Рабочая температура нагревающего кабеля

Кабель греющий саморегулирующийся: до какой температуры нагревается, как монтируется и подключается

• 30 Января, 2020
• Электричество
• Валерий Лысенко

Представьте такую ситуацию: вы пришли домой, открыли кран на кухне, а вода не течет. Январь, на улице -20 °С, водопровод замерз. Дело осложняется тем, что труба пластиковая, огнем греть ее нельзя, только строительным феном. Ситуация неприятная, но разрешимая. Чтобы такого не происходило, нужно заранее предусмотреть обогрев трубы. Как это сделать, рассмотрено в статье.

Назначение греющего кабеля

Для предотвращения описанной выше ситуации был изобретен саморегулирующийся греющий кабель для обогрева труб. Это произошло не очень давно. Патент на него выдан в 2003 году. Раньше трубы утепляли, но часто этого было не достаточно. Применение греющего кабеля избавило от множества проблем, однако утепление пока никто не отменял.

Единственная задача нагревающего кабеля поддерживать плюсовую температуру воды в водопроводе или сливе. Это предотвратит разрыв труб. До какой температуры нагревается греющий саморегулирующийся кабель? Разные производители указывают показатели от 65 °С до 100 °С.

Состоит кабель из двух медных жил, идущих параллельно. Пространство между ними заполнено токопроводящим составом, меняющим сопротивление (в зависимости от температуры). Кроме того, в конструкции кабеля предусмотрены теплостойкая изоляция, экранирующая оплетка и еще один изоляционный слой. Далее рассмотрим, до какой температуры нагревается саморегулирующийся греющий кабель.

Параметры

Диапазон рабочих температур этого изделия мы выяснили. Следует сказать, что в большинстве случаев предел составляет 65 °С. Характеристики саморегулирующегося греющего кабеля немногочисленны. Основная – это зависимость потребляемой мощности от температуры окружающей среды.

Как работает такой нагреватель? При понижении температуры на каком-либо участке трубы сопротивление между жилами понижается. В этом месте протекает больший ток, поэтому температура нагрева повышается. По этой причине производитель заявляет, что кабель саморегулирующийся. Но это не совсем верно. Регулировка нагрева происходит в небольших пределах, что отражено в таблице:

Температура окружающей среды (°С)	Потребляемая мощность (Вт/м)
0 и ниже	32.5
+5	31.5
+10	30

Как можно видеть, мощность уменьшается незначительно, хотя при плюсовых температурах нагрев должен вообще отключаться. Характеристики изделий от разных производителей отличаются, однако уменьшение мощности при нагревании не превышает 15 %. Как эту ситуацию исправить, разберемся далее.

Особенности монтажа

Монтаж саморегулирующегося греющего кабеля – процесс сложный, требующий специальных знаний. Есть два варианта установки обогрева: снаружи трубы и внутри.

Наружная проще и дешевле. В этом случае кабель прокладывается вдоль трубы. Для крепления используют пластиковые хомуты. Сверху трубу необходимо утеплить. Если этого не делать, придется использовать кабель большей мощности.

Прокладывание внутри трубы — это более сложный способ. Для его осуществления применяется специальная муфта. Она устанавливается на трубу, в которой делается отверстие. Через него кабель заводится внутрь. Материалы должны применяться только качественные. Попытка сэкономить может привести к протечкам водопровода.

До какой температуры нагревается греющий саморегулирующийся кабель в первом и во втором случаях? При наружной установке возможен перегрев и даже повреждение трубы. При внутренней прокладке это маловероятно, так как происходит непрерывное охлаждение кабеля водой. В любом случае необходима установка устройств терморегулирования.

При монтаже особое внимание уделяется заделке и гидроизоляции свободного конца кабеля. Если внутрь попадет влага, весь нагревающий элемент выйдет из строя. Ремонту он уже не подлежит.

