Инженерные системы и сети в строительстве

Греющий кабель внутренний или наружный. Нагревательные кабели

Кабельный обогрев - наиболее простая и эффективная технология, позволяющая различным конструкциям (начиная от кровли и заканчивая трубопроводами) сохранять свои эксплуатационные характеристики при низких температурах. На современном рынке представлены разные виды греющего кабеля - все они имеют свои особенности, достоинства и недостатки, которые необходимо учитывать при выборе.

Греющим называют кабель, который характеризуется регулируемым электрическим сопротивлением. Основная особенность этого вида - возможность регулирования нагрева, а главная функция - трансформация электрической энергии в тепловую.

Виды греющего кабеля

Все многообразие кабельных изделий, представленных на российском рынке, можно условно разделить на две большие группы: резистивные и саморегулирующиеся модели. Рассмотрим каждый вариант более подробно.

Резистивные греющие кабели

Классика жанра, которая постепенно уступает свои позиции под натиском более современных решений. Одно из несомненных достоинств резистивных изделий - доступная стоимость. Вне зависимости от того, о каком подвиде идет речь, список основных характеристик сохраняется: модели предлагаются к продаже с неизменными параметрами мощности и длины. Запрещено разрезать изделие на несколько отрезков, так как сопротивление в этом случае уменьшится, а температура жил увеличится (и станет больше допустимой) - все это закономерно приведет к перегреву и разрыву цепи. Поэтому, создавая проект, нужно изначально четко рассчитать необходимую длину провода.

Кроме низкой стоимости резистивные модели могут похвастать также такими достоинствами, как простое устройство, легкий монтаж, стабильность характеристик в течение всего срока эксплуатации, высокий уровень надежности.

Существует несколько типов резистивных кабелей:

  1. Одножильные. Наиболее простая конструкция с термоустойчивой внешней оболочкой, под которой "прячется" экранирующая оплетка из меди. Под оплеткой находится изоляция, которая защищает нагревающую токопроводящую жилу. Одножильные изделия используются только для создания замкнутых контуров. Монтаж их достаточно прост и не требует привлечения специалистов.
  2. Двужильные. Представляют собой аналог предыдущего варианта с той лишь разницей, что речь идет о двух жилах в качестве основных элементов конструкции. Если замкнутый контур вам не нужен, при этом основной критерий - доступность кабельной системы в финансовом плане, это отличный вариант. Один конец изделия подключается к питанию, другой - закрывается герметичной муфтой.
  3. Зональные. Стандартная структура, усовершенствованная наличием нагревающих спиралей между жилами. Спирали находятся на одинаковом расстоянии с равной мощностью - это позволяет устранить основной недостаток резистивных проводов: благодаря спиралям изделие можно делить на отрезки (с определенным шагом).

Саморегулирующие кабели

Особенность этого варианта - наличие саморегулирующей матрицы в структуре изделия, которая изготовлена из полупроводникового эластичного материала и находится между токоведущими жилами. Уровень сопротивления матрицы определяется температурой окружающей среды, что обуславливает объем расходуемой мощности и КПД нагревания. Тепло провод выделяет только там, где это необходимо: если какой-то участок лежит во льду, а второй - в тепле, то сильнее нагреваться будет именно первый.

Если говорить о достоинствах саморегулирующих моделей, можно выделить:

  • экономичность электроэнергии. Кабель не возьмет энергии больше, чем это необходимо;
  • относительную простоту в монтаже. При укладке изделий можно пересекать части провода - на работе системы это никак не отразится;
  • возможность отрезать изделие любой длины без ущерба для его эксплуатационных параметров, мощности;
  • гибкость и эластичность. Модели можно использовать для обогрева конструкций любой формы, труб любого диаметра.

Как выбрать греющий кабель

Один из основных вопросов, с которым сталкивается каждый покупатель кабеля - вопрос о том, какой вид продукции стоит предпочесть. Многое зависит от того, какой способ установки будет оптимальным для вашего случая. Например, если планируется монтаж провода внутрь трубы, при выборе товара следует обращать внимание на наличие герметичной концевой муфты, на высокую степень защиты, на отсутствие вредных веществ в составе, которые могут выделяться при нагревании.

Среди других важных параметров можно отметить:

  • уровень мощности системы (рассчитывается по специальной формуле). В случае с резистивными одно- и двужильными проводами от мощности будет зависеть и длина изделия;
  • наличие экранирующего покрытия. Это особенно важно, если речь идет об укладке проводки в жилых домах, на объектах, где находится много электрической, компьютерной, бытовой техники, на производствах;
  • бренд. На отечественном рынке представлено немало достойных производителей, в каталогах которых можно найти изделия с любыми характеристиками. Импортная продукция уже достаточно давно пользуется популярностью, так как отличается безупречным качеством, надежностью, безопасностью.

Простота в монтаже и эксплуатации, универсальность кабельной системы обогрева обуславливает широкую область ее применения: с помощью проводов обогревают трубопроводы разных диаметров, находящиеся как под, так и над землей, кровли, различные конструкции.

Есть определенные ограничения для саморегулирующихся моделей: их не используют при обогреве бетона, так как экономически это невыгодно, при создании теплых полов, так как в этом случае исчезает возможность быстро повысить температуру до нужного значения. В остальных случаях оценивается целесообразность использования того или иного вида - благо, найти любой вариант на современном рынке не представляет особого труда.

Например, большой популярностью пользуются модели TSA, TSL и RTS (характеризуются надежной температурой нагрева). Все модели обладают доступной стоимостью. Но кроме этих моделей в линейке компании есть продукция, способная нагреваться до 250° С.

