Сделать водоснабжение частного дома или дачи постоянным и бесперебофным — задача не из легких. Самое трудное — обеспечить подачу воды зимой. Чтобы трубы не замерзали, их можно уложить ниже глубины промерзания, но все равно остаются слабые места. Первое — аномально холодные зимы, которые периодически брют все рекорды. Второе — места ввода в дом. Они все равно часто замерзают. Выход — установить греющий кабель для водопровода. В этом случае канализация желательна, но закапывать ее можно неглубоко. А на участки ввода в дом можно уложить нагреватель более мощный и получше утеплить.
Виды греющих кабелей для водопровода
Есть два вида нагревательных кабелей — резистивные и саморегулирующие. В резистивных использовано свойство металлов при прохождении электрического тока нагреваться. В обогревающих кабелях этого типа греется металлический проводник. Их характерная черта — они выделяют всегда одинаковое количество тепла. Неважно на улице +3°C или -20°C греться они будут одинаково — на всю мощность, следовательно, потреблять будут одинаковое количество электроэнергии. Чтобы уменьшить расходы в относительно теплое время, в системе ставят датчики температуры и терморегулятор (такие же, как используют для электрического теплого пола).
Резистивные обогревательные провода при укладке не должны пересекаться или располагаться один возле другого (вплотную). В таком случае они перегреваются и быстро выходят из строя. Внимательно следите за этим моментом в процессе монтажа.
Стоит еще сказать, что резистивный греющий кабель для водопровода (и не только) бывает одножильным и двухжильным. Чаще используются двухжильные, хоть они и дороже. Разница в подключении: у одножильных должны к электросети подключаться оба конца, что не всегда удобно. Двухжильные на одном конце имеют заглушку, на втором — закрепленный обычный электрический шнур с вилкой, который включается в сеть 220 В. Что еще надо знать? Резистивные проводники нельзя резать — работать не будут. Если купили бухту с более длинным чем надо отрезком — уложите его целиком.
Саморегулирующиеся кабели — это металлополимерная матрица. В данной системе провода только проводят ток, а греется полимер, который находится между двух проводников. Этот полимер имеет интересное свойство — чем выше его температура, тем меньше тепла он выделяет, и наоборот, остывая, он начинает выделять больше тепла. Происходят эти изменения независимо от состояния соседних участков кабеля. Вот и получается, что он сам регулирует свою температуру, потому его так и назвали — саморегулирующийся.
У саморегулирующихся (самогреющих) кабелей сплошные плюсы:
- они могут пересекаться и не перегорят;
- их можно резать (есть маркировка с линиями реза), но требуется затем сделать оконечную муфту.
Минус у них один — высокая цена, но срок службы (при соблюдении правил эксплуатации) порядка 10 лет. Так что траты эти разумны.
Используя греющий кабель для водопровода любого типа, трубопровод желательно утеплить. Иначе на обогрев потребуется слишком большая мощность, а значит, и большие расходы, да и не факт, что подогрев справится с особо сильными морозами.
Способы монтажа
Греющий кабель для водопровода укладывают снаружи или внутри трубы. Для каждого способа есть специальные виды проводов — некоторые только для наружного монтажа, другие — для внутреннего. Способ монтажа обязательно прописывается в технических характеристиках.
Внутри трубы
Для установки нагревательного элемента внутри водопроводной трубы, он должен отвечать нескольким требованиям:
- оболочка не должна выделять вредных веществ;
- степень электрической защиты должна быть не ниже IP68;
- герметичная оконечная муфта.
Чтобы была возможность заправить провод внутрь, на конце трубопровода ставят тройник, в один из отводов которого через сальник (идет в комплекте) заводится провод.
Обратите внимание, что соединительная муфта — место перехода между нагревательным кабелем и электрическим — должна находится за пределами трубы и сальника. Она для влажных сред не предназначена.
Тройник для монтажа обогревающего кабеля внутри трубы может иметь разные углы отвода — на 180°, 90°, 120°. При этом способе монтажа провод никак не фиксируется. Его просто заправляют внутрь.
Наружный монтаж
Закреплять греющий кабель для водопровода на наружной поверхности трубы надо так, чтобы он прилегал плотно, всей площадью. Перед установкой на металлические трубы, их очищают от пыли, грязи, ржавчины, следов сварки и т.п. На поверхности не должно остаться каких-либо элементов, которые могут повредить проводник. На чистый металл укладывается повод, фиксируется через каждые 30 см (чаще можно, реже — нет) при помощи металлизированной клейкой ленты или пластиковых хомутов.
