Кабель саморегулирующийся нагревательный принцип работы – Саморегулирующий греющий кабель: устройство и принцип работы

Цены на обогрев труб в нашем каталоге

Цены на обогрев кровли в нашем каталоге

См. также: Как подобрать кабель для обогрева труб

Принцип действия саморегулируемого нагревательного кабеля

Конструкция саморегулируемого нагревательного кабеля

Саморегулирующие кабели были разработаны преимущественно для целей обогрева водопроводных, канализационных труб, а также водосточных труб и желобов. Первый греющий кабель на основе саморегулируемой матрицы разработала компания Pentair Thermal Management более 30 лет назад и с тех пор распространяет его под брендом RayChem.

Принцип действия саморегулируемого нагревательного кабеля

Отличительной особенностью саморегулируемого греющего кабеля является свойство внутренней термостабилизации, благодаря чему температура тела кабеля всегда постоянна (например, 65, 120 или 190 °С в зависимости от типа кабеля), а мощность условна. По сути, токопроводящая матрица саморегулируемого нагревательного кабеля является термистором  PTC (Positive Temperature Coefficient) — резистором с положительным температурным коэффициентом, т.е. его сопротивление быстро возрастает при увеличении температуры.

Материал саморегулирующей полупроводниковой матрицы включает в себя электропроводные частицы, которые находятся ближе друг к другу при низкой температуре и формируют таким образом дорожки проводимости между жилами. Когда температура подымается, частицы отделяются одна от другой благодаря температурному расширению и число дорожек проводимости уменьшается. В результате сопротивление между жилами растет и, соответственно, электрическая мощность падает. Когда температура окружающей среды уменьшается, достигается противоположный эффект.

 Иными словами, тепловая мощность саморегулируемого кабеля изменяется в зависимости от температуры. Когда температура обогреваемого им объекта подымается, тепловая мощность кабеля уменьшается, и наоборот. В определенный момент, когда тепловая мощность кабеля становиться равна тепловым потерям нагреваемого объекта, наступает термодинамический баланс. Если температура окружающей среды изменится, то кабель отреагирует на нее, поддержав постоянную температуру нагреваемого объекта.

Таким образом саморегулируемый кабель, в отличие от резистивных типов, никогда не испытывает местных перегревов и не перегорает. Второе преимущество саморегулируемого кабеля в том, что он может быть отрезан любой длины, от 0,5 до 150 метров.

Конструкция саморегулируемого нагревательного кабеля

Нагревательная часть изготовлена из двух луженых медных проводников (A), залитых специальной смесью графита и полупроводниковых полимеров, которые и образуют полупроводниковую саморегулирующуюся матрицу (B). Медные проводники не касаются между собой, а замыкаются через матрицу, которая и является нагревательным элементом. Нагревательная часть изолирована фторополимерным термопластом (C), который является отличной защитой от воды. Далее идет луженый экран (D), для заземления и механической защиты. Материал наружной оболочки (E) имеет несколько видов в зависимости от внешних коррозионно-химических условий эксплуатации модели нагревательного саморегулируемого кабеля. При эксплуатации в простых условиях применяют оболочку из полиолефинового (П) пластиката. В сложных эксплуатационных условиях (конденсат; пары кислот; коррозия, окалины, ультрафиолет) применяется фторополимер (Ф). Для обработки матрицы и внешней оболочки саморегулирующегося кабеля используется технология радиационного сшивания, которая позволяет добиться такого же уровня термоусадки, как и у сшитого полиэтилена.

Источник: teplo-spb.ru

Ключевые слова: антиобледенение, обогрев труб, саморегулируемый кабель, обогрев крыш

Работа греющего кабеля — принцип работы саморегулирующегося нагревательного кабеля

Саморегулирующийся нагревательный кабель – это простой и в тоже время удобный инструмент для создания разнообразных систем нагрева. Такой кабель можно использовать для обогрева:

• Систем трубопровода
• Емкостей и резервуаров
• Оборудования
• Водосточных труб
• Террариумов и аквариумов (в сочетании с терморегулятором)

Главная особенность саморегулирующегося нагревательного кабеля – возможность самостоятельно менять уровень тепловыделения в зависимости от температуры окружающей среды.

Принцип работы саморегулирующегося кабеля

Устройство такого кабеля отличается простотой. Теплорегуляция достигается за счет свойств полимерной нагревательной матрицы. При уменьшении температуры в любой части матрицы увеличивается её показатель проводимости тока, следовательно, элемент нагревается сильнее.

