Греющие кабели — что учесть при выборе и как правильно установить

Греющий кабель – это уже далеко не новая технология, он используется повсеместно и в основном у тех людей, кому надоело «воевать» с замершими трубами водопровода, сосульками на кровле или с наледью на крыльце или веранде.

Подробный обзор

Виды греющего кабеля

Существует два вида греющего кабеля – это саморегулирующийся и резистивный.

  • У саморегулирующегося кабеля основным элементом считается матрица, которая меняет свое сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды, вследствие чего меняется и мощность кабеля, чем выше температура окружающей среды, тем меньше кабель потребляет электроэнергии.
  • У резистивного кабеля нет никакой матрицы, основным элементом считается одна или две токопроводящих жилы, которые с постоянной мощностью греют требуемый объект.

Технические характеристики

Выбор вида греющего кабеля и расчет мощности

В соответствии с различными потребительскими свойствами, существуют три основных вида терморегулируемого провода по мощности и назначению теплопотребления.

  • Кабель с максимальной температурой до 70 градусов
  • До 105 градусов
  • До 135 градусов

Повышение мощности и высоты температуры достигается за счет использования медных сердечников различного диаметра.

Маркировка

  • D — применяется для маркировки низкотемпературного варианта
  • Z — среднетемпературный
  • Q — вариант с максимальной температурой (обычно дополнительно маркируется красным цветом изоляции)
  • F — антикоррозийная обработка

Для изоляционного покрытия используются огнеупорные полиэтилены и фторэтилен.

По поводу работы с медным проводом. Медь — идеальный токопроводящий материал, медная проволока отличается пластичностью и гибкостью.

Поэтому при работе с кабелем с медным сердечником важно не допустить перегибов и возможности физического истирания.

Как рассчитывается мощность?

В соответствии с номинальной мощностью, классом напряжения и по классу теплоотдачи. То есть вы можете посмотреть таблицу мощности и энергопотребления для каждого типа кабеля.

Устройства саморегулирующего кабеля в разрезе

Тепловыделение линейного типа для саморегулирующегося провода от 6 до 100 ватт на метр.

Если считать навскидку, по усредненным параметрам при практическом использовании, обогрев 1 метр провода обойдется примерно в 30 ватт. Очень желательно подключение через отдельный трансформатор. Быть может вас заинтересует разводка воды в частном доме внешняя и внутренняя разводка труб и монтаж своими руками.

На этой странице читайте про кессон для скважины своими руками.

Преимущества и недостатки

Плюсы:

  1. Не требует сложных расчетов при монтаже. Это позволяет значительно сэкономить на проекте.
  2. Не требует регулировки температуры. Свои функции он выполняет без участия человека.
  3. На разных участках, температура увеличивается только при необходимости. За счет этого значительно сокращается потребление электроэнергии.
  4. Устойчив к перепадам температуры и к химическим воздействиям.
  5. Никогда не перегорает. Абсолютно пожаробезопасен.

Единственный недостаток — это его стоимость.

Стоимость саморегулирующего намного превышает стоимость резистивного. Но это впечатление обманчиво. Огромный срок службы и экономичное электропотребление позволяет окупить все первоначальные затраты.

Техническая сторона

Если перейти от лирики к физике, идея о саморегулирующемся теплом полу стремительно идёт ко дну.

  • Во-первых, регулировка такого пола будет задачкой со звёздочкой: матрица настроена на собственные режимы работы, на конкретные показатели отдачи в конкретных условиях. Резистив с регулятором позволяет управлять температурой с точностью до 0,1 градуса, а тут чтобы как-либо повлиять на работу пола, придется долго приноравливаться и учитывать условия среды.

  • Во-вторых, и этот пункт значительно важнее, полупроводниковая матрица в сердце саморегулирующегося кабеля со временем выгорает. Видели гарантию на тёплые полы в 25 лет, в 50 лет? Забудьте про подобные цифры, работая с самрегом. Качественный кабель проработает пять или даже десять лет, но ширпотреб может потерять за первый год до 30 процентов мощности!

