Обогрев водопровода наружными греющими кабелями

Кабель для обогрева применяют при монтаже сложных водопроводных, канализационных или отопительных систем, исключающих возможность традиционного утепления для защиты от замерзания и образования конденсата.

Технические характеристики:

 

• состава проводников - медных, алюминиевых или стальных сплавов, минеральной или ПВХ-изоляции;
• структуры - одножильной и двухжильной;
• номинальной мощности - от 6 Ватт до 250 Вт и более;
• возможности самостоятельной регулировки мощности, в зависимости от температуры окружающей среды.

 

Резистивная система обогрева

 

Греющий кабель по всей длине имеет равные показатели мощности, зависящие от прикладываемого напряжения, протяженности ленты и сопротивления жил (Ом/м).

 

 

Лента для обогрева водопроводных труб (открытого и закрытого монтажа) выпускается в трех диапазонах цен, определяемых предельными температурными режимами:

 

• Высокой температуры (до 1000 С).
• Средней температуры (до 250 С).
• Низкой температуры (до 100 С).

 

Первый вариант соответствует показателям теплового выделения до 250 Вт/м, он используется для подогрева технологических устройств и труб, отвечающих высоким санитарным требованиям. Для подогрева помещений и дорожек применяют 2 других типа устройств с тепловым выделением в 10-30 Вт/м.

 

 

Линейные обогревающие устройства

 

В качестве греющего элемента выступает размещенный по всей протяженности сплошной провод. Его сопротивление исчисляется путем суммирования всех сопротивлений отдельных зон, то есть оно определяется длиной участка, подключаемого к электросети. Смена протяженности кабеля определяет уровень мощности.

 

Различают одножильные и двужильные кабели:

 

На системы, состоящие из одной жилы, подают питание с обеих сторон. Наиболее экономичный вариант покрывают изоляцией и размещают во внешнюю ПВХ-оболочку. Для увеличения уровня безопасности изделие оснащается защитным экраном. Он позволяет снизить напряжение ЭМ поля.

 

Одножильные линейные устройства могут оснащаться одной муфтой, размещенной на одном из концов в виде заглушки для соединения с экраном, подключенным к «нулю».

 

 

На двухжильные кабели (соединенные с муфтой) подают питание с одного конца. Конструктивно они представлены в виде двух параллельных проводников с протеканием тока в разных направлениях, это способствует взаимной компенсации напряжения ЭМ поля. Эти параметры отвечают высокой безопасности для людей.

Материалом для изготовления прожилок с высоким уровнем сопротивления выступает нихром, а для систем с минимальным сопротивлением – оцинкованная сталь с никелевым и медным слоем.

 

Изолирующие прослойки могут состоять из одного или нескольких слоев. В качестве основы выступает ПВХ, ПЭ, фтор-полимер, эластомер (кремний-органическая резина или каучук), слюда, стекловолокна и пр.

 

Провод с изоляцией размещают в защитном экране, представленном в виде оплетки из проволоки (с луженой/никелевой прослойкой) или сплошной трубы, созданной из тонких листов свинца или алюминия. На финальном этапе производства конструкции защищают сплошным изолирующим слоем, устойчивым к внешним факторам - ПВХ, фтор-полимера или ПЭ.

 

Производство кабеля

 

Выпуск резистивных нагревательных лент производится в виде готовых секций или бобин. Первый вариант представлен готовым к подключению устройством с размещенными на концах муфтовыми соединениями. Протяженность секций подбирается из расчета полного снижения прикладываемого напряжения без возможности перегрева и варьирует от нескольких сантиметров до 100 м и более.

Бобинные системы требуют проведения расчетов для получения отрезка заданной длины, исключая возможность перегрева при подаче питания.

 

На рынке представлена качественная продукция следующих производителей:

 

 

Специальный (бронированный) линейный кабель

 

С целью обеспечения повышенного уровня защиты от внешнего механического воздействия используется технология армирования и бронирования систем. Первый вариант поверх изоляции оснащается армированной стальной оплеткой с оцинкованным покрытием или нержавейки.

 

Бронированная система размещает лист металла под изоляцией. В виде брони выступает оцинкованная сталь или нержавейка, образующая тонкий переплет в виде однослойной или многослойной кольчуги.

 

В обоих случаях оплетка выступает в виде электрозащитного экрана.

 

Особые линейные устройства - плоские ленты для разогрева пищевых составов длиной в 5 км (производство ВБ и США).

 

 

Кабель с минеральной оболочкой

 

Для пищевой промышленности, питьевой воды и химически агрессивных сред служат резистивные конструкции с минеральным изолирующим слоем.

Токопроводящую жилу, размещенную в металлической оболочке (стальной или из сплава меди и никеля) изолируют порошковым оксидом магния, обладающим высокими диэлектрическими характеристиками при разных уровнях нагрева. Он служит для придания повышенной пожарной безопасности, стойкости к УФ, механической прочности и возвращения целостности изолирующего слоя после пробоя.