Логичный вывод

Системы кабельного обогрева обладают широчайшим спектром преимуществ, обусловленных возможностью подбора кабеля для различных целей, нужд. Если самостоятельно определиться с выбором изделия вы не можете, имеет смысл обратиться к профессионалам. Специалисты смогут также произвести качественный монтаж.

Для подачи воды в жилые дома используются трубы, проложенные в глубине грунта. В зимнее время почва промерзает, что приводит к образованию ледяных пробок в магистралях и разрушению стенок труб. Греющий кабель для водопровода, подключенный к бытовой электрической сети, обеспечивает прогрев трубопровода и исключает риск замерзания воды.

Зачем нужен греющий кабель

При обустройстве водопроводных магистралей необходимо выяснить среднестатистическую глубину промерзания грунта в зимнее время.

В средней полосе прокладка труб на глубине 1600-1800 мм позволяет отказаться от установки системы электрического обогрева. Но размещение трубопроводов на большой глубине обходится дорого, на некоторых участках прокладка веток водоснабжения становится невозможной из-за близкого соседства с магистральными газовыми каналами или городским водопроводом или ливневой канализацией.

В этом случае необходимо проложить магистрали на разрешенной глубине, покрыть внешнюю поверхность специальным защитным материалом и уложить кабель для обогрева водопроводной трубы.

Дополнительные обогревающие элементы располагаются на точках ввода труб в помещение (используется для зданий, построенных на свайно-винтовом фундаменте). Питание подключается через специальный блок управления, обеспечивающий автоматический прогрев элементов водоснабжения.

Конструкция и сфера применения

Электрический обогрев используется для повышения температуры водопроводных или канализационных труб, а также резервуаров для хранения жидкостей и дренажных каналов (например, для слива конденсата с поверхности крыши).


Документация к греющему кабелю

Греющий кабель для обогрева труб устанавливается только в зонах, подверженных воздействию низких температур. Владелец здания может поместить обмотку на всем участке трубопровода или закрыть участки длиной по 200-300 мм. От протяженности кабеля для обогрева водопроводной трубы зависит энергопотребление системы.

Разогревающий кабель для трубы состоит из элементов:

  1. Внутренняя металлическая жила или набор токопроводящих элементов. Для изготовления деталей используются сплавы с повышенным сопротивлением, что обеспечивает нагрев элементов при прохождении электрического тока. Сверху жилы покрыты слоем изолирующего материала, сохраняющего защитные характеристике при циклических прогревах.
  2. Защитный экран, расположенный вокруг нагревающих жил. Деталь изготовлена из алюминиевой фольги или медной сетки, предотвращающей формирование электромагнитных помех при подаче напряжения. Для улучшения характеристик медную оплетку покрывают тонким слоем никеля, под металлическим экраном размещается дополнительный слой диэлектрика.
  3. Наружный защитный слой из эластичного материала, сохраняющего характеристики при низких температурах. Термокабель для обогрева труб, предназначенный для эксплуатации в условиях Севера, оснащается защитным слоем с увеличенной толщиной.

Устройство греющих кабелей

Разновидности нагревательного кабеля

Для электрического обогрева трубопроводов используются 2 разновидности шнуров:

  • резистивные;
  • саморегулиремые.

Резистивный

При использовании обмотки резистивного типа для нагрева материала трубы используется тепло, выделяющееся при прохождении электрического тока через проводник. Особенностью изделий является постоянная характеристика нагрева, не зависящая от температурного фона окружающей среды.

Стабильность рабочих параметров обеспечивает равномерное потребление электроэнергии. Для снижения затрат на обогрев (например, во время оттепелей или в весенне-осенний период) в конструкцию системы подогрева трубы водопровода вводятся датчики и регулятор силы тока.

Обогревающий кабель резистивного типа выполняется с 1 или 2 жилами. Одножильные провода подсоединяются к бытовой сети переменного тока с 2 сторон. Двухжильные изделия комплектуются разъемом для подключения к сети или куском установочного провода с установленной в заводских условиях штепсельной вилкой.

Противоположная сторона шнура закрыта герметичной заглушкой (концевой муфтой). Внутри концевого элемента расположена металлическая вставка, обеспечивающая замыкание электрической цепи.

Конструкция резистивных проводников не предусматривает резки материала на участки требуемой длины. Производители запрещают укладывать излишки провода бухтой, необходимо смонтировать весь имеющийся шнур на участок трубы.

При укладке резистивных элементов запрещается расположение магистралей рядом друг с другом. При близком размещении или пересечении маршрутов прокладки происходит перегрев металлических сердечников и выход изделий из строя.

Саморегулируемый


Способ установки определяется типом приобретенного кабеля. Запрещается укладывать шнуры, предназначенные для внешнего монтажа, внутри водопроводных магистралей. Изоляционный материал, не рассчитанный на постоянное воздействие воды, не обеспечит должной защиты от поражения электрическим током. Параметры монтажа греющего кабеля и характеристики указываются на заводской упаковке.

Наружный


Линейный монтаж греющего кабеля

Нагревательный кабель для водопровода снаружи наматывается на предварительно очищенную от грязи и ржавчины поверхность. При укладке контролируется плотность контакта между обмоткой и поверхностью, перекосы не допускаются.

Если шнур укладывается на зону соединения магистралей сваркой, то поверхность зачищается от окалины и потеков металла. Не допускается наличие на трубопроводе острых элементов, способных повредить изоляционный слой нагревательного элемента.