Если тянется вдоль одна-две нитки, то монтируются они снизу — в самой холодной зоне, укладываются параллельно, на некотором расстоянии друг от друга. При укладке трех и более проводов, они располагаются так, чтобы их большая часть находилась снизу, но расстояние между греющими кабелями выдерживается (особенно важно это для резистивных модификаций).
Есть второй способ монтажа — спиралью. Укладывать провод надо аккуратно — они не любят резких или многократных изгибов. Есть два способа. Первый — разматывать муфту постепенно наматывая освобождающийся кабель на трубу. Второй — закрепить его с провисаниями (нижняя картинка на фото), которые потом намотать и закрепить металлизированной липкой лентой.
Если обогревать будут водопроводную трубу из пластика, то под провод наклеивается сначала металлизированный скотч. Он улучшает теплопроводность, повышая эффективность нагрева. Еще один нюанс монтажа обогревающего кабеля на водопровод: тройники, вентили и другие подобные устройства требуют больше тепла. При укладке сделайте на каждом фитинге несколько петель. Только следите за минимальным радиусом изгиба.
Чем утеплять
Однозначно для утепления обогреваемого трубопровода нежелательно использовать минеральную вату любого происхождения. Она боится намокания — во влажном состоянии теряет свои теплоизоляционные свойства. Замерзнув в мокром виде, после повышения температуры, она просто рассыпается в труху. Отсутствие влаги вокруг трубопровода обеспечить очень сложно, так что этот утеплитель лучше не брать.
Не очень хороши утеплители, которые сжимаются под действием тяжести. Сжавшись, они тоже теряют теплоизоляционные свойства. Если трубопровод у вас проложен в специально построенной канализации, на него ничего давить не может, можете использовать и поролон. Но если трубу будете просто закапывать, вам нужна жесткая теплоизоляция. Есть еще вариант — поверх сминаемого утеплителя (например, вспененного полиэтилена с закрытыми ячейками) надеть жесткую трубу, к примеру — пластиковую канализационную.
Еще один материал — пенополистирол, сформованный в виде фрагментов труб разного диаметра. Такой вид утеплителя часто называют скорлупой. Имеет он хорошие теплоизоляционные характеристики, не боится воды, выносит некоторые нагрузки (зависит от плотности).
Какой мощности требуется греющий кабель для водопровода
Требуемая мощность зависит от региона, в котором вы проживаете, от того, как проложен трубопровод, от диаметра труб, утеплен он или нет, да еще и от того, как именно вы прокладываете обогрев — внутри трубы или поверх нее. В принципе, у каждого производителя есть таблицы, по которым определяется расход кабеля на один метр трубы. Эти таблицы составляются для каждой мощности, так что выкладывать тут какую-то из них нет смысла.
По опыту, можно сказать, что при среднем утеплении трубопровода (пенополистирольная скорлупа толщиной 30 мм) в Средней полосе России на обогрев одного метра трубы изнутри достаточно мощности в 10 Вт/м, а снаружи надо брать не менее 17 Вт/м. Чем севернее вы живете, тем большая мощность (или толще стой утеплителя) вам требуется.
С терморегулятором или без?
Если хотите за обогрев водопровода платить мизер, лучше поставить терморегулятор. Даже если вы собрались монтировать саморегулирующийся нагревательный кабель. В основном, характеристики такие: включается в работу при +3°C, выключается при +13°C.
Если вода у вас подается из скважины, в ней она никогда не будет иметь температуру в +13°C. Получается, что обогрев будет работать все время, даже весной и летом. Летом, понятное дело, кабель можно выключить, а вот весной и осенью этого не сделаешь из-за возможности внезапного заморозка. С несколько проще, но ненамного — летом там вода может иметь температуру и чуть выше порога отключения. Но это — летом, и в самый жаркий период. И вообще, зачем вам греть, скажем воду, которая идет в сливной бачок? Да и ту, что идет на кухню или в душ вы все равно будете нагревать бойлерами или проточными водонагревателями.
В любом случае получается — терморегулятор нужен. На нем выставляете температуру отключения в районе +5°C. Затраты на подогрев трубопровода падают в разы. При этом значительно увеличивается срок службы греющих кабелей — они имеют определенный ресурс рабочих часов. Чем меньше они работают, тем дольше будут вам служить.
