Сколько потребляет греющий кабель

Экономия энергопотребления греющего кабеля

При использовании системы кабельного обогрева часто встает вопрос об экономии энергопотребления. Поговорим о том, что такое номинальная мощность кабеля, что такое расчетная мощность кабеля и что такое энергопотребление.

Номинальная мощность греющего кабеля

Для греющего кабеля понятие номинальная мощность определяется как удельная мощность (мощность одного метра кабеля) умноженная на длину секции (отрезка кабеля):

Р_ном = Р_уд * L , например, кабель мощностью 16 Вт/м при длине 5 м будет иметь номинальную мощность 80 Вт.

Расчетная (стартовая) мощность греющего кабеля

Расчетная мощность высчитывается по данной формуле – номинальная мощность, умноженная на стартовый коэффициент:

Расчетная мощность кабеля (стартовая мощность кабеля)- мощность, которую кабель потребляет при подаче питания. Особенность саморегулирующего кабеля в том, что у него существует так называемые стартовые токи. Время от старта греющего кабеля до выхода на номинальный режим работы кабеля составляет примерно 5-10 минут. Мы в своих расчетах применяем коэффициент стартового тока равный 3. Также, по величине стартового тока подбирается пускозащитная аппаратура, подбираются кабельные линии и автомат. Расчетную мощность также можно назвать пиковой, так как она длится не значительное время, буквально несколько секунд.

Электропотребление

Величина электропотребления высчитывается по данной формуле:

Данное электропотребление для греющего кабеля достаточно значительное.

Методы снижения электропотребления греющего кабеля

Использование терморегулятора

Несмотря на то, что греющие кабели саморегулирующиеся использование терморегуляторов в составе системы управления позволяет значительно экономить электроэнергию. Особенно это актуально на системах обогрева трубопровода, кровли, резервуара. В качестве терморегулятора также можно использовать специализированные контроллеры, которые предназначены для регулирования температуры.

Для обогрева бытовых труб : ЦРТ01-М, РТ-820, РТМ.

Для обогрева кровли : АРТ19-16К, РТМ2000, ТР Метео-01 и другие.

Также можно использовать более эффективные специально-разработанные устройства, которые помимо температуры измеряют другие параметры (например, датчики осадков). И по совокупности этих параметров система включает либо выключает электрообогрев.

Использование кабеля меньшей мощности

К примеру, для обогрева трубопроводов если не провести расчёт тепловых потерь, удельная мощность на метр будет избыточна. Для утепленных бытовых труб, закопанных в землю чаще всего используется саморегулирующийся греющий кабель мощностью 16 Вт/м без оплетки (Samreg, SRL и другие).

Использование двух тарифного счетчика

Есть счетчики день/ночь, у них цена днем выше, ночью ниже. Для обогрева полов, каких-нибудь конструкций можно использовать большую часть ночью. И таким образом, мы в денежном эквиваленте будем тратить меньше.

Сколько потребляет греющий кабель?

Греющий кабель — расчет потребления (расхода) электроэнергии.

Как рассчитать потребление греющего кабеля?

Сколько будет стоить обогрев труб греющим кабелем в месяц?

Можно рассчитать, однако цифры получатся всё же приблизительные, так как реальное потребление зависит от толщины теплоизоляции, силы мороза, скорости ветра, температуры воды, поступающей в трубу.

Рассмотрим на примере саморегулирующего греющего кабеля Heatus 16GSR2 с номинальным потреблением 16 ватт на метр, для трубы 32 диаметра, например вы купили готовый комплект греющего кабеля длиной 10 метров:

Номинальное потребление греющего кабеля (на воздухе при 10С) = 16 Ватт на метр,
Номинальное потребление 10 метров кабеля составит 160 ватт,
Реальное потребление саморегулирующегося кабеля, работающего под теплоизоляцией, в 2-3 раза меньше. возьмем в 2 раза: 160/2=80 ватт.
80 Ватт в киловаттах это 0,08 КВт.
Часов в месяце: 24*30=720,
При постоянном включении расход электроэнергии в месяц составит 57,6 КВт*ч (0,08КВТ*720Часов)
умножаем на свой тариф, (например, стоимость киловатт часа в Самаре примерно 3 рубля), получаем 172,8 рубля в месяц.
В разы уменьшить расход электроэнергии можно, увеличив слой теплоизоляции и используя термостат для труб.

