Резистивный греющий кабель
В переводе с английского языка понятие «резистивный» (resistance) означает сопротивление. Резистивный кабель является проводником, обладающим постоянным типом сопротивления.
После того, как подается электрический ток на изделие, оно равномерно набирает температуру по всей собственной площади. В виде проводника используется одна либо же несколько жил из прочной стали, которые относятся к основному составляющему компоненту греющего кабеля резистивного типа.
Особенности конструкции
Изделие заключено в изоляционный слой, поверх которого располагается защитная оболочка — экранирующая оплетка, изготовленная из металла. Оплетка выполняет функцию заземлителя, а также обладает свойствами для дополнительного предохранения от механического изнашивания. Внешний слой представляет собой наружную защитную оболочку, которая производится из комбинированных материалов.
Разновидности резистивного кабеля
При выборе нагревательного резистивного кабеля, прямо как в том анекдоте, есть два пути: установить одножильный или остановить свой выбор на двужильном кабеле. Судя по названию, изделие одножильного типа состоит из одной жилы нагревательного эффекта, которая тянется по всей его длине. На греющем резистивном кабеле питание подключается с обоих концов. Данная схема подключения становится своего рода ограничителем для решений при проектировании. Неудобство заключается в том, что второй конец кабеля приходится возвращать к точке подключения либо протягивать вспомогательный провод для питания. Нагревательный кабель одножильного типа в термопластиковой защитной пленке – это наиболее выгодный в финансовом плане вариант.
Одним из представителей одножильного резистивного кабеля является плоский нагревательный кабель «НТ», мощность которого составляет до 50 Вт на 1 погонный метр. Отдав предпочтение данному кабелю, можно существенно сократить затраты кабеля на 1 кв. м. площади, нуждающейся в обогреве.Двужильный резистивный нагревательный кабель оснащен двумя проводами. Кроме нагревательной жилы, в нем предусмотрен токопроводящий провод. Такая конструкция позволяет подавать питание только с одной стороны, потому что на другом краю установлена муфта, которая служит для обеспечения герметичности. Данный вариант гораздо удобнее одножильного в плане проектирования и в процессе монтажа.Зачастую большинство поломок кабеля связано с тем местом, где муфта соединяется с проводом питания. Так что компании, занимающие лидирующие позиции на рынке, стараются наладить производство резистивных кабелей без муфты, чтобы свести число таких случаев к минимуму.
Применение кабеля
Греющий резистивный кабель принято использовать для следующих целей:
- Подогрев полов в жилом помещении: прихожая, спальня, детская комната, коридор, кухня, ванная;
- Нагревание грунта в оранжереях или теплицах, а также в целях отопления зимних садов;
- Обогрев помещений для животных (сараи, конюшни и вольеры);
- Подогрев открытого пространства (пандус, дорога, ступени);
- Обогрев кровли ( край кровли, желоба, водостоки).
Греющие кабели: виды и отличия Статья
Греющие кабели (кабельные системы обогрева) являются незаменимым вариантом в определенных случаях. Чаще всего их применяют для обогрева труб с целью предотвратить их замерзание, но этим сфера их использования не ограничивается. Однако, существует несколько видов греющих кабелей, они могут иметь разные параметры и выбрать самый подходящий зачастую не так уж и просто. В нашей статье мы подробно разберем кабельные системы обогрева, рассмотрим цели, в которых они используются, особенности их выбора и другие важные нюансы, которые необходимо знать.
Сфера применения
У греющих кабелей есть как преимущества, так и недостатки, о которых мы еще поговорим ниже. Но именно они и определяют сферу их применения.
- Предотвращение замерзания труб. В данном случае греющие кабели используются тогда, когда эффективнее и выгоднее сделать подогрев, а не усиливать теплоизоляцию.
- Теплые полы. Это отдельная и большая сфера, в данной статье мы теплые полы рассматривать не будем.
