Греющий кабель для водопровода внутри трубы, их виды и советы по выбору

Дополнительные критерии выбора греющего кабеля.

При покупке кабеля обратите внимание на наличие оплетки, если ее нет, то такая продукция не очень надежная. Оплетка придает проводу дополнительную защиту от повреждений, так же оплетка является заземлением

Второе на что надо обратить внимание – это внешняя оболочка (материал). Для обогрева кровли и стоков вполне подойдет оболочка из полиолефина, если же кабель планируется использовать в агрессивной среде или для защиты от ультрафиолета выбирайте изоляцию из фторполимера

Следующий этап – это определение нужной мощности. Низкотемпературные кабели нагреваются до 65 градусов и имеют мощность до 15 вт/м, среднетемпературные нагреваются уже до 120 градусов и мощность 10-35 вт/м, а высокотемпературные обогревающие кабели нагреваются уже до температуры в 190 градусов при мощности 15-95 вт/м.

Высокотемпературный класс проводов вряд ли вообще подойдет для использования в частных домах, его применяют в основном для промышленных нужд.

Устройство и виды саморегулирующих греющих кабелей

В настоящее время активно применяются два вида кабелей для труб – резистивный и саморегулирующийся.

Первый из них нагревается при прохождении по нему электрического тока. Источником тепла является обыкновенный проводник с высоким сопротивлением. Естественно, что количество тепла всегда будет одинаковым в зависимости от собственных параметров кабеля.

Для регулировки в цепи управления нагревателем устанавливается термореле, дающее возможность регулировать степень прогрева. Для этого можно использовать устройство, применяемое в теплых полах.

Он состоит из проводника в мощной изоляции, который укрывается в герметичной внутренней оболочке из пластика. Внутри ее размещается цветная нить, являющаяся идентификационным признаком, своего рода маркировкой. Поверх оболочки наматывается оплетка из луженого медного провода, выполняющая роль защитного экрана. Наружная оболочка изготавливается из стойкого полимера.

Кабели резистивного типа могут быть одно или двухжильными. Вторые стоят не6сколько дороже, но применяются чаще, поскольку требуют более простого подключения. Если к одножильному нагревателю питание нужно подавать к двум концам, то двухжильный достаточно подключить к розетке с напряжением 220 вольт обычной евровилкой.

Вторым недостатком одножильных кабелей является невозможность его резки на нужную длину, в таком виде он работать не будет. Если приобретен проводник большей длины, то придется использовать полностью.

Совершенно по иному принципу работает саморегулирующийся обогреватель.

Источником тепла в нем является матрица, устанавливаемая внутри которой проходит две жилы провода. Свойство материала матрицы состоит в том, что она сама вырабатывает тепло при прохождении тока по проводам.

Причем, чем выше температура окружающего пространства, тем меньше прогревается источник тепла и наоборот. Таким образом, он сам регулирует степень своего нагрева, из-за чего и получил такое название.

Положительными сторонами саморегулирующегося кабеля являются:

• его нетребовательность к пересечениям при укладке, они не приводят к местному перегреву и выходу из строя;
• их допускается резать для получения нужной длины, но это делается по специальным отметкам на наружной оболочке. После отрезки требуется обязательная установка оконечной муфты.

В общем, оборудование водоснабжения нагревателями становится традиционным.

Частые вопросы про греющие кабеля

В данном разделе мы рассмотрим самые частые вопросы, которые задают про греющие кабеля 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).

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;

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.

Критерии выбора кабеля

Подбор греющего кабеля по всем правилам предусматривает учет нескольких критериев:

• конструктивные особенности;
• тип внешней изоляции;
• температурный класс;
• сечение водопроводной трубы;
• мощность;
• производитель.

Внешне этот вид продукции мало отличается друг от друга, но разные марки кабеля имеют свои индивидуальные характеристики. Они различны, что можно хорошо проследить при подробном рассмотрении каждого критерия.

Критерий #1 — особенности конструкции кабеля

Прежде всего, при выборе следует уделить внимание конструктивным особенностям греющего шнура. Так, саморегулирующийся кабель, кроме двух медных токопроводящих жил и матрицы, может иметь изоляцию, оплетку, наружную оболочку

Оплетка повышает механическую прочность изделия. Если на термокабеле ее нет, это изделие эконом класса.

