Как работает саморегулирующийся кабель для обогрева труб

Греющие кабели для труб водопровода

Это моя теоретическая проработка. Себе ничего этого не делал и не сделаю, т.к. сделал по-другому (см. Альтернатива греющему кабелю).
Этот текст, возможно, будет сложно правильно воспринять, не прочитав мою статейку Правда о «самреге» — «саморегулирующемся» кабеле.

Рассматриваемые греющие кабели предназначены для того, чтобы воспрепятствовать замерзанию воды в трубах водопровода в зимнее время.

Сначала — вывод:
«Правильная» греющая система представляет собой обязательное сочетание высококачественного греющего кабеля с высококачественным и высокоточным термореле (термостатом).
Никакие, даже хорошие (современные) греющие кабели без термореле для длительной надежной и экономичной работы не годятся, в том числе «самреги» (см. мою ссылку про них).
Ниже я попытаюсь это объяснить, а также рассказать как правильно строить греющие системы.
Если греющий кабель устанавливать поверх водопроводной трубы, идущей из земли в дом, то его замена, при выходе из строя, превращается в большую проблему. Даже если эта проблема решается легко (например, кабелем внутри обогреваемой трубы), то надежность этой системы (особенно в морозы) все равно имеет весьма высокий приоритет — зимой 2009-2010 годов (очень сильные морозы) у огромного числа людей по-замерзали водопроводы.
Поэтому в качестве цели я принимаю максимальную надежность и долговечность греющей системы.
Сами греющие кабели имеют ограниченную наработку на отказ, поэтому если их включать как можно реже, то срок их жизни соответственно увеличится. Расход электроэнергии тоже имеет значение (особенно при постоянно включенном нагреве).

Главная мысль:
Если температура трубы близка к температуре воды в скважине или колодце, то это значит, что ее и греть нет никакого смысла, а вернее даже вредно (для греющего кабеля). Поэтому температура отключения греющего кабеля должна быть чуть меньше зимней (февральской) температуры воды в Вашей скважине/колодце, которая обычно 5-6*С.

Как сделать «правильную» систему обогрева труб водопровода:
Берем качественный, долговечный греющий кабель (неважно — саморегулирующийся он или нет, главное — срок его жизни и достаточное количество включений-отключений), наматываем его на водопроводную трубу, как положено по инструкции. Туда же, вплотную к трубе в самом холодном ее месте (оно — у поверхности земли) устанавливаем термодатчик, а сверху (в доме) — термореле на котором устанавливаем t включения 2-3 градуса Цельсия и t отключения 3-4 градуса. Такие цифры — потому, что зимой (в самый мороз) вода в скважине или колодце имеет температуру 5-6 градусов.
Теплоизолируем всю трубу (вместе с датчиком) утеплителем толщиной не менее 20мм (вообще-то, для Вашего кошелька в будущем — чем больше, тем лучше). И правильно подключаем все это к сети 230В.
Получился наиболее оптимальный вариант использования греющего кабеля для обогрева водопроводной трубы по критериям минимального расхода электричества и максимального ресурса кабеля.
При использовании специального греющего кабеля, вставляемого внутрь водопроводной трубы принципиально ничего не меняется.
Если же использовать греющий кабель без термореле (в том числе — саморегулирующийся), то в результате — перерасход, как энергии, так и ресурса кабеля. Причем — во много раз по сравнению с описанным мной подходом. А также — невозможность контроля работоспособности всей этой подсистемы, что не менее важно!

О выборе мощности греющего кабеля для труб водопровода:
Если делать все правильно (как я описал выше), то на мощности греющего кабеля экономить почти бессмысленно, т.к. система будет включаться довольно редко и при большей мощности будет просто быстрее нагревать, расходуя примерно то же самое количество энергии, что и при меньшей. Запас по мощности — не помешает.
А вообще, считается так: если кабель монтировать внутрь трубы, то достаточно и 10 Вт/м, а если снаружи, то — 17 Вт/м. Я бы брал чуть больше для запаса.

О защитных подсистемах.
В связи с тем, что довольно часты случая расплавления греющих кабелей и даже ПНД труб, необходимо понимать, что на такой кабель надо ставить автомат на 1-2 Ампера, а не на 6, или 16 Ампер. Также в этой цепи не помешает не помешает УЗО.
О расплавлениях см. тут и тут.

О термореле и термодатчике:
В идеале необходим небольшой герметичный датчик с вынесенным в дом цифровым термореле.
Если не брать в расчет надежность (она мне неизвестна), то здесь подошли бы: термореле ТР-35М, или — терморегулятор TSTAB.
Лично у меня котлом и «альтернативной системой» управляют RT-12-16. Доволен.
Сам термодатчик лучше загерметизировать.

Как не надо делать:
1. Не надо, например, без термореле применять «резистивный кабель Nelson EasyHeat» для обогрева трубы, идущей из скважины или колодца в дом. Почему?
Потому что здесь кабель отключится только при +13 градусах. А в скважинах такой высокой температуры скорее всего даже летом никогда не бывает. Это означает, что кабель будет впустую разогревать скважинную/колодезную воду! А отключение его вручную, например, ранней весной грозит риском заморозить трубу Вашего водопровода холодной ночью.
2. Термодатчик не должен устанавливаться в непосредственной близости от греющего кабеля, иначе система будет неправильно работать. Его надо поставить с противоположной стороны водопроводной трубы от греющего кабеля и аккуратно затеплоизолировать от греющего кабеля (но не от трубы!). Это, кстати, самый неприятный недостаток в греющей системе — нагреватель и измеритель должны быть как можно дальше друг от друга, а это реально трудно достижимо.
3. Нельзя использовать утеплитель, который может намокнуть (вату). Также нельзя дать земле сильно сжимать утеплитель. В любом из двух случаев он станет плохо утеплять.
Можно использовать, например, вспененный полиэтилен (обязательно — с закрытыми ячейками) с одетой сверху жесткой трубой. Например, на трубу ПНД-32мм одеваете штатный «чулок» утеплителя, поверх еще один чулок большего диаметра и засовываете все это в канализационную трубу диаметром 110мм. После такого монтажа, наверное, можно оставшееся пространство запенить (я — запенил на глубину 1,3 метра, одного 750г баллона пены как раз хватило). Пенить лучше двухкомпонентной пеной, обычная может не вся там внутри застыть, т.к. у неё нет доступа к влажному воздуху, который обеспечивает застывание пены.
Хотя, понятно, что при очень хорошем утеплении температура трубы может вообще не опуститься до 2-3оС, однако гарантировать это никто не сможет. Как минимум, из-за неуверенности в сохранности свойств утеплителя на протяжении всего строка службы системы (несколько десятков лет).

Контроль работоспособности системы с греющим кабелем:
Если Вы когда нибудь увидите, что температура ниже установленной, то это значит, что система работает неправильно, или вышла из строя.
Также, можно периодически проверять работоспособность системы временно меняя температуру включения термореле («подгоняя» её под t трубы) и наблюдать за включением/ отключением реле по его щелчку и индикатору.
Имеется и 8-ми летняя практика другого нашего форумчанина, подтверждающая эту мою теоретическую проработку (ссылка утеряна при смене «движка» форума). Если кто её найдет — очень прошу сообщить мне.

Примечания:
1. Канализационные трубы греть, как правило, не надо. Им надо обеспечить лишь правильный, строго оптимальный уклон.
2. Если уличная горизонтальная часть водопроводной трубы уложена достаточно глубоко, или утеплена (включая снег), то ее греть, скорее всего не нужно. Но гарантии дает только система контроля.
3. На близкую тему можно почитать:
Греющий кабель без источника бесперебойного питания (ИБП).
Обзор методов зимней защиты водопровода.
Измерения. Динамика температур под землей, под домом и в скважине.
Об утеплении дома снегом.
4. А вот и почти бесплатный греющий кабель для самодельщиков:
kostiksamara сказал(а): ↑
Блок питания от компа 300 ватт я взял вывод 12В (15 Ампер) провод в ПВХ изоляции сечением 1мм. Длина петли 20 метров, то есть 40 погонных метров. провод на ощупь теплый, градусов 40С
А также — целая тема: Простейший греющий кабель своими руками.
5. Некоторый полезный опыт по греющим кабелям.
6. Если используется греющий кабель для вставления внутрь водопроводной трубы, то в целях безопасности нужно обязательно заземлять его муфту. Также считаю желательным сделать в санузле дополнительную систему уравнивания потенциалов — ДСУП (в добавок к основной СУП). Наличие УЗО на 10-30 мА- подразумевается.