Что делать?

Закладывать вдвое-втрое больше кабеля? Заранее рассчитывать теплый пол на 5 лет? Увы, это техническое противоречие в данный момент ставит крест на применении самрега в теплых полах — где нужна десятилетняя гарантия надежности и минимальные трудности в эксплуатации.

Читайте также:  Дополнительное армирование плит перекрытий

Саморегулирующийся кабель и так популярен в строительстве, это оптимальное решение для обогрева труб, кровли, различных механизмов и технологических процессов. Антиобледенение без строгого контроля за температурой — вот основная сфера применения самрегов на данный момент.

Как-нибудь мы поговорим и об «эффекте саморегуляции«, о котором периодически рассказывают производители пленочного теплого пола. Если вкратце, это очередная маркетинговая уловка некоторых производителей, которую очень легко развеять с минимальными знаниями физики.

Инфракрасные антиобледенительные системы

Технология использования инфракрасных обогревателей для борьбы с наледью появилась недавно и пока не получила широкого распространения. Нагревательные панели и пленки устанавливаются на внутренней поверхности кровли. Это значительно упрощает монтаж и снижает риск поражения электрическим током.

Преимущества инфракрасных обогревателей кровли:

  • простота монтажа — обогреватели можно установить своими руками;
  • возможность установки на участках сложной конфигурации;
  • низкое энергопотребление;
  • экологичность и безопасность.

Преимущества

Плюсы обогревания труб электрическими проводами:

  • Устройство является надежным. При правильном монтаже кабельного отопления система способна работать в стабильном режиме достаточно продолжительный период времени;
  • Безопасным, т. к. греющий элемент не контактирует с трубопроводом;
  • Считается универсальным. В основном кабель прокладывается вне дома, но если есть необходимо он может быть обустроен и внутри;
  • Легкая эксплуатация. Нужно просто закрепить провод на трубопроводе и включить в розетку;
  • Экономичным. Благодаря автоматической регулировке работы затраты на эксплуатацию значительно снижаются.

Заметка: Провода соединяют с помощью лазерной спайки, поэтому снаружи кабель изолирован бесшовным покрытием, чем огражден от влажности и других негативных факторов. Единственный недостаток такого устройства является электро зависимость. Поэтому на главных направлениях водопровода может потребоваться дополнительное питание.

Греющий кабель саморегулирующийся для обогрева труб — параметры

В комплект любого электрокабеля входит инструкция, которая может содержать следующие его основные параметры:

Линейная мощность характеризует энергопотребление одного погонного метра кабеля. Обычное значение у электрических самонагревающихся кабелей находится в диапазоне от 15 до 35 Ватт.

Максимальная температура оболочки под напряжением показывает, до какой температуры может нагреваться оболочка, к примеру показатель в 65 °С является оптимальным для всех устройств.

Длина. Кабельный нагреватель может выпускаться фиксированной длины от одного до сотен метров.  Некоторые производители связывают его протяженность с потребляемым током, указывая максимальный показатель для стандартных значений срабатывания защитных устройств-автоматов в 6, 10, 16, 20, 25, 32 Ампер. Понятно, что чем больший ток может подавать электрическая сеть, тем большей длины провод можно использовать под обогрев трубопроводов.

Степень защиты наружной оболочки. Если рассмотреть, к примеру, кабель с обозначением IP 67, то первая цифра 6 означает полную защищенность устройства от пыли, контакта с инструментом, токопроводящими материалами, человеком.

Вторая цифра 7 обозначает защиту при кратковременном погружении кабеля в воду на глубину до 1 м, при этом постоянное нахождение устройства в воде не предусмотрено.

Если второй цифровой показатель 8, то изделию разрешено погружаться под воду на глубину не более 1 м на время до 30 минут (теоретически оно может работать в постоянно погруженном режиме).