То есть обогрев трубы 10 метров обойдется не более 173 рублей в месяц при условии постоянного включения, не использования термостата, мороза 15-25С и посредственной теплоизоляции.

Также, сэкономить можно, если правильно выбрать режим работы греющего кабеля. Как это сделать можно прочитать в этой статье — Режимы эксплуатации греющего кабеля.

Пусковой ток греющего кабеля

Пусковой (стартовый) ток – это максимальный ток, возникающий в момент подачи питания на систему. Этот параметр необходимо учитывать при проектировании, а точнее — при расчете максимальной длины отрезков кабеля.

От чего зависит стартовый ток

• Температуры включения . Чем ниже температура окружающей среды, при которой происходит включение системы обогрева, тем выше пусковой ток и тем больше стартовая мощность.
• Длины нагревательного кабеля . Чем больше длина секции, тем больше СТ системы. Для резистивного кабеля он определяется внутренним удельным сопротивлением Ом/м нагревательной жилы и рассчитывается, и контролируется при изготовлении секции на заводе. Саморегулируемый нагревательный кабель можно условно представить как множество параллельных резистеров (сопротивлений), подключенных к одному источнику питания. Сопротивление будет уменьшаться при увеличении длины линии, и, соответственно, увеличится пусковой ток.

От чего зависит величина стартового тока

1. Мощности греющего кабеля. Чем больше удельная мощность кабеля (Вт/м), тем больше СТ.
2. Особенности конструкции нагревательного кабеля. Резистивный греющий кабель из-за особенности конструкции имеет небольшой СТ, который на несколько процентов превышает рабочее значение тока. Саморегулируемый кабель имеет достаточно большой СТ, который может увеличиваться в 1.5 -5 и более раз от своего рабочего значения. Причина — использование в конструкции проводящей матрицы с PTC-коэффициентом, меняющей свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды. В «холодном» состоянии кабель имеет небольшое сопротивление, которое к тому же зависит от температуры окружающей среды. При подаче питания на кабель, он начинает разогреваться, его сопротивление начинает расти, ток в цепи питания уменьшается. Коэффициент стартового тока зависит от компонентного состава и применяемых технологий при производстве матрицы кабеля. У каждой марки нагревательного кабеля своя величина стартового тока. Производители редко указывают эту информацию в технических характеристиках. Этот параметр является условной величиной и при различных условиях один и тот же кабель может иметь разное значение СТ. Аналогично производители саморегулирующегося кабеля не нормируют его удельное сопротивление Ом/м.

График зависимости СТ кабеля Samreg-40-2CR* от температуры окружающей среды

*график построен на основе испытаний

Пиковая нагрузка приходится на первые 3-30 секунд после включения, в этот момент СТ может превышать номинальное значение в 2-5 раз. Примерно через 5-10 минут происходит полная стабилизация и выход греющего кабеля на номинальную мощность.

Расчет пускового тока греющего кабеля

Грубо рассчитать максимальный пусковой ток нагревательной секции можно исходя из общей длины греющего кабеля в системе и его удельной мощности.

Пример расчета максимального стартового тока греющего кабеля

Имеется секция саморегулирующегося кабеля удельной мощностью 30 Вт/м и длиной 50 м. Номинальная мощность секции при температуре +10°С составляет Pном=30Вт/м*50м=1500Вт. Это мощность уже разогретой секции. Если на кабель в «холодном» состоянии подать питание, то его мощность будет в несколько раз выше номинального значения. Для расчетов мы принимаем коэффициент стартового тока равный 2.5-3 для кабелей марки Samreg и Alphatrace. Коэффициент определен в ходе экспериментов с кабелем данных марок, а также изучения их физических и электротехнических свойств. У греющих кабелей иных производителей данный коэффициент может отличаться как в большую, так и меньшую сторону.

Тогда, стартовая (пусковая) мощность в нашем примере равна Pпуск=3хPном=4500Вт, пусковой ток Iпуск=4500/220=20,45 А.

