Греющий кабель: виды и сферы применения. Шнур греющий

Греющий кабель как теплый пол

Система отопления «теплый пол» давно доказала свою эффективность и комфорт, поэтому широко применяется во всем мире. Принципиальным является вопрос, какой источник энергии используется для получения тепла? Пока существует современная разница в ценах на энергоносители, человеку дешевле сжигать твердое топливо или углеводороды, нагревать полученным теплом воду, а потом уже прокачивать ее по трубам теплого пола. Но гораздо удобнее использовать греющий кабель как теплый пол, а не сложную систему трубопроводов, коллекторных узлов и насосов. Доминирование углеводородов на энергетическом рынке не будет вечным, и более удобная для передачи и применения электрическая энергия неизбежно будет применяться для отопления все шире.

Греющий кабель как теплый пол

Содержание статьи

Теоретический ликбез кабельного обогрева

Как известно из школьного курса физики, электрический ток — это не что иное, как направленное движение заряженных частиц под воздействием электрического поля. Если какое-либо вещество имеет такие свободные заряженные частицы, которые смогут двигаться, то его называют проводником, а если нет, то диэлектриком. Те вещества, которые могут менять количество частиц в зависимости от каких-то внешних факторов называют полупроводниками. В привычных металлах заряд переносят электроны, в электролитах – катионы и анионы, а в газах электроны и ионы.

Любой проводник не пропускает поток заряженных частиц беспрепятственно, а оказывает ему определенное сопротивление, которое физически объясняется тем, что частицы сталкиваются с атомами проводника, «расшатывают» их, теряя свою энергию, и в результате энергия электрического тока частично преобразуется во внутреннюю энергию проводника, что выражается в его нагреве.

Способность проводника сопротивляться протеканию электрического тока совершенно логично назвали сопротивлением.

В основе греющих кабелей лежит свойство проводников, имеющих сопротивление, нагреваться при протекании электрического тока

Как видно из формулы, сопротивление зависит от удельного сопротивления, которое относится к справочным данным (оно неизменно для конкретного материала), длины проводника и площади его поперечного сечения. Удельные сопротивления различных проводников можно посмотреть в таблице.

Удельное сопротивление основных проводников

Очевидно, что для передачи электрической энергии нужно применять материалы, имеющие наименьшее удельное сопротивление — тогда и процент потерь будет низок. Это алюминий, медь и сталь большого сечения для изготовления кабелей, проводов, линий электропередач. В электронике применяются: серебро, золото, олово, платина.

Если проводники будут использоваться для нагрева, то вредные для передачи потери энергии свойства оказываются очень полезными для получения тепла, поэтому и выбираются материалы с большим удельным сопротивлением: вольфрам, нихром, оцинкованная сталь, различные сплавы, которые производитель нагревателей может держать в секрете.

Для оценки количества тепловой энергии, которую может выделить проводник при протекании через него электрического тока, применяется закон Джоуля — Ленца, открытый еще в XIX веке.

Закон Джоуля — Ленца

Согласно этому закону, количество теплоты Q равно работе A, и оно напрямую зависит от квадрата силы тока – I, сопротивления – R, и промежутка времени Δt.

Из приведенной схемы видно, что в замкнутой цепи течет ток, измеряемый амперметром, причем он будет одинаков на каждом ее участке. В резервуаре с водой находится нагревательный элемент R, сопротивление которого больше других проводников настолько, что ими просто можно пренебречь. Согласно закона Джоуля — Ленца, на сопротивлении R, будет выделяться определенное количество теплоты, она начнет подогревать воду в резервуаре, тогда как на других участках цепи тепло не выделится. Реостатом можно изменять ток в цепи, соответственно будет меняться количество выделенного тепла.

Схема опыта, подтверждающего действие закона Джоуля — Ленца

Именно действие этого закона мы видим на примере электрочайников, утюгов, бойлеров, где сопротивление их термоэлектрических нагревателей – ТЭН, гораздо больше, чем электропроводки. Поэтому и тепла они выделяют больше. Греющий кабель представляет собой тот же ТЭН, только имеющий большую длину, поэтому выделение тепла происходит не локально, а по всей длине кабеля. Выделенное кабелем тепло передается на строительные конструкции, в том числе на покрытие пола. Греющие кабеля могут прокладываться в материале стяжки, в плиточном клее, в специальных сборках из металла. Подводящие силовые кабеля, имеющие низкое сопротивление, называют «холодными» или монтажными концами.

Классификация нагревательных кабелей

Казалось бы, чего проще? Надо взять материал, имеющий высокое удельное сопротивление, сделать из него кабель, подсчитать выделяемое им тепло и все готово. Но на деле это все далеко не так, нагревающие кабеля должны отвечать набору определенных требований, о которых будет рассказано ниже.

В кабельных системах обогрева (КСО) могут применяться совершенно разные по конструкции, применяемым материалам, удельной мощности кабеля, в зависимости от назначения:

Отопление помещения. Прежде всего, используется система «теплый пол», но еще применяют и теплые стены и даже теплый потолок. Обычно электрические теплые полы делают для комфорта или дополнительного отопления в довесок основной системе. В качестве основного источника тепла их применение не рекомендуется из-за нерентабельности и в большинстве случаев недопустимо, так как никакая электроснабжающая организация не выдаст разрешения на выделенную мощность.