Это позволяет регулировать температуру без дополнительных терморегуляторов и существенно упрощает конструкцию. Такой принцип работы греющего кабеля позволяет обеспечить:

• Долговечность и надежность
• Возможность использовать его в любых условиях
• Простота подключения (можно просто включить в розетку и заземлить)

Очень часто самонагревающийся кабель можно использовать без термостатов и датчиков тепла, если вам не нужен строгий контроль и возможность быстро менять температуру (например, в террариумах).

Устройство саморегулирующегося нагревательного кабеля

Греющий саморегулирующийся кабель состоит из несколько частей:

• Два параллельных провода, обеспечивающих напряжение по всей длине
• Греющая полимерная матрица
• Несколько слоев изоляции
• Заземление
• Оплетка из металла для экранирования и механической защиты от повреждений

Такая простая конструкция делает кабель устойчивым к повреждениям различного рода и позволяет обеспечить высокий срок службы.

Преимущества саморегулирующегося нагревательного шнура

Помимо простоты и надежности такой кабель имеет целый ряд преимуществ по сравнению с греющими шнурами других принципов действия:

• Однородное нагревание по всей длине греющего элемента
• Устойчивость к скачкам напряжения
• Возможность выполнить перехлест кабеля
• Отсутствие ограничений по длине

Среди недостатков можно выделить сравнительно высокую стоимость погонного метра кабеля. Также такие кабели выпускаются большими мотками и часто без заводских соединительных муфт, сальников, трубок для изоляции и других элементов. Вам нужно будет докупить все эти детали отдельно.

Маркировка кабелей с саморегулирующимся нагревательным элементом

Главный показатель, отображающий мощность работы кабеля, – это количество тепловой энергии в ваттах, которая выделяется с одного погонного метра при температуре в +10 градусов Цельсия. Часто это число отображается в названии кабеля.

Буквы СТ, CF или СR означают, что кабель экранирован, и его можно использовать в бытовых помещениях. Кабель без медного экрана можно устанавливать только на промышленных объектах, где к нему ограничен доступ.

Сфера применения нагревателя с саморегулирующей греющей матрицей

Условно можно выделить три основных сферы применения таких шнуров:

• Для частных хозяйств (обогрев водопровода, канализации, водостока)
• Для коммерческого сектора (обогревание систем пожаротушения, труб, систем водоотводов)
• В промышленных помещениях (для работы в условиях агрессивной среды и повышенной опасности)

Их может отличать заявленный срок службы, материал матрицы и степень защиты изолирующего материала. Дороже всего обходятся кабели, предназначенные для работы на производстве.

remont.youdo.com

Cаморегулирующиеся кабели: принцип работы и особенности

Какой кабель лучше выбрать для обогрева трубы и предотвращения ее замерзания в холодное время года?

Греющий кабель, который является основным элементом любой системы кабельного обогрева, бывает резистивным и саморегулирующимся. Резистивные кабели дешевле и проще, поэтому их чаще применяют в бытовых условиях, в т.ч. они отлично подходят для организации домашней системы теплого пола и для обогрева труб небольшого диаметра(до 40 мм).

В то же время для обогрева труб диаметром свыше 40 мм, емкостей, подогрева кровли крыш и водостоков, уличных электрических щитов, примыканий гаражных ворот и т.д. зачастую лучше использовать именно саморегулирующий кабель (самрег).
Саморегулирующийся кабель имеет уникальное свойство реагировать на изменение температуры и нагреваться тогда, когда это необходимо без применения датчиков температуры и электронных регуляторов. Чем же обеспечивается это необычное свойство?

Устройство и принцип работы саморегулирующего кабеля

В основе саморегулирующегося кабеля лежит т.н. саморегулирующаяся проводящая матрица (поз. 1 на рис.) – непрерывный греющий элемент из полимера на углеродной основе, который меняет свои проводящие свойства в зависимости от температуры: с уменьшением температуры на конкретном участке там увеличивается и протекающий через матрицу ток, что приводит к увеличению выделяемой тепловой мощности.
При возрастании всё с точностью до наоборот.