- Для подогрева бетона. Если необходимо заливать бетон при низких температурах окружающей среды, то для поддержания необходимой температуры используют самые дешевые греющие кабели. Зачастую их даже оставляют в самом бетоне и в этом случае они выполняют роль арматуры.
- Для растапливания льда и снега, что актуально для кровли, водосточных труб, пандусов, лестниц и т. д.
- При необходимости подпочвенного обогревания теплиц.
- Для обогрева различных резервуаров с целью предотвращения их промерзания.
Конечно, это далеко не все сферы, где могут применяться греющие кабели. Их свойства позволяют находить им оригинальное и необычное применение, но если подытожить, то основное их применение — это обогрев.
Какие бывают греющие кабели и как работают?
Принцип работы очень прост: электрическая энергия преобразовывается в тепловую. Ток идет по кабелю и нагревает его. Жилы заключены в изоляцию, которая защищает от влаги, механических повреждений и других нежелательных воздействий. В кабели может быть как одна жила, так и несколько. На сегодняшний день одножильные провода распространены слабо, многожильные считаются более практичными и надежными. Греющие кабели бывают двух типов: саморегулирующиеся и резистивные. И, как оно обычно и бывает, у каждого типа есть как свои достоинства, так и недостатки. Разберемся подробнее.
Резистивные греющие кабели
Традиционный тип, в котором один или несколько проводников находятся в изоляции. Их нельзя нарезать по своему усмотрению, можно только в определенных местах, в противном случае можно повредить его. Бывают как однопроводными, так и двухпроводными. В первом случае нужно подключать два конца, во втором — только один, при этом на противоположном конце проводники соединяются между собой. Данный греющий кабель является самым дешевым, для него не требуются пусковые токи, обеспечивает равномерную мощность.
В последнее время появился более продвинутый тип резистивного кабеля: секционный. Он состоит из двух проводников, между которыми через одинаковые промежутки подключают дополнительные спиралевидные проводники. Стоит дороже первого типа, обладает большей толщиной, а резать его можно только в определенных местах. К минусам относят холодные зоны на концах контура, также возможны локальные перегревы, что в определенных случаях может быть очень нежелательно.
Резистивные кабели изначально настроены на определенную мощность, поэтому для их эффективного использования требуется управляющая аппаратура, которая будет включать и выключать их в зависимости от температуры окружающей среды. Обычно хватает термостата и датчиков, которые могут измерять температуру воздуха, жидкости, грунта или различных поверхностей.
Греющий кабель на катушке
Саморегулирующиеся кабели
Современный тип, который пользуется все большим спросом благодаря своим ключевым особенностям. Проводники заключены в полимерную матрицу, принцип работы которой прост, как и все гениальное. Ее сопротивление меняется в зависимости от температуры, что и позволяет отдельно регулировать теплоотдачу буквально на каждом сантиметре греющего кабеля. То есть, не нужно никаких контролеров и управляющей аппаратуры, кабель самостоятельно будет обеспечивать ту температуру, на которую он изначально был настроен.
Саморегулирующиеся греющие кабели стоят дороже резистивных, но это не значит, что их покупка будет экономически невыгодной. За счет более высокого КПД он значительно экономичнее, что позволит экономить электроэнергию. Да, если вам нужно лишь несколько метров кабеля, то экономия не будет очень ощутимой, но если речь идет о десятках метров, если вы живете в северных регионах России, то разницу в цене можно окупить даже за один год.
Срок службы саморегулирующихся греющих кабелей может достигать 30 лет. Кроме того, их конструкция позволяет разрезать их на куски произвольной длины. Сфера применения неограниченная. В целом, сегодня стоит выбирать именно этот тип греющего кабеля, все же его преимущества слишком значительные.
