Мощность одного метра саморегулирующего кабеля

Экономия энергопотребления греющего кабеля

При использовании системы кабельного обогрева часто встает вопрос об экономии энергопотребления. Поговорим о том, что такое номинальная мощность кабеля, что такое расчетная мощность кабеля и что такое энергопотребление.

Номинальная мощность греющего кабеля

Для греющего кабеля понятие номинальная мощность определяется как удельная мощность (мощность одного метра кабеля) умноженная на длину секции (отрезка кабеля):

Р_ном = Р_уд * L , например, кабель мощностью 16 Вт/м при длине 5 м будет иметь номинальную мощность 80 Вт.

Расчетная (стартовая) мощность греющего кабеля

Расчетная мощность высчитывается по данной формуле – номинальная мощность, умноженная на стартовый коэффициент:

Расчетная мощность кабеля (стартовая мощность кабеля)- мощность, которую кабель потребляет при подаче питания. Особенность саморегулирующего кабеля в том, что у него существует так называемые стартовые токи. Время от старта греющего кабеля до выхода на номинальный режим работы кабеля составляет примерно 5-10 минут. Мы в своих расчетах применяем коэффициент стартового тока равный 3. Также, по величине стартового тока подбирается пускозащитная аппаратура, подбираются кабельные линии и автомат. Расчетную мощность также можно назвать пиковой, так как она длится не значительное время, буквально несколько секунд.

Электропотребление

Величина электропотребления высчитывается по данной формуле:

Данное электропотребление для греющего кабеля достаточно значительное.

Методы снижения электропотребления греющего кабеля

Использование терморегулятора

Несмотря на то, что греющие кабели саморегулирующиеся использование терморегуляторов в составе системы управления позволяет значительно экономить электроэнергию. Особенно это актуально на системах обогрева трубопровода, кровли, резервуара. В качестве терморегулятора также можно использовать специализированные контроллеры, которые предназначены для регулирования температуры.

Для обогрева бытовых труб : ЦРТ01-М, РТ-820, РТМ.

Для обогрева кровли : АРТ19-16К, РТМ2000, ТР Метео-01 и другие.

Также можно использовать более эффективные специально-разработанные устройства, которые помимо температуры измеряют другие параметры (например, датчики осадков). И по совокупности этих параметров система включает либо выключает электрообогрев.

Использование кабеля меньшей мощности

К примеру, для обогрева трубопроводов если не провести расчёт тепловых потерь, удельная мощность на метр будет избыточна. Для утепленных бытовых труб, закопанных в землю чаще всего используется саморегулирующийся греющий кабель мощностью 16 Вт/м без оплетки (Samreg, SRL и другие).

Использование двух тарифного счетчика

Есть счетчики день/ночь, у них цена днем выше, ночью ниже. Для обогрева полов, каких-нибудь конструкций можно использовать большую часть ночью. И таким образом, мы в денежном эквиваленте будем тратить меньше.

Источник

Сколько потребляет греющий кабель: основные моменты

Вопрос, сколько потребляет греющий кабель, интересует каждого, кто подумывает об утеплении водопровода или канализации на своем участке. Сразу скажем, что защитить инженерную систему от замерзания таким способом будет стоить не слишком дорого. Восстановление лопнувшей трубы в любом случае потребует значительно больших затрат, чем подобная «абонентская» плата.

Описание

Главная характеристика, определяющая уровень потребления электроэнергии – мощность греющего кабеля на метр. Чем она выше, тем значительнее расходы. Различают две разновидности данного устройства:

Изделия первого типа меняют свои рабочие параметры в зависимости от температуры окружающей среды. Чем теплее вокруг, тем ниже уровень обогрева, и наоборот. Резистивный провод расходует электричество одинаково, поэтому его нужно регулярно выключать из сети.

Сколько потребляет греющий кабель электроэнергии в час, зависит и от его месторасположения. Если монтаж произведен внутри трубы, провод должен охватывать всю длину канала. Важно правильно подобрать мощность, чтобы не повредить стенки. Естественно, при наружном обогреве тоже нужно быть максимально внимательным в расчетах, тем более что здесь используют более энергоемкие устройства.