Электрическое сопротивление. Иногда в характеристиках указывают электрическое сопротивление кабельной изоляции в мегаомах на метр и экранной оплетки в омах на километр, данные являются не слишком важными для потребителя.

Минимальная и максимальная температура монтажа. Показатель предусмотрен для экстремальных ситуаций, которые не так часто встречаются в реальной жизни, к примеру нижний температурный порог принимают в — 30 ° С или — 40 °С, а верхний предел достигает + 85 °С.

Гарантийный и срок службы. При покупке следует выбирать изделия с наивысшим гарантийным и эксплуатационным сроками, во некоторых моделях последний показатель достигает 25 лет при среднем сроке аналогов в 5 лет.

К недостаткам саморегулируемого кабеля относят большой пусковой ток и долгое время разогрева.

Рис. 7 Типовые кабельные параметры на примере марки ТСК

Саморегулирующий греющий кабель: виды, устройство и принцип работы, преимущества, область применения, критерии выбора, особенности монтажа

В современных технологиях растёт популярность использования греющего кабеля.

Основное его предназначение заключается в предотвращении замерзания отдельных участков путём излучения тепла.

На рынке представлено три вида, отличающихся принципом работы, конструктивными элементами и стоимостью.

Посмотрите видео об особенностях греющих кабелей

Виды греющих кабелей

Резистивный представляет собой длинную греющую систему, которую нет возможности укоротить. В роли нагревательных элементов выступают проводники тока.

Читайте также:  (+90 фото) Крыши частных домов красивые идеи и функциональные решения

Зональный представляет параллельные жилы, по которым поставляется ток. Между жилками наматывается проволока с высоким сопротивлением, которая и является греющим элементом. Нагрев осуществляется благодаря зональным соприкосновениям проволоки и одной из токопроводящих жил.

Саморегулирующий кабель представляет «интеллектуальную» конструкцию, состоящую из двух медных токопроводящих жил и греющей матрицы, размещённой между ними. Матрица является полупроводником, наделена способностью изменения свойств при малейших изменениях температуры окружающей среды.

Резистивные и зональные кабели имеют более простые устройства. Невысокая стоимость даёт возможность применять их для бытовых нужд: системы теплого пола, обогрева труб диаметром не более 40 мм и др. Саморегулирующий вид хоть и обходится дороже, окупается быстро благодаря техническим характеристикам.

Устройство и принцип работы греющего кабеля

Кабель состоит из следующих элементов:

— внешней защитной оболочки;

— металлической стандартной оплётки;

— медных проводников, скрученных между собой;

— проводящей матрицы, осуществляющей саморегуляцию температуры нагрева.

Матрица выполнена из полимера на углеродной основе. Представляет собой непрерывно греющий элемент, но с функцией изменения температурного режима. Внешняя оболочка бесшовная, что предотвращает попадание внутрь влаги повреждение конструкции от механического воздействия.

При снижении температуры воздуха матрица меняет свои свойства за счёт увеличения выделяемой тепловой мощности. Медные проводники обеспечивают беспрерывное напряжение по всей длине кабеля. Термопластичная оболочка создаёт барьер от внешнего воздействия на рабочие элементы. А металлическая оплётка выполняет функцию заземления, экранирования и жёсткой защиты. В основу принципа работы заложена инновационная технология PTC – Positive Temperature Coefficient.

Преимущества греющего кабеля

— режим подогрева изменяется самопроизвольно в зависимости от температуры воздуха;

— ограничения по длине используемого проводника составляет 150-200 м, что даёт возможность охватывать большие площади;

— разрешается резать на необходимую длину;

— при перепадах напряжения и перехлёста кабель не перегорает.

Перед установкой следует ознакомиться с недостатками для предотвращения неприятных сюрпризов:

— срок эксплуатации меньше, нежели у других видов;

— повышенная стартовая нагрузка, превышающая в 1,5 раза рабочий показатель;

— при длительном пользовании снижается мощность;

Нужно отметить, что на рынке большое количество товара китайского производства. Отличить аналог сможет только специалист, поэтому обращаться за покупкой следует к официальным представителям.