Схема саморегулирующегося греющего кабеля
Расчет мощности греющего кабеля
Расчет мощности греющего кабеля делается в расчете на один метр. Здесь есть несколько путей: попытаться самостоятельно, воспользоваться калькулятором (подобные можно найти в интернете), либо обратиться к специалистам. Насчет калькуляторов все достаточно неоднозначно. С одной стороны, это выглядит очень просто, с другой стороны далеко не факт, что он покажет верные данные. Подобные калькуляторы могут иметь в своей основе неверные формулы (из-за банальных ошибок), да и они не учитывают все параметры. А ведь факторов много:
- Средняя минимальная температура окружающей среды;
- Самая низкая возможная температура (это тоже важно, т. к. если вдруг ударят недельные морозы на -30 градусов, то греющий кабель, который был рассчитан на -10, может и не справиться;
- Длина трубы (или иной поверхности, которую нужно обогревать), а также ее диаметр;
- Коэффициент теплопроводности теплоизоляции и ее толщина;
- Наличие элементов, которые могут выступать в роли «мостов холода» (опоры, арматура и т. д.).
Способ монтажа кабеля
Самый оптимальный способ — воспользоваться таблицами, которые предоставляет производитель греющего кабеля. Там будут самые точные данные, которые позволят подобрать то, что нужно именно для ваших условий. Также важно знать, что совершенно точно посчитать нужную мощность все равно невозможно: слишком много факторов, которые зависят от конкретной ситуации (тип грунта, роза ветров и еще десятки факторов, перечислять можно очень долго). Поэтому зачастую просто покупают греющий кабель с определенным запасом. Может это и не очень оправдано с экономической точки зрения, зато максимально надежно. Да и погода у нас такая, что лучше перебдеть, чем недобдеть: сильные морозы могут внезапно ударить в любом регионе.
Сегодня в продаже можно найти греющие кабели (как резистивные так и саморегулирующиеся) различной мощности, что позволит подобрать оптимальный вариант именно под ваши условия. В этом смысле проблем никаких нет, диапазон очень большой. Например, в нашем интернет-магазине вы можете купить саморегулирующиеся греющие кабели мощностью от 16 до 750 Вт на метр. Ну а если говорить об усредненных показателях, то здесь такая картина:
- Если кабель монтируется внутрь трубы, которая в земле, то его мощность должна быть около 5 Вт на метр;
- Если кабель снаружи трубы, которая находится под землей, то это от 10 до 15 Вт;
- Если труба не в земле, то это от 20 Вт.
Но это усредненные показатели для средней полосы России, которые мы привели лишь в качестве примера, ориентироваться на них без учета климатических условий в вашем регионе и ваших целей совершенно точно не стоит.
Монтаж греющего кабеля
В большинстве случаев монтаж греющего кабеля не представляет никакой сложности и любой человек легко с этим справится, даже если не обладает никаким опытом. Способ монтажа зависит от конкретных задач, рассмотрим на примере труб (где греющие кабели применяются чаще всего).
Кабель можно протянуть снаружи трубы, это один из самых простых вариантов. Его можно протянуть вдоль и прямо, а можно в виде спирали, что потребует кабеля большей длины, но зато обеспечит лучший обогрев. Сверху обматывают теплоизоляцией, в роли которой может выступать даже обычная фольга, которая отражает тепло. Конечно, данный способ простой только в том случае, если трубу только предстоит прокладывать либо она проложена снаружи (не в грунте). А если труба уже вкопана в землю, то ее придется выкапывать, либо использовать второй способ.
Протянуть кабель можно и внутри трубы. В этом случае есть как свои плюсы, так и минусы. Эффективность обогрева будет выше, кроме того, можно протянуть кабель в уже установленной трубе. Однако, снизится пропускная способность трубы, а в определенных случаях это может быть очень актуально. Также сложности могут возникнуть, если труба очень длинная, здесь, без специальных приспособлений протянуть кабель будет очень сложно. Но если труба короткая, то никаких сложностей с монтажом греющего кабеля не будет. При прочих равных, оптимальнее выбирать вариант именно внутри трубы.