Факторы, оказывающие влияние

Мощность провода находится в пределах от 5 до 150 Вт/м. В зависимости от рабочей температуры изделия делятся на высоко-, средне- и низкотемпературные. В бытовых целях применяют только модели последнего типа. Максимальная температура греющего кабеля составляет 65°С, но к этому показателю они обычно даже близко не подходят. Разве что в случаях, когда речь идет не о водопроводе, а каком-нибудь другом объекте. Уровень потребления определяется такими факторами:

• диаметр трубы и толщина слоя теплоизоляции;
• температура воды, движущейся по каналу;
• длина провода и его мощность;
• погодные условия (температура, сила ветра, и др.);
• месторасположение провода.

Мощность и температура

Мощность саморегулирующегося греющего кабеля, используемого для бытовых водопроводных систем, редко превышает 25 Вт/м. Когда речь идет о внутреннем проводе для трубы, установленной в земле, обычно хватает 5 Вт/м. Если аналогичная магистраль обогревается снаружи, показатель возрастает до 10 Вт/м и дальше. Каналы, расположенные на открытом воздухе, требуют мощности от 20 Вт/м. Вне зависимости от положения трубы и провода, необходимо использовать изоляционный материал толщиной от 3 мм.

При какой температуре включать греющий кабель? Ответ на этот вопрос зависит исключительно от вас. Специалисты рекомендуют начинать обогрев уже при +5°С. Если у вас саморегулирующееся устройство, лучше включать его при первых признаках серьезного осеннего похолодания. С резистивными моделями менее удобно, так как они не оптимизируют потребление энергии. В любом случае, стоит активизировать систему заранее, чтобы она находилась в рабочем состоянии. До какой температуры нагревается греющий кабель саморегулирующийся, зависит от его характеристик. Если погода не будет ухудшаться, он будет использовать только минимум электричества. С окончательным приходом весеннего тепла любой провод, естественно, нужно отключать.

Пример расчета

Невозможно сказать точно, сколько потребляет саморегулирующийся нагревательный кабель в месяц, так как этот показатель напрямую зависит от температуры воздуха. Тем не менее попробуем получить определенное представление на конкретном примере провода с номинальным потреблением 16 Вт/м. Устройство устанавливается снаружи трубы диаметром 25 мм и протяженностью 12 м.

Такой греющий кабель при температуре нагрева 10°С потребляет до 192 Вт (16х12). Учитывая слой теплоизоляции, показатель можно смело разделить надвое. Для простоты расчета договоримся, что нашему проводу требуется 100 Вт или 0,1 кВт. Если у нас бесперебойно работающий греющий кабель потребление электроэнергии составит 72 кВт⋅ч в месяц. Для Москвы одноставочный тариф равен 5,04 руб. Умножаем его на 72 кВт⋅ч и получаем 362,88 руб. в месяц. Для жителей других городов аналогичная услуга обойдется в 2-2,5 раза дешевле.

Естественно, это пример очень приблизительного расчета. Не забывайте о том, что мы взяли практически максимальные показатели. Если вы хорошо утеплите трубу, а погода не будет требовать обогрева на полную мощность, расходы существенно сократятся. Когда речь идет о достаточно протяженном трубопроводе, значительную помощь в вопросе экономии окажет такой прибор, как термостат. Если вы хотите узнать больше о том, что такое греющий кабель, сколько ватт на метр он должен давать для оптимального обогрева конкретного объекта и другие нюансы этого вопроса, наш сайт в Москве с удовольствием вам поможет.

Источник

Сколько потребляет греющий кабель?

Греющий кабель — расчет потребления (расхода) электроэнергии.

Как рассчитать потребление греющего кабеля?

Сколько будет стоить обогрев труб греющим кабелем в месяц?

Можно рассчитать, однако цифры получатся всё же приблизительные, так как реальное потребление зависит от толщины теплоизоляции, силы мороза, скорости ветра, температуры воды, поступающей в трубу.

