Термо кабельный обогрев трубопроводаСаморегулирующийся обогревающий кабель для водопровода
Как устроенРассматриваемый вид устройства представляет собой электрический ленточный обогреватель, конструкцией которого предусмотрено наличие расположенных параллельно проводников, между которыми размещена полимерная матрица. Последний элемент способен выделять тепло за счет того, что в середине находится специальный кабель для водопровода, способствующий непрерывности нагрева. Особенности этого изделия заключаются в следующем:
Принцип работыНагревательные кабели, ориентированные на автоматическое регулирование выделяемого тепла, имеют в своем составе полимерную матрицу, которая является элементом сопротивления, способным по-разному противодействовать силе тока в зависимости от степени своего нагрева. Непосредственно сам нагрев матрицы осуществляется за счет того, что она соприкасается с двумя проводниками, отдающими тепло благодаря проходящему по ним току. При нагреве матрицы ее сопротивление увеличивается, а сила тока уменьшается. В связи с этим удается достичь определенного равновесия между мощностью потребления саморегулирующегося кабеля и его температурой. Например, более низкая температура окружающей среды приводит к повышению мощности, что также закономерно и в обратном порядке. Кабель для обогрева водопровода может находиться в среде, отличающейся по своим характеристикам на разных участках, поэтому температура кабеля также не будет одинаковой. В результате удается добиться эффекта саморегулирования, когда энергия, выделяемая одним проводом, не является равномерной по всей его длине. Если определенные участки размещены в холодной среде, то происходит выделение большего количества энергии, а если в теплой, то меньшего. Этот же эффект позволяет избежать перегрева тех или иных участков кабеля, что обеспечивается разным их реагированием на изменение температурного режима. Замыкание тока в саморегулирующемся кабеле происходит посредством матрицы параллельно. Это обеспечивает возможность подключения рабочего напряжения в 220В к кабелю без ограничения его длины. Хотя это, скорее, теория, так как лимит все-таки есть, но он в большей мере связан с параметрами токовой нагрузки и пускового тока, имеющими допустимые значения для медных шин. Несоблюдение этих параметров может привести к разрушению контактов, служащих для подсоединения полимерной матрицы и медных шин. Значения пускового тока системы превышают номинальные в 2-3 раза. При этом возможная длина секций составляет от 60 до 100 м, что зависит от типа применяемого прибора. Достоинства
Классы кабеля в зависимости от температурыТермокабели принято подразделять на следующие три класса:
С оплеткой или без: какой лучшеТермокабели выпускаются с оплеткой или без нее, что определяет различные характеристики конечной продукции. Нагревательный прибор без этого элемента представляет собой непосредственно сам кабель и лишь один слой изоляции, являющийся внешним. Отсутствие дополнительной защиты значительно снижает стоимость этой продукции. В случае же с термокабелем, дополненным оплеткой, которая состоит из медной проволоки, все кардинально меняется: изделие приобретает новые свойства. В частности, оно становится прочнее и надежнее, а оплетка также обеспечивает заземление. При этом стоимость продукции существенно повышается. Какая мощность требуетсяПриобрести термокабель большой мощности без обоснования этой покупки с точки зрения ее актуальности – это неразумная трата денег. Оборудование должно соответствовать имеющимся нуждам. Если величина, которой определяется количество энергии, останется невостребованной, это приводит к повышению нерационального расхода электроэнергии. Подбор мощности необходимо производить с учетом диаметра трубы: чем больше сечение, тем больше величина, которой определяется количество энергии. Упомянутое соотношение не идеально, так как существуют дополнительные параметры, влияющие на расчеты. Например, толщина слоя теплоизоляции на трубе обеспечивает снижение потерь тепла, поэтому кабель при таких условиях можно выбрать и менее мощный. Применительно к конкретному диапазону диаметров труб определимся с востребованной мощностью в каждом отдельном случае:
Приведенной информации вполне достаточно, чтобы правильно выбрать нагревательный прибор, при этом не переплатив. Прокладка термокабеляСаморегулирующийся кабель может быть установлен внутри или снаружи трубопровода. При низких температурах монтаж производить нельзя, так как можно повредить защитный слой из полимера. Минимально допустимое значение температуры для прокладки термокабеля составляет -5 °C. Когда гибкость провода уменьшается из-за температурных условий внешней среды, его осторожно разматывают и ненадолго подключают к электросети, что позволяет восстановить физические свойства данного изделия. Только после этого следует приступать к его прокладке. Внутренний монтажСпособ внутренней установки применяется в отношении трубопроводов, имеющих диаметр до 50 мм, с ограниченным доступом. В ситуациях подобного рода прокладка термокабеля производится на всю длину сооружения из цилиндрических изделий. Ввод осуществляется посредством сальникового узла, состоящего из двух втулок и такого же количества шайб, включая резиновые уплотнители. Если планируется внутреннее устройство обогрева инженерных сооружений из труб, обеспечивающих подачу питьевой воды, то необходимо применять саморегулирующийся кабель, который дополнен внешней оболочкой на основе полимера, содержащего в себе фтор. Такой прибор также должен пройти необходимые испытания на соответствие санитарно-гигиеническим нормам. Существуют следующие правила пользования нагревательным кабелем, способным регулировать температуру нагрева на разных участках своей поверхности:
Внешний монтажРазмещение нагревательного кабеля поверх трубы отличается довольно широкой вариативностью способов:
Благодаря функции саморегуляции допускается использование греющего кабеля внахлест при необходимости обогрева запорной арматуры, находящейся вне помещения. Внешняя укладка должна соотноситься с требованиями, соблюдение которых исключало бы возможность истирания провода и другие негативные воздействия механического характера. Это обычно достигается за счет прокладки прибора так, чтобы он не мешал функционированию запорной арматуры, например, в виде вентилей. Термокабель следует относительно жестко прикреплять к трубопроводу посредством алюминиевого скотча. По завершении монтажа инженерное сооружение в обязательном порядке изолируется для снижения потерь тепла. Подключать кабель для водопровода к сети 220-240В следует исключительно через УЗО, что прописано в соответствующей инструкции. В чем достоинства кабеля с терморегуляторомОбогрев водопровода предполагает существенные траты денежных средств, так как нагревательные элементы потребляют большое количество электроэнергии. Чтобы сократить эти расходы, следует использовать кабели, оснащенные терморегуляторами. Данные устройства хороши тем, что они включают систему обогрева, когда температура снижается до 3 °C, и выключают ее при достижении отметки 13 °C. Например, вода, поступающая из скважины, вряд ли превысит 13 °C. В результате подогрев труб будет осуществляться круглый год, что является весьма неэффективно. Куда проще задать температуру отключения 5 °C и снизить тем самым затраты, идущие на подогрев водостоков. В результате будет иметь место такой положительный эффект, как увеличение срока эксплуатации греющих кабелей. Функционирование каждого прибора происходит с выработкой ресурса, который определяет, как долго он может применяться без потери свойств. Потому меньшее время работы увеличивает срок службы саморегулирующегося кабеля. Монтаж систем обогрева, оснащенных терморегуляторами, должен соотноситься с установкой датчика температуры, что определяется некоторой сложностью. Это устройство должно быть смонтировано так, чтобы тепло нагревателей не оказывало на него никакого влияния. Необходимо использовать тепловую изоляцию, которая служила бы барьером между датчиком и термокабелем. Установка самого терморегулятора должна производиться внутри помещения. Для его подключения используется домовой электрощит с промежуточным устройством в виде УЗО. Греющий кабель потребляет мало мощности, потому подходящий номинал автомата составит 6А, а УЗО – 30 мА. Подключение греющего кабеля производится с помощью специальных разъемов на корпусе. vseprotruby.ru Назло Деду Морозу: обогрев трубMichelВ этой статье я собираюсь рассказать о том, как можно организовать обогрев труб изнутри и снаружи. Я расскажу о способах утепления водопровода и канализации, о разновидностях греющего кабеля и поделюсь собственным опытом монтажа системы обогрева автономной канализации. ![]() Разрешите представить: система кабельного обогрева трубопровода. Укладка в грунтНаиболее универсальный способ обогрева магистралей — их прокладка с заглублением в грунт. Температура почвы ниже уровня промерзания постоянна и практически не зависит от времени года или погодных условий: уже в 1,5-2,5 метрах от поверхности всегда +8 — +12 градусов. ![]() Подземная прокладка исключает перемерзание труб. На какую именно глубину нужно закапывать водопровод и канализацию? Обычно глубина укладки подбирается на основе опыта эксплуатации инженерных сетей в вашем регионе. Средняя глубина промерзания предсказуемо зависит от климатической зоны. Для удобства читателя я приведу ее значения для некоторых крупных городов России.