Схема саморегулирующегося греющего кабеля
Частые вопросы про греющие кабели
В данном разделе мы рассмотрим самые частые вопросы, которые задают про греющие кабели и дадим на них подробные, но короткие ответы.
Зачем нужна дополнительная изоляция? Можно ли без нее?
В принципе, можно и без нее, но никакого смысла в этом нет. Теплоизоляция необходима для сокращения потерь тепла, следовательно, вы сможете выбрать кабель меньшей мощности, сэкономить на его покупке, а также на плате за электроэнергию.
Возможно ли использовать греющий кабель внутри канализации?
Нет, это не рекомендуется. Во-первых, стоки обычно агрессивны и быстро разрушат термоусадку на концевой муфте, во-вторых, кабель будет способствовать появлению засоров и пробок, которые будет очень трудно очистить. А при попытке прочистить трубу, есть большая вероятность повредить греющий кабель. Поэтому когда требуется обогрев канализационной трубы, греющий кабель обычно монтируют снаружи.
До какой температуры нагревается греющий кабель?
Это зависит от типа кабеля, в быту чаще всего используются низкотемпературные, которые нагреваются до +65. А вот высокотемпературные нагреваются до +240, но и используются они в особых целях. Однако, на практике температура нагрева несколько ниже (за счет внешних факторов). До +65 кабель нагреет трубу разве что летом, но никак не зимой, когда его и используют.
Обязательно ли нужно использовать терморегулятор для самогреющегося кабеля?
Конечно, можно обойтись и без него. Выше мы писали, что он необходим только для резистивных. Но если у вас нет желания самостоятельно следить за температурой и включать и выключать кабель вручную, то лучше купить терморегулятор, иначе кабель будет потреблять электроэнергию круглый год. Хотя, если длина вашего греющего саморегулирующегося кабеля меньше десяти метров, то можно обойтись и без термостата.
Если вода замерзла, разогреет ли ее кабель?
Такое может быть в том случае, если отключили электричество и вода в трубе замерзла. Но для кабеля это совершенно нормальная ситуация, они спокойно выдерживают циклы заморозки и разморозки. Ну а скорость разморозки зависит от диаметра трубы, напорная система или нет (в первом случае все произойдет гораздо быстрее), где проложен кабель (внутри трубы или снаружи).
Греющий кабель. Строение, принцип работы и особенности выбора
На сегодняшний день существует несколько типов систем обогрева. Мы рассмотрим кабельные системы. Они универсальны в применении и могут использоваться как для обогрева полов в помещениях, так и кровли зданий, уличных и подземных трубопроводов и т.д. Существуют два основных вида греющего кабеля: резистивный и саморегулирующийся.
Резистивный кабель
Название «резистивный» происходит от слова «resistance» – сопротивление. Греющие кабели резистивного типа имеют постоянное сопротивление, которое зависит от длины кабеля. При прохождении тока по нагревательной жиле выделяется тепло по закону Джоуля-Ленца:
где:
U — напряжение в сети;
t — время;
R — сопротивление;
Q — выделяемое тепло.
Количество выделяемого тепла обратно пропорционально электрическому сопротивлению участка цепи при постоянном напряжении.
ВАЖНО!
Производители закладывают в свою продукцию определенные технические характеристики. Греющие кабели нельзя укорачивать! Это приведет к общему уменьшению сопротивления на участке цепи, что влечет за собой увеличение мощности, перегрев кабеля и выход из строя всей системы обогрева.
Строение
Нагревательный элемент – металлическая жила изготавливается из сплавов с высоким показателем электрического сопротивления: меди, латуни, нихрома. Жила обтянута несколькими слоями изоляции и металлической оплеткой, которая выполняет функцию экранирующего элемента от электромагнитных полей и выполняет функцию заземления. Внешняя защитная оболочка изготавливается из термостойких полимерных материалов (поливинилхлорид, тефлон).