Намотанный проводник крепится через каждые 300 мм металлизированной клейкой лентой или пластиковыми хомутами. Если планируется обустройство нескольких нитей обогрева, расположенных вдоль трубопровода, то элементы располагаются на нижней части магистрали (в зоне минимальной температуры). При установке между элементами соблюдается зазор, рекомендованный изготовителем (касается изделий резистивного типа).

Для обогрева труб водопровода используется методика намотки шнура по спирали. Нагревательный узел укладывается равномерно по поверхности трубопровода, делать резкие или многократные перегибы не рекомендуется из-за риска повреждения нагревательных жил.

Намотка начинается с крепления муфты, а затем равномерно распределяется оставшаяся длина шнура. Практикуется альтернативный способ монтажа, основанный на креплении провода с провисанием между опорами. Затем излишек нагревательного элемента наматывается на трубу и фиксируется лентой или хомутом.

Если труба с теплым кабелем изготовлена из пластика, то рекомендуется повысить теплопроводность материала путем нанесения металлизированной клейкой ленты. Поверх скотча наматывается кабель, который размещается и крепится по описанным выше методикам.

Если на маршруте встречаются тройники или вентили, то на каждом фитинге организуется несколько петель для обеспечения улучшенного нагрева. Правило касается как металлических, так и пластиковых трубопроводов.

После установки элементов производится дополнительная теплоизоляция поверхности, повышающая эффективность работы нагрева. Если магистраль используется для водопровода, то снаружи трубы наносится изолятор из вспененного материала.

Толщина слоя подбирается в зависимости от внешних условий. Например, при расположении трубопровода в грунте потребуется установить защитный слой толщиной 25-30 мм. При размещении магистрали над поверхностью земли толщина изолятора увеличивается до 55-60 мм.

Для защиты трубопровода используется вспененный пенополистирол или полиэтилен. Материалы не разрушаются под воздействием влаги и предохраняют трубопровод от повреждений при ударных нагрузках.

Сверху теплоизоляционный материал рекомендуется покрыть дополнительным защитным слоем (от механических повреждений). Для обеспечения повышенной защиты практикуется использование двойной трубы, промежуток между стенками заполняется изолирующим материалом.

Греющий кабель для водопровода своими руками

Для обустройства водяных магистралей на дачных участках или при прокладке труб для полива огорода можно использовать кабель самодельного типа. В основе конструкции лежит полевой телефонный кабель типа П-274М (имеющий прозвище “полевка”).

Шнур имеет жесткую металлическую жилу и прочный изолятор, что позволяет использовать материал для внешнего и внутреннего обогрева трубопроводов. Применять кабель для магистралей водоснабжения жилого дома не рекомендуется. Поскольку используемый изолятор не относится к пищевым материалам.

Если предполагается провести кабель в трубе, то полевой провод разделяется на жилы, которые затем складываются и свиваются в общий шнур. Герметичный ввод обустраивается при помощи гибкого шланга или иного резинотехнического изделия, дополнительная защита обеспечивается герметиками или эпоксидной смолой.

При установке кабеля поверх трубы разделение на жилы не требуется, шнур наматывается по спирали, а затем подключается к бытовой сети.

Все соединения электрической проводки изолируются и защищаются от проникновения влаги, в цепи коммутации предусматривается защитный предохранитель. Установка самодельного обогревателя предохраняет трубы от обледенения и снижает образование конденсата на внешней поверхности.

В результате металлические трубопроводы имеют увеличенный срок эксплуатации, что позволяет снизить затраты на содержание водопровода на приусадебном участке.

Смотрите видео, как простой провод сделать тёплым:

Какие характеристики важны для выбора тёплого кабеля

Перед тем, как выбрать греющий провод, необходимо обратить внимание на следующие факторы:

  • на диаметр магистрали и протяженность участка, нуждающегося в обогреве;
  • на минимальную температуру грунта на глубине залегания водопроводной магистрали.
Для правильного расчёта мощности кабеля изучите видеоматериалы:

При подборе кабеля учитывается тип наружной изоляции и температурный класс продукции. Например, для обогрева канализационных стоков используется провод с изолятором из полиолефина. При обустройстве внешней защиты водопроводных труб используется шнур с покрытием из материалов на основе фторполимера (устойчивого к воздействию ультрафиолетового излучения).

Греющий кабель внутрь трубы покрывается защитой из фторопласта. Также рекомендуется обратить внимание на потребляемую мощность и название компании, изготовившей изделие.

ТОП-5 лучших производителей теплого кабеля

Ведущими производителями нагревательных кабелей являются:

  1. Шведская компания Thermo Industri AB занимается производством кабелей для обогрева бытовых и магистральных трубопроводов. Для изготовления систем используется автоматическое оборудование, что повышает качество продукции и снижает стоимость изделий. Производитель предлагает термические регуляторы и дополнительные приборы, обеспечивающие надежную работу нагревателей для труб.
  2. Изделия Eltrace выпускаются компанией с французскими корнями. Фирма специализируется на выпуске нагревательных элементов с автоматической регулировкой температуры. Для бытового применения предлагается серия изделий Tubes-heat. Линейка Traceco подходит для монтажа на промышленные трубопроводы. Но допускается применение изделий и в частном секторе.
  3. Изделия Thermon выпускаются американской компанией. Оборудование отличается простотой монтажа и пониженным энергопотреблением. Компания предлагает изделия с саморегуляцией температуры.
  4. Датская компания Devi предлагает нагреватели резистивного типа, а также оборудование с саморегуляцией. Фирма специализируется на выпуске нагревательных элементов более 50 лет. Продукция отличается повышенным качеством и простотой монтажа.
  5. Российский производитель Теплолюкс (ССТ) выпускает нагревательные элементы для труб и пола. Продукция отличается пониженной ценой при высоком качестве изготовления.