Постоянное напряжение по всей длине кабеля обеспечивают два параллельных проводника из большого количества скрученных медных жил (поз. 2). Термопластичная оболочка (поз. 3) предназначена для изоляции, защиты от влаги и истирания, тогда как металлическая оплетка (поз. 4) обеспечивает экранирование, заземление и дополнительную защиту матрицы и проводников от механических воздействий.

Исходя из приведенных особенностей устройства и принципа работы, саморегулирующиеся кабели обладают рядом преимуществ перед резистивными. Остановимся на основных из них.

Экономичность и простота

При понижении внешней температуры саморегулирующий кабель сам регулирует свой тепловой выход, что позволяет экономить потребляемую электроэнергию и часто полностью отказаться от применения термостатов и датчиков температуры, подключая кабель непосредственно к электрической сети.
При том, что саморегулирующиеся кабели стоят дороже резистивных, применение самрегов часто экономически оправдано. Например, при отсутствии в желобе или водостоке льда и воды при использовании кабеля в качестве системы анти-обледенения, мощность потребления уменьшается вдвое.

Надежность, универсальность и простота монтажа

Для обычного резистивного кабеля весьма важна однородность среды по всей длине. При обогреве труб, водосливов и пр. обеспечить этот фактор, ввиду, в частности, засорения, накопления мусора и пр. невозможно, что приводит к локальным перегревам резистивного кабеля и может быть причиной выхода из строя системы обогрева. Саморегулирующийся кабель сам уменьшит температуру в той области, где теплоотвод меньше, сохранив температуру в остальных местах неизменной. Саморегулирующиеся кабели имеют значительно более высокую стойкость к перепадам напряжения и в отличии от резистивных кабелей, не сгорают при его повышении длительное время. Также такие кабели обладают более высокими прочностными характеристиками при усилии на разрыв.

Выбор саморегулирующегося кабеля

Оптимальным выбором, по нашему мнению, являются саморегулирующиеся кабели американской компании NELSON-EASYHEAT, одной из компаний международного концерна EMERSON. Эта фирма производит подобные кабели более 40 лет и может гарантировать их надежную, долгую и эффективную работу, основываясь на опыте работы тысяч систем, работающих по всему миру. Широкая номенклатура позволяет подобрать оптимальный кабель для разнообразных применений.

Областями применения саморегулирующихся кабелей NELSON являются объекты, где необходимо поддерживать температуру жидкостей и газов в трубопроводах и емкостях в условиях низких внешних температур. К ним можно отнести системы защиты от замерзания и системы поддержания температуры в таких объектах как трубопроводы, системы противопожарной защиты, системы подачи воды и технических жидкостей, системы антиобледения.

Наиболее востребованным является саморегулирующийся кабель CLT, который поставляется в двух модификациях: CLT-JT и CLT-J.

Саморегулирующийся кабель CLT-JT предназначен для применения в различных условиях, в т.ч. в условиях повышенной влажности благодаря полиолефиновой наружной оболочке.

Кабель CLT-J с фторополимерной изоляцией, подходит для использования в условиях повышенной влажности в контакте с органическими химикалиями, растворителями и т.п., что делает его пригодным для монтажа внутри канализационных труб в целях предотвращения их замерзания.

В системах антиобледенения водостоков также широко применяется кабель NELSON LT-JT, который отличается от CLT более прочной изоляцией.

Ещё по этой теме:
Описание и стоимость саморегулирующегося кабеля CLT (NELSON-EASYHEAT)
Обогрев труб

teplo-svetlo.ru

Области применения саморегулирующегося нагревательного кабеля

Условно применение саморегулируемого нагревательного (греющего) кабеля можно разделить на 5 областей:

1 — устройство промышленных системы защиты от промерзания или поддержания заданной температуры продукта в трубопроводах, емкостях и резервуарах с различными температурными характеристиками и параметрами.

2 — антиобледенительные системы для кровли и водостоков. То есть кабель укладывается по краю крыши, в водостоки, и предотвращает образование наледи, сосулек, и замерзания ливневых стоков.

3 — В загородных домах, коттеджах, дачах, сельских домах саморегулирующийся нагревательный кабель используют для защиты водопровода от промерзания зимой. Если не хочется (или нет возможности) глубоко заглублять водопроводную трубу, или в каком-то месте она все равно промерзает, то снаружи по ней прокладывают саморегулирующийся греющий кабель, фиксируют хомутами (или простой изолентой) и, если есть возможность и желание, на трубу одевают утеплитель или просто укутывают каким-нибедь теплоизолирующим материалом. То же самое делают с трубой канализации, если есть необходимость. Если нужно чтобы в морозное время года вне дома был бы кран с холодной или горячей водой, то здесь саморегулирующийся нагревательный кабель просто необходим.