Рассмотрим на примере саморегулирующего греющего кабеля Heatus 16GSR2 с номинальным потреблением 16 ватт на метр, для трубы 32 диаметра длиной 10 метров:

Номинальное потребление греющего кабеля (на воздухе при 10С) = 16 Ватт на метр,
Номинальное потребление 10 метров кабеля составит 160 ватт,
Реальное потребление саморегулирующегося кабеля, работающего под теплоизоляцией, в 2-3 раза меньше. возьмем в 2 раза: 160/2=80 ватт.
80 Ватт в киловаттах это 0,08 КВт.
Часов в месяце: 24*30=720,
При постоянном включении расход электроэнергии в месяц составит 57,6 КВт*ч (0,08КВТ*720Часов)
умножаем на свой тариф, (например, стоимость киловатт часа в Самаре примерно 3 рубля), получаем 172,8 рубля в месяц.
В разы уменьшить расход электроэнергии можно, увеличив слой теплоизоляции и используя термостат для труб.

То есть обогрев трубы 10 метров обойдется не более 173 рублей в месяц при условии постоянного включения, не использования термостата, мороза 15-25С и посредственной теплоизоляции.

Источник

Пусковой ток греющего кабеля

Пусковой (стартовый) ток – это максимальный ток, возникающий в момент подачи питания на систему. Этот параметр необходимо учитывать при проектировании, а точнее — при расчете максимальной длины отрезков кабеля.

От чего зависит стартовый ток

• Температуры включения . Чем ниже температура окружающей среды, при которой происходит включение системы обогрева, тем выше пусковой ток и тем больше стартовая мощность.
• Длины нагревательного кабеля . Чем больше длина секции, тем больше СТ системы. Для резистивного кабеля он определяется внутренним удельным сопротивлением Ом/м нагревательной жилы и рассчитывается, и контролируется при изготовлении секции на заводе. Саморегулируемый нагревательный кабель можно условно представить как множество параллельных резистеров (сопротивлений), подключенных к одному источнику питания. Сопротивление будет уменьшаться при увеличении длины линии, и, соответственно, увеличится пусковой ток.

От чего зависит величина стартового тока

Мощности греющего кабеля. Чем больше удельная мощность кабеля (Вт/м), тем больше СТ.

Особенности конструкции нагревательного кабеля. Резистивный греющий кабель из-за особенности конструкции имеет небольшой СТ, который на несколько процентов превышает рабочее значение тока.

Саморегулируемый кабель имеет достаточно большой СТ, который может увеличиваться в 1.5 -5 и более раз от своего рабочего значения. Причина — использование в конструкции проводящей матрицы с PTC-коэффициентом, меняющей свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды.

В «холодном» состоянии кабель имеет небольшое сопротивление, которое к тому же зависит от температуры окружающей среды. При подаче питания на кабель, он начинает разогреваться, его сопротивление начинает расти, ток в цепи питания уменьшается. Коэффициент стартового тока зависит от компонентного состава и применяемых технологий при производстве матрицы кабеля.

У каждой марки нагревательного кабеля своя величина стартового тока. Производители редко указывают эту информацию в технических характеристиках. Этот параметр является условной величиной и при различных условиях один и тот же кабель может иметь разное значение СТ. Аналогично производители саморегулирующегося кабеля не нормируют его удельное сопротивление Ом/м.

График зависимости СТ кабеля Samreg-40-2CR* от температуры окружающей среды

*график построен на основе испытаний

Пиковая нагрузка приходится на первые 3-30 секунд после включения, в этот момент СТ может превышать номинальное значение в 2-5 раз. Примерно через 5-10 минут происходит полная стабилизация и выход греющего кабеля на номинальную мощность.

Расчет пускового тока греющего кабеля

Грубо рассчитать максимальный пусковой ток нагревательной секции можно исходя из общей длины греющего кабеля в системе и его удельной мощности.

Пример расчета максимального стартового тока греющего кабеля

Имеется секция саморегулирующегося кабеля удельной мощностью 30 Вт/м и длиной 50 м. Номинальная мощность секции при температуре +10°С составляет Pном=30Вт/м*50м=1500Вт. Это мощность уже разогретой секции. Если на кабель в «холодном» состоянии подать питание, то его мощность будет в несколько раз выше номинального значения. Для расчетов мы принимаем коэффициент стартового тока равный 2.5-3 для кабелей марки Samreg и Alphatrace. Коэффициент определен в ходе экспериментов с кабелем данных марок, а также изучения их физических и электротехнических свойств. У греющих кабелей иных производителей данный коэффициент может отличаться как в большую, так и меньшую сторону.