Саморегулирующийся кабель — «умные» технологии на службе человека

Востребованность саморегулирующегося греющего кабеля у домохозяйств и в промышленности растет с каждым годом. Приход первых осенних заморозков, внезапное наступление минусовой температуры на улице очень часто становится неожиданностью для владельцев частных домов и руководства административных и производственных сооружений. Возникает риск замерзания и разрыва водопроводных и канализационных труб, обледенения ступенек, на крыше образуются сосульки, которые обрываются и наносят ущерб. Саморегулирующийся нагревательный кабель в этой ситуации становится универсальным и эффективным решением по борьбе с антиобледенением.

Общая характеристика и отличия саморегулирующегося кабеля

Саморегулирующиеся нагревательные кабели – это целая линейка нагревательных кабелей и лент, разработанных благодаря полупроводниковым нанотехнологиям, отличительной особенностью которых является самостоятельное изменение мощности на разных участках одного и того же отрезка в зависимости от окружающей температуры. Они пользуются популярностью при установке систем антиобледенения, обогреве бытовых труб, а также нефте- и газопроводов.

Нагревательные кабели для систем антиобледенения должны соответствовать строгим критериям по уровню надежности и срока службы. На практике в качестве подобных соединений чаще всего применяют два вида электрокабелей: резистивные и саморегулирующиеся.

Резистивные кабели с постоянной мощностью представляют герметичную жилу из меди, имеющую сопротивление всей цепи постоянному току (т.н. омическое сопротивление) и покрытую специальной защитной оболочкой. Данная жила одновременно играет роль элемента накаливания. Подобные соединения обладают конкретной протяженностью, а их способность выделять тепловую энергию никак не связана с температурой воздуха.

У саморегулирующихся кабелей в роли элемента нагрева выступает проводящая матрица на базе углеродного полимера, способного изменять такую характеристику как проводимость в зависимости от температуры окружающей среды. Кабель выделяет оптимальную мощность обогрева точечно именно там и тогда где это необходимо. По мере того как окружающая температура падает, выделяется больше тепла. И наоборот, при повышении температуры выделяется меньше тепла.

Недостатков, связанных с излишним повышением температуры или, наоборот, с его нехваткой тут не бывает. Кроме того, за счет наличия устройства автоматического регулирования создается большая экономия электроэнергии. В частности, системы защиты от образования льда на резистивных соединениях (постоянных по мощности) расходуют вдвое большее количество энергии, чем такие же структуры на саморегулирующемся типе соединений. Вдобавок к этому, системы электрообогрева с автоматической регуляцией обеспечивают максимальную безопасность, а для экстремальных и трудных условий использования производятся особые виды электрических соединений согласно нормам американского института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике и европейского комитета электротехнической стандартизации.

Такая система обогрева гораздо более совершенна и безопасна, чем резистивная и способна даже без дополнительной автоматики обеспечить самый оптимальный режим обогрева. Ее монтаж более удобен так как кабель можно резать на месте установки именно той длины, которая нужна для конкретных целей.

Принцип работы и конструкция

Саморегулирующиеся ленты и кабели изменяет мощность и выделение тепла, учитывая температуру атмосферы, т.е. они постоянно чувствуют перепады температуры без каких-либо дополнительных сенсоров. В итоге различные места соединения кабеля с обогреваемым объектом могут обладать отличающейся температурой, а смежные с соединением устройства и механизмы будут повышать свою температуру в разной мере.

Для подачи напряжения по всей длине саморегулирующихся лент, не пересекаясь, встроена пара медных многожильных проводников. На них подается постоянное электрическое напряжение. Между проводниками электричества размещен ключевым элементом кабеля — специально изготовленная полупроводниковая углеродистая полимерная матрица с обозначением PTC (Positive Temperature Coefficient – Позитивный Температурный Коэффициент). Смысл эффекта PTC состоит в том, что углеродистый наноматериал, составляющий матрицу при достижении порогового значения меняет свое сопротивление и выделяет меньше мощности. У каждого производителя саморегулирующегося кабеля есть своя уникальная секретная технология или рецепт производства матрицы (как рецепт изготовления хлеба у каждого пекаря). Причем рецепт сажи, из которой делается матрица, отличается для различных по мощности и назначению типов самрега. В процессе производства сажа проходит процесс «сшивания» путем облучения ускорителем электронных частиц. Это необходимо, чтобы помочь матрице сохранить характеристику PTC и полимерную устойчивость при многократном нагреве-остывании.

Известно также, что в структуре матрицы помимо частиц графита добавляются мелкие металлические нано-частички для проводимости тока внутри всей структуры. Разогретая матрица расширяется, разрываются проводящие металло-графитовые мостики. В результате увеличивается сопротивление участка, уменьшается ток, уменьшается тепловыделение. При остывании происходит обратный процесс: матрица ужимается, количество каналов связи между токопроводящими металлическими наночастицами становится больше, сопротивление силовой части уменьшается, мощность и выделение тепла возрастает.

Защитная внутренняя изоляция из Полиолефина или Фторполимера защищает матрицу от износа и влаги, а дополнительная оплетка из металла осуществляет функцию механической защиты и заземления одновременно. Наружная оболочка кабеля покрывается также Полиолефином или Фторполимером. При необходимости в состав оболочки добавляются элементы, стойкие к УФ-излучению, если кабель предназначен для размещения на открытом солнце.

При подключении саморегулирующегося электрокабеля к сети начинается накал матрицы по всей протяженности. Затем, в зависимости от величины нагрева, происходит уравновешение, т.е. различные места соединения будут выделять отличающуюся по величине мощность тепловой энергии.

История изобретения саморегулирующегося кабеля

Считается, что прообраз саморегулирующегося кабеля появился в Норвегии во время Второй мировой войны. 16 сентября 1940 (т.е. еще до начала военных действий в этой стране) под номером 747 883 в Осло был опубликован патент, автором которого был Педер Гуннар Слетнер. Однако в связи с войной и оккупацией, данный патент не был рассмотрен. Его автор вынужден был эмигрировать в США и только в 14.05.1947 он заново представил свой текст в Ведомство по патентам и товарным знакам США. Документы внимательно изучались комиссией более двух лет. В итоге 17.01.1950 года данный патент был официально опубликован Ведомством под уникальным номером US2494589 A.

Согласно опубликованного текста, было запатентовано изобретение, представляющее структуру из двух или большего количества проводников электричества с противоположной полярностью (фазовых и нейтральных). Проводники электричества идут параллельно друг другу, не пересекаясь, но, в то же время, они соединяются между собой благодаря n-ому числу контактов (резисторов), параллельных подключенных к ним. Резисторы представляют собой тонкие проволочные спирали из металла высокого сопротивления. Следует отметить, что в тексте патента пока что вообще отсутствуют упоминания о компонентах (материалах) современных саморегулируемых систем — полимерной матрице. На тот момент химия не была способна синтезировать такие сложные материалы. Вместо этого Педер Слетнер предлагает нам фактически тот же самый резистивный кабель, обладающий одним уникальным свойством: его можно было резать на любые длины, не беспокоясь об изменении его характеристик после отреза. Таким образом был изобретен зональный кабель.

Кабель Слетнера имеет существенное преимущество перед резистивными кабелями – при перегорании одного резистора (соединителя токопроводящих жил), система продолжает работать в полноценном режиме. Перестает греть только ее небольшой участок. Это изобретение давало большие перспективы при использовании такого кабеля в системах электрообогрева.

После патента Слетнера, пошла череда патентов по доработке его изобретения. В частности, патенты 3757086 и 4037083 предлагали различные варианты сплавов резисторов (нихром, фехрал) для увеличения выделяемой мощности и КПД греющего кабеля. Но это не решало вопрос саморегуляции системы.

Технология параллельного соединения греющего кабеля, позволяющая резать и муфтовать нагревательный кабель любых длин, стала использоваться в коммерческих целях c 1971. Данную технологию выкупила и стала использовать для коммерческих целей американская компания Raichem, в настоящее время мировой лидер в производстве нагревательных кабелей.

Далее, на протяжение почти 20 лет следовала целая череда патентов, в основном американских авторов, которые стали предлагать решения, позволяющие зональному кабелю выделять температуру, отличающуюся на разных участках одного и того же отрезка.