Греющий кабель для водопровода — схема подключения к терморегулятору
При установке системы обогрева водопровода с терморегулятором, надо будет установить и датчик температуры. Тут есть сложность. Его надо поставить на трубу так, так, чтобы на него не влияла температура от нагревателей. То есть, от трубы его теплоизолировать не надо, а от кабелей — надо.
Сам терморегулятор желательно установить в помещении. Его подключают к домовому через защитный автомат и, желательно, УЗО. Потребляемая мощность у обогревательного кабеля небольшая, потому номинал автомата можно взять порядка 6А, номинал УЗО выбираете ближайший больший, а то утечки, желательно, 30 мА.
Подключают греющий кабель для водопровода к соответствующим разъемам на корпусе терморегулятора. Если веток несколько, их запаралеливают. На соседние контакты подключается датчик температуры. На каждом терморегуляторе есть маркировка, по которой понятно, что и куда надо подключать. Если маркировки нет — лучше купите другой: работоспособность данного экземпляра очень сомнительна.
Нагревательные кабели - специфический вид кабельных изделий, преобразующих электрическую энергию в тепловую в целях нагрева и выполняющих функцию приемника электрической энергии, а не передающей линии. Нагревательные кабели значительно отличаются от обычных кабелей и проводов, назначение которых передавать электрическую энергию с наименьшими потерями и с незначительным падением напряжения не длине линии (обычно не более 5%).
Нагревательный кабель используется в виде нагревательных секций, т.е. отрезков определенной длины, причем на этой длине происходит полное падение приложенного напряжения. Следовательно, нагревательную секцию следует рассматривать как обычный приемник электрической энергии (как один из видов электрических нагревательных элементов).
Длина кабельных нагревательных секций обычно колеблется от нескольких метров и до нескольких сотен метров.
Отрицательный для обычных кабелей эффект рассеяния части передаваемой энергии в виде тепла используется как полезный в нагревательных кабелях. Причем преобразование электрической энергии в тепло происходит самым оптимальным и экономичным способом. Преобразование полное, бесшумное, без использования дополнительных веществ (топлива, окислителя).
Нагревательные кабели имеют достаточно развитую номенклатуру и находят применение в самых разнообразных установках и устройствах. Но все же они относятся к своеобразным кабельным изделиям и в специальной литературе практически отсутствуют работы по конструированию, расчету и применению нагревательных кабелей.
Виды кабелей по схеме тепловыделения
Резистивные линейные - нагревательные кабели, в которых выделение тепла происходит за счет эффекта Джоуля-Ленца при прохождении электрического тока по нагревательной жиле. Кабель конструируется таким образом, чтобы в нагревательной жиле имело место полное падение приложенного напряжения, но при этом не происходил перегрев элементов кабеля выше допустимых значений.
Длина нагревательной секции обычно составляет от нескольких до сотен метров. Кабели данного типа могут иметь одну, две или несколько параллельных нагревательных жил, имеющих линейную или спиральную форму. Произвольная резка кабеля по длине недопустима.
Тепловая мощность резистивных линейных кабелей при нагреве незначительно уменьшается, причем величина изменения зависит от величины температурного коэффициента сопротивления материала нагревательной жилы. Наименьшие изменения сопротивления наблюдаются у сплавов высокого сопротивления (ТКр+0,0001), наибольшие у меди (ТКр+0,004)
Резистивные зональные нагревательные кабели по принципу действия не отличаются от предыдущих, но коренным образом отличаются по конструктивному исполнению. Они содержат две параллельных изолированных токопроводящих жилы.
Изоляция токопроводящих жил имеет периодически расположенные «окна», смещенные друг относительно друга с заданным шагом (обычно около 1 м). Поверх этих двух жил накладывается тонкая проволочная спираль из сплава высокого сопротивления.
В «окнах» спираль замыкается на токопроводящие жилы, в результате кабель представляет набор подключенных параллельно к токопроводящим жилам сопротивлений (резисторов). На каждом из них имеет место полное падение приложенного напряжения. Зональный кабель удобен тем, что он может быть разрезан в любом месте. Минимальная длина нагревательной секции - 1,5 - 2 м.
Максимальная длина определяется сечением токопроводящих жил и линейной мощность. Поскольку нагревательный элемент резистивных зональных кабелей выполняется из сплавов высокого сопротивления, их мощность практически не зависит от температуры, поэтому их называют также кабелями постоянной мощности.