По найденному значению СТ осуществляется выбор автоматических и дифференциальных выключателей для защиты нагревательной секции, а также тип и сечение силового питающего кабеля. Для секции, приведенной в примере, необходим дифференциальный автомат на номинальный ток Iном=25А с дифференциальным током Iут=30мА

Для чего снижают стартовый ток?

1. Уменьшение нагрузки на питающую сеть при старте системы обогрева . В момент пуска системы обогрева возникает бросок тока тем больший, чем большая общая длина кабеля запускается одновременно. Это ведет к «просадке» напряжения , ослаблению и подгоранию контактных соединений электропроводки, перекосу фаз, нагрузке на трансформаторную подстанцию, возможному отключению электроэнергии и в некоторых случаях даже к пожару. Данные явления особенно актуальны в старых изношенных электросетях.
2. Уменьшение сечения подводимого к системе обогрева питающего кабеля — влечет за собой прямую экономию в стоимости как самого питающего кабеля, так и сопутствующих монтажных материалов.
3. Уменьшение номинала вводного автомата, защищающего цепи питания греющего кабеля — обеспечивает более качественную защиту от токов КЗ и по перегрузке в установившемся режиме работы системы обогрева (ток в установившемся режиме в несколько раз меньше пускового), снижение стоимости электроустановки, питающей систему электрообогрева в целом.
4. Увеличение срока службы греющего кабеля — броски тока при старте увеличивают износ матрицы греющего кабеля и преждевременное его старение, а также ухудшение греющих свойств. Применение мер ограничения пускового тока продлевает кабелю жизнь.

Проблемы из-за неправильного расчета пускового тока

Наиболее частые проблемы, возникающие по причине неправильного расчета пускового тока и в соответствии с этим неправильного выбора оборудования:

Срабатывания автоматов защиты и иных защитных устройств

Срабатывания автоматов защиты и иных защитных устройств при включении системы обогрева из «холодного» состояния. Фактически автоматы защиты нагревательных секций выключатся в первые 10-100 секунд после подачи на них питания. Автомат отключается по перегрузке, срабатывает его тепловой расцепитель. Автомат может работать некоторое время в режиме перегрузки, но ввиду затяжного характера процесса снижения СТ, его запаса не хватает. Для устранения этой проблемы приходится выбирать автомат на большее значение номинального тока.

Данная проблема может быть не выявлена на этапе тестирования или запуска системы, так как максимальный пусковой ток увеличивается при понижении температуры окружающей среды. Если систему тестировали до наступления минимальных температур ошибка возникнет только при включении системы в холодное время года (например, в мороз).

Перегрев силового кабеля

Перегрев силового кабеля возникает по причине неправильного подбора его сечения. Из-за большой длительности пускового процесса греющего кабеля высокое значение СТ нагревает жилы силового кабеля. При этом кабель может расплавиться, возникнуть короткое замыкание и даже пожар на объекте обогрева.

Максимальная длина греющего кабеля

При расчетах системы обогрева необходимо помнить, что в первую очередь максимальный стартовый ток зависит от длины секции кабеля.

Превышение допустимой длины приводит не только к увеличению СТ, но и к преждевременному износу системы.

Способы снижения пускового тока греющего кабеля

Включение разных групп секций греющего кабеля в разные моменты времени

суть данного способа в том, что вся система электрообогрева разделяется на группы (по возможности равномерно). Каждая следующая из групп включается только тогда, когда предыдущая группа выйдет на номинальный режим работы (обычно через 4-5 мин). Таким образом, можно значительно снизить общий пусковой ток системы обогрева. В общем случае при равномерном распределении мощностей по группам результирующий стартовый ток Iст.рез будет таким:

Iст. рез = Pном.гр * Кст / Uпит, где

Pном.гр. — номинальная мощность одной группы в системе обогрева,
Uпит — напряжение питания системы обогрева,
Кст — коэффициент стартового тока, равный Кст=(N+2)/N, где N — количество групп в системе обогрева.

Например, для одной группы коэффициент стартового тока будет равным 3, для двух групп — 2, для трех групп — 1,66, для четырех — 1,5 и т.д.

Последовательное включение групп можно обеспечить с помощью реле времени.