![]() Изолинии глубины промерзания в европейской части России. Для укладки в грунт предпочтительны полимерные трубы водоснабжения: в отличие от стальных, они не боятся коррозии. Как правило, вводы ХВС в частном секторе выполняются полиэтиленовой напорной трубой. Для прокладки наружной канализации принято использовать оранжевые трубы из ПВХ: от серых, предназначенных для внутренней канализации, они отличаются большей кольцевой жесткостью. ТеплоизоляцияДля защиты уложенных на недостаточную глубину труб от низких температур практикуется их утепление скорлупой (пенополиуретановой или пенопластовой, нередко со слоем фольги, уменьшающей потери тепла за счет инфракрасного излучения) или рулонными материалами, прежде всего вспененным полиэтиленом. ![]() Теплоизоляционная скорлупа. Материал — пенополистирол. ![]() Еще одно популярное решение — утепление фольгированным вспененным полиэтиленом. Капитан Очевидность подсказывает: утепление неспособно предотвратить перемерзание канализационных или водопроводных труб в отсутствие расхода воды через них. Слой теплоизоляции лишь уменьшает потери тепла, отодвигая замерзание на несколько десятков минут или часов. Принудительный обогревЦелиОрганизовывать принудительный обогрев трубопроводов приходится в двух случаях:
![]() На фото — канализация мансардного этажа в моем доме. Она проложена по балкону и фасаду. СредстваВесь предлагаемый производителями термопровод для обогрева труб можно разделить на две категории — резистивные и саморегулирующиеся кабели. Конструкция резистивного кабеля предельно проста: это изолированный проводник с высоким удельным сопротивлением. Подбирая сопротивление и длину проводника, можно регулировать текущий через него ток и, соответственно, степень нагрева. Как правило, кабель делается двужильным и снабжается концевой муфтой — перемычкой. ![]() Одножильные и двужильные резистивные кабели. Человеку, помнящему хотя бы в общих чертах школьный курс физики, нетрудно предсказать недостатки резистивного нагревателя:
![]() Кабель продается в виде готового изделия фиксированной длины.
Все перечисленные проблемы изящно решены в саморегулирующемся кабеле. Как он устроен? Греющийся элемент в нем — это так называемая полупроводящая матрица, состоящая из полимера с высоким коэффициентом температурного расширения и проводящим наполнителем (как правило, в этой роли выступает графитовая пыль). Матрица замыкает между собой две медных токоведущих жилы. Снаружи — слой изоляции и (опционально) экранирующая оплетка. ![]() Устройство саморегулирующегося кабеля. Оплетка обеспечивает защиту кабеля от механических повреждений и защищает радиоэлектронную аппаратуру от наводимых текущим через кабель током помех. Экранирование выполняет свои функции только при условии заземления оплетки. Как работает такая электрическая лента? При увеличении температуры происходит следующее: ![]() Процессы в кабеле при нагреве. При охлаждении кабеля можно наблюдать обратную картину: матрица сокращается в размерах, что приводит к увеличению количества проводящих цепей в ней и к разогреву. Самое же замечательное — в том, что каждый участок кабеля функционирует независимо от остальных. ![]() Так это работает. Соседние участки могут иметь разное тепловыделение. Что в результате?
Цена неэкранированного саморегулирующегося кабеля российского, корейского или китайского производства начинается примерно от 150 рублей за погонный метр. Европейская продукция предсказуемо дороже в 3 — 5 раз. Кабели заметно различаются по удельной мощности: она варьируется от 10 до 50 ватт на погонный метр. На что ориентироваться при покупке? Я бы посоветовал руководствоваться такой схемой:
![]() А таких параметров можно придерживаться при подземной прокладке трубы. МонтажСборка секцииИтак, мы купили отрезок кабеля нужной длины. Как своими руками превратить его в готовую секцию, которую можно использовать для обогрева трубопровода? Нам понадобятся:
Подсказка: многие торговые компании предлагают наряду с кабелем услугу сборки секции и комплекты для ее самостоятельной сборки. Вот инструкция по превращению этого набора в то, что можно включить в розетку и использовать для обогрева трубопровода.
Вместо пайки можно обжать провода тонкими медными гильзами.