Резистивный кабель делится на одножильный и двухжильный.
Схематичное строение двухжильного и одножильного кабелей
Одножильный кабель
Имеет одну нагревательную жилу. Особенность заключается в том, что кабель должен укладываться по замкнутому контуру, чтобы оба конца кабеля были сведены в одно место и подключены к терморегулятору. Данный тип рекомендован для подогрева промышленных помещений и систем антиобледенения наружных площадей.
Двухжильный кабель
Состоит из двух жил соответственно. Одна является нагревательным элементом, а вторая токопроводящим для создания замкнутого контура. Монтаж осуществляется в одном направлении. Данный тип кабеля наиболее универсален в применении и рекомендован для систем теплого пола для всех типов жилых и промышленных помещений, а также для систем антиобледенения наружных площадей и кровли.
Схема подключения одножильного кабеля
Схема подключения двухжильного кабеля
Схема расположения терморегулятора
ВАЖНО!
Резистивный кабель нельзя использовать без терморегулятора и датчика температуры. С их помощью поддерживается и контролируется температура нагрева. Подключение кабеля напрямую к источнику питания может привести к перегоранию первого вследствие непрерывной работы в течение длительного времени.
Саморегулирующийся кабель
Способен самостоятельно регулировать свою мощность на различных участках — чем ниже температура окружающей среды, тем сильнее греется кабель. Имеет две медные токонесущие жилы, между которыми находится высокотехнологичная матрица, которая является нагревательным и регулирующим элементом.
Принцип работы
Принцип работы саморегулирующегося кабеля также основан на законе Джоуля-Ленца о тепловом действии электрического тока:
где:
U — напряжение в сети;
t — время;
R — сопротивление;
Q — выделяемое тепло.
Количество выделяемого тепла обратно пропорционально электрическому сопротивлению участка цепи при постоянном напряжении.
За счет высокотехнологичной матрицы кабель имеет разное сопротивление при различной температуре окружающей среды и, следовательно, разную рассеиваемую мощность. Это правило распространяется и на отдельные участки кабеля — например, если одна его часть проложена в теплом помещении, а другая на улице. Чем ниже температура окружающей среды – тем ниже сопротивление кабеля и выше рассеиваемая мощность и наоборот.
Строение
Медные жилы, регулирующая матрица и первые слои изоляции обтянуты защитной экранирующей оплеткой из стали или меди. Несколько слоев внешней оболочки обеспечивают высокую степень термозащиты и предохраняют от механического или химического повреждения.
Выпускается саморегулирующийся кабель в основном в бухтах на отрез. Главными преимуществами такого способа поставки является возможность отреза кабеля любой необходимой длины.
Самреги рекомендуется использовать для систем антиобледенения и снеготаяния, обогрева внутренних участков на улице, обогрева труб, водостоков, резервуаров и не рекомендуется для использования в качестве теплого пола. Подробнее о применении саморегулирующегося кабеля тут.
Приведенные данные носят обзорный характер. Всю информацию по техническим характеристикам и видам греющего можно уточнить у наших специалистов по телефону +7 (812) 332 53 00, 8 (800) 77 55 628 или в одном из наших магазинов в Вашем городе.
«Греющий кабель. Строение, принцип работы и особенности выбора»
ООО «ТЕПЛЫЙ ПОЛ», 2019
Сеть фирменных магазинов «ТЕПЛЫЙ ПОЛ» – зарегистрированный товарный знак. Копирование и использование текстов с сайта Сети фирменных магазинов «ТЕПЛЫЙ ПОЛ» без указания источника – ЗАПРЕЩЕНО!
Как работает резистивный греющий кабель
Резистивный греющий кабель отличается от других нагревательных элементов незначительными габаритами и простотой в установке. В качестве греющего элемента в устройстве используется проводник, который обладает высоким сопротивлением. В этой статье мы рассмотрим устройство и принцип работы резистивного нагревательного кабеля.