Функционирование саморегулирующегося кабеля осуществляется за счет того, что величина электрического сопротивления матрицы адаптируется под температуру окружающей среды. Когда холодно, оно уменьшается, а величина тока растет

Присутствие на рынке саморегулирующегося кабеля, не оснащенного медной оплеткой, а также наружной изоляцией, нередкое явление. Это снижает безопасность изделия, надежность и противоречит общепринятым нормам. Фактически это не кабель, а только его заготовка.

Критерий #2 — внешняя изоляция провода

Вид внешней изоляции также имеет большое значение. Для защиты домашнего водопровода вполне подойдет изолирующий слой, выполненный из полиолефина.

Для производственных условий больше подойдет фторполимер в качестве внешней изоляции. Для прокладки кабеля в трубе нужна изоляция из фторопласта.

Чтобы улучшить характеристики греющего кабеля, увеличивают толщину наружной изоляции и никелируют медную оплетку. Материал изоляции должен обладать повышенной стойкостью к влаге и ультрафиолету

Есть рекомендации и относительно толщины изоляции в зависимости от диаметра трубы. При его величине 15 или 20 мм оптимальная толщина изолирующего слоя — 20 мм. Для сечения 25 и 32 мм оптимальная толщина изоляции 30 мм. Для водопроводных труб сечением 40, 50, 65 мм толщина изоляции должна равняться диаметру изделия.

Критерий #3 — температурный класс кабеля

Температурный класс является следующим по важности оценочным показателем при выборе греющего кабеля. Изделие низкотемпературное может прогреться до 65 °C при удельной мощности нагрева максимум 15 Вт/м

Такое изделие больше подойдет для трубопровода небольшого сечения.

Термокабель, нагревающийся до 120 °C, с максимальной мощностью 33 Вт/м относится к среднетемпературным. Его используют для труб среднего диаметра.

Кабель, нагревающийся до 190 °C, при мощности от 15 до 95 Вт/м, для домашнего водопровода лучше не использовать вовсе. Его применяют в промышленных условиях, где проложен водопровод большого диаметра.

Критерий #4 — выбор по мощности

Важно, при выборе термокабеля исходить из величины сечения водопроводной трубы и по ней выбирать подходящую мощность. Специалисты рекомендуют ориентироваться на следующие параметры:

Специалисты рекомендуют ориентироваться на следующие параметры:

• диаметр трубопровода 1,5-2,5 см — мощность 10 Вт/м;
• 2,5-4 см — 16 Вт/м;
• 4-6 см — 24 Вт/м;
• 6-8 см — 30 Вт/м;
• Более 8 см — 40 Вт /м.

Выбор мощности невозможен и без учета материала трубы. Если она выполнена из полимеров, то кабель по мощности не должен выходить за пределы 17 Вт/м. Иначе водопровод может выйти из строя из-за перегрева.

Последний критерий — производитель кабеля. Лучше заплатить немного дороже, но зато система будет работать, как часы.

О том, как подобрать греющий кабель для защиты канализационных трубопроводов, узнаете из следующей статьи, прочитать которую мы настойчиво советуем.

Возможные последствия

Выбираем производителя: Европа, Корея или США?

Сейчас на российском рынке представлено множество американских, европейских и корейских марок. При этом цена на изделия может различаться разительно. Значит ли это, что более дешевый кабель будет хуже дорогого? Не обязательно.

Так, сегодня в России большой популярностью пользуются изделия из Южной Кореи. Их стоимость намного ниже, чем у европейских аналогов, однако качество у некоторых южнокорейских брендов ничуть не хуже. Например, изделия под торговой маркой Heatus уже прочно закрепили за собой хорошую репутацию. Среди достоинств кабелей Heatus можно выделить:

• действительно доступные цены;
• высокое качество использованного сырья;
• большой выбор моделей и готовых комплектов (различаются мощность, способ монтажа);
• прочность и долговечность;
• высокий уровень безопасности.

В общем, если у вас нет желания переплачивать за европейский бренд – присмотритесь к греющим кабелям из Кореи.

Сейчас на российском рынке представлено множество американских, европейских и корейских марок

Нагревательные элементы

Форма трубы (точнее, отношение ее диаметра к длине) диктует форму нагревателя: это должен быть кабель.

Греющие кабели, присутствующие в настоящее время на рынке, можно разделить на две основные категории:

1. Резистивные;

Структура резистивного кабеля.

1. Саморегулирующиеся.