Тогда, стартовая (пусковая) мощность в нашем примере равна Pпуск=3хPном=4500Вт, пусковой ток Iпуск=4500/220=20,45 А.

По найденному значению СТ осуществляется выбор автоматических и дифференциальных выключателей для защиты нагревательной секции, а также тип и сечение силового питающего кабеля. Для секции, приведенной в примере, необходим дифференциальный автомат на номинальный ток Iном=25А с дифференциальным током Iут=30мА

Способы уменьшения стартового тока

Большая величина СТ является нежелательной для питающей сети, так как приходится использовать автоматы с большим номинальным током. Кроме того, подбирается силовой кабель увеличенного сечения.

Существует несколько способов снижения СТ системы:

Последовательное подключение

Последовательное подключение к питающей сети нагревательных секций , которое обеспечивается с помощью установки реле выдержки времени. Это устройство применимо в системе, состоящей из нескольких линий (нагревательных секций). Оно позволяет включать каждую линию с определенным временным интервалом (обычно около 5 минут). При данном способе подключения ток в нагревательной секции уменьшится до рабочего (номинального значения) через 5 минут после подачи питания. После этого можно осуществлять включение следующей линии. Таким образом, суммарный СТ всей системы обогрева равен:

где Iном1, Iном2… — номинальные токи нагревательных секций соответственно 1ой, 2ой и т.д.

Iпуск.n – СТ секции, которая включается в сеть последней.

Чем больше секций включается по такой схеме (т.е. чем больше ступеней включения), тем больше пусковой ток будет стремиться к номинальному току для данной системы. Так, если по такой схеме включить хотя бы 3 группы (одна группа включается напрямую, 2 другие через реле времени через 5 и 10 минут соответственно) при условии равномерного распределения мощностей по группам, то пусковой ток можно снизить почти на 50%.

Пример принципиальной схемы шкафа управления с реле времени

Видео применения реле времени для последовательного включения линий обогрева

Устройство плавного пуска

Устройство в течение всего времени холодного запуска системы (порядка 10-12 минут) поддерживает значение тока на уровне не выше номинального. В этом случае можно использовать силовые и дифавтоматы, рассчитанные на номинальный ток секции. Кроме того, не придется применять питающий кабель с увеличенным сечением. Принцип работы устройства подробно описан в паспорте.

Согласно максимальной стартовой мощности подбирается также силовой кабель подходящего сечения.

Подбор сечения силового кабеля для системы обогрева

Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности с медными жилами

Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности с алюминиевыми жилами

Неправильный расчет СТ приводит к выходу из строя системы защиты и управления, что может стать причиной аварийных ситуаций на обогреваемом объекте.

Проблемы из-за неправильного расчета пускового тока

Наиболее частые проблемы, возникающие по причине неправильного расчета пускового тока и в соответствии с этим неправильного выбора оборудования:

Срабатывания автоматов защиты и иных защитных устройств

Срабатывания автоматов защиты и иных защитных устройств при включении системы обогрева из «холодного» состояния. Фактически автоматы защиты нагревательных секций выключатся в первые 10-100 секунд после подачи на них питания. Автомат отключается по перегрузке, срабатывает его тепловой расцепитель. Автомат может работать некоторое время в режиме перегрузки, но ввиду затяжного характера процесса снижения СТ, его запаса не хватает. Для устранения этой проблемы приходится выбирать автомат на большее значение номинального тока.

Данная проблема может быть не выявлена на этапе тестирования или запуска системы, так как максимальный пусковой ток увеличивается при понижении температуры окружающей среды. Если систему тестировали до наступления минимальных температур ошибка возникнет только при включении системы в холодное время года (например, в мороз).

Перегрев силового кабеля

Перегрев силового кабеля возникает по причине неправильного подбора его сечения. Из-за большой длительности пускового процесса греющего кабеля высокое значение СТ нагревает жилы силового кабеля. При этом кабель может расплавиться, возникнуть короткое замыкание и даже пожар на объекте обогрева.

При расчетах системы обогрева необходимо помнить, что в первую очередь максимальный стартовый ток зависит от длины секции кабеля.

Превышение допустимой длины приводит не только к увеличению СТ, но и к преждевременному износу системы.

Источник