Если на участке используется нестандартная разводка труб. То владельцу понадобится самостоятельно создать нагревательный контур или обратиться в компанию. При обустройстве электрической нагревательной цепи следует помнить о безопасности и предусматривать установку защитных элементов, исключающих риск поражения током.

Обзор греющего кабеля и тест, не пропустите видео:

Как греющий кабель подключить к сети:


В условиях зимних холодов можно столкнуться с проблемой промерзания труб, из-за чего подача воды может полностью прекратиться. Особенно остро это ощущают владельцы частных домов, которые сами проводили водопровод и не имели возможности проложить трубы достаточно глубоко в земле. Чтобы избежать таких неприятных ситуаций, необходимо продумать систему обогрева. Саморегулирующий греющий кабель для водопровода – это оптимальный вариант для спасения от ледяных пробок зимой.

Замерзшие трубы

Разновидности греющего кабеля и преимущества саморегулирующегося варианта

Городские службы уже давно используют при прокладке системы канализации дополнительный обогрев, представляющий собой кабель с регулируемым сопротивлением электричеству, позволяющее контролировать температуру самого провода, а вместе с ним и трубы.

Причем добавляют систему подогрева до наступления холодов, тем самым продлевая срок эксплуатации самого водопровода. Выделяют два вида:

  • Резистивные;
  • Саморегулирующиеся.

По конструкции – это одна или несколько медных жил (может быть другой металл), которые выделяют тепло при прохождении через них электричества. Они плотно убраны в термоизоляционный слой и сверху покрыты вспененным полиэтиленом. Резистивный вариант требует подключения к электричеству с обоих концов провода, именно поэтому для частных нужд выбирают саморегулирующийся вариант.

Еще одним преимуществом использования саморегулирующейся системы – это его способность менять температурный режим на определенных участках. При повышении внешней температуры увеличивается рост сопротивления полимерам и тепловыделение уменьшается. А также такой вариант можно разрезать на небольшие куски, в отличие от резистивного, который чаще используется в промышленных масштабах.

Саморегулирующийся греющий кабель для водопровода: преимущества такого обогрева

У этой системы защиты труб от морозов есть свои плюсы:

  • Способность менять температурный режим, реагируя на погодные условия на определенных участках.
  • Потребление электроэнергии автоматически уменьшается при повышении температуры внешней или отсутствии воды в трубе.
  • Не реагирует на перепады напряжения в сети.
  • Есть возможность нарезать кабель небольшими отрезками.
  • Простой монтаж, который сводится к закреплению и подключению к сети.
  • Длительный срок эксплуатации (до 15 лет).

Таким образом, для частного использования лучше приобретать именно саморегулирующийся вариант, который можно приобрести необходимой длины для ваших труб.

Статья по теме:

В отдельной публикации мы расскажем о критериях выбора устройства, его цене и правильном монтаже.Читайте!

Варианты монтажа греющего кабеля саморегулирующегося для обогрева труб

Для установки обогревающего кабеля для водопровода (саморегулирующегося) есть два основных варианта:

  • Наружное закрепление;
  • Размещение внутри трубы.

Рассмотрим каждый вариант более подробно.

Наружное закрепление обогревателя труб

Для закрепления снаружи также можно использовать два способа:

  • Линейный;
  • По спирали.

В первом случае вам потребуется столько же кабеля по длине вашей трубы. Обычно этот метод выбирают для труб с небольшим диаметром. Во втором случае ветку коммуникации обматывают проводом обогревающим, распределяя тепло равномерно со всех сторон.

Обратите внимание! Самая большая допустимая мощность при введении внутрь – 10 Вт/м.

Внутреннее подключение

Если вы планируете помещать систему обогрева внутрь, то не забудьте обмотать провод дополнительным слоем алюминиевого скотча, а также выбирая модель, обращайте внимание, на ее допуск к контакту с продуктами питания.

Следует вводить кабель при помощи сальника. Такой вариант не требует фиксации, однако, если вы будете подводить обогрев снизу, то лучше все же закрепить провод.

Обратите внимание! Для подсоединения к сети потребуется специальная муфта!

Прокладывая греющий кабель, как подключить его к сети правильно

Для включения греющего кабеля для водопровода внутри трубы или снаружи требуется доступ к сети 220 Вт. А также необходимо провести изоляцию второго конца провода, чтобы между токопроводящими жилами отсутствовал контакт.

Однако схема подключения одинакова, чтобы вам было понятнее, предлагаем посмотреть видеоматериал.

Саморегулирующийся греющий кабель (видео)

А также вот несколько советов для самостоятельного подключения к сети:

  • Если модель без оплетки, возможно просто запитать ее от сети, при этом важно заизолировать второй конец провода. Проверяйте отсутствие контакта между жилами.
  • Если у вас вариант с заземленным экраном, то подключаете его к земле, если некуда подключать, можно просто отрезать.
  • Присоединяете к обычной и все готово.

Рассмотрев, как можно монтировать и подключать саморегулирующийся кабель, обратим внимание на особенности выбора.

Обзор производителей саморегулирующийся кабель

Если вы уже определились с длиной, и осталось только купить самогреющийся кабель для водопровода, цена на который может быть различной, главный параметрам будет необходимая мощность.

У профессионалов есть сложная схема расчета, которая сможет вывести точный показатель необходимой мощности. Если вы считать будете самостоятельно, то можно использовать более простой метод. В нем достаточно ориентироваться на несколько показателей:

  • Для внутреннего обогрева достаточно 10 Вт/м;
  • Рассчитывая мощность снаружи можно использовать формулу или просто воспользоваться одним из популярных вариантов – 17 или 27 Вт/м.