![]() Порядок сборки секции. Установка на трубопроводГреющий кабель крепится на трубу спирально или вдоль нее. В последнем случае желательно монтировать его снизу: тепло, как известно, поднимается вверх. Для крепления производители настоятельно рекомендуют использовать алюминиевый скотч: он уменьшает потери тепла на инфракрасное излучение. ![]() Крепление кабеля алюминиевым скотчем. Как установить кабельный нагреватель внутрь водопроводной трубы? Для этой цели используется так называемый сальник для ввода кабеля. Он представляет собой короткий бочонок с резиновым уплотнителем, шайбой и накидной гайкой. Монтаж выглядит так:
![]() Сальник для ввода кабеля в трубу. Такие изделия стоят 500 — 700 рублей. Можно ли установить кабельный обогреватель в канализационную трубу? Я настоятельно рекомендую не делать этого. Причины три.
![]() Термоусадочная трубка (в том числе на концевой муфте) не должна контактировать со стоками. Личный опытНекоторое время назад я столкнулся с довольно неприятной ситуацией: в пик зимних холодов открыто проложенная канализация и стоящий под крыльцом полиэтиленовый отстойник септика замерзли. Я хочу рассказать и показать, как была решена эта проблема и предотвращено ее возникновение в дальнейшем. ![]() Септик в моем дворе. ОттайкаПерелив септика, транспортирующий очищенные стоки в фильтрующий колодец, помог отогреть некогда подготовленный для монтажа инфракрасной сауны пленочный нагреватель с наклеенным на него с одной стороны пенофолом. Три таких обогревателя были уложены на перелив теплоизоляцией вверх. Какие-то полчаса — и содержимое трубы, растаяв, с радостным плеском устремилось в колодец. ![]() Нагреватель сделан из греющей пленки с удельной мощностью 440 Вт/м2 ![]() Тыльная сторона теплоизолирована пенофолом. Перед этим я убил около часа на бесплодные попытки растопить лед в трубе, осторожно подогревая ее строительным феном. То, что прекрасно срабатывало с водопроводами и отоплением, оказалось бесполезным в случае канализации. Отстойник септика спасла от полного замерзания нехитрая манипуляция, подсказанная моим многоопытным отцом: я опустил под его крышку патрон с лампой накаливания. Тепла от лампочки хватило для того, чтобы удерживать часть содержимого бака в жидком состоянии на протяжении двух дней, пока мороз не пошел на убыль. Оттаять проложенную по фасаду трубу длиной около 8 метров не удалось никакими ухищрениями. Канализация мансардного этажа заработала лишь после того, как на улице потеплело. Монтаж обогреваДля обогрева перелива септика диаметром 50 мм был приобретен саморегулирующийся кабель удельной мощностью 16 ватт на метр. Для проложенной по фасаду 110 — миллиметровой трубы — более мощный 30-ваттный. Несколько витков кабеля я уложил в бак септика. ![]() Уходящий под крышку кабель обогревает содержимое отстойника. Как это сочетается с рекомендацией не устанавливать кабель внутрь канализационной трубы? Да очень просто:
![]() Соединение с холодным концом находится вне бака отстойника. К трубе кабель пришлось крепить несколько необычным способом. Дело в том, что алюминиевый скотч не отличается прочностью: он рвется либо уже в процессе монтажа, либо при любом механическом воздействии. Поэтому:
![]() Кабель закреплен полиэтиленовыми хомутами и алюминиевым скотчем поверх обычного. Вертикальный участок канализации мансардного этажа я не стал снабжать обогревом, рассудив, что лед образуется исключительно на горизонтальных участках — там, где скорость движения потока минимальна. ![]() Вертикальная труба прекрасно работает без принудительного обогрева. Намерзающий в ней лет падает вниз и тает. Последняя зима показала полную работоспособность системы обогрева:
ЗаключениеНадеюсь, что мой опыт окажется полезным уважаемому читателю. Узнать больше о том, как может быть реализован кабельный обогрев труб, поможет видео в этой статье. Жду ваших дополнений и комментариев. Успехов, камрады! 25 июля 2016г. Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора - добавьте комментарий или скажите спасибо!obustroeno.com Thermocable - греющий кабельГреющий кабель – элемент, на котором основан принцип действия любой системы электрообогрева. Его роль заключается в преобразовании протекающего по нему тока в тепло. Поэтому мощность на единицу длины (удельное тепловыделение, Вт/м) – главная техническая характеристика нагревательного кабеля. Основное применение греющего кабеля Thermocable - обогрев пола. Он укладывается в цементную стяжку и служит десятилетиями. Используя кабельные системы отопления для поддержания комфортной температуры в помещениях, вы выбираете самый современный, надежный и экономичный вариант отопления помещения. При выборе, в качестве основной системы отопления, продукции Thermo Industri AB вы получаете возможность гибко регулировать и настраивать температуру, комната освобождается от радиаторов отопления и труб, тепло распределяется равномерно по всей площади комнаты. Thermocable настолько уникален и надежен в своей конструкции, что находит большое применение как в бытовых, так и в промышленных целях: — укладка нагревательного кабеля при проектировании теплых полов; — использование в системах антиобледенения кровли; — подогрев грунта в оранжереях и «зимних садах» загородного дома; — использование греющего кабеля в системах подогрева наружных площадей, ступеней; — проектирование электрического отопления гаражей, складов, холодильных камер; — поддержание рабочих температур трубопроводов, цистерн.