4.  Саморегулирующийся нагревательный кабель используют также для теплого пола, причем не только пола, а также ступенек, дорожек, и т.п. В общем 4 область использования самрегов — это заливка их в бетон. Ну, или случается, в землю их закапывают для обогрева грунта теплиц.

5. Эта область использования «неформальная», появилась она под действием двух факторов:

первый — это то, что саморегулирующийся нагревательный кабель никогда, ни при каких условиях: а) не нагреется выше своей максимальной температуры (85 градусов С), даже если его под подушку положить; и б) не перегорит, даже если его завязать в пучок.

второй — В нашей стране народ смекалистый и в заботе об уюте быстро находит применение неиспользованным обрезкам или остаткам кабеля.

Например: лично я положил метра 4 в диван в нишу для хранения подушек и получился теплый диван. И ещё подогреваю подпол в загородном доме в сильные морозы. Саморегулирующийся нагревательный кабель вплетают в деревянные подставки под ноги на выходе из душевой. И т.д.

zona-tepla.ru

Саморегулирующийся кабель(нагревательный) — видео урок по монтажу своими руками, фото, отзывы

Риск промерзания водопровода, заложенного неглубоко, а точнее, выше уровня промерзания грунта, и в не отапливаемых частях здания, очень высок. Даже можно сказать, что это стопроцентная ситуация. Поэтому всегда существовали требования, которые определяли правила монтажа водопровода. Но не всегда требования выполнялись, и причин тому было немало. Поэтому проблема данного типа существовала. Но с недавних пор решить ее стало очень просто. Для этого всего лишь необходимо приобрести нагревательный саморегулирующийся кабель, который нужно установить вдоль водопроводной линии.

Почему этот нагревательный элемент так назван? Во-первых, он на самом деле нагревательный, для этого и был создан. В его конструкции расположен ленточный нагреватель, который изолирован несколькими слоями, здесь и оплетка, и полимер, и пластиковая оболочка. Во-вторых, он является саморегулирующимся. Все дело в том, что по всей длине водопровода температура воды будет неодинаковая. Поэтому части кабеля, реагирую на разные температуры, выдают большую или меньшую мощность, то есть, прогрев происходит в зависимости от необходимости. То есть, получается так, что каждый участок греющего кабеля подстраивается под внешние условия эксплуатации водопровода. При этом остальные части работают по своему режиму. Друг другу они никак не мешают.

Конструкция

В основе нагревательного элемента лежит так называемая матрица. Она состоит из двух медных многожильных проводков и специального токопроводящего материала саморегулирующегося действия. Далее послойно идут: изоляция из фторполимера, а точнее, из модифицированного полиолефина, следующий слой – это медная оплетка (используется только луженая медь), и последний слой – тот же полиолефин или поливинилхлорид. В некоторых моделях вместо медной оплетки устанавливается фольга.

Как видите, производители подошли к решению безопасной эксплуатации кабеля комплексно, поэтому он обладает неплохими техническими характеристиками.

• Отличная диэлектрическая прочность.
• Великолепная защита от нагрузок (удары, истирание и прочее).
• Высокая влагоустойчивость.
• Надежная защита от воздействия химических элементов.

Внимание! Если сравнивать нагревательный кабель с другими нагревательными элементами, то он в разы дешевле. Его монтаж и эксплуатация просты, так что нет проблем провести установку своими руками. При этом он сам отключается и включается при изменении температурного режима внешних показателей.

Как правильно выбрать

Отчего будут зависеть условия эксплуатации водопровода? Здесь два основных показателя:

• Температура внешней среды.
• Глубина залегания самой водопроводной ветки.

Так вот при выборе нагревательного кабеля эти параметры учитываются в первую очередь. Сюда же еще добавляется и диаметр самого трубопровода. Поэтому несколько вариантов подбора кабеля под эти параметры с учетом одной стандартной единицы, это внешняя температура, равная минус 30С. При этом сам кабель подбирается по мощности (Вт).

Итак, если диаметр трубы равен 15 мм, а глубина пролегания водопровода полметра, то вам потребуется кабель мощностью 6 Вт/м. Если глубину увеличить до одного метра, то мощность можно уменьшить до 5 Вт/м.