В магазинах цена будет варьироваться от особенностей материала изготовления и поставщика. В таблице ниже приведены несколько вариантов одного из российских производителей («Специальные системы и технологии»).

Изображение Наименование Самая высокая температура обогрева Мощность Цена, руб.
Freezstop-25-1 65 25 1500
Freezstop Inside 10-2 65 10 1800
Freezstop Lite-15-4 65 15 2000
Обратите внимание! Вместе с саморегулирующимися кабелями производители рекомендуют приобретать , которые позволяют контролировать расход электричества.

Таким образом, придя в магазин или посетив сайт определенной фирмы, следует также обратить внимание на терморегуляторы для греющего кабеля. В первую очередь они нужны для экономии. Выбирайте оптимальный коэффициент запаса 1,6. Вот несколько популярных моделей.

Изображение Наименование Описание Цена, руб.
OJ ETI-1551 Снабжен переключающимся реле. Когда температуре на датчике превышает установленную, термостат разъединяет цепь. Имеет однополосный переключатель и поддерживает температуры от минуса 10 до плюса 50 градусов Цельсия. 4400
ETI-1221 Диапазон измерения температуры от 10 градусов до 110. Один канал измерения и максимальная нагрузка тока 16 А. 4300
OJ ELECTRONICS ETN4 1999 Измерения от минуса 19 до плюса 70 градусов Цельсия, нагрузка тока максимальная – 16 А, степень защиты – 20. 6100

Когда вы купите саморегулирующий греющий кабель для водопровода, все необходимое оборудование и материалы, можете смело приступать к самостоятельному монтажу или вызвать специалистов.

Сложности в монтаже саморегулирующего греющего кабеля для водопровода нет, однако, рекомендуется дополнительно приобретать термостат, чтобы вы могли экономить электроэнергии и уменьшить затраты на нее. А также не забудьте про слой теплоизоляции, который важен как при внутреннем, так и при внешнем монтаже.

Если вы выбрали вариант внутреннего обогрева, то достаточно использовать алюминиевый скотч. При этом не забывайте, что для ввода кабеля необходимо точно рассчитать его длину. А вот мощности достаточно 10 Вт/м.

Для внешнего обогрева необходимо смонтировать термоизоляцию, которая защитит от попадания влаги. А также лучше сделать распаечную коробку, если подключение к сети находится слишком далеко от кабеля.


Возможно Вам также будет интересно:

Как сделать отопление в частном доме из полипропиленовых труб своими руками Как выбрать и установить кабель для обогрева водопроводной трубы Байпас в системе отопления: что это такое и нужен ли вообще?

Защита водопроводных и канализационных труб в зимнее время нередко выходит на первый план, особенно в регионах со сложными климатическими условиями. Иногда требуется установить саморегулирующий греющий кабель для водопровода, если была допущена ошибка при расчете глубины промерзания грунта. В зависимости от системы обогрева провод может проходить как по наружной, так и по внутренней части трубы. Последствиями промерзания коммуникационных каналов могут быть критическими, ведь замерзшая вода имеет свойство расширяться, что влечет прорывы трубопровода торосами льда.

Читайте в статье:

В чем заключается необходимость обогрева труб

Водопроводные коммуникации, работающие в условиях пониженных температур, нуждаются в постоянном обогреве, ведь вода в них не всегда находится в движении. В моменты простоя на некоторых участках трубопровода могут образовываться ледяные включения, и препятствовать дальнейшему движению воды. Когда площадь промерзания достигнет определенных размеров, произойдет прорыв. Нагревательный кабель для водопровода способен предотвратить эту проблему на стадии появления первых льдинок. В отличие от резистивных проводов для прогревания труб, которые находятся под постоянным напряжением и потребляют достаточно много электроэнергии, саморегулирующий кабель имеет особенности, позволяющие ее сэкономить.


Главной отличительной чертой саморегулирующего провода от резистивного является подача усиленного напряжения лишь на те участки трубопровода, температура на которых опустилась ниже заданных показателей. Хотя саморегулирующий греющий кабель для водопровода тоже постоянно находится под напряжением, но оно практически вдвое ниже, чем питающее резистивный проводник.

Саморегулирующий греющий кабель для водопровода: устройство и применяемые материалы

Данное приспособление для обогрева водопроводных труб имеет сложную, многослойную структуру:

  • медные проводники (возможно применение сплава Ni Cr) – по ним передается напряжение, провода состоят из множества тонких сплетенных жил;
  • проводящая матрица – она изготовлена из углеродного волокна, по которому от медных проводников распространяется напряжение и тепло;

Мнение эксперта

Инженер-проектировщик ЭС, ЭМ, ЭО (электроснабжение, электрооборудование, внутреннее освещение) ООО "АСП Северо-Запад"

Спросить у специалиста

“Углерод в зависимости от температуры окружающей среды способен изменять свои проводящие свойства. Поэтому углеродная проводящая матрица является основным элементом саморегулирующего кабеля. При понижении температуры трубы на определенном участке, волокно остывает, а его способность проводить ток поднимается. За счет этого кабель подогревается только в нужных местах и в момент критической опасности.”


Благодаря свойствам углеродного волокна изменять проводящие характеристики под воздействием изменений температуры, достигается максимальная экономичность.

Важно! Использование для саморегулирующих кабелей медных проводников из жесткого провода нецелесообразно, ведь при частом изгибе такая проволока быстро приходит в негодность.

Греющий саморегулирующий кабель для обогрева труб: простота и экономия

Использование саморегулирующего греющего провода для водопровода избавит от нужды применения температурных датчиков, которые часто выходят из строя. Для подключения к сети такого кабеля не требуется никакого дополнительного оборудования.