Регулировка температуры

Мы рассмотрели, до какой температуры нагревается греющий саморегулирующийся кабель, как он монтируется. Осталось выяснить, как ограничить потребление электроэнергии, чтобы при этом не уменьшалась эффективность обогрева. Также нужно разобраться в том, как предотвратить перегрев кабеля.

Лучшим решением будет применение электронного высокочувствительного терморегулятора. Он отключит нагрев при плюсовой температуре. Включение обогрева устанавливается в пределах от +2 °С до +3 °С. Отключение должно осуществляться в диапазоне от +4 °С до +5 °С. Датчик температуры ставится в самом холодном месте трубы. Термореле выносится в дом.

Особое внимание следует обратить на подключение нагревающего кабеля к сети 220 В. Для этого применяется автомат на 1-2 А и УЗО.

Греющий кабель при правильном подключении принесет несомненную пользу. Зимой вы не останетесь без воды, независимо от того, какая температура воздуха на улице.

Источник

До какой температуры нагревается саморегулирующийся кабель?

Саморегулирующийся кабель для обогрева является проводом, который с учетом температурных показателей объекта обогрева автоматически меняет отдачу тепла и энергопотребление.

Иными словами, он имеет исключительное свойство реагировать на температурные изменения. Нагрев происходит лишь в том случае, когда это требуется. В то же время не используют индикаторы температуры и электрорегуляторы.

Что это такое?

Саморегулирующийся нагревательный провод отличается от остальных тем, что характеризуется способностью регулировать температурный режим. Помимо этого, среди преимуществ стоит отметить простоту установки.

При выборе подобного кабеля возможно воспользоваться отрезком требуемой длины. Основой функционирования изделия является полимерная матрица, соединяющая жилы, проводящие электроток. Нагревание подобного провода будет беспрерывным. Матрица самостоятельно изменяет температурный режим с учетом температурных показателей снаружи. Происходит самостоятельная регуляция на различных участках системы.

Главным качеством рассматриваемого кабеля для обогрева труб станет надлежащая гибкость. Ввиду этого он без труда используется на любом покрытии и выполняет равномерный эффективный обогрев.

Важно! Саморегулируемый кабель обладает преимущественно 2 основными показателями — рабочая мощность и мощность в спокойном состоянии. Каждый параметр обозначен на кабеле.

Как работает?

Провода в любом случае 2-жильные, что будет отличать их от стандартных. Посреди жил расположена полупроводниковая матрица, выступающая в качестве регулятора силы тока и сопротивления. Как заземлитель выступает оплетка, защищающая от электромагнитных волн и предохраняющая провода от механического повреждения.

Важно! Принцип функционирования нагревательного провода описывает закон Джоуля-Ленца. Во время протекания тока по любым резистивным элементам происходит выделение теплоэнергии. Такой процесс обусловлен электрическим сопротивлением у проводящего ток материала, возникающем вследствие взаимодействия заряженных микрочастиц.

Саморегулируемый нагревательный кабель функционирует по принципу полупроводников: сопротивление будет увеличиваться в процессе увеличения температурных показателей, что уменьшает силу тока. При меньших температурах нагрева понижается сила тока и потребление энергии. Подобные методы обогрева крайне удобны ввиду того, что на различных частях провода бывает неодинаковая интенсивность нагревания. Такое актуально, к примеру, когда одна часть кровли расположена на солнечной стороне, а другая — в теневой.

Чтобы нагревание не происходило при увеличении температурных показателей более 5 градусов, система дополнена термическим регулятором. В то же время рабочий ресурс провода не исчерпается прежде срока, так как он работает только при надобности. Принцип функционирования такого узла предполагает отключение питания, если температуры достигнут предела (возможно указывать самому).

Принцип действия провода

Устройство

Такой нагревательный провод включает в себя такие элементы:

• Наружную оболочку, которая защищает внутренние элементы от влияния внешних факторов.
• Жилы, проводящие ток и на которые подают напряжение.
• Экранирующая оплетка, которая защищает коммуникации от электромагнитных волн.
• Внутренняя изоляция для электроразделения токоведущих частей от оплетки из металла для экранированных проводов либо от наружных конструкций (если отсутствует экран).
• Полупроводниковая матрица, которая является нагревательным элементом.