Резистивные

Понять принцип его работы легко любому человеку, который не прогуливал физику в школе. Через проводник с высоким сопротивлением течет ток, который вызывает его нагрев. Регулируя удельное сопротивление и длину проводника, можно регулировать удельную и общую потребляемую кабелем мощность, которая полностью преобразуются в тепловую энергию.

Резистивный электрический греющий кабель может быть одножильным и двужильным. В первом случае проводник подключается к источнику питания двумя концами, во втором — одним, что, как правило, гораздо удобнее.

Одножильный и двужильный.

Ключевые особенности, которыми обладает резистивный нагревательный кабель для водопровода и канализации, нетрудно предсказать, зная его устройство:

• Он продается отрезками фиксированной длины и мощности. Резать кабель нельзя;
• Перехлест может привести к локальному перегреву и разрушению изоляции;
• Цена погонного метра минимальна и незначительно отличается от стоимости обычного медного провода небольшого сечения;
• Мощность, потребляемая кабелем, неизменна. В частности, для него нехарактерны высокие значения пусковых токов.

Уменьшение длины проводника при неизменном напряжении питания приведет к падению его сопротивления, а, значит, к увеличению текущего через кабель тока (это прямо следует из закона Ома).

Закон Ома: ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению проводника.

Так закон выглядит нагляднее.

Увеличившийся ток вызовет перегрев проводника, что увеличит расход электроэнергии относительно номинального и с большой вероятностью приведет к нарушению изоляции и короткому замыканию.

Эту проблему отчасти обходит секционный резистивный греющий кабель для канализации и водопровода. Он состоит из двух продольных токоведущих жил с низким электрическим сопротивлением, соединенных между собой проводниками с более высоким сопротивлением. Такое устройство позволяет резать кабель отрезками фиксированной длины.

Устройство секционного нагревательного элемента.

Саморегулирующиеся

Саморегулирующийся греющий кабель для канализационных труб и водопроводов устроен совсем иначе. В нем две токоведущих медных жилы с низким сопротивлением соединяются полупроводящей полимерной матрицей. Под этим громким названием скрывается пластик с высоким коэффициентом температурного расширения с добавленным в него измельченным проводящим материалом (например, графитовой пылью).

Устройство саморегулирующегося кабеля.

Как это работает?

• При нагреве полимер, являющийся основой полупроводниковой матрицы, расширяется. При этом частицы проводника удаляются друг от друга, теряя электрический контакт между собой. Сопротивление увеличивается, а нагрев участка кабеля уменьшается;
• При охлаждении процесс инвертируется, что приводит к увеличению мощности и… правильно, к разогреву.

Зависимость потребляемой мощности от температуры.

В результате мы получаем сразу несколько очень приятных бонусов:

1. Кабель потребляет именно ту мощность, которая необходима для поддержания целевой температуры. В теплую погоду он снижает потребление электроэнергии, экономя ваши деньги;
2. Каждый участок кабеля регулируется независимо от других. Если один отрезок трубы начинает замерзать, а другой находится в тепле — нагреваться будет именно та часть трубы, которая остыла до опасной температуры. Отсюда — опять-таки экономия;

Соседние участки нагревательного элемента могут заметно различаться по температуре.

1. Перехлесты больше не страшны нагревательному элементу: при нагреве он будет просто-напросто снижать потребляемую мощность;
2. Кабель можно резать участками произвольной длины. В отличие от двужильного резистивного кабеля концевая муфта, замыкающая жилы между собой, ему не нужна: токопроводящие жилы и матрицу достаточно надежно изолировать (в первую очередь — от контакта с водой).

В дальнейшем я уделю основное внимание именно саморегулирующемуся кабелю — просто потому, что считаю его наиболее интересным и перспективным источником тепла для обогрева инженерных коммуникаций

Достоинства и недостатки греющего кабеля

                К достоинствам кабельного подогрева канализации следует отнести:

• возможность исключить замерзание и образование
  заторов внутри системы;
• подогрев трубопроводов позволяет уменьшить
  объемы земляных работ;
• использование
  греющего кабеля стабилизирует работу канализационной системы частного дома, которая не нагружена
  так интенсивно, как общественные линии и в большей степени подвержена
  воздействию низких температур;
• монтаж кабеля можно сделать своими руками, без привлечения
  дорогостоящих специалистов.