В длительной перспективе использование саморегулирующего греющего кабеля для водопровода будет экономически выгоднее, чем применение резистивного, хотя его цена и выше, ввиду сложной конструкции и применяемых в изготовлении материалов.

Единственное достоинство резистивного проводника, в том, что использование его для уже замерзших труб будет не менее эффективно. Но на практике это встречается редко, ведь если труба полностью промерзла то, скорее всего она уже испорчена.

Главные достоинства саморегулирующего кабеля

Основные преимущества саморегулирующей греющей проводки для водопровода можно рассмотреть на примере сравнения с резистивной:

  • Устойчивость к перепадам температур. Резистивный провод часто выходит из строя, когда температура на одном участке трубы опускается ниже, чем на остальной ее протяженности. В результате этого, сопротивление кабеля в самом слабом месте или вблизи с холодной зоной трубопровода возрастает и происходит его перегорание;
  • Стойкость к скачкам напряжения. Это еще одна причина частого выхода из строя резистивных кабелей, но саморегулирующие проводники от таких перепадов защищены лучше и способны дольше работать в условиях повышенного напряжения;
  • Безопасный перехлест провода. Несколько слоев изоляции в купе с металлическим экраном полностью предотвращают возможное соприкосновение проводников. Благодаря этому качеству саморегулирующие кабеля можно использовать для обогрева задвижек и другого запорного оборудования;
  • Удобный контроль температуры при помощи терморегулятора для греющего кабеля;
  • Возможность изменения длины провода. Резисторные проводники имеют определенную длину, изменять которую нельзя.

Важно! Хоть изменение длины провода считается нормальной практикой, но сильное увеличение его размеров невозможно. Максимальная длина такого кабеля может достигать 100-150 метров, в зависимости от сечения медного проводника.

Важные моменты при выборе

При покупке греющего кабеля необходимо понимать, для каких целей он будет служить, выбор провода должен быть сделан учитывая:

  • назначение трубопровода (водопровод или канализация);
  • материал, из которого изготовлена труба (пластик, металл);
  • диаметр и длина трубы;
  • свойства используемой термоизоляции.

Статья по теме:

В нашем обзоре мы рассмотрим зачем нужен кабель, какую роль он сыграет в зимнее время, принцип действия, особенности монтажа, средние цены, полезные советы и рекомендации специалистов.

Методика расчета

Строительное правило – СП 40-102-2000, рекомендует укладку водопроводного и канализационного трубопровода на глубине превышающей уровень промерзания грунта. Однако существуют объективные причины, под влиянием которых сделать это не удается (глубина промерзания в зимний период слишком большая или структура грунта не позволяет углубиться в достаточной степени). В таком случае рекомендуется использовать саморегулирующийся нагревательный кабель или его резисторный аналог.

Для начала расчета необходимого саморегулирующего кабеля надо иметь данные о:

  • удельной мощности провода (указана в маркировке);
  • размеры обогреваемой трубы;
  • свойства теплоизоляционного материала и его толщина;
  • минимальную температуру окружающей среды.

Расчет производится по формуле:

L каб = K зап × L тр × Q уд / P уд, где

L каб – рассчитываемая длина саморегулирующего кабеля;

K зап – коэффициент запаса;

L тр – обогреваемая длина участка трубы;

Q уд – удельная потеря тепла, зависит от диаметра трубы, толщины теплоизоляции, а так же разницы температур проточной воды и окружающей среды;

P уд – максимальная мощность кабеля.

Но для домашних целей можно применить простую методику определения мощности провода, так для труб диаметром до 32 мм, хватит 16 Вт/м. Трубопровод диаметром до 110 мм, способен обогреть кабель мощностью 24 Вт/м.

Как подключить греющий кабель к сети и закрепить на трубе

Монтаж греющего кабеля на металлическую трубу, диаметром до 50 мм

Рисунок Действия
Саморегулирующий греющий кабель для водопровода прикладывается к верхней части трубы, по всей ее длине.
Сверху фиксируется алюминиевой самоклеящейся лентой. Важно достичь максимально плотного прилегания провода к поверхности трубы.
Когда весь провод приклеен, следует усилить фиксацию пластиковыми стяжками, через каждые 20 см.
Поверх трубопровода надевается теплоизоляционный материал. Он нужен для сохранения вырабатываемого тепла.
Шов по краям теплоизоляции должен быть заклеен алюминиевой лентой.
Если труба крепиться при помощи хомутов, то провод должен быть уложен на стыке, между его резиновыми прокладками. Это позволит избежать повреждений, даже при плотной фиксации хомута.
В случае, когда требуется обеспечить обогрев крана или задвижки, провод даже для малого диаметра трубы должен быть обмотан вокруг указанного узла и плотно зафиксирован стяжками.

Фиксация саморегулирующего кабеля на пластиковую трубу диаметром до 20 мм

Рисунок Действия
Трубу следует заблаговременно обклеить алюминиевой лентой. Это необходимо для лучшего распределения тепла от провода.
Уложить провод вдоль трубы и пустить поверх него алюминиевую ленту. Холодная вода всегда вытесняется теплой к верхней зоне трубы, именно поэтому проводник укладывается сверху.
Зафиксировать при помощи стяжек. Это важно сделать, так как алюминиевая лента держит кабель не так надежно, как требуется, и может быть случайно оторвана при физическом контакте.
Далее крепиться теплоизоляция по тем же правилом что и выше.

Трубы диаметром свыше 50 мм, необходимо обматывать проводом таким образом, что бы обеспечить обогрев всей их площади.