Имеют конструкцию, частично сходную с конструкцией резистивных зональных кабелей. Они также содержат две параллельные токопроводящие жилы, но не изолированные. Токопроводящие жилы либо заключены в полимерную проводящую матрицу, либо соединяются через спиральные полимерные проводящие нити.
Эффект саморегулирования достигается за счет того, что тепловыделяющий элемент кабеля, выполненный из полимерного проводящего материала, значительно увеличивает свое сопротивление при нагреве. Величина ТКр проводящего полимера достигает 0,05-0,075, т.е в 12-18 раз больше, чем у меди.
Индуктивные нагревательные кабели в своей конструкции содержат ферромагнитные элементы, а токопроводящие изолированные жилы наложены вокруг ферромагнитных элементов в виде обмотки, индуцирующей в сердечнике переменный магнитный поток. Эффект тепловыделения достигается как за счет резистивных потерь в обмотке, так и за счет резистивных потерь в сердечнике, возникающих от наведенных токов.
Соотношение тех и других потерь определяется конструкцией кабеля. Потери в сердечнике могут составлять 80-20% общих потерь в кабеле. В первом случае потери в обмотке невелики, и она незначительно нагревается за счет собственных потерь, что позволяет получить заметно большую, по сравнению с резистивными кабелями, линейную мощность.
Метод обогрева трубопроводов с помощью «СКИН-эффекта» также может рассматриваться как один из вариантов индуктивного кабеля. В этом случае роль индуктирующей обмотки выполняет изолированная жила большого сечения, а роль индуктора - стальная труба, в которой эта жила расположена. Тепло выделяется как в жиле, так и в трубе за счет наведенных вихревых токов.
Области применения нагревательных кабелей
Устройства, в которых используются нагревательные кабели, могут разительно отличаться друг от друга по размерам, рабочей температуре и тепловой мощности. Поэтому диапазон областей применения нагревательных кабелей очень широк.
Обогреваемые одежда, одеяла, коврики - электрические одеяла и пледы, грелки, сидения с подогревом, обогреваемая одежда и обувь. Как правило, имеют небольшую мощность (10 - 50 Вт) и рабочую температуру, безопасную для человека, т.е. не выше 50° С. В эту же группу могут быть отнесены бытовые нагреватели малой мощности: подогреватели детского питания, размораживатели холодильников, использующие нагревательные кабели.
Системы обогрева помещений - в них нагревательные кабели используются как тепловыделяющий элемент, более или менее равномерно размещенный по площади помещения. В случае необходимости кабели могут монтироваться на стенах и на потолке. Наилучший вариант установки кабелей с точки зрения условий теплоотдачи, накопления тепла, сохранности и безопасности - это установка кабеля в толщу цементной стяжки, укладываемой под декоративным покрытием пола.
Температура на обогреваемой поверхности обычно равна 22 - 26°С, но может достигать 35°С. Удельная мощность систем обогрева через пол варьируется в диапазоне 70-150 Вт/м². Аккумулирующие системы имеют мощность до 200 Вт/м². Суммарная мощность системы может иметь весьма широкие пределы: от 100 Вт до десятков и сотен киловатт.
Антиобледенительные системы для тротуаров, открытых лестниц, пандусов . Как и в предыдущем случае кабели укладываются в толщу бетонной подосновы. Эти системы функционируют только в то время, когда на поверхность указанных объектов выпадает снег или образуется наледь.
Удельная мощность систем обогрева открытых поверхностей варьируется в диапазоне 200-350 Вт/кв.м. Суммарная мощность системы колеблется в пределах от нескольких до десятков сотен киловатт.
Сюда же относятся антиобледенительные системы для спортивных сооружений (футбольных полей, беговых дорожек, ипподромов, теннисных кортов), опасных участков транспортных магистралей (подъемов, спусков, крутых поворотов), взлетно-посадочных полос. Удельная мощность обогрева данных систем может достигать 500Вт/кв.м., а суммарная мощность - нескольких мегаватт.
Антиобледенительные системы для крыш служат для предотвращения: закупоривания льдом путей стока воды, образования сосулек и для удаления снега и льда с опасных участков. Нагревательные кабели размещаются вдоль путей стока воды, в водосточных трубах, на карнизах, водометах, на ендовах и примыканиях.