Труба диаметром 25 мм – мощность кабеля при глубине залегания в 0,5 м будет 8 Вт/м. При глубине в 1 м – мощность 6 Вт/м. Диаметр – 40 мм, мощность 12 и 9 Вт/м при глубине 0,5 и 1,0 м соответственно.

Есть еще один показатель, который влияет на то, как правильно выбрать нагревательный элемент. Это материал, из которого сделаны трубы. В данном случае позиции будет увеличиваться или уменьшаться в зависимости от того, труба изготовлены из металла или пластика. Теплопроводность пластика ниже, так что и мощность нагревательного электрокабеля можно снизить.

Есть один момент во всем этом деле – это теплоизоляция трубопровода в независимости от того, где будет установлен саморегулирующися нагревательный кабель. То есть, он будет установлен внутрь трубы или снаружи. Все дело в том, что водопроводная сеть – это не только участки, заложенные в грунт. Есть участки, расположенные на открыто пространстве. К примеру, подвалы. Поэтому здесь важно провести теплоизоляцию, тем самым снизить тепловые потери. Поэтому есть определенная зависимость от диаметра водопроводной трубы и толщины теплоизоляционного слоя. Вот несколько примеров:

• Диаметр трубы 15 мм – толщина теплоизоляции 20 мм.
• Диаметр 25 мм – толщина 30 мм.
• Диаметр 40 мм – толщина 40 мм.

Монтаж нагревательного кабеля

Существует два способа обогрева труб: изнутри и снаружи. Говорить о том, что какой-то вариант лучше, а какой-то хуже, не стоит. У каждого из них есть и свои плюсы, и свои минусы.

Внутренний обогрев

Обычно этот вариант используется в том случае, если водопроводная сеть уже эксплуатируется, то есть, подобраться ко всем ее участкам не представляет возможности.

Внимание! Если водопровод используется для питья, то лучше всего приобрести греющий кабель с фторосодержащей оболочкой, то есть, из полиолефина.

В настоящее время производители предлагают кабели для обогрева длиною от 2 до 20 м. Так что подобрать под необходимый участок будет несложно. Плюс ко всему можно подогнать длину, простым обрезанием провода под необходимый размерный показатель.

Для ввода кабеля в трубу своими руками вам потребуются:

• Тройник, который даст возможность вставить провод внутрь через свободное отверстие.
• Комплект для герметичной заделки, к примеру, АКМ-3.
• Сальник для установки в трубу, к примеру, марки АКС-1.

Греющий кабель своими руками вставляется в трубу, сверху надевается монтажный цилиндр, который вкручивается в тройник. Затем устанавливается сальник, именно он будет гарантией, что вода из тройника не будет просачиваться наружу. Далее сальник подпирается стопорным кольцом и прокладками. После этого производится подключение к сети переменного тока через блок питания.

Внешний обогрев

Сегодня специалисты предлагают несколько вариантов установки нагревательного саморегулирующего электрокабеля на трубопровод с внешней стороны. Это параллельная накладка в одну линию, в две параллельные или в виде змейки (спирали) вокруг трубы. Но все пришли к одному мнению, что последний вариант самый оптимальный.

В независимости от способа установки есть к монтажу определенные требования.

1. Установка по участкам датчиков, которые будут отслеживать температуру.
2. Предварительная укладка фольгированного материала, который будет обеспечивать равномерное распределение тепла по всей трубопроводной поверхности. Только после этого монтируется и сам кабель.
3. Запорную арматуру также необходимо обмотать греющим кабелем.

Для увеличения срока эксплуатации нагревательной систему, рекомендуется сам провод закреплять алюминиевым двусторонним скотчем. Это обеспечит защиту от механического воздействия. Обычный строительный скотч для этого случая использовать нельзя.

Полезные советы

• Монтаж своими руками можно проводить при температуре не ниже -15С.
• Радиус изгиба электрокабеля равен шести его диаметрам.
• Рекомендуется на нагревательную линию установить отдельный УЗО. Мощность последнего подбирается строго по правилам ПУЭ.
• После окончания монтажных работ кабель надо обязательно проверить на сопротивление.

Использовать нагревательный саморегулирующися электрокабель можно для канализационной системы, для емкостей всех видов, для кровель и водостоков.

onlineelektrik.ru