Недостатками греющего кабеля являются:

• создание дополнительной нагрузки на электросети;
• необходимость платить за использованную
  электроэнергию;
• низкая ремонтопригодность;
• заметные трудозатраты при установке системы подогрева;
• необходимость подключать дополнительные
  устройства для обеспечения работы нагревателя.

Недостатки довольно серьезные, и
основным из них является нагрузка на электросети. Учитывая всеобщую
изношенность и обветшалость системы электроснабжения, использование электроприборов
для обогрева канализации представляется несколько нерациональным решением.
Однако, при отсутствии других способов защиты трубопроводов, приходится
выбирать трубы с
подогревом для канализации.

Конструкция и сфера применения

В зависимости от вида и технических характеристик греющие кабели применяют для нагрева водостоков, водопроводных и канализационных труб, резервуаров. Главное назначение – предохранение жидкости от замерзания путем повышения температуры.

Нагревательные системы актуальны для наружных коммуникаций, то есть для применения в грунте или на открытом воздухе.

Основу функционирования составляет возможность кабеля преобразовывать электроэнергию в тепло. Сам провод не может передавать энергию, как это делают силовые аналоги. Он лишь принимает ее, а затем отдает тепло трубе (лотку, желобу, цистерне и т.д.)

У нагревательных систем есть одна полезная способность – зональное применение. Это значит, что можно взять комплект элементов и собрать из него мини-систему для обогрева отдельно взятого участка, без подключения ко всей сети.

Получается экономия материалов и электроэнергии. На практике можно встретить и миниатюрные «обогреватели» по 15-20 см, и 200-метровые обмотки.

Главными составляющим частями греющего кабеля являются следующие элементы:

• Внутренняя жила – одна или несколько. На ее изготовление идут сплавы с высоким показателем электрического сопротивления. Чем он выше, тем больше значение удельного тепловыделения.
• Полимерная защитная оболочка. Вместе с пластиковой изоляцией применяется алюминиевый экран или сетка из медной проволоки.
• Прочная наружная оболочка ПВХ, закрывающая все внутренние элементы.

Предложения различных производителей могут отличаться нюансами – сплавом жилы или способом устройства защиты.

Более надежным считаются экранированные виды, снабженные защитой из фольги и имеющие в составе 2-3 жилы вместо одной. Одножильная продукция – бюджетный вариант, который хорош как раз для сборки систем для небольших по протяженности участков водопровода (+)

Для улучшения характеристик медную оплетку никелируют, а толщину наружного слоя увеличивают. Кроме того, материал ПВХ должен быть влагостойким и не поддающимся воздействию ультрафиолета.

Деревянный каркас

Заключение

Если вы хотите выразить благодарность, добавить уточнение или возражение, что-то спросить у автора — добавьте комментарий или скажите спасибо!

Климатические условия нашей страны довольно суровы, зимой грунт может промерзнуть на несколько метров. В Заполярье вечная мерзлота не оттаивает даже летом. Греющий кабель для канализационных труб работает намного эффективнее, чем технология обмотки теплотрассы изоляционными материалами или закапывание ее ниже точки промерзания. Рассмотрим, что представляет собой это изделие, его устройство, разновидности и порядок монтажа на системах водоотведения.

Электрический элемент представляет собой гибкую конструкцию, которая выделяет тепло под напряжением за счет сопротивления металла. Степень нагрева зависит от марки изделия и силы тока, которая на него подается.

Нагревательный кабель предназначен для поддержания положительной температуры в канализационной системе, проложенной выше уровня промерзания почвы или по ее поверхности. Монтаж данного приспособления требует дополнительных финансовых расходов, но они окупаются за счет сокращения затрат на земляные работы. Кроме этого, стоки будут надежно защищены от холода даже при экстремально низкой температуре воздуха.

Когда необходим обогрев

Подогрев сливных труб требуется в тех случаях, когда они эксплуатируются в холодное время года. В обязательном порядке поддерживать в них тепло необходимо в частных домах, дачах, банях и прочих строениях, где канализация расположена неглубоко.

Почему скапливается лед

Как правило, при прокладывании в грунте канализационные трубы обкладываются рулонными изоляционными материалами. При длительном контакте с мерзлой землей холод доходит до магистрали, температура стенок которой опускается ниже нуля. Соприкосновение жидкости со стенками канализации приводит к образованию тонкого слоя льда, а на верхней части вырастают сосульки. Постепенно наледь утолщается, пока полностью не заполняет трубу.