Впервые о решении вопроса автономного регулирования температуры кабеля было заявлено в патенте US4250400 A от 10.02.1981 г. В нем предлагалось посередине спиральных резисторов (проводов высокого сопротивления) подключать небольшой термостат в виде таблетки. Этот дисковый термодатчик выступал за пределы кабеля и должен был контактировать с обогреваемой поверхностью. При увеличении температуры поверхности, сопротивление термодатчика увеличивалось, что уменьшало линейно протекающий электрический ток. В итоге мощность кабеля падала. Таким образом, появился первый в истории саморегулирующийся кабель. На схеме ниже изображена схема данного изобретения.

И только, спустя 10 лет, 16.06.1992г. появляется патент US5122641 за авторством Роберта М. ДеЧурча, в котором уже явно начинает обсуждаться полимерная матрица, как нагревательный элемент кабеля. В патенте ничего не говорится о составе полимера, упоминается только, что это могут быть «различные материалы», например, графитовая или угольная стружка. Зато в запатентованном изобретении уже имеются ориентировочные чертежи технологического процесса производства полимерной матрицы.

В начале 90-х годов на рынке начинает появляться первый полноценный саморегулирующийся кабель с полимерной матрицей. Вначале, это кабели производства Raichem (США), затем Heat Trace (Англия), BARTEC (Германия) и т.д.

В странах СНГ кабель вышеуказанных производителей пришел в конце 90-х годов и вначале из-за дороговизны использовался только в системах обогрева газо- и нефтепроводов. Далее в 2000-е годы появился более доступный саморегулирующийся кабель из Ю.Кореи, где некоторые заводы выкупили секрет технологии производства матрицы. Примерно в то же время отдельные европейские и американские производители стали выпускать продукцию под своим брендом на заводах Китая. Однако в дальнейшим, этим заводам было разрешено производить свой небрендированный кабель с отсутствием контроля качества западных производителей. В результате цены на этот продукт существенно снизились, и теперь средняя цена самрега для антиобледенения составляет 5-7 $ за 1 погонный метр. Однако встречаются китайские образцы и за 3-4$. Естественно, это не касается высокотемпературных специализированных кабелей для промышленных целей, где цена за 1 м погонный доходит до 50$ и выше.

В настоящее время отдельные российские производители заявляют о том, что обладают технологией производства саморегулирующейся матрицы. Однако качество такой матрицы еще очень сырое, пусковые токи высоки, а срок службы сильно ограничен. Поэтому основная линейка дорогих кабелей для промышленного электрообогрева выпускается у них на базе матрицы, закупаемой у европейских либо американских заводов.

Достоинства и недостатки саморегулирующихся систем обогрева

Достоинства:

• Отсутствие перегрева. Саморегулируемые термокабели можно перекрыть друг другом без любого риска перегреть их. Их пересечение друг с другом не наносит никакого вреда. Это имеет немаловажное значение для регулировочнозапорных механизмов, например, когда нужно обмотать задвижку на трубе. Также случается, что греющий кабель в системах антиобледенения закрывается грязью, листьями и прочим мусором. В этом случае обычный резистив сгорит в то время как самреги будут надежно работать;
• Удобство нарезки. Такие кабели можно отрезать из общей бухты по не обходимой длине сразу на месте «в поле». Это дает дополнительную гибкость, когда планы не соответствуют ситуации «реальной жизни» на месте. Подобные соединения можно делить на куски необходимой протяженности с предельной длиной до 0,7 — 0,15 км (в зависимости от типа самрега). В отличие от них, резистивные кабели обладают четко установленной длиной;

• Саморегулировка. В процессе эксплуатации не требуется устанавливать сложные многоканальные терморегуляторы, т.к. кабель резко снижает мощность после достижения определенной пороговой температуры. Этот режим идеален для антиобледенительных систем, где зачастую очень сложно по всей длине сечения поддерживать нужную температуру. Самрег же сам находит подходящую температуру под каждую зону;

• Экономия электричества. За счет точечного выделения тепла там, где это требуется и минимального тепловыделения в местах, не требующих обогрева, саморегулирующий кабель гораздо экономнее резистивного. В системах антиобледенения резистивный кабель подключается как правило к одному термодатчику и выделяет тепло там, где находится датчик и требуется обогрев, так и в местах, где это не нужно.

Недостатки:

• Пусковая мощность. При установке надо иметь в виду, что начальное напряжение может быть больше рабочего номинального напряжения максимум вдвое, а питающая сеть должна с этим справиться. Аналогичная ситуация складывается и с подбором регулирующей аппаратуры подходящей мощности;

• Ограниченное тепловыделение. Повысить температуру в комнате посредством этого соединения за короткий срок невозможно. При нагреве комнаты, мощность кабеля падает, и он перестает так же интенсивно нагревать окружающее помещение;
• Сравнительно высокая стоимость. Цена в расчете на 1 метр погонный саморегулирующегося кабеля в 2-3 раза выше чем у кабеля постоянной мощности. Это может сразу отпугнуть потребителя, не разобравшегося в вопросе. Если же посчитать экономию электроэнергии и остальные плюсы, то такое превышение цены вполне оправданно;
• Относительно небольшая длина одного участка. В зависимости от типа кабеля, максимальный отрезок саморегулирующегося кабеля не может превышать 65-120 метров. У резистивов длина в разы выше. Это накладывает задачи по установке дополнительных точек запитки;
• Ограниченный срок службы. Такой кабель в среднем служит около 10-15 лет. Далее его матрица начинает деградировать и существенно снижать мощность вплоть до 0.

Виды и типы «самрегов»

В бытовых системах электрообогрева в основном применяется низкотемпературный саморегулирующий кабель, который выдерживает разогрев до 85 C. Среднетемпературные и высокотемпературные кабели имеют значительно большую термостойкость и применяются как правило в добывающей и обрабатывающей промышленности.

По назначению саморегулирующиеся кабели и ленты классифицируют:

• Для обогрев бытовых труб;
• Для систем антиобледенения (обогрев крыш, водостоков, дорожек, площадок);
• Для промышленного обогрева (обогрев нефте- и газопроводов, промышленных емкостей).

По наличию экранирующей оплетки кабели делятся на:

• Экранированные – с защитным заземляющим экраном;
• Неэкранированные – без защитной оплетки и заземления.

За счет наличия экрана цена кабеля возрастает в 2 раза, поэтому в обычных бытовых местах обогрева, которые не подвергаются механическим воздействиям и мало контактируют с человеком рационально приобрести неэкранированный вариант.

По линейной мощности (мощность на 1 метр погонный) бывают следующих основных видов:

• 10Вт/м.пог. – для обогрева внутри труб;
• 15 Вт/м.пог. – для обогрева внутри и снаружи труб;
• 24 Вт/м.пог. – обогрев крыш, дорожек, снаружи трубы;
• 30 Вт/м.пог. – обогрев крыш, труб и систем антиобледенения;
• 40 Вт/м.пог. – обогрев крыш, водостоков, ендов, систем антиобледенения.

Также существует классификация по типу наружной оболочки:

• С пищевой оболочкой – для обогрева внутри водопроводных труб и канализации;
• С УФ-защитой – для размещения на крышах и местах, где много излучаемого солнцем ультрафиолета.

Помимо вышеуказанных, имеются узкоспециализированные кабели для промышленного обогрева, описание которых можно найти в соответствующем разделе нашего сайта.

Применение в народном хозяйстве

• В строительных работах саморегулирующиеся кабели используются для охраны систем коммуникаций от обледенения. При этом электрическое соединение способно находиться во внутренней части трубопровода и на внешней стороне. Данное обстоятельство имеет значение тогда, когда трубопровод от колодца или системы сброса нечистот проложен на поверхности почвы, и нужно защитить его от обледенения в холодное время года. Аналогичная ситуация с фундаментами, находящимися на небольшой глубине. В этом случае трубопровод, идущий от насосной станции к гребенке, где расположены узлы управления, тоже требует дополнительной защиты от холода. Тут следует принять во внимание возможность отрезать часть соединения нужной протяженности, что во многом поможет сделать оптимальным расход электричества, требующийся для этой системы.