Конструктивные особенности
Как устроен проводник? В основу его конструкции входят стальные жилы (одна или две) в зависимости от этого резистивный нагревательный кабель разделяется на два вида: с одной и с двумя жилами. Токопроводящую жилу изолируют специальным материалом. В некоторых видах в конструкцию входит два слоя изоляции. На изолирующий материал наносится защитный экран из металла (экранизирующая оплетка). Ее назначение – это защита от механических повреждений, а также использование в качестве заземления. Для полноценной защиты применяется наружная защитная оболочка.
Резистивный греющий кабель с одной жилой обладает одной нагревательной токопроводящей жилой, которая занимает всю длину конструкции. Применение такого устройства считается самым оптимальным по затратам, так как он устойчив к воздействию высоких температур пластика. Электропитание подводится с двух сторон приспособления. Такая схема может образовывать некоторые границы в плане монтажа, так как возникает надобность возвращать греющий проводник к точке его соединения. Также возникает необходимости использовать дополнительные системы питания.
Конструкция с двумя жилами включает два провода: нагревательный и токопроводящий. Электрический ток подается на один конец провода, а на другой конец устанавливается муфта. При составлении проекта этот вариант конструкции использовать гораздо комфортнее.
Принцип работы
Принцип действия конструкции описывает закон Джоуля-Ленца, в котором говорится, что при равномерной силе электрического тока по всей длине цепи, в любом участке будет выделяться тепло. Чем выше сопротивление на этом участке, тем сильнее тепло. Другими словами принцип работы похож на электрический нагреватель: по проводнику протекает ток, который выделяет тепло. Оно будет сильнее, если сопротивление проводника и сила электрического тока будет больше.
Поэтому, резистивный нагревательный кабель содержит греющий элемент, который состоит из сплавов с незначительным поперечным сечением и с высоким сопротивлением. Продается он определенной длины, каждый кусок проводника обладает постоянным сопротивлением и способностью выделять одинаковое количество тепла.
Принцип работы одножильного проводника состоит в следующем: так как подключение к электроэнергии происходит с двух концов, то резистивный греющий кабель протягивается петлей так, чтобы два конца изделия находились в одном месте. Такое подключение изображено на схеме ниже (слева):
Принцип действия двухжильного резистивного кабеля отличается от предыдущего. Применение двух жил позволяет не подводить два конца изделия в одно место. На правой схеме указано правильное подключение.
Как правило, такой принцип работы дает возможность применить устройство в домашнем хозяйстве и обогревать трубы незначительных размеров. А для того чтобы работа происходила правильно, допустимо применение труб, диаметром не больше 40 мм.
Преимущества и недостатки
Принцип действия резистивного кабеля предполагает свои плюсы и минусы. Достоинства изделия следующие:
- доступная стоимость;
- несложное устройство;
- при правильном монтаже служит несколько десятков лет;
- значительные показатели удельного сопротивления;
- при длительном использовании сохраняется стабильность параметров.
Резистивный греющий проводник также обладает и своими недостатками. К ним относят:
- невозможность удлинить или укоротить устройство, так как длина у него фиксированная;
- в случае выхода из строя, необходимо полностью менять греющий кабель, варианта замены определенного участка нет;
- если нагревательный элемент находится рядом с другим подобным, или провода переплетаются, то это приводит к их перегреву, а также к нарушению изоляции и замыканию.
Вот мы и рассмотрели устройство, принцип работы, а также основные плюсы и минусы резистивного греющего кабеля. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и понятной!
Наверняка вы не знаете:
- Расход электроэнергии теплого пола
- Как сделать обогрев кровли и водостоков
- Ошибки при укладке теплых полов
Опубликовано 10.12.2016 Обновлено 23.02.2018 Пользователем Александр (администратор)