Пример принципиальной схемы шкафа управления с реле времени

Видео применения реле времени для последовательного включения линий обогрева

Включение нагрузки по зонам

Суть данного способа в том, что вся нагрузка системы обогрева разделяется на зоны, обычно от 2 до 4 зон. Каждая зона включается в свое определенное время, и зоны постоянно меняются. Например, для системы обогрева из трех зон включается в работу первая зона на некоторое время, затем она отключается и сразу включается вторая зона на определенное время, после отключения второй зоны включается третья зона также на требуемое время. Когда третья зона отключается, снова включается первая зона и цикл повторяется. Время работы каждой зоны может быть любым, однако рекомендуется, чтобы общий цикл работы системы обогрева не превышал 1 часа. Такой способ управления применяется при ограничении выделенной мощности на объекте и подходит как для саморегулирующегося, так и для резистивного кабеля. Алгоритм управления реализуется с помощью реле времени или программируемого контроллера

Включение нагревательных секций через УПП

УПП (устройство плавного пуска) — специализированный прибор, предназначенный для ограничения ПТ греющего кабеля. Принцип работы прибора состоит импульсной подаче питания на греющий кабель, т.е. на короткое время. За это время ток в кабеле не может возрасти до большой величины, но при этом происходит прогрев кабеля. Частота или продолжительность импульсов увеличивается по мере прогрева кабеля. Через 10-15мин система выходит на номинальный режим работы и работает до отключения питания. Применение прибора полностью устраняет ПТ греющего кабеля, что очень актуально для объектов с ограниченной выделенной мощностью. Подключаемая нагрузка к одному УПП до 7кВт. Для больших и энергоемких систем обогрева кровли приходится ставить достаточно большое количество таких устройств, что несколько повышает стоимость системы управления обогревом.

• Назначение: резервуар / трубопровод / кровля / площадка
• Габариты: 115х63х30 мм
• Диапазон измерения температур: -20… 45 °C
• Степень защиты IP: 44
• Максимальный ток нагрузки: 16 А
• Рабочий диапазон температур окружающей среды: –20. +50 °С

Оптовая цена

• Назначение: резервуар / трубопровод / кровля / площадка
• Габариты: 98х82х69 мм
• Степень защиты IP: 20
• Максимальный ток нагрузки: 32 А
• Рабочий диапазон температур окружающей среды: –20. +60 °С

Оптовая цена

• Назначение: резервуар / трубопровод / кровля / площадка
• Габариты: 170х102х88 мм
• Степень защиты IP: 20
• Максимальный ток нагрузки: 16 А
• Рабочий диапазон температур окружающей среды: –20. +60 °С

Оптовая цена

Система контроля тока нагревательного кабеля

Данный способ немного похож на способ 3. Система управления контролирует ток нагревательных секций, который должен быть не более заданного (устанавливается при настройке, в общем случае заданное значение тока может быть больше или равно номинальному току). Система управления отключает питание нагревательных секций при превышении тока секций относительно заданного, выдерживает небольшую паузу и снова подает питание на секции. Как только текущий ток превысил заданное значение, снова отключает питание секций, и цикл повторяется. Таким образом, греющий кабель постепенно прогревается и выходит на номинальный режим работы. Обычно 5-10 циклов включений/отключений достаточно, чтобы вывести кабель на номинальный режим. К преимуществам данного способа можно отнести возможность задавать любой ток ограничения, что косвенно определяет время выхода системы обогрева на номинальный режим. Чем больше заданный ток ограничения, тем быстрее система выйдет в номинальный режим работы и наоборот. Также преимуществом данного способа является возможность подключения нагрузки любой мощности, система управления при этом практически не меняется. Данный способ управления реализуется на реле максимального тока нагрузки или на программируемом контроллере.

Комбинированная система управления нагревательными секциями

Данный способ является различной комбинацией предыдущих способов управления обогревом. Для этой цели применяется программируемый контроллер со специализированным алгоритмом управления, который позволяет не только «убрать» пусковые токи греющего кабеля, но и перераспределить нагрузку между группами или зонами. Данный способ управления применяется для больших и энергоемких систем обогрева и является затратным при его реализации, но в дальнейшем при эксплуатации даст значительный экономический эффект.