Для повышения температуры во внутренней части водопровода с пресной питьевой водой применяются соединения, гигиеническая безопасность которых подтверждена специальным документом. Такие кабели устанавливаются посредством особых сальников и взаимодействуют с питьевой жидкостью. Это профильные соединения, одобренные организациями, контролирующими обеспечение безопасности для окружающей среды;

• Для защиты от образования ледяного покрытия на лестничных пролетах, площадках, автостоянках, приспособлений для подъема инвалидных колясок во избежание получения людьми различных травм, тоже используют соответствующие системы повышения температуры;

• Для защиты от холода кровли и ее элементов, для противодействия обледенению систем удаления воды с крыши. Установка кабеля способна предупредить образование ледяной корки и сосулек. Если не предпринять эти шаги, то может быть нанесен вред крыше, трубам для удаления воды, сети кабеля. От падения ледяных образований с крыши может быть нанесен причинен вред как имуществу, так и жизни или здоровью людей;

• В газовых, химических и нефтяных отраслях для повышения температуры внутри труб в холодной атмосфере (для того, чтобы не допустить их обледенения); для повышения температуры труб для повышения проходимости текущих по ним веществ (для того, чтобы не допустить появление очень плотных образований и сужений, мешающих проходимости);

• Для регулировки температур резервуаров с продукцией нефтяной промышленности (масло, битум, гудрон и др.). То же самое справедливо для химически активных растворов, веществ и проч. Охранные мероприятия дают возможность предотвратить имущественный ущерб;

• В пищевой отрасли повышают температуру водоотводных трубок холодильных установок, образуют в холодильных установках испарение, согревают лотки дренажа из отсеков холодильных установок, повышают температуру картеров поршневых видов помп перед их активацией в холодных условиях. Кроме того, саморегулирующиеся кабели выполняют повышение температуры отдельных резервуаров с запасами продовольствия, пресной водой и противопожарные емкости;
• Для увеличения температуры земной поверхности в различных строениях сельхозназначения, включая теплицы и помещений для содержания скота. За счет систем на базе электрических соединений, способных к автоматическому регулированию, появляется возможность, затратив небольшие расходы, сформировать комфортные условия в подобных строениях в течение всех сезонов календарного года, что хорошо отражается на отрасли сельского хозяйства в целом.

Советы по выбору

Выбирая себе саморегулирующийся кабель, не всегда нужно ориентироваться на цену. Нужно учитывать для чего вы его будете использовать и в каких условиях он будет эксплуатироваться. Вот некоторые моменты, которые нужно знать перед покупкой:

• Мощность кабеля. Для обогрева труб снаружи обычно используют кабели 16-30 Вт/м.пог., если кабель будет обогревать трубу изнутри, то 10-15 Вт линейной мощности вполне хватит. Для крыш и водостоков обычно используют самреги мощностью 30-40Вт/м.пог;
• УФ-защитная оболочка. Если кабель будет лежать на открытом солнце и на него будет воздействовать УФ-излучение, то нужно покупать кабель с УФ-защитой;
• Заземляющая оплетка. Саморегулирующиеся кабели продаются как с заземляющей оплеткой (экраном), так и без. Цена кабеля без «земли» примерно в 1,5-2 раза дешевле. Его целесообразно применять для обогрева труб, уходящих в землю, скважин, на крышах. Самое главное – это смуфтовать данный кабель надежной клеевой заделкой, чтобы обеспечить защиту от проникновения воды. Кабель с экраном более безопасен, однако, но значительно дороже, что не всегда оправдано, тем более что саморегулирующаяся нагревательная матрица у них одинаковая. Она определяет долговечность работы кабеля и в этом плане одинаковый по срокам службы кабель будет серьезно отличаться в цене;

• Пусковая мощность. При включении любого саморегулирующегося кабеля его потребляемая мощность выше номинальной. У хорошего качественного саморегулирующегося провода мощность возрастает на 20-50%, у низкосортного самрега (как правило китайского производства) пусковая мощность может «взлететь» в разы. Это говорит о нестабильности матрицы и ее недолговечности. Также низкосортный кабель требует более мощные автоматы для запитки;

• Воздушные полости. При покупке необходимо сжать пальцами кабель и провести ими по его длине. Некачественный кабель изготавливается не по стандартам и у него внутри будут нащупываться воздушные полости. Будет ощущение что вешняя оболочка отстает от внутренних частей кабеля. И, наоборот, если в процесс производства отлажен, соблюдена технология, то внешняя оболочка плотно сидит на кабеле, составляет с ним единое целое;
• Толщина. Саморегулирующийся кабель как правило имеют ширину около 1 см и толщину 3-4 мм. На рынках Минска и в Областях продавцы, стараясь привлечь покупателя «красной» ценой, подсовывают китайский кабель. Доходит до того, что его ширина составляет немногим более 0,5 см. При такой толщине площадь выделяемого тепла гораздо ниже и такой самрег гораздо менее эффективен. А если матрица, которая в 2 раза меньше по размеру, выделяет аналогичное тепло, то срок ее работы недолговечен. К тому же есть вероятность что со временем питающие жилы могут замкнуться друг с другом из-за того, что в каких-то местах греющая матрица подплавиться или разрушится.

Особенности монтажа

Основной частью монтажа саморегулирующегося кабеля является его муфтирование и соединение с силовой частью. Для самостоятельного производства данных работ достаточно строго следовать инструкции, которые вкладываются в монтажные наборы, ну и самое главное, уважительно относиться к такому небезопасному явлению как электричество.

Для муфтирования саморегулирующегося кабеля вам потребуется:

• Комплект термоусадок и обжимных клемм;
• Плоскогубцы;
• Строительный фен (в крайнем случае можно обойтись зажигалкой);
• Канцелярский либо остро заточенный бытовой нож, небольших размеров;
• Силовой провод (двухжильный – для кабеля без оплетки; трехжильный – для кабеля с оплеткой).

Сперва необходимо подготовить трехжильный (двухжильный) силовой кабель, аккуратно сняв часть наружной изоляции и сняв слой с изолятора каждого провода длиной около 1 см. С нагревательного провода ножом снимается основная изоляция длиной около 5 см. Переплетенную между собой и намотанную на внутреннюю часть кабеля проволочную оплетку экрана нужно раскрутить, а затем снова скрутить в 1 жилу. Она будет использована для заземления.

Отступив от края кабеля на 2 см, снимаем двойной изоляционный слой, под которым находится саморегулирующаяся матрица черного цвета. Ее нужно также вырезать острым ножом, оставив очищенными только идущие вдоль нее 2 медные жилы, длиной около 1 – 1,5 см.

На силовом трехжильном кабеле необходимо согнуть желто-зеленый провод в противоположную сторону, который будет использоваться для подключения заземления. Затем скрученная оплетка заземляющего провода соединяется с желто-зеленым проводом и фиксируется термоусадочной трубкой большего диаметра. Для этого на срезанную небольшую трубочку надевают нагревательный элемент и это место прогревает феном конструкцию до полной усадки.

Два других провода соединяются с 2-мя медными жилами нагревательного кабеля. Соединение проводов осуществляется таким образом: берем обжимные гильзы из комплекта для монтажа и одеваем эти гильзы с одной стороны на медные жилы греющего кабеля, а с другой — на оголенную часть силового провода и затем обжимаются плоскогубцами.

После того, как два основных провода надежно закреплены изолированными втулками, на стык надевают термоусадочные трубки меньшего диаметра и нагревают феном либо зажигалкой до уменьшения в объеме. В процессе нагрева из трубки выделяется клей, что позволяет надежно зафиксировать проводное соединение.

Второй конец саморегулирующей ленты также нужно изолировать с помощью оставшихся термоусадок. Для этого нужно сделать разрезать кабель вдоль пополам 0,5-1 см, стараясь не оголять медные жилы вдоль кабеля. Затем одну из получившихся половинок нужно срезать ножом а другую оставить в таком виде. Это делается с целью исключить замыкание медных жил между собой. Далее на конец кабеля одевается термоусадка и нагревается феном. Можно также обжать кончик плоскогубцами для плотного склеивания.

Подключение нагревательного элемента завершено, и вы можете устанавливать его в качестве главного элемента антиобледенительной системы.

Саморегулирующийся греющий кабель — принцип работы, применение и монтаж

Популярность нагревательных кабелей саморегулирующего типа возрастает как в промышленности, так и в домохозяйствах. Особенно они незаменимы при борьбе с обледенением. Когда наступают холода, есть риск промерзания и разрыва водяных, или канализационных трубопроводов, появления ледяной корки на ступенях или дорожках.

В статье мы расскажем о характеристиках и видах саморегулируемого греющего кабеля, об областях его применения, как производится установка на трубы и на крышу.

Что собой представляет саморегулирующийся греющий кабель

Саморегулируемый кабель — это тот же электрический проводник, но усовершенствованная его модель. По устройству он более сложный, чем обычный провод.

Греющий регулирующий кабель — полимерная матрица, с помощью неё, под влиянием внешних температур, происходит смена сопротивления, соответственно количества тепла, которое он выделяет.