В одном саморегулирующемся кабеле используются 1 либо более жил с защитной оболочкой на каждой. Наиболее стандартными и бюджетными считаются 1-жильные провода, однако они подвергаются влиянию посторонних электромагнитных волн. 2 и 3-хжильные провода отличаются большей надежностью. Чтобы предотвратить наводку, провод снабжается фольгированным экраном. С учетом подобной защиты различаются экранированные и неэкранированные электрокабели. Так как технология производства экранированного провода более сложна, он имеет высокую цену.

Где используется?

Саморегулирующийся кабель предназначается для использования:

• В промышленных условиях. Зачастую возникает надобность в поддержании температурных показателей в трубах и емкостях с рабочей жидкостью согласно технологическому процессу. В обоих случаях оптимальным выбором станет кабельный подогрев. Устроить его легче всего посредством саморегулируемого греющего кабеля.
• Обогрев водосливов. Благодаря обогреву водосточных систем возможно устранить такую сложность, как появление сосулек на кровле. Подобное дает возможность гарантировать безопасность для прохожих, уменьшить расходование средств на ремонт крыши и фасада сооружения. При помощи саморегулируемых проводов создать такую систему легко, функционирует она надежно, действенно и экономично.
• Обогрев на открытой площадке. Саморегулируемые провода также эффективны во время обустройства незамерзающей открытой площадки. Для подобных целей удельная мощность нагрева составит примерно 350 Ватт на кв.м. Ледяная корка на обогреваемом покрытии не образуется, а поверхность не будет деформирована. Рассматриваемые противообледенительные системы в частности комфортны в загородном доме, когда предполагается потепление и последующий гололед.
• Нагрев почвы. Кабельные системы часто устанавливают, чтобы обогреть почву в парниках и газонах. Кроме того, саморегулирующиеся кабели исключают промерзание грунта под сильными морозильными установками. Невзирая на высокую цену саморегулируемого греющего провода, они дешевле в использовании, благодаря низкому удельному потреблению энергии.

Важно! В прежние времена саморегулирующийся провод применяли только в промышленных целях, чтобы подогревать трубопроводы. Относительно недавно такие кабельные обогревательные системы стали использоваться для домашнего хозяйства.

Как правильно использовать?

Крайне важно ознакомиться с инструкцией по монтажу саморегулирующегося греющего кабеля для обогрева труб. Установка провода является достаточно трудоемким процессом. Предполагается определенная последовательность во время монтажа кабеля, закрепления его на трубе либо внутри нее. Укладку кабелей производят следующими способами:

• в самой обогреваемой трубе;
• на трубе, вдоль изделия;
• на трубе, посредством спиральной обмотки.

Чтобы предотвратить отвод тепла наружу, трубопровод утепляется. Для внешней прокладки применяется большее количество утеплителя, в процессе монтажа в земле — утепление меньше. В ряде ситуаций трубопровод защищается от механического воздействия вспомогательной гильзой с большим диаметром. Кроме того, она выступает как дополнительное утепление.

Непосредственно саморегулирующийся кабель крепится так, чтобы уберечь его от вертикального механического воздействия почвы (горизонтальная прокладка). Во время вертикальной возможно использовать спиральную обвивку трубы.

Заранее необходимо рассчитать размеры кабеля, монтируемого на трубопровод. Для трубы больших диаметров устанавливают провод внутрь. Подобный вариант применяют на небольшом фрагменте трубы, к примеру, когда она имеет выход на поверхность, где на нее действуют низкие температуры. Чтобы герметизировать вход провода, используются спецмуфты и уплотнения.

До того, как монтировать провод в трубу, его нужно подготовить — очищается 1 конец для подключения к сети, а 2 как следует изолируют (предотвращает проникновение влаги и появление замыкания). Надлежащим образом установленный саморегулирующийся кабель сможет функционировать достаточно продолжительный период времени.