По теплому полу комфортно не только ходить, но и сидеть на нем

Обогрев кровли и водостоков эффективнее всего при помощи нагревательных кабелей, так как они спасают от дорогостоящего ремонта крыши, а также исключают травматизм от падающих сосулек.

Обогрев кровли продлевает ее срок службы

Обогрев крыльца, лестниц, пандусов, въезда в гараж, пространства под воротами въезда на территорию дома. В зимнее время выгоды от комфорта и безопасности при применении КСО в этих местах ощутимы.

На обогреваемом крыльце никогда не будет скользко

Обогрев трубопроводов в частных домах. Трубы всегда необходимо прокладывать ниже глубины промерзания грунта, но бывает, что в местах выхода, прохода через фундамент, даже теплоизоляция не помогает уберечь трубы от промерзания. Нагревательные кабели – лучшее спасение.

Обогрев труб

Резистивный греющий кабель

В самом названии этого вида кабеля имеется в виду, что он представляет собой резистивную нагрузку — своего рода вытянутый проводник, имеющий постоянное сопротивление, которое больше, чем сопротивление «холодных кабелей»: силовых и монтажных. Нагрев происходит проводящими медными или из специального сплава, нагревательными жилами, заключенными в изоляцию. Поверх изоляции обязательно применен экран из медной оплетки или фольгированной оболочки вместе с дренажной жилой.

Экран выполняет очень важные функции:

Экран уменьшает электромагнитное излучение, которое свойственно любым проводникам с током, особенно переменным.
Экран подключен к заземлению (проводнику PE), которое является частью системы уравнивания потенциалов (СУП). Если произойдет пробой изоляции, то токи утечки замкнутся на экран, и уйдут в землю, что защитит человека от поражения электрическим током. Дополнительно это вызовет срабатывание автоматических выключателей и устройств защитного отключения (УЗО).

Резистивные кабели по своему исполнению бывают:

Строение резистивных греющих кабелей

Одножильный резистивный кабель – для нагревания используется одна токопроводящая жила. Это самый недорогой вид греющих кабелей требует тщательной укладки, так как начало и конец этого кабеля должны сходится в одной точке и подключаться к специальным регулирующим устройствам – термостатам.
Двухжильный нагревательный кабель в центральной части имеет две жилы, заключенные в экран. При этом либо обе жилы могут быть нагревательными, либо одна жила нагревательная, а другая питающая или как ее называют – возвратная. На конце секции двухжильного кабеля есть специальная концевая муфта, соединяющая две нагревательные жилы и изолирующая кабель. Преимущества двухжильного кабеля очевидны — для его укладки его просто надо уложить по схеме змейкой, без надобности возвращать назад к термостату. Уровень электромагнитного излучения у двухжильного кабеля гораздо меньше, чем одножильного, так как в греющих жилах токи текут встречно. Очевидно, что такие кабели дороже.

Резистивные кабели продаются готовыми секциями, имеющими фиксированную длину, которую категорически нельзя изменять. Почему? Дело в том, что важнейшей характеристикой любого греющего кабеля является удельная мощность, выделяемая одним погонным метром кабеля. Она должна быть в диапазоне 10—20 Вт/м и ни в коем случае не больше, так как это приведет к перегреву кабеля и выходу его из строя. Например, при укорачивании резистивного кабеля вдвое, сопротивление уменьшается наполовину, что по закону Джоуля-Ленца ведет к двухкратному росту количества теплоты, а на это не рассчитан материал кабеля.

Комлект резистивного кабеля фиксированной длины вместе с монтажным комплектом

Длину секции подбирают исходя из расчетов. Производители выпускают комплекты с длиной секции от 10 до 110 метров, так что подобрать требуемый кабель с нужной удельной мощностью всегда возможно. Существуют резистивные кабели на катушках, с которых можно отрезать любую длину, но это прерогатива специалистов способных делать нужные расчеты.

Преимущества резистивного греющего кабеля:

Разумная стоимость.
Постоянство характеристик.
Отсутствие пусковых токов не требует применения специальных автоматических выключателей типа C.

Недостатками резистивного кабеля являются:

При неграмотном монтаже есть опасность локального перегрева, что приведет к выходу из строя кабеля.
Невозможность уменьшать длину греющего кабеля без изменения характеристик.
Кабелю нужно обеспечить нужные параметры теплоотдачи.

Резистивный зональный (секционный) кабель

Эволюцией развития резистивных греющих кабелей стало изобретение зонального (секционного) кабеля, в котором по центру проходят два проводника низкого сопротивления, заключенных в изоляцию. Поверх проводников намотана спираль из проволоки с высоким сопротивлением. Через определенный промежуток (обычно 1 метр) эта проволока подключается попеременно к одному, а затем к другому центральному проводнику. Очевидно, что в этом случае каждый участок (зона) будет представлять собой независимый от других нагревательный элемент, подобно параллельному подключению резисторов.

Схема зонального резистивного греющего кабеля

Преимущества зонального кабеля:

Одинаковая удельная мощность кабеля по всей длине.
Стабильность характеристик.
При запуске не потребляет большие токи.

Недостатки зонального резистивного кабеля:

Опасность локального перегрева.
Необходимость обеспечения теплоотдачи.
Более высокая цена по сравнению с обычными резистивными кабелями.

Нагревательные маты

Для облегчения процесса укладки теплого пола, производителя делают специальные нагревательные маты, где кабель с требуемым шагом прикреплен к полимерной сетке. Такие маты очень удобно укладывать на ровное основание перед укладкой керамической плитки. Их можно монтировать прямо в слой плиточного клея, в этом их главное преимущество. Правда, надо внимательно следить, чтобы не оставалось воздушных полостей, которые вызовут локальный перегрев.