Рекомендации по применению систем управления ограничением пускового тока кабеля

1. Система управления ограничением пускового тока кабеля необходима для объектов, которые подключены к старым изношенным сетям, где часто возникают аварии электроснабжения, а также для объектов с ограниченной выделенной мощностью. В некоторых случаях такая система может полностью решить проблему электроснабжения обогрева и значительно сэкономить средства на его эксплуатацию.
2. Для небольших и бюджетных систем обогрева для ограничения пускового тока рекомендуется применять способы 1 и 2. Данные способы ограничения тока не очень затратные, легко реализуются в шкафу управления обогревом, занимают немного места, однако достаточно эффективные. Для сложных систем обогрева с большим количеством кабеля рекомендуется применять способы 3, 4 и 5. Данные способы первоначально на этапе создания являются более затратными, но в дальнейшем позволят значительно сэкономить на обслуживании и предотвратить аварии в электроснабжении объекта, где установлена система обогрева.

Подбор сечения силового кабеля для системы обогрева

Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности с медными жилами

Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности с алюминиевыми жилами

Неправильный расчет СТ приводит к выходу из строя системы защиты и управления, что может стать причиной аварийных ситуаций на обогреваемом объекте.

Метка: потребление электроэнергии

Греющий кабель — расчет потребления (расхода) электроэнергии.

Как рассчитать потребление греющего кабеля?

Сколько будет стоить обогрев труб греющим кабелем в месяц?

Опубликовано 23.09.2014 15.07.2022 от Алексей Малушкин — Оставить комментарий

Обогрев водопровода

Греющий кабель на трубу водопровода 16GSR2

Саморегулирующийся кабель 40GSR2

Пищевой греющий кабель внутрь трубы водопровода

Обогрев водопроводных труб устроить просто, если использовать саморегулирующийся нагревательный кабель.

Принцип таков: саморегулирующийся кабель по всей длине водопровода поддерживает положительную температуру воды в трубе, автоматически подстраивая свою мощность на каждом отдельно взятом участке длины трубопровода.

Если труба не закопана и к ней есть доступ, то на неё закрепляется Читать далее Обогрев водопровода

Опубликовано 23.09.2014 17.06.2021 от Алексей Малушкин — Оставить комментарий

Греющий кабель для обогрева труб 80-120 мм

Для обогрева трубопроводов большого диаметра (от 80 до 110 мм) применяется саморегулирующийся нагревательный кабель с номинальной мощностью и 30 ватт на метр, и 40 ватт на метр. Какие могут быть решения: Читать далее Греющий кабель для обогрева труб 80-120 мм

Опубликовано 22.08.2014 17.06.2021 от Алексей Малушкин — Оставить комментарий

Греющий кабель для труб: саморегулирующийся или резистивный?

В последние годы резистивному (постоянной мощности) греющему кабелю остается лишь область устройства теплых полов, обогрева открытых площадок, а вот область защиты трубопроводов от промерзания благодаря своим свойствам занял саморегулирующийся греющий кабель.

И по праву. Способность саморегулирующегося греющего кабеля регулировать теплоотдачу и потребляемую электроэнергию в зависимости от температуры трубы, на которой он установлен и которую обогревает, делает его надежным и экономичным в эксплуатации.

То, что саморегулирующийся нагревательный кабель за счет саморегулирования неспособен перегреться или перегореть даже при самопересечении, делает систему обогрева труб на его основе безопасной и долговечной.

А то, что греющий кабель можно отрезать любой необходимой длины – по обогреваемой трубе, делает процесс его монтажа на трубы простым и удобным.