Нагревательный элемент — две луженые медные жилы, которые покрыты графитовым пластичным составом, с добавлением полупроводникового полимера. Так образуется саморегулирующаяся матрица, которая замыкает медные жилы.

Нагревательный элемент изолируется фторполимерным термопластом, который так же защищает его от влаги. Далее идёт медная экранированная оплётка, она оберегает от механического воздействия, выступает в качестве заземления.

Наружная оболочка изготавливается из различного материала. Каждый вид предназначен для конкретных эксплуатационных условий. При стандартных условия — полиолефиновый пластик, если среда агрессивная — фторполимер.

Обрабатывается матрица и оболочка провода путём радиационной сшивки.

Принцип работы

Принцип работы саморегулирующегося проводника заключается в движении электроэнергии по нагревательным жилам. В результате чего, происходит увеличение температуры, а следовательно и сопротивления.

Чем выше сопротивление, тем меньше показатель силы тока и мощности. И наоборот, чем меньше температура, тем больше выделяется тепла.

Рассмотрим принцип работы кабеля:

1. Саморегулирующая матрица — большое количество сопротивлений, которые включены параллельно между греющими жилами, при подаче напряжения нагреваются. Это приводит к расширению материала, что нарушает контакты между токопроводящими частицами, тем самым уменьшается объём поступаемого тока и теплоотдача.
2. При смене температурного уровня обогреваемого участка, меняется сопротивление матрицы, и количество тепла, которое отдаёт нагреватель.

Виды – устройство, технические характеристики

Греющие кабели делятся на следующие разновидности: резистивные, саморегулирующие, индуктивные.

Они различаются по принципу работы, техническим характеристикам и конструкции.

Резистивный

Кабель резистивного типа бывает — линейным и зональным. Для его эффективной работы требуется специальная аппаратура, которая будет управлять проводником, ориентируясь на температуру окружающего воздуха.

Преимущество вида — невысокая стоимость, надёжность, лёгкость монтажа.

Следует сказать, что такой проводник выделяет всегда одинаковое количество тепла, вне зависимости от температуры воздушных масс, поэтому потребление электрической энергии низменно — что является экономически не выгодно.

Резистивный делится на:

1. Линейный — провод, концы его подключаются к электрическому питанию. По числу токоведущих жил — одножильный и двужильный.

Одножильный — состоит из одной нагревательной, чаще стальной жилы, она покрыта изоляционным слоем, из термоустойчивого материала, который не деформируется при нагреве. Провод бывает с экраном для удаления помех, которые создаются самим кабелем и всевозможными защитными устройствами.

Плюс одножильной модели — простота в использовании. Недостаток — не возможность отрезать нужный размер, потребность подключения обоих концов в одном месте.

Двужильный — состоит из двух параллельно расположенных жил, которые передают электрический ток. Их отличие и преимущество от одножильного типа — второй конец не нужно возвращать к месту подключения, это особенно удобно при обогревании протяжённых трубопроводных магистралей.

1. Зональный — его конструкция более сложная, по сравнению с линейным. Состоит их двух токоведущих медных жил, каждая из которых имеет отдельную изоляцию. Кроме того, он толще, чем линейный.

Отличие этого вида в том, что внутренняя изоляция оснащена окошками, через каждые 1 — 2 метра. Через них проводник подсоединяется к нагревательной проволоке, беря на себя напряжение сети.

Благодаря такой конструктивной особенности, постоянное сопротивление присутствует не во всём проводнике, а только в той или иной секции-зоне. Плюс — в возможности подбирать длину секции по своим потребностям. Минус — высокая цена.

Резистивный греющий проводник имеет гарантийный срок до 15 лет, при заливке в бетонную стяжку до 50 лет.

Саморегулирующийся

Саморегулирующийся греющий кабель — современная модель, отличается от резистивного не только конструктивными особенностями, но и принципом работы.

Провод с саморегуляцией — это проводники, заключённые в полимерную матрицу. Для работы не требуется регулятор, он сам будет поддерживать ту температуру, на которую его настроить, поэтому он не перегревается. Стоит такой вид дороже, но несмотря на это, повышенное КПД делает его экономичней.

Кроме этого, его можно резать на куски любого размера. Гарантийный срок службы такого вида — 10 — 15 лет, но производители закладывают запас до 40%, что существенно продлят время его работы.

Саморегулирующий проводник бывает экранированный и неэкранированный:

1. Экранированный — внешняя оболочка покрывает оплётку из лужёной медной проволоки, которая защищает от механических повреждений, служит заземлением. Такой кабель предназначен не только для обогрева водопровода, но и для установки на открытом воздухе — кровля, водосток.

Оболочка бывает пищевая — применяется при нагреве водопроводных и канализационных систем внутри, и с УФ- защитой — монтируются на крыше, где много солнечных лучей.

1. Неэкранированный — изделие не имеет защитную оболочку. Используется для обогрева бытовых трубопроводов, не укладывается на открытом воздухе, где возможно воздействие агрессивных сред.

1. Наружная полиолефиновая оболочка.
2. Оплетка из луженной медной проволоки.
3. Изоляция из эластомерного термопластика.
4. Полиэфирная оболочка.
5. Полупроводящая саморегулирующая матрица.
6. Медные жилы.

1. Наружная полиолефиновая оболочка.
2. Внутренняя полиэфирная оболочка.
3. Полупроводящая саморегулирующая матрица.
4. Медные жилы

Экранированные модели дороже тех, которые не имеют оболочки.

Основные области применения саморегулирующегося нагревательного кабеля:

• бытовые трубы;
• системы обледенения (крыши, дорожки);
• промышленность.

Для обогрева разных коммуникаций, требуется нагревательный элемент следующей мощности. Для:

• труб внутри — 10 Вт/м погонный;
• трубопровода снаружи — 15 Вт/м. п.;
• крыш и дорожек — 24-30 Вт/ м. п.;
• систем антиобледенения — до 40.

Какой вид выбрать

Выбирая саморегулируемый кабель, надо учитывать характеристики и параметры изделия, принцип работы, условия его эксплуатации — длину участка требуемого для обогрева, максимум низких температур.

Моменты, на которые нужно обращать внимание при покупке греющего провода:

• наличие защитной оплётки — она придаёт надёжность, обеспечивает заземление;
• тип наружной изоляции;
• мощность изделия.

От области применения греющего проводника так же зависит его выбор. Если провод нужен для обогрева канализации — то подойдёт изделие из полиолефина, для водопроводных систем рекомендована защита фторпластовая.

Для наружного монтажа лучше взять модель с изоляцией из фторполимера, она защищает от влаги и ультрафиолета.

При необходимости обогреть трубы с маленьким диаметром, подойдёт низкотемпературный проводник с напряжением 15 Вт/м. Предназначение среднетемпературных (до 30 Вт) — трубопровод большого диаметра. Виды с высоким напряжением в быту практически не применяются.

Кабель без экрана рекомендовано устанавливать в трубы, которые укладываются в землю, так как он не оснащён заземляющей оплёткой. Экранированный безопасней, но стоит больше, а нагревательная матрица у них одинакова, поэтому нет смысла в землю закапывать более дорогую модель.

Покупая саморегулирующий греющий нагреватель надо его сжать пальцами, затем провести так по всей длине. В некачественном изделии внутри будут нащупываться воздушные полости.

Сферы применения

Водопровод

Для избегания промерзания воды в трубах зимой, саморегулирующим проводником обматывается вентиль водопровода. Вентиль имеет сложную форму, поэтому провод не соприкасается с каждой частью металла.

При установке резистивного греющего кабеля, он будет нагревать ещё воздух. Но если установить саморегулирующийся провод, то проводник будет греться только в тех местах, где соприкасается с металлом. Ведь его принцип работы заключается в эффективности теплоотдачи.

Канализация

Канализация замерзает редко, так как трубы расположены под уклоном, жидкость в них не застаивается, а протекает. Однако, при неисправностях узла спуска, вода движется медленно, может замёрзнуть по пути. Ледяные слои будут наслаиваться друг на друга, в конце концов, займут всё пространство.

Самый простой вариант обогрева канализации частного дома — установка саморегулирующего греющего провода, это предотвратит замерзание жидкости в трубах.

Обогрев кровли

Зимой кровля подвергается обледенению, а определить какой участок будет подвержен образованию сосулек сложно. Использование нагревателя с полупроводниковой матрицей позволит обогревать те места крыши, на которых больше льда и воды.