Нагревательные маты на полимерной сетке облегчают процесс укладки

В помещениях со сложной геометрией могут возникнуть сложности при укладке матов. В этом их главный недостаток.

Саморегулирующийся нагревательный кабель

Флагманом среди всех греющих кабелей является саморегулирующийся нагревательный кабель, который может изменять температуру нагрева, а, значит, и тепловыделение в зависимости от окружающей температуры.

Между двумя проводниками запрессована специальная полимерная матрица со свойствами полупроводника. При понижении температуры матрица сжимается, но в ней образуется множество теплопроводящих путей с высоким сопротивлением. Протекающий ток вызывает нагрев матрицы и кабеля. При повышении температуры происходит расширение полимера и уменьшение количества путей протекания тока и, в конце концов, наступает такой момент, когда токи становятся ничтожно малы, что приводит к прекращению нагрева кабеля. Каждый участок кабеля работает автономно.

Саморегулирующийся кабель сам «выбирает» где и как нагревать

Поверх полупроводникового полимера существует слой термостойкой изоляции, затем медный или стальной экран и еще один слой изоляции. Каждый кабель имеет свою зависимость погонной (удельной) мощности от температуры и подбирается исходя из условий эксплуатации и назначением.

Зависимость погонной мощности различных саморегулирующихся кабелей от температуры

Преимущества саморегулирующихся кабелей:

Экономия электроэнергии, которая происходит за счет нагрева только недостаточно теплых участков.
Независимость удельной мощности от длины кабеля.
Этот кабель «прощает» ошибки монтажа. Даже перехлест кабеля не приведет к его перегреву и выходу из строя.

Недостатки саморегулирующихся кабелей:

Эти кабели имеют высокие стартовые токи, особенно если есть длинные холодные участки. Это обязывает ставить защитные автоматы класса C, позволяющие десятикратные скачки тока в сравнении с номинальным.
Полимерная полупроводниковая матрица имеет ограниченный срок службы.
Высокая цена на такие кабели часто делает их применение сомнительной выгодой.

Греющий кабель как теплый пол

При планировании обустройства электрического теплого пола в помещениях вначале нужно определиться, какую функцию он будет выполнять.

Греющий кабель для теплых полов прямого действия

Теплые полы прямого действия обычно располагаются в тонком слое стяжки непосредственно перед напольным покрытием, например, в слое плиточного клея. Главной задачей таких полов является быстрый прогрев поверхности пола до комфортной температуры 24—27 °C. Для этих целей идеально подходят маты с тонким кабелем, а также резистивный одножильный или двухжильный греющий кабель. Нужные характеристики можно посмотреть в таблице.

Таблица подбора необходимого греющего кабеля

Требуемая устанавливаемая мощность достигается шагом укладки кабеля, чтобы на одном квадратном метре было уложено столько кабеля, которое обеспечит необходимую мощность. В зависимости от площади помещения вычисляется общая длина нагревательного кабеля. Методика расчетов теплого пола приведена в отдельной статье по этой теме.

В теплых полах прямого действия теплоизоляция может не использоваться, или быть минимальной толщины, так как задачей их является нагрев поверхности, а не основное отопление. При нагреве деревянных полов применяется утеплитель между лагами, а также специальная металлическая сетка, распределяющая тепло и экран из фольги, отражающий тепло в сторону покрытия пола.

Схема обогрева деревянных полов

Греющий кабель для термоаккумулирующих теплых полов

Аккумулирующие теплые полы требуют обязательной теплоизоляции, так как они обогревают бетонную стяжку значительной толщины: от 5 до 15 см, которая будет накапливать тепло. Такие полы лучше подогревать во время сниженных тарифов на электроэнергию, а в другое время тепло будет постепенно отдаваться в помещение. Толстый слой утеплителя значительно снизит утечку тепла вниз.

Такие полы лучше делать в тех помещениях, где будут уложены покрытия с высоким термическим сопротивлением: паркетная доска, ламинат, ковролин. Тогда и передача тепла будет происходить очень мягко, что только повысит комфорт. Такая система обогрева пола может выступить уже в качестве основного отопления.

Нагревательный кабель заложен в массивную стяжку

Кабель теплого пола укладывается в среднем слое стяжки, для более равномерного распределения тепловой энергии. Из таблицы видно, что кабель для такой системы должен применяться с более высокой удельной мощностью в сочетании с металлической сеткой, которая поможет распределять тепло и будет армирующим элементом стяжки. Учитывая, что кабель будет спрятан в толстом слое стяжки, которая обеспечит теплоотвод, лучше всего для аккумулирующих теплых полов применять двухжильный резистивный кабель с удельной мощностью 20 Вт/м. Также может применяться и саморегулирующийся кабель, но его цена в 3—5 раз выше резистивного.

Применение таких систем обогрева ограничено по двум причинам:

Стоимость обогрева электрической энергией пока высока по сравнению с газовым отоплением.
Выделенной на квартиру или дом мощности может просто не хватить для нагрева аккумулирующих теплых полов.

Общие требования к греющим кабелям теплого пола

Временные технические требования от 2003 года регламентируют порядок применения греющих кабелей. Их этого объемного документа сделаем самые важные выдержки.