Греющий кабель для водопровода внутри трубы: монтаж

Рисунок Действия
Такой вид обогрева имеет место для труб большого диаметра, и используется зачастую для канализации. Возможна прокладка провода внутрь трубы, если доступ к ее поверхности закрыт (она закопана).
Трубу необходимо утеплить снаружи термоизоляционным материалом.
Все места стыков требуется обклеить алюминиевой лентой, для лучшего сохранения тепла.
Греющий провод прокладывается по всей ее длине, он вводится и выводится при помощи специального сальника. Этот сальник призван сдержать давление воды.

Видеообзор: как смонтировать саморегулирующийся греющий кабель внутрь водопроводной трубы

Если диаметр трубы нуждающейся в обогреве менее 50 мм, но больше 32 мм, лучше сделать выбор в пользу более мощного провода.

Когда вы монтируете саморегулирующий проводник вдоль трубы и вам встретился узел, требующий более тщательной обмотки, проще будет, оставив запас кабеля и пройти дальше, зафиксировав его на оставшемся участке, а к сложным местам вернуться потом. Этот момент важен и для возможной последующей замены крана или задвижки. Сняв изоляцию и обрезав стяжки, провод высвободится, и снятию узла ничего не будет препятствовать.


Для труб большого диметра, кабель на которых фиксируется винтообразно, следует его обклеивать алюминиевой лентой как можно тщательнее, это уменьшит потери тепла.

Если вы хотите обогреть канализационную трубу, а они как правила диаметром не менее 100 мм, то пускать провод обогрева винтообразно не имеет смысла, так как большого напора воды там не бывает и вся жидкость движется по нижней части. Достаточно обклеить поверхность трубы алюминиевой лентой до середины диаметра снизу, а кабель пустить в две линии по низу.


Выводы

Исходя из перечисленных возможностей использования саморегулирующего обогревающего кабеля для водопровода, можно подводя итоги отметить:

  1. Использование такого обогрева целесообразно, как по всей длине трубы, так и на отдельных участках подверженных чрезмерному охлаждению;
  2. Экономически более выгодно применять саморегулирующий кабель обогрева, чем его резистивный аналог;
  3. Обогревая саморегулирующим проводом крупные узлы (задвижки, фильтры, краны), можно не бояться перехлестов;
  4. Эластичность кабеля позволяет монтировать его, как снаружи, так и внутри трубы, не вызывая перегибов;
  5. Цена самогреющего кабеля для водопровода зависит от его мощности и фирмы производителя.
  6. Углеродное волокно позволяет увеличивать напряжения, для обогрева самых холодных участков трубы.

Видеообзор: как проложить греющий кабель на трубу

Во многих регионах с холодными зимами обеспечить бесперебойную подачу воды в частный дом сложно. Даже если трубы водопровода были уложены в траншеи глубоко, ниже чем глубина промерзания, то остаются проблемные места подъема трубопроводов для ввода в дом. Никто не может гарантировать, что не наступит аномально холодная зима, и в результате значительных морозов водопровод промерзнет.

Каждый владелец решает эту проблему по-разному. Но на сегодняшний день одно из лучших технических решений — применить обогревающий кабель для водопровода, который полностью исключит возможность промерзания системы.

Главный элемент обогревающего кабеля — расположенная между двумя медными жилами проводящая нагревательная матрица с уникальными свойствами. Особенностью матрицы является непрерывность нагрева. Современный саморегулирующий греющий кабель для водопровода имеет сложное многослойное строение.

Он состоит из следующих конструктивных элементов:

  1. двух параллельных проводников из многожильного медного провода;
  2. матрицы прямоугольной формы, в которую запрессованы медные жилы;
  3. двух слоев изоляции;
  4. медной оплетки, выполняющей роль экрана и отражателя тепла;
  5. внешней бесшовной изоляции.

Свойства матрицы саморегулирующегося кабеля

Между проводниками кабеля расположена полупроводниковая полимерная матрица, которая под действием тока выделяет тепло. Электрическое сопротивление матрицы зависит от температуры прямо пропорционально: при увеличении температуры оно увеличивается и наоборот. Непрерывность нагрева сохраняется во всем диапазоне температур, изменяется только интенсивность нагрева. Самонагревающийся кабель для обогрева водопровода, содержащий в своем составе полимерную токопроводящую матрицу, обладает следующими свойствами:


Принцип работы обогревающего кабеля

Созданный на основе современных технологий самонагревающийся кабель для водопровода без всяких дополнительных устройств регулирует интенсивность подогрева объекта на разных участках, в зависимости от их температуры. При понижении температуры какого-либо участка разогрев кабеля на этом участке увеличивается . Например, на участке подъема водопровода из траншеи для ввода в дом температура начала опасно понижаться. Тогда на этом проблемном участке кабель включится на максимальную мощность, а по мере прогрева трубы, мощность будет постепенно уменьшаться с уменьшением интенсивности нагрева.

Следовательно, саморегулирующийся нагревающий кабель для водопровода никогда полностью не отключается, он с повышением температуры обогреваемых объектов уменьшает потребляемую мощность от сети. В специализированных магазинах или в сети можно купить греющий кабель для водопровода с мощностями в диапазоне от 5 Вт/метр и до 150 Вт/метр. Чтобы не тратить электроэнергию при положительных температурах, рекомендуется применять автоматику, которая будет следить за внешней температурой и включать обогрев водопровода в нужный момент.

Как выбрать саморегулирующийся нагревательный кабель?