Выбирать нужно вид не подверженный ультрафиолетовым лучам, переносящий высокую температуру, так как летом кровля сильно нагревается.

Обогрев теплиц

Схема отопления теплиц греющем кабелем схожа с тёплым полом. Это практически тот же нагревательный пол, только уложенный под другое покрытие.

Саморегулирующийся кабель фиксируется к защитной сетке, которая расположена на песчаной подушке. Провод засыпается ещё одним слоем песка, затем монтируется вторая сетка, на которую укладывается плодородный слой.

Если систему обогрева невозможно смонтировать под грунтом, то саморегулирующий нагреватель размещается на стенах теплицы.

Монтаж саморегулирующего кабеля

Прежде чем устанавливать саморегулирующийся греющий кабель для обогрева водопроводных труб (снаружи или внутри), крыши или дорожки, его следует подготовить.

• расплетается оплётка и откусывается проволока;

• выкусывается уголок;

• одевается внутренняя клеевая термоусадочная уплотнительная муфта;

• выполняется обсадка муфты феном;

• зажимается конец муфты;
• надевается колпачок, после того как муфта остынет;
• обсаживается колпачок для герметичности.

• Если планируется размещение проводника внутри трубопровода, то на этом этапе с обратного конца провода одевается сальник.

• Подготовка второго конца:
• снимается изоляция на 6 см;

• расплетается оплётка, затем скручивается в одну жилу;

• удаляется внутренняя изоляция;
• освобождаются токопроводящие жилы от матрицы;

• одеваются соединительные гильзы и обжимаются;

• надеваются трубочки и обсаживаются феном;
• одевается муфта и обсаживается;

• жилы раздвигаются, сердцевина сжимается плоскогубцами.

• Подсоединение самрега к проводу питания:
• одевается внешняя муфта на электрический провод;
• на жилы надеваются маленькие муфты;

• жилы электрического провода вставляются в муфты, установленные на саморегулирующем нагревателе, для соединения с его жилами, и обжимаются для получения контакта;

• муфты задвигаются и обсаживаются, для герметичности;

• оплётка с землёй электрического кабеля соединяется по тому же принципу (одеваем муфту, соединяем, обсаживаем);

• сдвигается внешняя муфта на соединение и герметизируется.

Монтаж кабеля снаружи трубы

Есть две схемы размещения греющего кабеля на трубе:

1. Линейный монтаж саморегулирующегося кабеля вдоль трубы — более простой способ. Длина кабеля должна ровняться длине обогреваемого трубопровода.

Нагреватель к изделию крепится пластиковыми хомутами, стекловолоконной самоклеящейся лентой или алюминиевым скотчем. Нельзя использовать металлические фиксаторы. Крепёжные элементы устанавливаются каждые 30 см. Провод обязательно размещается под трубой — это защитит его от механических повреждений.

Если обогреваемый трубопровод находится в земле, то нагревательный элемент устанавливается сбоку. В местах изгиба трассы, чтобы избежать сильных переломов нагревательного элемента, его рекомендовано располагать по внешнему радиусу.

1. Спиральный — провод наматывается на трубу по спирали с равным шагом (стандартный 5 см). Плюс данного способа — максимальный контакт нагревательного элемента с трубой. Минус — большой расход материала, его должно быть больше в 1,7 раз в сравнении с длиной трубопровода. Вариант подходит для труб со средним и большим сечением, они используются в канализационных и водосточных системах.

Вне зависимости от выбранной схемы, особенность монтажа греющего кабеля на трубу, заключается в необходимости утепления трубопровода. Теплоизоляция (пенополистирол или вспененный полиэтилен) размещается сверху, она должна покрывать трубу вмести с нагревателем полностью, иначе вы будите обогревать воздух.

Внутренний монтаж

Монтировать греющий саморегулирующий кабель внутри трубопровода можно не во всех трубах, диаметр должен быть не менее 40 мм. Если размер меньше, то провод будет мешать свободному движению жидкости.

При наличии слишком длинной магистрали, так же трудно обеспечить обогрев таким способом. Этот вариант применяется в трассах, имеющих несколько метров. Проще монтировать нагреватель на вертикально расположенных трубах, начиная сверху, и идя вниз.

Для установки обогревательного проводника потребуется тройник и уплотнительная муфта.

Процесс размещения кабеля внутри трубы выглядит так:

1. Подготовленный нагревательный элемент, с одетым сальником, вводится внутрь трубопровода через тройник, плавно.

1. После проталкивания всего провода, надо загерметизировать место входа. Для этого, все крепления сальника тщательно закручиваются, завёртываются зажимной втулкой, сначала руками, а затем ключом. При этом, происходит расплющивание резинового уплотнителя, что обеспечит герметичность.

На этом монтаж завершён, чтобы нагревательный элемент начал обогревать трубы, необходимо включить питание.

Монтаж кабеля на кровли

Чтобы обогреть крышу, необходимо монтировать греющий саморегулируемый кабель по периметру движения талых вод. Чаще провод кладётся змейкой, глубина 30 — 35 см, шаг 15 — 20 см. По краю крыши следует размещать проводник горизонтально, вдоль карниза. Водосток так же следует обогревать, если диаметр желоба 80 мм — нужна одна линия нагревателя, если больше 80 — то две.

Крепится провод к крыше в зависимости от вида покрытия. Чаще используются клипсы, которые устанавливаются на саморезы. Чтобы изолировать получившиеся отверстия, применяется строительный герметик или мастику. Когда целостность кровли нельзя повреждать, используется крепёжная лента.

Греющая система может состоять из нескольких секций, все они должны выходить в одну точку, где они подключаются к электрическому кабелю с заземлением, и щитку управления.

По своим характеристикам, саморегулирующийся греющий кабель удобный элемент обогрева, укладывать который возможно различными способами. Главное, правильно выбрать вид, изучив все детали и условия эксплуатации.

Монтаж греющего кабеля внутри трубы: инструкции по установке + советы по выбору

Хотите защитить водопровод в холодное время от замерзания, выполнив монтаж греющего кабеля внутри трубы? Согласитесь, что предупредить проблему гораздо дешевле и проще, чем потом ликвидировать плачевные последствия. Вы решили все работы выполнить своими руками, но не знаете, с чего начинать?

Мы поможем вам разобраться с установкой кабеля. В статье приведен подробный инструктаж этого процесса, сопровождающийся пошаговыми фото. Разобраны нюансы подготовки материалов для работы, особенности размещения системы внутри трубопровода.

Подобраны тематические видео, содержащие рекомендации экспертов по правильной подготовке и подключению обогревающей системы в домашних условиях. Также приведены советы, которые помогут вам подобрать лучший кабель.

Разновидности кабелей для обогрева труб

Правильно подобранная система обогрева – это залог долговечной защиты от замерзания любого типа трубопровода. Поэтому прежде чем остановиться на конкретном продукте, давайте ближе познакомимся с ассортиментом, предлагаемым рынком.

Кабельная продукция, имеющаяся в продаже, делится на 2 вида в зависимости от типа монтажа – предназначенная для размещения снаружи и внутри трубы.

Рассмотрим подробнее второй вариант, что в свою очередь подразделяется на 2 вида в зависимости от назначения трубопровода:

• для пищевых целей;
• для бытовых нужд и прочих задач.

В первом случае кабель имеет защитное покрытие из пищевого полимера, не влияющего на состав и качество воды, например, полиолефин, фторполимер.

У пищевых греющих кабелей оболочка не выделяет токсичных веществ при контакте с водой, что обеспечивает безопасность при использовании воды в пищу. Правда, эта особенность влияет на стоимость – изделие существенно отличается по цене

Во втором случае жестких требований к типу покрытия не предъявляют, но такую систему нельзя использовать для обогрева трубопровода пищевого назначения. Еще одно различие между кабелями заключается в принципе действия.

Все предложенные пользователю варианты греющего кабеля делятся на две основные группы:

• резистивными;
• саморегулирующимися.

В первом случае речь идет об одно или двухжильном изделии. Производитель, как правило, сразу же выпускает готовую систему для монтажа, у которой предусмотрена определенная длина. Кабель часто снабжен вилкой для подключения в сеть. В резистивную систему дополнительно включается терморегулятор и датчик температуры.

А в случае с саморегулирующимся изделием дополнительные датчики и регуляторы не нужны. В нем за уровень нагрева отвечает полупроводящая матрица, способная включать и автоматически выключать систему при достижении определенных температурных показателей.