Для личного пользования рекомендуется применять КСО только для комфорта и дополнения к основной системе отопления.
В теплых полах прямого действия и для подогрева полов из дерева кабель не должен иметь номинальную мощность больше 2 киловатт.
В термоаккумулирующих полах и при подогреве наружных лестниц и пандусов максимальная номинальная мощность кабеля – 4 киловатта.
Должно соблюдаться железное правило: одно помещение – один кабель. Исключением являются помещения свыше 25 кв. м.
Греющий кабель не должен переходить в другие помещения.
Нагревательный кабель не должен прокладываться под стационарно стоящей мебелью.
В комплекте к греющим кабелям всегда идут монтажные планки и другие аксессуары. Именно их и надо использовать, никакая самодеятельность не приветствуется.

Укладка кабеля должна отвечать определенным правилам

Кабель должен укладываться в форме змейки и при этом должны соблюдаться правила:
- Касания, пересечения, закручивание и образование петель на кабеле не допускается.
- От границ зоны укладки до краев кабеля должно быть расстояние, которое не меньше шага укладки.
- От металлических конструкций и элементов проводки кабель должен иметь дистанцию не менее 50 мм, от деревянных конструкций – 30 мм, а от элементов других систем отопления – не менее 500 мм.
- Шаг укладки всегда должен быть более 6 — 10 наружных диаметров.
- Расстояние между участками уложенного кабеля должно быть большим или равным шагу укладки.
- Вся горячая часть кабеля должна находиться в однородном материале.
- Для кабеля внутри стяжки шаг не более 20 см, а в полах прямого действия – 10 см.
Все кабели должны подключаться через терморегулятор, имеющий температурный датчик. Прямое подключение к сети допускается только в исключительных случаях для саморегулирующихся кабелей.

Схема подключения терморегулятора теплого пола

Терморегулятор должен располагаться на расстоянии 0,5—1,5 метра над уровнем пола.
Датчик температуры пола должен располагаться на расстоянии не менее 0,5 метра от стен, подключаться только медным проводом, помещенным в гофрированную пластмассовую или металлическую трубку.
Все соединения греющего и питающих кабелей должны происходить на терморегуляторах, в распределительных коробках и электрощитах при помощи клемм. Никакие скрутки недопустимы.
Силовые кабели должны быть защищены автоматическими выключателями соответствующих номиналов, а для защиты людей обязательно применение УЗО с дифференциальным током срабатывания не более 30 мА.

Подключение кабелей обогрева должно быть через УЗО и автоматический выключатель

Монтаж КСО должен вести только квалифицированный персонал, имеющий соответствующий допуск.

Заключение

Греющий кабель рекомендовано использовать для теплых полов. Наиболее предпочтительным способом применения является система прямого нагрева или «тонкий пол».
Среди всего разнообразия греющих кабелей лучше всего по соотношению цена — качество использовать двухжильный резистивный кабель.
Выбор нужного кабеля с требуемой удельной мощностью, его длину и шаг укладки получают в результате расчетов.
Изменять длину секции резистивного кабеля (кроме зонального) недопустимо.

Видео: Монтаж кабеля теплого пола Devi

Видео: Монтаж нагревательных матов

stroyday.ru

Греющий кабель: виды и сферы применения

В стремлении к совершенству в строительстве жилых зданий, других сооружений, при повышении эффективности производственных объектов активно применяются новейшие технологии. Одним из таких технических решений является использование греющих кабелей, укладка и подключение которых может производиться своими руками. Для этого к изделиям прилагается инструкция, но также есть еще некоторые нюансы, которые надо узнать у специалистов. Их применение практически универсально, а монтировать греющий кабель для водопровода и других устройств легко, что позволяет широко использовать технологию в различных сферах.

Применение греющего кабеля на кровле и водосточных трубах зданий

Применение

Принцип действия, а также простота и универсальность применения греющего кабеля открывает широкие просторы для его использования. Чаще всего греющий кабель для водопровода служит для решения следующих задач:

Подогрев кровельных покрытий, систем водостока, трубопровода, труб на крышах зданий. Провод крепится как снаружи, так и внутри трубы. Когда система обогрева включена, это исключает обледенение на краях кровли, падение кусков льда и разрушение трубопровода, что способствует более безопасной эксплуатации зданий для людей.
Обогрев напольного покрытия – делает жилье теплым и уютным в холодное время года.

Монтаж греющего кабеля в напольное покрытие

В жилых зданиях и производственных помещениях применяют греющий кабель для водопровода, поддерживая с его помощью плюсовую температуру труб в сети. Подогрев трубопровода, расположенного под землей и на открытых участках улицы, предотвращает замерзание транспортируемых жидкостей и самой трубы.

Пример использования греющего кабеля для труб

Обогрев садовых дорожек, отдельных участков тротуаров, ступенек, что исключает падения и травматизм прохожих на обледенелой поверхности.

Обогрев кабелем ступеней на входе в дом

Виды

Все греющие кабели делятся на два вида:

резистивный кабель;
саморегулирующийся.

Резистивный кабель

Резистивный кабель считается наиболее доступным по цене для потребителей, его производство не требует сложных технологий и больших финансовых затрат. Длина кабеля и мощность производятся с постоянной величиной, его нельзя резать на части. Если кабель укоротить, сопротивление увеличится, и при этом возрастет температура токопроводящих жил выше допустимой, что приведет к обрыву цепи. Резистивный вариант обеспечивает равномерный нагрев по всей длине. Поэтому при проектировании обогрева следует определить, сколько надо кабеля и выбрать подходящую длину.