Срок службы

Стандартные сроки эксплуатации, заявляемые производителями для нагревательных саморегулируемых кабелей, равняются примерно 25-30 лет. Их изготавливают из полупроводниковых матриц. Непосредственно это обусловливает недоверие потребителей в длительности использования, поскольку матрица иногда изнашивается за год службы до 15%.

Во время установки термического регулятора существенно повышаются сроки эксплуатации подобных проводов — они обладают определенным ресурсом рабочих часов. Чем меньше они функционируют, тем больше смогут служить.

Помимо этого, существуют определенные правила, которые требуется соблюдать для продления сроков службы саморегулируемого кабеля:

• Во время приобретения электрокабеля требуется обратить внимание на разработчика. Разумеется, цена качественных изделий намного выше, но ремонт всей конструкции будет значительно дороже.
• По виду и мощности термокабель должен соответствовать нагрузкам, возлагаемым во время применения.
• Нужно обустроить терморегуляционную систему и защитную автоматику.
• Требуется протестировать систему отопления до установки.
• Строго соблюдаются условия техпроцесса во время установки и инструкция по применению.

Важно! Главным условием, при котором осуществляется замена кабеля по гарантии, станет соблюдение температурного режима при эксплуатации.

Особенности строения кабеля

Производители

Кроме правильного выполнения расчетов, грамотного подбора и монтажа саморегулирующихся термокабелей, на эффективность функционирования провода будет влиять то, какой производитель его изготовил.

Ensto

Изделия отличает высокое качество. Они обеспечат безопасность и эффективность энергопотребления, гарантируется защита водопроводов от промерзания. Провода отличаются простотой установки, комфортом при использовании, долговечностью, поскольку при изготовлении применяют высококачественные компоненты. Техпараметры: мощностью 90 Вт, длина 10 м, предельные температурные показатели — 65 градусов. Возможна установка в трубе и снаружи нее.

• качество;
• безопасность;
• простота установки;
• удобство применения;
• длительность эксплуатации.

Nelson

Продукцию отличает высокое качество, поскольку при изготовлении подвергается многоступенчатому контролю. На заключительной стадии тестируется на старение. Сроки эксплуатации термокабеля без утраты мощности составят приблизительно 20 лет.

Такую продукцию применяют в промышленных целях, а также в строительстве в целях защиты от промерзания водосточных систем и для предотвращения обледенения крыши. Техпараметры: температуры ограничиваются 120 градусами, наибольшая длина составляет 115 м, электропитание равно 230 В, мощность — 32 Вт на м.

• достаточная мощность;
• хорошая протяженность;
• качественные элементы.

Lavita

Рассматриваемая продукция превосходит любые корейские либо китайские аналоги на рынке. Саморегулирующийся термокабель Lavita не уступит по качеству продуктам популярных марок Nelson либо Nexans. Начальная мощность провода составит 13 Вт на м, наибольшие температурные показатели равны 65 градусам. Протяженность цепи обогрева будет зависеть от температуры включения.

• адекватная стоимость;
• качество;
• достаточная комплектация сопровождающей документации;
• прозрачность поставок;
• надежность.

DEVI

Саморегулируемые провода широко используются снаружи и внутри домовых систем обогрева для разных целей. Является 2-хжильным изделием, прочно изолированным устойчивой внешней оболочкой. Однако не рекомендован, чтобы греть кровлю.

Обладает мощностью до 31 Вт на м. Помимо этого, продукция изготавливается из пищевой пластмассы, а следовательно, подобный провод возможно проложить в самой трубе, включая трубопровод с питьевой водой.

• пластичность;
• продолжительные сроки эксплуатации;
• надежность;
• экологичность.

FreezStop

Популярная продукция, которую выпускает отечественный производитель. Саморегулирующиеся кабели линии Freezstop функционируют при температурных показателях 65 градусов, их наибольшая мощность составляет 25 Вт на м. Рассматриваемые термокабели окружены полимерной оболочкой, потому их возможно применять и во время обогрева труб с питьевой водой.