Греющий кабель с матрицей из полупроводников. По ее двум сторонам параллельно проходит две жилы, независимые друг от друга. Что позволяет делить подобный кабель на отрезки необходимой длины

На что смотреть при выборе кабеля?

Перед покупкой следует сразу же определиться, кто будет выполнять монтажные работы. Если в планах самостоятельная установка, то лучше остановиться на более простом варианте. Рассмотрим подробнее, какие критерии важны при выборе.

Критерий #1 — назначение трубопровода

Если требуется обогреть трубу, поставляющую в дом питьевую воду, то следует покупать кабель в пищевой оболочке. Все производители и магазины обязательно указывают эту характеристику в сопроводительных документах. Требования к оболочке кабеля для систем, транспортирующих стоки и техническую воду, не такие строгие.

Категорически нельзя в трубу с питьевой водой помещать кабельную систему из материалов, не предназначенных для прямого контакта с ней. Такое решение чревато проблемами со здоровьем

Не удивляйтесь, но изделие в безопасной для питьевой воды оболочке будет стоить дороже.

Критерий #2 — тип кабеля и длина системы

Перед покупкой нужно определить длину участка, который нуждается в обогреве. От этого будет зависеть и отрезок кабеля.

Сразу же стоит решить, какой тип греющего кабеля вам предпочтительнее – резистивный или саморегулирующийся. Первый вариант – более дешевый. Но его срок эксплуатации короче, а установка сложнее, особенно для новичка в этом вопросе.

Еще одно существенное отличие резистивного провода в том, что купить можно греющее изделие лишь определенной длины – производитель подготовил различные варианты. Поэтому выбирать придется из имеющегося наличия. Более того, резистивная система чаще всего снабжена вилкой для подключения к питающей сети.

Резистивная система для обогрева трубопровода. В зависимости от качества материалов и производителя ее ценник может существенно отличаться

Второй вариант дороже, но проще в монтаже. Саморегулирующийся кабель продается в бухте, если покупатель отрезает определенную длину, или же есть готовые варианты греющей системы, снабженные силовым кабелем.

В независимости от выбранного варианта, следует быть крайне осмотрительным – не стесняться требовать сопровождающие документы от фирмы-производителя, гарантийный талон и сертификат качества продукции.

Критерий #3 — предпочтительная мощность изделия

Чтобы установленный кабель смог обогреть коммуникации, нужно правильно подобрать мощность. Эта характеристика также указывается производителем.

Для водопроводных систем используют трубы диаметром до 32 мм, для которых рекомендуют применять греющие системы на 9-16 Вт. Причем это мощность одного погонного метра. Чтобы вычислить общее значение, нужно указанный параметр умножить на всю длину кабеля.

Предпочтительнее использовать кабель со способностью регулировать уровень нагрева самостоятельно. Это более совершенные и новые разработки, такие кабели активно применяют в бытовых условиях

Более того, специалисты не рекомендуют в целях экономии покупать резистивный тип изделия, считая последний менее надежным для монтажа внутрь трубопровода.

Критерий #4 — стоимость греющей системы

Что касается стоимости, то этот критерий также важен: слишком дешевый кабель покупать нельзя. Правило «хорошее не может стоить дешево» в выборе кабеля полностью себя подтверждает.

Если цена очень низкая на понравившуюся кабельную систему и есть документы от производителя, то нужно обязательно обратить внимание на срок годности – недобросовестный продавец может предложить просроченное изделие, или срок истекает через 6-12 месяцев.

От такого «выгодного» предложения лучше отказаться – по окончанию гарантии кабель может перестать выполнять свои функции и его придется менять, что грозит повторными расходами.

На ценник саморегулирующегося изделия прямо влияет качество матрицы. От которой напрямую зависит срок службы, о чем заявляет производитель. Например, у продукта xLayder-EHL фирмы Caleo гарантия составляет 3 года, а срок эксплуатации – 20 лет

Также при выборе кабеля для внутреннего обогрева лучше отдавать предпочтение известным производителям:

• немецким – Eltherm Gmbh (Германия);
• американским – Raychem и Heat Trace Products, LLC;
• корейским – Caleo;
• французским – Eltrace;
• датским – Devi;
• финским – Ensto.

На рынке присутствует много продуктов японского производства, предназначенных для обогрева водопровода. Здесь также следует быть внимательным и не купить дешевую китайскую подделку. Кроме провода и сальники нужно выбирать качественные.

Обратите внимание на форму сечения внутри уплотняющей резинки – она бывает круглой и прямоугольной/квадратной под различное сечение кабеля. Очень важно купить надежные муфтовые элементы – цена их должна быть не меньше, чем 5 м кабеля. В вопросе обогрева трубы не стоит чрезмерно экономить.

Этапы монтажа греющей системы

Рассмотрим обустройство системы обогрева трубопровода изнутри на примере водоснабжения. Для такой трубы лучше всего взять саморегулирующийся провод в пищевой оболочке.

Этап #1 — покупка нужных материалов

При покупке кабеля сразу же определяемся с нужным метражом, который равняется длине трубы, нуждающейся в обогреве. Вместе с кабелем лучше приобрести и расходные материалы, необходимые для монтажа: комплект муфт, сальник и секцию провода с евровилкой.

Галерея изображений

К выбору кабеля нужно отнестись ответственно – лучше взять с броней (металлической оплеткой) внутри. Для водопроводной трубы обязательно верхний слой изоляции должен быть из пищевого материала

Обжимные гильзы и муфты для соединения с питающим проводом. Покупать можно сразу комплектом или по отдельности. Новичкам в этом деле удобнее взять комплект, где есть все необходимое + инструкция по применению. Главное, чтобы муфты были предназначены для пищевого трубопровода

Сальник или проходная система для ввода кабеля покупается отдельно. Этот комплект состоит из резинового (или силиконового) уплотнителя, двух шайб и двух втулок – уплотняющей и зажимной. Порядок их сбора и монтажа производитель указывает в инструкции

Секционный отрезок кабеля с вилкой нужен, чтобы подключить греющую систему к сети. Причем, наращивать его нужно сразу же, до ввода кабеля внутрь трубы, тщательно выполняя соединение

Греющий провод с металлической оплеткой
Набор для соединения и изоляции проводов
Проходная система для ввода кабеля в трубопровод
Питающий кабель с евровилкой

Дополнительно может пригодиться тройник, если он не стоит в предполагаемом месте монтажа, и УЗО на 10 мА. Тройник нужен, чтобы правильно выполнить ввод кабеля. Последний нельзя пускать через трубу, проходящую сгибом под прямым углом. Поэтому в месте предполагаемого входа лучше сначала установить тройник и затем через него выполнить вход.

Для работы саморегулирующегося кабеля требуется электропитание. Поэтому для него выделяется отдельная линия. И, несмотря на наличие двойной изоляции у греющего провода, в схему подключения необходимо включить УЗО и автоматический выключатель, защитив эту линию в случае случайного повреждения оболочки.

Этап #2 — подготовка кабеля к установке

Нужно помнить, что саморегулирующиеся кабельные системы умирают не только от частых включений и отключений кабеля. Не меньшее зло – неправильное сращивание с питающим кабелем и некачественная концевая заделка, что чревато коротким замыканием.

Нужно правильно выполнить изоляцию, используя хорошие расходники. Бывают плохие муфты, когда производитель недодал клея. Еще она причина кроется в руках мастера, особенно если он без опыта и неправильно все подсоединил.

Чтобы подготовить греющий провод к вводу в трубопровод, нужно:

• выполнить концевую заделку;
• надеть на кабель проходной комплект;
• срастить питающий провод с вилкой с саморегулирующимся отрезком.

Рассмотрим подробнее, как правильно сделать изоляцию конца провода.

Галерея изображений

Сначала снимаем верхнюю оболочку-изоляцию примерно на 4,5 см. Металлические жилы оплетки для выполнения заземления с этой стороны не потребуются, поэтому отрезаем их вровень с изоляционной оболочкой

Снимаем оболочку с матрицы, действуя аккуратно, чтобы не повредить проводники с двух ее торцов. Затем срезаем ступенькой часть матрицы с проводником – один будет короче, а второй длиннее

На этот участок надеваем термоусадку клеевую и тщательно прогреваем строительным феном. Затем обжимаем, если нет специнструмента, можно взять плоскогубцы. Ждем пока остынет, срезаем лишнее

Теперь надеваем термоусадочную муфту самого большого диаметра поверх предыдущей муфты, надев ее дальше на защитную оболочку кабеля. Прогреваем, обжимаем, удаляем лишнее. Или можно использовать термоусадочный колпачок

Жилы оплетки срезаны вровень с изоляционной оболочкой
Укорачивание одной стороны матрицы
Использование пласкогубцев для концевого обжима разогретой термоусадочной трубки
Полная изоляция конца греющего кабеля большой термоусадочной трубкой

Если каждый шаг концевой заделки выполнен тщательно, то герметичность этому узлу будет обеспечена. Правда при условии использования надежного клеевого комплекта муфт от проверенного производителя.