Существует несколько способов, как подключить греющий кабель, который будет использоваться для водопровода, системы водостока и других целей. Самым простым считается обычное подключение в розетку. Более сложные способы предусматривают соединение элементов схемы через датчики. Кроме того, к ним необходимо установить электронное оборудование, которое регулирует мощность, чтобы поддерживалась заданная температура нагрева.

Существует несколько разновидностей конструктивного исполнения резистивного кабеля:

Одножильный самый простой по конструкции, наружная термостойкая оболочка, под ней экранирующая медная оплетка на фторопластовой изоляции, в центре которой токопроводящая нагревательная жила.

Одножильная конструкция укладывается таким образом, чтобы концы кабеля можно было соединить на общем клеммнике в одном месте. При этом рассчитывается, сколько надо кабеля, чтобы его можно было вернуть к источнику напряжения. Эта особенность вызвана тем что, подключить оба конца надо в одну розетку. Это можно сделать своими руками так же просто, как вставить вилку в розетку от любого бытового электрического прибора.

Двухжильный кабель раскладывается на всю длину, подключается с одной стороны, на втором конце ставится герметичная муфта. Это делает работы по монтажу еще проще.

Строение одножильного и двухжильного кабелей

Зональный нагревающий кабель тоже является одной из разновидностей резистивного варианта. Конструкция двужильного кабеля была усовершенствована добавлением спиральных нагревающих проводов между основными двумя жилами на равных участках длины, имеющих одинаковую мощность. Это дало возможность нарезать его частями с установленным шагом. Недостатком такой конструкции является возможность перегорания спиральных проводов на отдельных участках. Такая неисправность приводит к возникновению холодной зоны вначале или конце контура.

Схема зонального кабеля

Важные детали при монтаже резистивных моделей своими руками:

никогда не допускайте пересечения, укладывая кабель на обогреваемую поверхность;
не используйте для антиобледенения или труб кабели для теплых полов, изоляция которых не имеет должной влагоустойчивой защиты;
грамотно просчитайте необходимую мощность, тепловые затраты. В расчете должны учитываться влажность, температура, площадь и материал обогреваемой поверхности. Недостаточный отвод тепла приведет к сокращению срока службы обогревающей конструкции.

Основными преимуществами считают низкие цены, простоту конструкции и монтаж греющего кабеля, низкие пусковые токи, стабильность параметров на протяжении всего срока эксплуатации, высокую надежность.

Саморегулирующийся кабель

Принцип действия кабеля совершенно другой. Конструкция саморегулирующего нагревателя представляет собой расположенную между токоведущими жилами матрицу из полупроводникового эластичного материала. Температура среды вокруг кабеля влияет на величину сопротивления полупроводникового материала матрицы, изменяя потребляемую мощность и интенсивность обогрева.

Процесс саморегулирования нагрева

Выделение тепла осуществляется на холодных участках, сопротивление полупроводника матрицы там увеличивается. В теплой зоне сопротивление и нагрев уменьшаются. Такой принцип работы существенно экономит расход электроэнергии. Саморегулирующийся обогрев очень эффективен в системах антиобледенения и для труб подземных коммуникаций. В процессе монтажа его можно разделить на участки любой длины своими руками, не обращаясь к специалистам, без ущерба для эксплуатационных характеристик. При этом нет необходимости обогрева всего трубопровода. Обогревающий провод нужен для трубы только на участках, где наиболее вероятно ее перемерзание, например, при вводе в дом. Несмотря на высокую цену кабеля он очень востребован, первоначальные затраты быстро окупаются в процессе эксплуатации при экономии электроэнергии.

Достоинства кабеля

Монтажники, прокладывающие обогревающий кабель, отмечают следующие положительные стороны этой технологии:

простота выполняемой работы, не требующая высокой квалификации работников;
возможность монтировать системы обогрева своими руками, но при условии выполнения грамотного расчета и соблюдения условий монтажа системы подогрева;
экологически чистый процесс установки и эксплуатации;
гибкость и эластичность позволяют прокладывать обогревающий кабель для сети из водопроводных труб, а также внутри и снаружи конструкций различной геометрической формы.

Подключение кабеля. Видео

Как осуществляется подключение саморегулирующегося греющего кабеля, можно узнать из видео ниже.

Трудно перечислить все возможности применения греющих систем. Многое зависит от назначения объектов, условий эксплуатации и грамотных решений проектировщиков. Практический опыт показывает, что применение греющих кабелей очень эффективно. Решив использовать эти технологии на своих объектах, стоит тщательно продумать все детали, посоветоваться со специалистами, чтобы в итоге получить максимальные преимущества. Кабель для обогрева и оборудование к нему можно установить своими руками, но при этом все нужно делать правильно. Для этого к каждому изделию прилагается подробная инструкция.

Оцените статью:

elquanta.ru

Греющий кабель. Виды и устройство. Применение и установка. Работа

Одной из сложных задач является бесперебойное водяное снабжение жилых домов и других объектов, особенно в зимний период. Чтобы не происходило промерзание труб, их необходимо укладывать ниже определенного уровня промерзания. Однако нет абсолютной гарантии, что водопровод не перемерзнет, и не прекратится подача воды.

Это обуславливается следующими причинами:

Аномальные морозы, которые в последнее время уже не редкость.
Место подведения труб к дому чаще всего промерзает.
Возникновение аварий на трассе трубопроводов.