• комфорт при установке;
• цена;
• экологичность.

• отсутствует обещанный «умный обогрев»;
• не всегда качественное изготовление.

Саморегулирующиеся термокабели обладают широкой сферой применения. Их используют, чтобы обогревать водопровод, крышу, полы, резервуары и прочие емкости. Когда отсутствует необходимый опыт, то определение характеристик, вида и модели изделия должны осуществлять специалисты.

Максимальная длина греющего кабеля в секции

Если длина отрезка саморегулирующегося кабеля больше максимальной, матрица греющего кабеля испытывает воздействие повышенной температуры, которая возникает от усиленного нагрева токопроводящей жилы, вызванного протеканием недопустимого тока. В результате этого процесса происходит ускоренное старение матрицы, она перестает выделять заявленную мощность, и греющий кабель приходит в негодность. Этот процесс усугубляет частый запуск кабеля из «холодного» состояния, при котором протекающий ток возрастает в несколько раз.

Минимальная длина секции нигде не прописана, она не ограничена и может составлять даже 10-20 см.

Каковы же максимальные и минимальные длины греющего кабеля?

Таблица 1. – Максимальная длина секции для кабеля Samreg

Мин. t° запуска Ток, А 10 Вт с экраном 16 Вт с экраном 24 Вт с экраном 30 Вт с экраном 40 Вт с экраном

10 °	16	200 м	135 м	95 м	65 м	50 м
20	200 м	135 м	95 м	75 м	55 м
25	200 м	135 м	95 м	75 м	55 м
32	200 м	135 м	95 м	75 м	55 м
40	200 м	135 м	95 м	75 м	55 м
-10 °	16	180 м	135 м	90 м	58 м	45 м
20	195 м	135 м	95 м	75 м	55 м
25	200 м	135 м	95 м	75 м	55 м
32	200 м	135 м	95 м	75 м	55 м
40	200 м	135 м	95 м	75 м	55 м
-20 °	16	150 м	105 м	70 м	45 м	35 м
20	190 м	135 м	90 м	70 м	55 м
25	200 м	135 м	95 м	70 м	55 м
32	200 м	135 м	95 м	75 м	55 м
40	200 м	135 м	95 м	75 м	55 м
-20 °	16	95 м	67 м	48 м	30 м	25 м
20	125 м	90 м	64 м	55 м	40 м
25	175 м	125 м	85 м	64 м	50 м
32	190 м	135 м	95 м	75 м	55 м
40	200 м	135 м	95 м	75 м	55 м

По этой таблице, зная погонную мощность кабеля (верхняя строка) и минимальную температуру, при которой возможно включение обогрева, можно определить максимальную длину секции для данного кабеля, а также номинальный ток расцепителя автоматического выключателя. Такие таблицы для каждого вида кабеля вы найдёте на нашем сайте в разделе «Греющий кабель».

Саморегулирующийся нагревательный кабель в силу своей конструкции имеет значительный стартовый (пусковой) ток. Неправильный расчет пусковых токов может привести к аварии или отказу работы системы обогрева.

Чаще всего для обогрева используют два вида кабеля: резистивный и саморегулирующийся.

Резистивный кабель прост в конструкции – это проводник с большим сопротивлением, который нагревается при прохождении по нему электрического тока. Конструкция секции резистивного кабеля предполагает полное падение напряжения на всей длине секции, при этом сопротивление проводника подбирается таким образом, чтобы протекающий ток не перегрел проводник. Мощность нагревательной секции определяется по закону Джоуля-Ленца I² * P = U²/R,

где I – ток, протекающий в секции, А, R – электрическое сопротивление секции, Ом, U – напряжение питания секции, В.

Как видно из формулы при неизменном напряжении питания мощность секции определяется ее сопротивлением. Изменить сопротивление секции возможно путем применения в качестве проводника материалов с разным удельным сопротивлением и/или диаметром проводника или изменения длины секции. Поэтому каждый вид резистивного кабеля имеет строго определённую длину секции, которая указана в технических характеристиках. Такие секции запрещается резать, укорачивать, удлинять, т.к. при этом происходит изменение сопротивления секции, которое влияет на ее мощность.