Теперь предстоит выполнить сращивание питающего кабеля с греющим, чтобы обеспечить последний электропитанием, что необходимо ему для работы.

Нужно заранее подготовить силовой кабель, на конце которого евровилка, разделав жилы для выполнения соединения с греющим проводом. Важно каждую из них освободить от оболочки, зачистить изоляцию

Но на этом этапе удобнее будет надеть сальник или его еще называют проходка или проходной комплект. Каждую деталь следует надевать, четко следуя инструкции, прилагаемой производителем.

Надев проходку на провод, можно приступать к сращиванию с силовым кабелем. Если вы приобрели готовый комплект, в котором отрезок кабеля с вилкой на конце уже присоединен, то вам этот шаг не нужен.

Галерея изображений

Снимаем наружную защитную оболочку, отрезав ее поперечно на 4,5 см, а все жилы металлической оплетки из медных луженых проводников расплетаем и скручиваем между собой в одну жилу. Их нельзя удалять – вскоре они понадобятся, чтобы обеспечить заземление

Затем снимаем изоляцию из эластомерного материала, отступив примерно 2,5 см от внешнего края. Снимаем аккуратно, чтобы не повредить жилы проводников. Удаляем на этом отрезке 2,5 см полиэфирной оболочки, добравшись до саморегулирующейся матрицы с двумя проводниками

Теперь нужно извлечь 2 токопроводящие жилы из матрицы, зачищая с торца с одной и с другой стороны кабеля. Или можно разогреть шину феном, сделав предварительно надрез на нужном расстоянии, и снять мягкий участок плоскогубцами. Освобождаем жилы и удаляем лишний участок матрицы

Надеваем 2 самые длинные клеевые муфты. Трубку меньшего диаметра – на силовой кабель и отодвигаем ее пока в сторону. Аналогично надеваем термоусадку большего диаметра из комплекта на греющий провод и отодвигаем ее в сторону

Надеваем на концы двух жил греющего кабеля по медной луженой гильзе (обжимной) и обжимаем каждую, а с другой стороны в гильзы вставляем концы зачищенных токопроводящих жил от силового кабеля и тщательно обжимаем, используя инструмент. Если такого нет, можно использовать плоскогубцы

Хорошо обжав соединение с токопроводящими жилами, надвигаем сверху муфты меньшего диаметра, которые сбоку ждали своего часа и достаем строительный фен. Предстоит тщательно прогреть изолирующий материал на каждой гильзе, начиная с центра и плавно передвигаясь к краям

Теперь нужно соединить скрутку оплетки с жилой земли силового провода. Сначала примерить их в гильзу и отрезать лишнее. Затем надеть гильзу и хорошо обжать, как и предыдущие два соединения. Затем передвинуть термоусадку и тоже изолировать узел

Осталось изолировать узел заземления, передвинув внешнюю термоусадочную трубку большего диаметра на это соединение. Прогреть хорошо феном, начиная с центра и двигаясь к краям, пока не появятся блестящие капельки клея. Или можно использовать зажигалку, но действовать осторожно

С конца кабеля сняли верхнюю изоляционную оболочку
Удаление защитных оболочек с полупроводниковой матрицы
Токопроводящие жилы освобождены от матрицы
Термоусадочные трубки надеты на греющий и силовой кабель
Греющий и питающий провод соединены при помощи обжимной гильзы
Изоляция соединений проводов термоусадочными трубками
Сращивание оплетки кабеля с жилой заземления питающего провода
Общая изоляция узла соединения

Дождавшись охлаждения термоусадочных муфт, поставленных для изоляции соединения, можно приступать к следующему шагу.

Этап #3 — размещение системы внутри трубы

Когда подготовка греющей системы завершена, можно выполнять ввод в трубопровод.

Для этого предстоит придерживаться таких правил:

• заводить кабель только через тройник;
• избегать участков с прямыми и острыми углами;
• не дергать резко и не применять силу.

Ввод начинают, протолкнув изолированный конец через тройник в водопроводную трубу. Протолкнув весь отрезок греющего кабеля в трубу, нужно обеспечить герметичность в месте входа.

Схема ввода системы в трубу с применением проходки — проходного комплекта/сальника. Этот комплект состоит из одной втулки с внешней и внутренней, одной втулки только с внешней резьбой, двух латунных шайб и одного резинового или силиконового уплотнителя с отверстием по центру

На этом этапе монтажа кабеля и пригодится проходка, чтобы обеспечить герметичность системы. Нужно тщательно закрутить все крепления, завернув зажимную втулку сначала руками, а потом подтянув соединение ключом.

Резиновый уплотнитель внутри сальника расплющится, обеспечив тем самым герметичность.

Перед герметизацией входа следует удостовериться, что проходка не касается соединительной муфты – участок сращивания силового кабеля с греющим нужно удалить от втулки с внешней резьбой на 5-10 см

Перед размещением греющей системы нужно убедиться, что кабель не будет проходить через запорную арматуру, что категорически запрещено делать.

Этап #4 — подключение к системе энергоснабжения

Завершив монтажные работы, осталось выполнить подключение к электросети. Для этого желательно использовать отдельную линию.

Здесь не лишним будет позаботиться о безопасности и оснастить эту линию УЗО на 10 мА. Такое решение позволит защитить от утечки тока, если случайно произойдет повреждение провода. УЗО попросту обесточит линию, предотвратив поражение владельца дома и всех членов семьи.

Процесс подключения крайне прост – необходимо включить евровилку, находящуюся на конце силового провода, который мы соединили с греющим, в розетку. Причем следить за температурой и периодически греющую систему выключать не нужно – благодаря саморегулирующейся матрице этот процесс будет проходить автоматически.

Греющий кабель активируется, если температура жидкости в трубе опустится до +5 °C. И будет работать, подогревая водопровод, пока температура воды не достигнет +15 °C

На этом подключение закончено. Но чтобы система прослужила долго, следует правильно ее эксплуатировать. Крайне нежелательно выключать кабель из розетки без необходимости – эти действия существенно укоротят ей «жизнь». Саморегулирующаяся матрица выйдет из строя, не успев отработать положенное время.

В целях экономии лучше обеспечить дополнительный обогрев трубопровода, особенно, если участок трубы проходит по поверхности. Его желательно дополнительно утеплить снаружи, надев специальных кожух из теплоизоляционного материала.

Вариантов утеплителя для труб снаружи много – здесь можно выбрать наиболее предпочтительный для себя. Да и монтаж можно осуществить своими силами. При мощности саморегулирующегося провода в 10, 16, 24 Вт на погонный метр греющая нить кабеля из линейки GWS может иметь протяженность до 100 м.

Но на практике чаще используют систему длиной до 20 м. Что заметили производители, предлагая готовые системы для обогрева, как из резистивного, так и из кабеля с саморегулирующейся матрицей, длиной в 5, 10, 20 м.

Выводы и полезное видео по теме

Подробный монтаж греющей кабельной системы внутрь трубопровода рассмотрен в следующем видео:

Особенности различного типа кабелей от производителей и рекомендации будущему покупателю:

Сведения о концевой изоляции и подробный инструктаж по сращиванию с питающим проводом в следующем ролике:

При выборе хороших материалов и соблюдении технологии монтажа, можно самостоятельно установить внутрь трубы и подключить греющий кабель. Важно при этом тщательно выполнять каждый шаг, надежно соединять жилы и обеспечить герметичность.

А приведенные выше советы экспертов и видеоинструкции помогут детально разобраться в процессе монтажа домашним умельцам, не имеющим опыта выполнения подобных работ. Если же вы сомневаетесь в собственных силах, то проще обратиться к опытному мастеру, которого хвалят и рекомендуют знакомые и прочие благодарные клиенты.

Пишите, пожалуйста, комментарии в расположенном ниже блоке, задавайте вопросы, размещайте фото по теме статьи. Расскажите о том, как сами устанавливали греющий кабель или ваши знакомые оснащали их трубопровод. Не исключено, что ваша информация будет полезна посетителям сайта.