Обычное утепление труб не дает должного эффекта при длительных и сильных морозах. Решением этого вопроса является использование греющего кабеля для отогревания водопровода. С его помощью можно поддерживать необходимую температуру и предотвращать образование на трубах конденсата. При этом трубы все равно придется укладывать в землю, но на гораздо меньшую глубину. На вводе в дом можно установить более мощный греющий кабель, и применить качественное утепление.

К греющему кабелю прилагается инструкция, изучив которую можно легко уложить и подключить его самостоятельно. Кабель для обогрева применяется не только для водопровода, но и в других сферах.

Виды и конструктивные особенности

Греющий кабель классифицируется двумя видами:

Резистивный.
Саморегулирующийся.

Рассмотрим каждый вид кабеля более подробно.

Резистивный греющий кабель

Эта модель самая доступная по стоимости для покупателя, так как для его изготовления не требуется применение сложных технологий и дорогостоящих материалов. Мощность и длина кабеля выполняется неизменной величиной. Не допускается разрезание резистивного кабеля на несколько частей, так как снизится сопротивление и увеличится температура жил выше допускаемой величины. Это может привести к разрыву цепи.

Резистивный кабель равномерно нагревается по всей длине. При создании проекта необходимо точно определить длину кабеля.

Подключение греющего кабеля можно выполнять различными способами. Наиболее простым является подключение его в электрическую розетку. При более сложных вариантах в схемах используют различные датчики, электронное оборудование с регулятором мощности, для поддержания определенной температуры.

Резистивный кабель делится в свою очередь на несколько видов:

• Одножильный. Это простая конструкция с внешней термоустойчивой оболочкой, под которой находится медная экранирующая оплетка на изоляции из фторопласта. Внутри этой изоляции заключена нагревающая токопроводящая жила. Такой кабель укладывается с учетом возможности соединения обоих концов на одном клеммнике. Для этого необходимо рассчитать длину кабеля для получения необходимой температуры. Такое простое подключение можно выполнить самостоятельно.• Двухжильный кабель укладывается на всю длину. Затем один конец кабеля с двумя жилами подключается к питанию, а другой конец закрывают специальной герметичной муфтой. Такой кабель значительно упрощает процесс монтажа.• Зональный кабель также является резистивной моделью нагревающего кабеля. Его устройство аналогично двухжильному кабелю с добавлением нагревающих спиралей между двумя основными жилами на одинаковых отрезках длины с равной мощностью. Это позволяет отрезать части кабеля с определенным шагом. Неисправность в виде перегорания спиральных проводников на некоторых участках приводит к появлению холодной зоны на неисправном участке.

Особенности установки резистивного кабеля

Тщательно рассчитать требуемую мощность и затраты на тепло. При расчете необходимо учесть материал нагреваемой поверхности и ее площадь, температуру, влажность. При недостаточном отведении тепла срок эксплуатации системы нагрева значительно сократится.
Нельзя использовать для отогрева труб водопровода кабели, которые используются для теплых полов в квартире, так как их изоляция не защищена от влаги.
При укладке нагревательного кабеля нельзя допускать его пересечения.

Главными достоинствами резистивного нагревающего кабеля являются:

Повышенная надежность.
Стабильность характеристик на всем сроке службы.
Малый ток при включении.
Легкая установка.
Простое устройство.
Низкая стоимость.

Саморегулирующийся кабель

Этот вид кабеля работает по-другому. Устройство саморегулирующего греющего элемента выполнено в виде матрицы, находящейся между токоведущими жилами. Эта матрица изготовлена из эластичного полупроводникового материала. Значение сопротивления полупроводника матрицы зависит от температуры среды, окружающей кабель. При этом изменяется расходуемая мощность и эффективность нагревания.

Принцип саморегулирования заключается в том, что необходимое тепло выделяется только на определенном участке, где это нужно. При снижении температуры сопротивление кабеля увеличивается, и выделяется больше теплоты. И наоборот, если температура повышается, то сопротивление кабеля и количество тепла уменьшается. С помощью такого эффекта кабель не будет перегреваться, даже если при его укладке произошел нахлест. Электроэнергия при эксплуатации саморегулирующего кабеля расходуется оптимальным образом.

Саморегулирующее нагревание эффективно для подземных труб и систем антиобледенения. При установке кабель можно разрезать на отрезки любой длины, без помощи специалистов, и ущерба рабочих свойств. Не обязательно нагревать весь трубопровод. Достаточно уложить греющий кабель только в местах с большей вероятностью замерзания.

Саморегулирующий кабель имеет высокую стоимость, однако пользуется большой популярностью. Расходы на приобретение и установку быстро окупаются во время работы за счет экономии электрической энергии.

Преимущества

Эластичность и гибкость дают возможность укладки греющего кабеля для любой сети труб, в конструкциях разной геометрической формы.
Процесс эксплуатации и монтажа не приносит вреда экологии.
Возможность самостоятельной установки системы при условии грамотного расчета и выполнения всех требований монтажа подогрева.
Простая работа, не требующая профессиональных навыков.