Если Вы всё-таки разрезали или повредили резистивный кабель, то его можно восстановить, используя ремонтный набор с термоусадочными трубками. Но это возможно только в том случае, если длина секции не изменилась.

Саморегулирующийся кабель, в отличие от резистивного, резать можно. Длина секции саморегулирующегося кабеля зависит от:

• Удельной мощности кабеля Вт/м;
• сечения токопроводящих жил;
• диапазон температур эксплуатации;
• применяемой пускозащитной аппаратуры.

Медные жилы саморегулирующегося кабеля имеют определённое сечение и не могут пропустить ток больший, чем тот, на который они рассчитаны.

Так, например, для сечения токоведущих жил 16AWG соответствующего значению 1.31мм2 допустимая токовая нагрузка составляет 15А при 60С.

Таким образом, суммарный ток, протекающий в отрезке греющего кабеля не должен превышать этого значения. Чем больше длина отрезка кабеля, тем больше протекающий ток, и при определенной длине отрезка протекающий ток станет равным максимально допустимому. Эта длина отрезка кабеля и есть максимальная длина для данного вида греющего кабеля.

Температура эксплуатации имеет косвенное влияние на определение максимальной длины греющего кабеля. Так, при низких температурах окружающей среды или объекта выделяемая мощность кабеля будет выше, чем при стандартных условиях (при +10С). Поэтому в таких случаях необходимо уменьшить длину отрезка греющего кабеля, чтобы не превысить максимально допустимый ток в кабеле. Кроме того, при низких температурах возрастает и стартовый ток при подаче питания на греющий кабель, что также требует корректировки длины в сторону уменьшения.

Применяемая пуско-защитная аппаратура также оказывает влияние на выбор длины греющего кабеля. Так, автомат защиты с малым номиналом рабочего тока существенно ограничит длину отрезка греющего кабеля. Дело в том, что греющий кабель в «холодном» состоянии имеет низкое сопротивление.

В момент подачи питания на кабель через него проходит значительный ток, который может в несколько раз отличаться от рабочего. Этот ток называют стартовым, его величина и длительность определяются свойствами нагревательной матрицы кабеля. Этот ток необходимо учитывать при выборе защитного автомата для греющего кабеля.

Поэтому многие производители греющего кабеля в технических характеристиках кабеля приводят таблицу для определения длины секции. Пример такой таблицы приведён ниже для кабеля Samreg (табл.1)

Таким образом, выбор максимальной длины секции саморегулирующегося греющего кабеля ответственный момент при проектировании системы электрообогрева, учитывающий множество факторов и требующий определенных знаний в области электротехники и свойств нагревательного кабеля.

Неправильный выбор длины секции кабеля может привести к неработоспособности системы обогрева, аварийным режимам ее работы и ускоренному выходу греющего кабеля из строя.

Греющий кабель

Саморегулирующийся кабель 16-2

• Мощность: 16 Вт
• Назначение: трубопровод
• Тип: саморегулирующийся
• Вид: низкотемпературный
• Применение: без взрывозащиты
• Maкс. температура (рабочая): 65 °C

Саморегулирующийся кабель 24-2CR

• Мощность: 24 Вт
• Назначение: трубопровод / резервуар
• Тип: саморегулирующийся
• Вид: низкотемпературный
• Применение: без взрывозащиты
• Maкс. температура (рабочая): 65 °C

Саморегулирующийся кабель 40-2CR

• Мощность: 40 Вт
• Назначение: трубопровод / резервуар / кровля
• Тип: саморегулирующийся
• Вид: низкотемпературный
• Применение: без взрывозащиты
• Maкс. температура (рабочая): 65 °C

Бесплатный расчет электрообогрева

• Рассчитаем требуемую мощность
• Подберем кабель и крепления, подходящий для Вашего объекта
• Порекомендуем удобную систему управления

Источник