 

 

Плюсы и минусы резистивных систем

 

К положительным характеристикам относятся гибкие свойства, обеспечивающие простоту укладки на разных типах конструкций и доступная цена, благодаря несложному процессу производства. К негативным качествам относится постоянный показатель теплового выделения, не зависящий от климатических условий, что влияет на повышенный расход энергии и возможность локального перегрева, приводящего к потере эксплуатационных свойств всей секции.

 

Зональное греющее устройство

 

Система оснащена двумя параллельными жилами в изоляции со спиральным накручиванием проводника, обладающим высоким уровнем сопротивления (обычно нихромовым). Проводник с помощью специальных «окон» в изолирующем слое образует переменное замыкание - на одной, потом на второй жиле. В итоге образуются параллельно размещенные зоны с локальным выделением тепла.

 

 

Они снижают прилагаемое напряжение без перегревания. То есть с помощью зон образуется цепь независимых обогревающих элементов. Это позволяет производить деление системы на отдельные зоны во время монтажа. Однако, следует контролировать размер отрезков, имеющих параметры, кратные протяженности одной зоны. Ее значение варьирует в диапазоне 0.7-2.0 м. Зарекомендованными поставщиками подобной продукции выступают производители:

 

 

Плюсы и минусы зональных систем

 

Не теряют своих эксплуатационных характеристик при образовании перехлеста или понижении теплового отвода – в этом случае прекращает работу только один подвергшийся перегреву участок. Отрицательными условиями выступает постоянное тепловое выделение вне зависимости от внешних факторов и длина монтажных отрезков, определяемая показателями выделяющей тепло зоны.

 

 

Саморегулирующаяся обогревающая лента

 

В основе конструкции лежит выделяющая тепло полимерная матрица с углеродными токопроводящими включениями (сажей). Ее ключевой особенностью выступает смена объема исходя от климатических условий. При снижении температурного режима он уменьшается, включения обеспечивают контакт между собой, способствуя образованию большого количества линейных проводников. В итоге показатель теплового выделения увеличивается.

 

С повышением столбика термометра, производится расширение матрицы, число взаимодействующих включений снижается, тепловое выделение сводится к минимуму. То есть работа системы зависит от внешнего температурного режима. Матрица способствует интервалу смены линейного теплового выделения ленты исходя от предельных для температурных режимов. Разница в показателях варьирует в пределах 6 - 100 Вт/м.

 

 

Конструктивно кабель представлен двумя параллельными проводящими ток медными проводниками, с непрерывным заполнением выделяющей тепло матрицей. Сечение жил составляет 1.0 – 1.5 м2. В состав конструкции входит 17 – 19 тоненьких проводков. Для предупреждения окисления и старения рекомендуется никелевое покрытие. Успешным решением выступает скрутка из 19 проводков с круговым поперечным сечением, исключающим возникновение при экструзии воздушных зазоров.

 

Матрица и провода размещаются во внутреннюю изоляцию, покрытую сверху экраном: фольгированным или оплеточным (с никелевым или луженым проводником). Затем размещается внешняя изоляция из ПВХ. Два защитных слоя позволяют увеличить диэлектрические свойства и ударопрочность.

 

Исходя из типа защитного покрытия, различают полио-лефиновые и фторо-пластовые изделия, также применяются другие полимерные изделия с разными типами добавками. Например, для кровли используются UV-включения, а добавление фтора препятствуют агрессивным средам.

 

 

Способы крепления

 

Исходя из условий монтажа, различают следующие технологии фиксации:

 

Прямолинейный способ вдоль трубопровода. Этому служит алюминиевый скотч.

 

 

Параллельная укладка нескольких лент по прямой линии.

 

 

Волнистой линией.

 

 

Обвертыванием вокруг трубопроводных контуров по спиральной линии. Важным моментом выступает соблюдение определенного шага.

 

 

Использование ряда методик размещения кабеля на отдельных участках (вентиле, колене, фланце и пр.).

 

 

Положительные и отрицательные стороны саморегулирующихся систем

 

Регулирование теплового выделения зависит от внешних температурных показателей, обеспечивающих эффективный расход электрической энергии. Изделия не боятся образования перехлестов. Во время проведения монтажных работ допускается резка фрагментов 20 см.

 

К негативным качествам относится высокий старт подачи тока при минусовой температуре и отсутствие возможности установки режима ускоренного подогрева.

 

 

Определение шага укладки кабеля

 

При расчетах системы «теплый пол», где толщина стяжки составляет 3 см, рекомендуемый шаг укладки кабеля составляет 12,5 см. Этот парамтер может меняться, исходя из условий монтажа. Хорошо, если выбранный шаг будет кратным 2,5 см.

 

 

Ниже приведена таблица зависимости расстояния между кабелем от его предельной мощности:

 

 

Для получения финальной мощности кабеля или приобретаемого комплекта, достаточно использовать простую формулу умножения:

 

 

На заметку! Не забудьте заказать терморегулятор для регулировки отопления.

 

Стоимость популярных моделей

 

 

Видео