Применение

Универсальность и простота использования, а также принцип работы нагревательного кабеля обуславливает его широкое применение:

Обогрев дорожек в саду, ступенек и тротуаров. Это исключает травматизм и падение пешеходов на замерзшей поверхности.
В производственных зданиях и жилых помещениях используют греющий кабель для поддержания необходимой температуры водопровода, а также прогрев трубопроводов, находящихся в грунте и в открытом виде.
Обогрев покрытия пола обеспечивает уют и тепло в комнате в морозные дни.
Подогрев труб, расположенных на крышах домов, водосточных систем, кровельных покрытий. Провод фиксируется внутри или снаружи трубы. При работающей системе нагрева разрушение трубопровода, падение льда и обледенение края крыши исключается. Это обеспечивает безопасность для людей.

Способы установки

Греющий кабель для обогрева водопроводной системы укладывают внутри или снаружи трубы. Каждый метод подразумевает применение своего вида кабеля.

Установка внутри трубы

Требования к внутренней установки нагревательного кабеля:

Герметичная концевая муфта.
Степень защиты не менее IP
Отсутствие вредных веществ при нагревании.

Для установки провода внутрь трубы на ее конце устанавливают тройник. Провод заводится в один из отводов тройника с сальниковым уплотнением.

Соединительная муфта, расположенная на переходе между электрическим питающим кабелем и нагревательным кабелем, должна располагаться за сальником и трубой, так как она не имеет защиты от влаги.

Монтажный тройник может иметь конструкцию с разными углами. При этом способе кабель не закрепляется, а заправляется внутрь.

Внешняя установка

Фиксация греющего кабеля для водопроводной трубы снаружи выполняется плотно, всей поверхностью кабеля. Перед монтажом на металлические трубы, необходимо очистить их от ржавчины, грязи и пыли, а также следов сварки. Поверхность труб не должна иметь элементов, способных повредить нагревательный провод.

Греющий кабель укладывается на чистую поверхность, закрепляется через 30 см клейкой металлизированной лентой или специальными хомутами. При прокладке двух кабелей, их устанавливают в нижней холодной части трубы параллельно друг другу, без соприкосновения. Если укладывается более трех ниток кабеля, то большую их часть располагают снизу, также без соприкосновения.

Другим способом укладки является монтаж спиралью. При этом следует соблюдать аккуратность, так как многократные и резкие изгибы могут повредить кабель. Можно постепенно разматывать муфту, наматывая на трубу освобождающийся кабель. Также можно зафиксировать кабель с провисаниями, которые наматывают и фиксируют липкой лентой.

Для обогрева пластиковой трубы сначала клеят металлизированный скотч, который повышает проводимость тепла и эффективность нагревания. Особенностью установки является следующий фактор: вентили, тройники и другие сантехнические устройства требуют большее количество тепла. Поэтому при монтаже на каждом таком устройстве необходимо выполнить несколько петель, слишком не изгибая кабель.

Для утепления труб не рекомендуется применять минеральную вату, так как она впитывает влагу и теряет свойства утепления. На морозе мокрая вата замерзает и рассыпается.

Для этого используют специальные виды утеплителя: пенополистирол, изготовленный в виде элементов труб, и называемый скорлупой. Он имеет хорошие свойства изоляции и не впитывает влагу.

Похожие темы:

electrosam.ru

Греющий кабель своими руками: монтаж

Защитить канализацию, водопровод или систему полива от промерзания – мудрый ход рачительного хозяина. Для этих целей принято использовать греющий кабель, своими руками его решаются делать немногие, а зря. Подобный хенд мэйд позволяет сэкономить на покупке магазинного провода и на ремонтных работах, если зима будет слишком суровой.

Греющий кабель — оптимальное решение для суровой зимы

Как и почему это работает?

Принцип работы греющего кабеля прост: через него проходит электрический ток, и получаемая энергия преобразуется в тепловую. Для водопровода под землей такое решение становится выгодной страховкой от замерзания.

Основной технической характеристикой является удельное тепловыделение, измеряемое в Вт/м. Это мощность на один метр длины. Аналогичный нагревательный элемент работает на обогрев:

пола,
теплицы,
ступеней,
водостоков,
канализации,
крыши дома.

Еще один плюс такой системы, что длина кабеля может быть любой – от пары десятков сантиметров до 100 м и более. Прежде чем создавать греющий кабель своими руками, нужно определиться, каким он будет: саморегулируемый или резистивный.

Устройство нагревательного элемента

Обогрев любой системы должен быть не только достаточно мощным, но и безопасным. Чтобы кабель для водопровода или пола получился именно таким, лучше внимательно изучить его устройство.

Чтобы создать греющий кабель своими руками, необходимо изучить его устройство

Внутренняя греющая жила – главный элемент. Ее изготавливают из материалов с высоким сопротивлением и покрывают полимером для изоляции.
Помимо фторполимера, проводник защищен внутренней оболочкой и оплеткой.
Для надежности греющий элемент покрыт наружной оболочкой из полимерных материалов.

Резистивный провод

Для начала рассмотрим, что такое резистивный греющий кабель для водопровода своими руками. Он обойдется недорого, и монтаж его сложным не назовешь. Он популярен при сооружении теплого пола и для обогрева труб, не превышающих в диаметре 40 мм. Провод с датчиками укладывают по всей длине коммуникации. Датчики отвечают за включение и выключение всей системы в зависимости от колебаний температуры.

К трубам его крепят ленточным или спиральным способом при помощи алюминиевой ленты. Как лучше осуществлять монтаж? Своими руками укладывать греющий элемент можно и тем и другим способом, все зависит от того, какая мощность требуется на выходе. Главный принцип – нельзя сильно натягивать провод.