Используемые в этих системах нагревательные кабели имеют, как правило, линейную мощность 25 и более Вт на метр. Суммарная мощность системы зависит от конструкции и размеров крыши у конкретного здания и колеблется от 1-2 до нескольких сотен киловатт.
Температура на поверхности антиобледенительных систем в отсутствие снега и льда и при отрицательной температуре окружающего воздуха обычно составляет +5 - 7° С. В процессе плавления снега и льда температура поверхности только на доли градуса превышает 0°С. При температуре окружающего воздуха выше +5° С антиобледенительные системы отключаются за ненадобностью.
Системы обогрева трубопроводов и резервуаров . Трубопроводные системы отличаются большой протяженностью и разветвленностью и для их обогрева как нельзя лучше подходят нагревательные кабели. На практике, как правило, имеют место два типа систем обогрева - предотвращающие замораживание и поддерживающие на трубе температуру выше нормальной (выше +20° С). Основное назначение систем обоих типов - компенсация потерь тепла от трубы (или резервуара) в окружающую среду.
Нагревательные секции монтируются поверх трубы (резервуара) и все вместе закрывается тепловой изоляцией. Линейная мощность систем обогрева трубопроводов обычно равна 10-60 Вт/м. Суммарная мощность системы зависит от длины трубопровода, Удельная мощность систем обогрева резервуаров равна 10-80 на 1 кв.м. Обогреваемой поверхности, а суммарная зависит от размера резервуара.
Назначение систем, предотвращающих замораживание - исключить образование ледяных пробок и разрыв трубопроводов, поэтому на трубе достаточно поддерживать +5° С. Системы поддержания температуры могут весьма значительно различаться по требуемой температуре на трубе (резервуаре): для транспортировки нефти и многих водных растворов достаточно +40° С, а для битума требуется 160-180° С.
Системы обогрева технологического оборудования отличаются большим разнообразием по назначению, требуемым температурам, удельным мощностям и разрабатываются на основе индивидуального подхода.
|
Назначение системы |
Температура, °С |
Удельная мощность, Вт/кв.м. |
Суммарная мощность, кВт |
|
Тепловые барьеры в камерах промышленных холодильников |
|||
|
Обогрев антенн спутниковой связи |
|||
|
Обогрев ванн обезжиривания |
|||
|
Обогреваемые линии изготовления бетонных изделий |
|||
|
Обогрев плит прессов |
|||
|
Обогрев цилиндров и головок литьевых и экструзионных машин |
Одного нагревателя 0,5-2 |
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:
- Использование такого обогрева целесообразно, как по всей длине трубы, так и на отдельных участках подверженных чрезмерному охлаждению;
- Экономически более выгодно применять саморегулирующий кабель обогрева, чем его резистивный аналог;
- Обогревая саморегулирующим проводом крупные узлы (задвижки, фильтры, краны), можно не бояться перехлестов;
- Эластичность кабеля позволяет монтировать его, как снаружи, так и внутри трубы, не вызывая перегибов;
- Цена самогреющего кабеля для водопровода зависит от его мощности и фирмы производителя.
- 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:
- двух параллельных проводников из многожильного медного провода;
- матрицы прямоугольной формы, в которую запрессованы медные жилы;
- двух слоев изоляции;
- медной оплетки, выполняющей роль экрана и отражателя тепла;
- 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:
- произвести измерения длины участка водопровода, который нуждается в обогреве;
- отмерить необходимую длину кабеля, установить муфту с сальником, а конец кабеля, вводимый внутрь трубы надежно заизолировать;
- изолированный конец нагревательного кабеля вводится внутрь трубы водопровода с максимальной осторожностью, чтобы не повредить изоляцию;
- подогревающий кабель для водопровода, проходящий через уплотнительный сальник муфты, подключить к источнику электропитания – розетке, распределительной коробке или к автоматической системе управления;
- 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:
- если для водопровода используются полипропиленовые водопроводные трубы, то рекомендуется перед монтажом греющего
кабеля обмотать их алюминиевой фольгой для равномерного прогрева и экономии тепла; - если закрепленный на водопроводных трубах кабель сверху обмотать алюминиевым скотчем сплошным слоем, то он обеспечит защиту и дополнительный слой теплоизоляции кабеля;
- система обогрева в обязательном порядке должна снабжаться УЗО (система защитного отключения);
- 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.
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:
- 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.
- 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.
- 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.