Выбор нагревательного кабеля для водопровода нельзя делать наугад. Существуют два вида кабелей — нагревательный кабель для водопровода внутри трубы и для нагрева трубопровода снаружи. Для различных условий эксплуатации необходимо применять кабель с характеристиками, рекомендованными изготовителем. Прежде чем купить саморегулирующий греющий кабель для водопровода, нужно изучить эти рекомендации. Для частных домов рекомендуемая мощность кабеля от 5 Вт/метр и выше. Эта величина зависит от конкретных
условий и вида монтажа кабеля обогрева:

  • водопровод, уложенный в земляную траншею, с монтажом нагревательного кабеля внутри трубы – достаточно мощности в 5 вт/метр;
  • для подземного водопровода с обогревом трубы снаружи – необходима мощность от 10 Вт/метр с коррекцией по регионам;
  • водопровод открытого типа можно обогреть кабелем с мощностью не менее 20 Вт/метр;
  • для обогрева водопровода используется низкотемпературные типы кабелей (до 65 градусов);
  • для монтажа внутри трубы рекомендуется применять пищевой греющий кабель.

Монтаж кабеля внутри трубы водопровода

Если в действующем водопроводе в сильные морозы наблюдаются промерзания, то самым оптимальным и экономически выгодным вариантом является монтаж системы обогрева внутри водопроводной трубы. Поскольку кабель будет контактировать с питьевой водой, то прежде чем купить греющий кабель для водопровода внутри трубы, нужно потребовать допуск пищевой пригодности изделия.

Для прокладки внутри трубы применяется кабель с изоляцией, которая покрыта полимером, содержащим фтор. Такой кабель должен иметь сертификат, подтверждающий его безвредность и пищевой допуск . Чтобы установить греющий кабель для водопровода внутри трубы, потребуется специальная муфта с сальником, которая обеспечит герметичность соединения.

Для правильного монтажа нужно соблюдать определенную последовательность операций:

  1. произвести измерения длины участка водопровода, который нуждается в обогреве;
  2. отмерить необходимую длину кабеля, установить муфту с сальником, а конец кабеля, вводимый внутрь трубы надежно заизолировать;
  3. изолированный конец нагревательного кабеля вводится внутрь трубы водопровода с максимальной осторожностью, чтобы не повредить изоляцию;
  4. подогревающий кабель для водопровода, проходящий через уплотнительный сальник муфты, подключить к источнику электропитания – розетке, распределительной коробке или к автоматической системе управления;
  5. участок, к которому подключен кабель обогрева, маркируют предупреждающей надписью яркого цвета.

Проводить вовнутрь водопровода кабель через запорную арматуру и различные узлы системы строго запрещено. Такой монтаж разрешено производить только через муфту с уплотнительным сальником.

Монтаж саморегулирующегося нагревательного кабеля снаружи трубы

Для наружных водопроводных систем, при наличии свободного доступа к трубопроводам водопровода, применяется монтаж кабеля обогрева снаружи труб.

Такой вид монтажа чрезвычайно простой и заключается в следующем: нагревательный кабель для водопровода снаружи трубы саморегулирующийся крепится к водопроводной трубе скотчем или специальной алюминиевой лентой с клеевой подложкой. Закрепить прогревочный кабель для водопровода на трубе снаружи можно несколькими способами, которые успешно применяются специалистами:


Климатические условия и способ прокладки труб оказывают решающее влияние на выбор схемы
монтажа, ведь от величины площади, покрытой кабелем, будет зависеть интенсивность прогрева трубы. Поэтому, прежде чем купить обогревающий кабель для водопровода, нужно определиться со схемой расположения кабеля для расчета необходимой длины для оптимального обогрева.

Производители советуют применять греющий кабель при температурах в зимнее время выше – 15 градусов. От удельной мощности зависит цена обогревающего кабеля для водопровода, которая в настоящее время довольно высока, поэтому следует выбирать вид кабеля в зависимости от конкретных климатических условий.

Установка саморегулирующего кабеля для нагрева водопровода — современное и отличное решение, в случаях отсутствия надежной теплоизоляции. В любом специализированном магазине можно купить саморегулирующийся обогревающий кабель для водопровода подходящей удельной мощности и длины.

Монтаж греющего кабеля обычно не вызывает затруднений, а потребление электроэнергии незначительно.

При покупке греющего кабеля следует учитывать, что цена на самогреющий кабель для водопровода зависит от его удельной мощности и длины, а расход электроэнергии – от климатических условий, мощности и длины кабеля. Такой кабель с успехом используют для дополнительной защиты кровли, канализации и водоотливов. Для увеличения эффективности обогрева и экономии электроэнергии специалисты рекомендуют:

  1. если для водопровода используются полипропиленовые водопроводные трубы, то рекомендуется перед монтажом греющего
    кабеля обмотать их алюминиевой фольгой для равномерного прогрева и экономии тепла;
  2. если закрепленный на водопроводных трубах кабель сверху обмотать алюминиевым скотчем сплошным слоем, то он обеспечит защиту и дополнительный слой теплоизоляции кабеля;
  3. система обогрева в обязательном порядке должна снабжаться УЗО (система защитного отключения);
  4. после завершения монтажа необходимо проверить сопротивления кабеля и сопротивление изоляции.

Для монтажа можно использовать только алюминиевый скотч, применение пластикового скотча запрещено.

Монтаж греющего кабеля необходим при промерзании водопроводных труб, пролегающих на небольшой глубине для обогрева участков водопровода на входе в дом и проходящих через неотапливаемые помещения дома. Для обеспечения бесперебойной подачи воды в дом нужно лишь купить греющий кабель для водопровода, сделать простой монтаж и подключить к сети. Все очень просто и надежно.



Похожие публикации