Преимущества:— бессрочная гарантия; — готовые решения под любую площадь поверхности; — укладка в стяжку; — двужильный кабель; — отсутствие электромагнитных полей; — управление уровнем нагрева кабеля с точностью до 1 °С; — 5 слоев изоляции; — не боится влаги (может работать даже в воде) ; — универсальный (может использоваться в помещениях любого типа); — простая установка, под любое покрытие; — защищен от ультрафиолета. Строение нагревательного кабеля Thermo1. Две токоведущие жилы обеспечивают отсутствие магнитных полей и существенно облегчают процесс укладки кабеля. 2. Внутренняя изоляция токоведущих жил выполнена из силиконовой резины, долговечной и стойкой к перепадам температур. 3. Армирование кабеля мононитями стекловолокна придает ему дополнительную прочность на разрыв и растяжение. 4. Высокую стойкость кабеля Thermo к механическим повреждениям обеспечивает дополнительный изоляционный слой токоведущих жил из высокопрочной полиэфирной пленки. 5. Электробезопасность греющего кабеля обеспечивает многожильный проводник из луженой меди (не окисляется в процессе эксплуатации). 6. Сплошной экран из алюминиевой фольги придает кабелю дополнительную прочность, герметичность, равномерно распределяет тепловую энергию по всей длине нагревательного кабеля (защищает его от локальных перегревов). 7. Внешняя оболочка кабеля Thermo выполнена из ПВХ, водонепроницаемого и стойкого к ультрафиолету материала. www.thermoindustri.ru Thermo FreezeGuard - саморегулирующийся кабельСаморегулирующийся кабель Thermo FreezeGuard предназначен для поддержания в незамерзающем состоянии трубопроводов, водомерных узлов, водосточных труб, элементов водосливной системы и любых других подвергающихся замерзанию объектов, включая сложные и негабаритные устройства. Саморегулирующийся кабель Thermo FreezeGuard (тип CLT-JT) – произведен в США по специальному заказу Thermo Industri AB, на самом передовом оборудовании при соблюдении высоких требований к качеству продукции. В процессе производства применяется высококачественная активная греющая матрица LongLife, обеспечивающая работу кабеля в течение 20 лет без изменений характеристик. Саморегулирующийся кабель Thermo FreezeGuard может использоваться без терморегулятора и благодаря интеллектуальной греющей матрице, обеспечивать разный уровень подогрева, на разных участках. Это особенно удобно когда требуется обогреть большие объекты, например водопроводные магистральные трубы. Когда в зависимости от грунта, состояния теплоизоляции и глубины пролегания труб, требуется разная температура для обогрева. При этом кабель Thermo FreezeGuard самостоятельно определяет мощность необходимую для обогрева через каждые 10 сантиметров. Строение Thermo FreezeGuardПлотная запрессовка нижнего слоя внутренней изоляции исключает попадание влаги на греющую матрицу, а дополнительная термопластичная изоляция из модифицированного полиолефина и сплошной экран из луженой меди, значительно увеличивают надежность кабеля. Саморегулирующийся кабель Thermo FreezeGuard (тип CLT-JT) рекомендуется к применению в условиях повышенной влажности и риска механического воздействия, а также адаптирован к перепадам напряжения от 208В до 277В.
www.thermoindustri.ru |