Часто применяемые:

• Готовые комплекты греющего кабеля
• Греющий кабель для труб
• Кабель для канализации
• Для ввода в трубу
• Кабель для водостоков
• Для обогрева площадок
• Греющий кабель для мазута

По назначению:

• Обогрев труб
• Для труб до 32 мм:
  • Греющий кабель на трубу водопровода до 32мм НСК-16
  • Готовый комплект греющего кабеля 16 Вт/м
  • на металл 16GSR2-CR
  • Саморегулирующийся кабель для труб до 60мм Свохит БНСК241ЛТГ
  • на пластик 24GSR2
  • на металл 24GSR2-CR
  • на пластик 30GSR2
  • Греющий кабель для кровли и водостоков НСК-30Б
  • на пластик 40GSR2
  • на металл 40GSR2-CR
  • Греющий кабель в трубу
  • Готовый комплект греющего кабеля внутрь трубы
  • мощный 15SeDs2-CF для канализации внутрь трубы
  • Готовый комплект греющего кабеля внутрь трубы повышенной мощности
  • Нагревательный кабель 40GSR2-CR
  • TXLP/2/28 (резистив)
  • Теплый пол под плитку в матах Квадрат тепла
  • Маты для теплого пола Heatus
  • Теплый пол под плитку Квадрат тепла секция
  • Теплый пол под плитку в матах ЛамиПол
  • Инфракрасная пленка
  • Теплый пол Ламипол
  • Заземляющее полотно для инфракрасного пола
  • Подложка под тёплый пол

  Спец. обогрев:

  • VMS 50-2CT
  • Промышленный греющий кабель TMS 40-2CT
  • Саморег 24 вольт
  • Саморег 24 в без экрана
  • Обогрев газовых баллонов

  Расходные материалы для подключения:

  • Комплект для подключения
  • Комплект для подключения внутрь трубы
  • Шнур сетевой с вилкой 2 м
  • Шнур с вилкой 5 м

  Расходные материалы для монтажа:

  • Крепление греющего кабеля на водосток Heatus K1
  • Крепление греющего кабеля на кровле Heatus R2
  • Алюминиевый скотч 10 м
  • Алюминиевый скотч 50м
  • Армированный скотч
  • Лента стеклотканевая
  • Скотч для кровли
  • Монтажный набор для ИК-пленки

  ВВОД В ТРУБУ:

  • Сальник 1/2
  • Сальник универсальный
  • Тройник с косым вводом в трубу

  Терморегуляторы и датчики

  • Терморегулятор для кровли ТР-41В
  • Терморегулятор — метеостанция ТР-Метео-01
  • Датчик влажности PS-2
  • Датчик влажности для открытых площадок PS-5
  • Терморегулятор для обогрева труб TP-42A
  • Термостат-метеостанция
  • Бытовой термостат для труб
  • Терморегулятор для теплого пола c WiFi
  • Терморегулятор для кровли
  • Для пола механический
  • Для пола програмируемый
  • Бюджетный для кровли
  • Терморегулятор ETI-1551
  • Датчик ETF-622
  • Датчик для площадок ETOG-55
  • Датчик в водостоки ETOR-55
  • Датчик температуры воздуха

  Полезные товары:

  • Заземляющее полотно для инфракрасного пола
  • Теплоизоляция для труб 20 мм
  • Теплоизоляция для труб 25 мм
  • Теплоизоляция для труб 32 мм
  • Теплоизоляция для труб канализации
  • Термометр выносной
  • Ваттметр бытовой

  Классные вещи:

  • Картина-обогреватель
  • Термометр выносной
  • Ваттметр в розетку

  ПОДРОБНО ПРО:

  • Обогрев труб
  • Обогрев канализации
  • Обогрев водостоков
  • Обогрев кровли
  • Обогрев площадок
  • Разогрев мазута
  • Обогрев грунта в теплице

  КАК ПОДКЛЮЧИТЬ И УСТАНОВИТЬ:

  • Кратко о подключении
  • Как подключить греющий кабель
  • Подключение внутрь трубы
  • Монтаж на трубу
  • Монтаж на канализацию

  Статьи по темам:

  • Тех. характеристики
  • Как еще используют саморегулирующийся кабель
  • Ответы на вопросы
  • Обогрев труб
  • Обогрев труб внутри
  • Обогрев грунта в теплицах
  • Подключение греющего кабеля
  • Монтаж греющего кабеля
  • Расходные материалы
  • Все записи

  Греющие кабели по рубрикам:

  • Греющий кабель для обогрева труб
  • Греющий кабель для обогрева канализации
  Похожие публикации:

  1. Как подключить жк экран к ардуино на tinkercad
  2. Как работает узел передачи энергии cyclic
  3. Как собрать блок питания компьютера
  4. Какие трансформаторы называются сухими