический персонал.
2. Регулируется до требуемой тепловой мощности
3. Обеспечивает постоянную тепловую мощность
4. В качестве изоляционного материала используется силиконовый каучук
Недостаток
1. Требуются трубные термостаты
2. Нельзя укладывать внахлест
Саморегулирующийся нагревательный кабель
Саморегулирующийся нагревательный кабель, также известный как саморегулирующийся нагревательный кабель, состоит из двух параллельных шинных проводов, вставленных в нагревательный проводящий сердечник. Они полезны для защиты трубы от повреждения морозом при одновременном снижении эксплуатационных расходов.
Греющий кабель увеличивает свою мощность при более низких температурах. При более высоких температурах нагревательный кабель снижает выходную мощность, экономя энергию. Генерируется электрический ток, проходящий через жилу между кабелями; по мере того как температура падает, проходящий электрический ток увеличивается и выделяется больше тепла. Кроме того, при повышении температуры поток уменьшается, и выделяется меньше тепла.
Хоть и саморегулирующийся, но не отключается полностью; рекомендуется контроллер.
Этот тип кабеля подходит для морозильных и низкотемпературных применений, не требующих жесткого контроля.
Преимущество
1. Саморегулирующийся с адаптируемой мощностью
2. Высокая химическая стойкость
3. Низкая стоимость
4. Обеспечивает высокую выходную мощность
5. Устойчив к перекрытию
объект
Недостатки
1. Трудно контролировать температуру
2. Низкая расчетная температура
3. Не подходит для управления технологическим процессом
Как нагревательный кабель постоянной мощности, так и саморегулирующийся нагревательный кабель служат одной и той же цели. Основное отличие заключается в типе приложения, которое подходит каждому типу. нагревательный кабель постоянной мощности лучше всего подходит для таяния снега из-за способности непрерывного таяния снега. В то же время трассировка труб и замораживание желобов лучше всего подходят для саморегулирующегося нагревательного кабеля, поскольку он нагревает температуру при низкой температуре.

Саморегулирующиеся кабели | Греющие кабели

Саморегулирующиеся нагревательные кабели – Eltherm

Саморегулирующийся нагревательный кабель Eltherm может использоваться для защиты от замерзания и поддержания постоянной температуры в безопасных и опасных зонах на сосудах, трубах, резервуарах, резервуарах, бункерах и клапанах – при необходимости нагревательные кабели можно погружать в воду , свяжитесь с T&D для получения технической поддержки и совета по выбору правильного нагревательного кабеля для вашего применения.

Саморегулирующиеся кабели

Саморегулирующиеся кабели имеют регулируемую тепловую мощность и состоят из двух параллельных шинных проводов, встроенных в соединенный в сеть пластиковый нагревательный элемент с окружающими частицами углерода. Если во время работы повышается температура, пластик расширяется и расстояние между углеродными частицами увеличивается, сопротивление увеличивается, а мощность падает. При понижении температуры окружающей среды этот процесс меняется на обратный и тепловая мощность увеличивается – это принцип саморегулирования.

Саморегулирующиеся кабели разумно регулируют тепловую мощность в зависимости от температуры окружающей среды или воздуха — всякий раз, когда увеличиваются потери тепла изолированной трубы, резервуара или обогреваемого процесса (при снижении температуры окружающей среды), тепловая мощность кабеля увеличивается. И наоборот, когда потери тепла уменьшаются (по мере повышения температуры окружающей среды или потока продукта), нагревательный кабель реагирует уменьшением своей тепловой мощности.

Типичные области применения саморегулирующихся кабелей Eltherm включают технологический обогрев в химической и нефтехимической промышленности, обеспечивающий тепло поверхности труб, барабанов, клапанов, резервуаров и сосудов как в безопасных, так и во взрывоопасных зонах.

Саморегулирующиеся нагревательные кабели Коммерческое применение: защита труб от замерзания, поддержание температуры технологических труб, обогрев резервуаров и бочек, снеготаяние крыш/желобов и очистка от снега и льда для обогрев пандусов .

Саморегулирующийся кабель электрообогрева Eltherm Варианты применения

Варианты применения саморегулирующегося кабеля электрообогрева Eltherm варьируются от защиты от замерзания до поддержания температуры на трубопроводах и резервуарах. Кроме того, имеется ряд низкотемпературных вариантов. Обычные установки и системы обогрева включают поддержание температуры нефтяных и газовых труб на нефтяных вышках, защиту от замерзания и предотвращение замерзания труб на водопроводных трубах.

Саморегулирующийся нагревательный кабель Eltherm  

Высокотемпературная заделка ELSR-H-BOT (электрический обогреватель)

Саморегулирующийся нагревательный кабель Eltherm Спецификации продукции

Саморегулирующийся нагревательный кабель Eltherm

5 Саморегулирующийся обогреватель зоны

Обогрев опасной зоны обеспечивает взрывозащищенный, искробезопасный обогрев в Зоне 1 и Зоне 2 опасных рабочих мест. Кабели Eltherm одобрены и сертифицированы в соответствии с международными классификациями опасных зон, включая ATEX, IECEx, FM и CSA.

При использовании саморегулирующегося электрообогрева во взрывоопасных зонах, условиях и отраслях промышленности, таких как нефтегазовая или нефтехимическая, оболочка кабеля защищена специальной химически стойкой внешней оболочкой (фторопласт), опция Eltherm «BOT».

Обогрев для взрывоопасных зон

Ассортимент продукции Eltherm, подходящей для использования во взрывоопасных зонах, включает:

• Греющие кабели для взрывоопасных зон (ELSR-N, ELSR-LS, ELSR-H)
• Греющие кабели постоянной мощности
• Измерение и управление – контроллер температуры взрывозащищенного исполнения
• Датчики температуры – ELTF-PTEx
• Распределительные коробки — Ex-it-R (или ELAK-Ex-…)
Комплекты разъемов
• — EL-EC…ex
• Изоляционные втулки – ELISD
• Механические застежки
• Фитинги для монтажа на трубу
• Предупреждающие знаки

Электрообогрев Eltherm для взрывоопасных зон

Саморегулирующийся нагревательный кабель Eltherm ELSR-N до 80 °C – Техническая информация

Внешняя оболочка	Шинный провод	Максимальная температура экспозиции (при выключенном питании)	Максимальная температура экспозиции (питание включено)	Номинальное напряжение	Радиус изгиба, не менее	Температура установки, мин.	Система классификации опасных зон	Кабель для классификации опасных зон	Сертификаты для опасных зон
ТПЭ-О	Никелированная медь	80 °С	65 °С	230 В	25 мм	– 45 °С	IBExU II 2G Ex e IIC T6 Gb II 2D Ex tb IIIC TX Db	EPS II 2G Ex e IIC Gb II 2D Ex tb IIIC D	12ATEX1431U IECEx EPS 12.0006U

Ассортимент продукции для электрообогрева Eltherm

• • Обогрев трубопроводов для защиты от замерзания
  • Поддержание температуры горячего водоснабжения
  • Обогрев рампы
  • Обогрев крыши и водосточных желобов
  • Обогрев пожарной лестницы
  • Электрические нагревательные кабели для взрывоопасных зон

➡ Для получения полных спецификаций, технических данных и вспомогательной информации о саморегулирующихся нагревательных кабелях Eltherm см.