Область применения греющего кабеля

Кабель используется для обогрева:

открытых площадок, теплиц;

подъездных дорожек и др.

Критерии выбора греющего кабеля

При покупке кабеля необходимо учесть следующие факторы:

— длину нагревательной секции;

— коэффициент тепловых потерь при монтаже на трубопровод;

— способ расположения кабеля;

— расчёт увеличения требуемой длины для компенсации теплопотерь (в пределах 30%).

Особое внимание заслуживает торговая марка. В борьбе с конкурентами добросовестный производитель отдаёт предпочтение главному «оружию» – качеству своей продукции.

Особенности монтажа

Монтаж кабеля может производиться внутри трубы и снаружи.

Если установка осуществляется внутри трубы, то на выходе в тройник вкручивается специальная врезка, через которую и выходит кабель. Выводить его через запорную арматуру противопоказано.

Монтаж в трубе возможен только при соответствующих параметрах трубопровода (не менее 40 мм).

Наружный способ установки предполагает спиральное и линейное крепление. Для фиксации кабеля используются алюминиевая лента и строительные хомуты. При спиральном варианте расход греющего проводника увеличивается, однако он обеспечивает максимальную эффективность.

Один конец кабеля зачищается для соединения с электрическим проводом. Другой – герметизируется.

Если производится внешний монтаж, то кабель крепится алюминиевым скотчем, после чего поверхность изолируется специальным утеплительным материалом.

Для обустройства систем антиобледенения следует приобретать изделия с максимальной температурой нагрева 120°С (при мощности 30 Вт/м).

Оборудованная система прослужит длительный период при соблюдении правил установки и эксплуатации.

Кабель греющий: как правильно выбрать

Пожалуй, самым важным элементом системы можно считать греющий кабель. На практике выбирают между устройствами двух видов: саморегулирующимся и резистивным кабелем. Рассмотрим все минусы и плюсы использования обоих вариантов.

Особенности кабеля резистивного типа

Отличается простотой принципа работы. Внутри такого кабеля находится металлическая токопроводящая жила с высоким сопротивлением. При подаче электричества она начинает быстро разогреваться и отдает тепло обогреваемому объекту. Система с резистивным кабелем очень проста в эксплуатации и не требует больших затрат.

Устройство греющего резистивного кабеля очень просто. Основной «рабочий» элемент — нагревательная жила. Когда через нее проходит ток, она очень быстро разогревается

Кабель греющий: как правильно выбрать

Основными преимуществами использования кабеля такого типа считается отсутствие при запуске стартовых токов, низкая стоимость резистивного провода и присутствие постоянной мощности.

Читайте также:  Зачем нужны снегозадержатели, как их правильно выбрать и установить

Последнее утверждение можно отнести к спорным. Поскольку в некоторых случаях постоянная мощность будет, скорее, недостатком. Так случится, если участки системы будут испытывать потребность в разном количестве тепла. Часть из них может перегреться, а остальные, напротив, недополучат тепло.

Для регулирования степени обогрева системы с резистивным кабелем обязательно используются терморегуляторы или другие приборы. Эффективность и экономичность функционирования такой системы зависит от правильности их настройки, поэтому реальность достаточно часто бывает далека от желаемого. В этом резистивный кабель значительно уступает саморегулирующемуся.

Специалисты рекомендуют по возможности укладывать зональный резистивный кабель. Эта разновидность отличается наличием нагревательной нити из нихрома. Ее погонная мощность не зависит от размера, при необходимости кабель можно разрезать. Также к достоинствам греющего кабеля можно отнести простоту его монтажа и длительную эксплуатацию.