Монтаж теплого пола с помощью нагревающего кабеля проводят по определенным правилам

Чтобы сделать теплый пол, предпочтительно укладывать кабель зигзагообразно. Так поверхность будет прогреваться равномерно.

Если монтаж производится по внешней стороне трубы водопровода, то нагревательный элемент нужно дополнительно обмотать алюминиевой фольгой.

Так тепло будет распространяться равномерно, но потребуется еще и теплоизоляционный слой. Лучше всего (и по цене, и по характеристикам) подойдет минвата. Монтаж, как и сама система, прост, но у резистентного греющего кабеля, неважно своими руками он был сделан или нет, есть существенный недостаток. Перегореть он может очень быстро, ведь нагрев идет равномерно по всей длине. Выходов два: осуществлять постоянный контроль над тем, как работает обогрев, либо выбирать саморегулируемый тип кабеля.

Преимущества саморегуляции

Почему саморегулирующий сопротивление провод лучше для обогрева? Его высокие эксплуатационные и технические данные делают возможным использовать этот нагревательный элемент не только для водопровода. Именно его прокладывают на кровлях и водостоках. Все дело в проводниках – греющие жилы кабеля способны менять сопротивление, которое будет неодинаковым в различных точках, и перегрева не возникнет.

Еще один плюс: возможность разрезать провод при монтаже, его качества и характеристики сохранятся. А вот у его резистивного собрата длина фиксированная и укорачиванию не подлежит.

После подключения кабель саморегулируемый сможет «следить» за температурой. При похолодании сопротивление увеличится, и обогрев станет более интенсивным.

Саморегулируемый кабель имеет определенные преимущества

Монтаж своими руками выполняется просто: при помощи фиксирующих лент кабель крепится на трубу и сверху покрывается теплоизоляцией.

Сделать нельзя купить. Как расставит запятые настоящий мастер?

Самые лучшие и надежные вещи – те, что сделаны своими руками. В нашем случае это тоже верно. Сделать резистивный вариант можно из полевика – это силовой телефонный кабель. Он маркируется как П – 274 М и по своим характеристикам (жесткость, толщина, изоляция) мало уступает покупному, а обойдется дешевле.

К тому же он может использоваться во влажной среде – важная характеристика для обогрева водопровода, пола и теплицы. Подключать его напрямую к 220 B нельзя. Здесь все будет зависеть от длины кабеля. Напряжение рассчитывается как 1-1,5 B на метр. То есть для 30-метрового нагревательного элемента понадобится напряжение 36 B и ток 8 – 10 А.

Монтаж своими руками можно осуществлять внутри и снаружи водопровода. Если греющий кабель будет прокладываться поверх труб, то расплетать полевик не нужно. Его обматывают вокруг трубопровода, плотно прижимая и закрепляя сверху фольгой. Конструкцию дополнительно обматывают алюминиевым скотчем – так нагревательный элемент лучше прижмется к трубе. Монтаж завершает слой гидро- и теплоизоляции.

Укладку нагревающего кабеля можно осуществить своими руками

Почему крепить кабель предпочтительнее по спирали? Это затратный метод, но так трубопровод прогреется равномерно, быстрее и эффективней.

Чтобы сделать обогрев внутри трубы, нельзя обнажать жилы полевика, поэтому его расплетают.

Каждый одинарный провод складывают пополам.
Сдвоенные провода снова свивают друг с другом.
Труба для кабеля нужна, чтобы получить герметичный заход. Подойдет фланец от гибкой трубы, которую применяют для подведения воды.

Важно хорошенько герметизировать ввод. Когда провод продели в штуцер, его нужно залить эпоксидным клеем, а соединение затянуть гайкой или сплющить.

Своими руками можно собрать систему обогрева и по такой схеме. Понадобится блок питания от старого компьютера БП 300 Вт, 10 м медного двужильного провода (сечением 1,5 мм). Если кабель присоединить к выходу на 5 вольт, то полученный элемент будет нагреваться до 50°C. Аналогично можно рассчитать провод для выхода 12 В.

Принцип устройства и особенности монтажа греющей ленты можно наглядно посмотреть на видео.

Как сделать обогрев теплицы?

Теплая почва внутри теплиц позволяет раньше получать урожай и благодатно влияет на слабые или капризные растения. Из-за того, что придется обогревать большую площадь, целесообразнее выбрать резистивный греющий кабель. Как его сделать, мы уже рассмотрели. Осталось грамотно уложить внутри теплицы.

Плодородный слой почвы снимают на 30-35 см.
Площадку на 5 см засыпают песком.
Пенополистирольный слой усиливают армирующей сеткой.
Кабель выкладывают змейкой (шаг 15-20 см).
Слой влажного песка (5 см).
Еще один слой металлической сетки защитит кабель от повреждения лопатой.

Сверху все засыпают снятым плодородным слоем.

Теплый пол своими руками

Сделать греющий резистивный кабель для пола своими руками, конечно же, можно. Но для постоянного использования лучше как раз покупные обогревательные элементы, произведенные промышленным способом. Чтобы понять принцип монтажа, посмотрите видео, как можно самостоятельно сделать пол теплым.

Какая система лучше обогреет коммуникации: из купленного кабеля или из сделанного самостоятельно – ответить сложно. Но при наличии должных навыков экономия будет существенной, поэтому все больше домашних умельцев осваивают эту новую сферу деятельности.

osobnyachkom.ru