Кабель саморегулирующийся и нюансы его работы

Отличается более сложным устройством. Внутри такого кабеля две греющие жилы, вокруг которых находится особая матрица. Она «настраивает» сопротивление кабеля в зависимости от того, какова температуры окружающей среды. Чем она выше, тем меньше кабель греется, и наоборот, чем холоднее вокруг, тем лучше он нагревается.

Внутри саморегулирующегося кабеля находится специальная матрица, способная менять сопротивление греющей жилы в зависимости от температуры окружающей среды

Кабель греющий: как правильно выбрать

Достоинств у саморегулирующегося кабеля много. Прежде всего, для его нормальной работы не требуется монтажа комплекса приборов управления: детекторов и терморегуляторов. Система будет настраиваться самостоятельно, причем перегрева или недостаточного обогрева, как это может случиться с резистивным кабелем, не произойдет.

Саморегулирующийся провод можно разрезать. Минимальная длина отрезка – 20 см, его эксплуатационные характеристики не изменятся от длины. В процессе монтажа кабели при необходимости можно перекрещивать и даже перекручивать, они будут работать в обычном режиме. Установка и эксплуатация саморегулирующегося кабеля очень проста. Он может быть смонтирован снаружи или внутри обогреваемого объекта.

Есть у системы и недостатки. Прежде всего, это стоимость. Саморегулирующийся кабель стоит примерно в 2-3 раза дороже резистивного. При этом нужно учесть, что в эксплуатации он обойдется дешевле. Еще один минус – постепенное старение саморегулирующейся матрицы, вследствие чего со временем саморегулирующийся кабель выходит из строя.

Принцип действия

Внешний слой саморегулирующегося провода выполняется из современных пластических масс. Устойчивый к нагреву и коррозии полимерный материал надежно защищает устройство от воды, а экологически чистые полимеры позволяют использовать его внутри труб с питьевой водой.

Внутри кабеля — две шины, выполненные из меди, которая является отличным проводником и ценится за пластичность и прочность. В каждой шине — 16 скрученных жил, ее сечение — 1,25 мм². Шины вплавлены в матрицу, которая проводит ток и выделяет тепло.

Провод имеет защитную медную оплетку. Такое армирование делает его устойчивым к механическим повреждениям и воздействиям внешней среды.

Принцип действия

Электрические контуры, с помощью которых выделяется тепло, наиболее эффективно работают с понижением температуры: чем ниже температура, тем больше КПД устройства.

Тепло в кабеле производится благодаря полупроводниковой матрице, которая содержит в себе мелкодисперсный графит. Напряжение питания подается на параллельные медные проводники, между которыми и расположена матрица. За счет повышения температуры она расширяется и расстояние между графитовыми зернами увеличивается. Растет сопротивление кабеля и падает его мощность. Так происходит саморегулирование. Если температура понижается, все происходит с точностью до наоборот.

Матрица саморегулирующегося кабеля сама находит холодные, непрогретые участки. Она реагирует на любые изменения, подстраивается под температуру водопровода и уменьшает свою мощность, если труба горячая. Таким образом, можно покупать мощный кабель, не опасаясь перерасхода энергии. Вероятность перегрева такого устройства практически отсутствует.

Для технических характеристик греющего кабеля применяется следующая маркировка:

  1. D — низкотемпературный провод.
  2. Z — среднетемпературные свойства.
  3. Q — высокотемпературный (иногда обозначается красным цветом).
  4. F — кабель с антикоррозийной обработкой.

Если труба находится в разных температурных условиях (к примеру, под землей и на воздухе), следует выбирать кабель, соответствующий мощности для поверхностных работ.

Принцип действия

По температуре обогрева различают три вида провода:

  1. Низкотемпературные от 5 до 65-70 градусов — обогревают водопроводы небольшого диаметра.
  2. Среднетемпературные 105-120 градусов — подогревают жидкость в трубах среднего диаметра, используются против обледенения кровли и крыльца.
  3. Высокотемпературные 135-240 градусов — для промышленных трубопроводов большого диаметра.