Греющий кабель в трубу: Резистивные и Саморегулирующиеся – Преимущества +Подробности в Видео и Фото

Технические характеристики

Выбор вида греющего кабеля и расчет мощности

В соответствии с различными потребительскими свойствами, существуют три основных вида терморегулируемого провода по мощности и назначению теплопотребления.

• Кабель с максимальной температурой до 70 градусов
• До 105 градусов
• До 135 градусов

Повышение мощности и высоты температуры достигается за счет использования медных сердечников различного диаметра.

Маркировка

• D — применяется для маркировки низкотемпературного варианта
• Z — среднетемпературный
• Q — вариант с максимальной температурой (обычно дополнительно маркируется красным цветом изоляции)
• F — антикоррозийная обработка

Для изоляционного покрытия используются огнеупорные полиэтилены и фторэтилен.

По поводу работы с медным проводом. Медь — идеальный токопроводящий материал, медная проволока отличается пластичностью и гибкостью.

Поэтому при работе с кабелем с медным сердечником важно не допустить перегибов и возможности физического истирания

Как рассчитывается мощность?

В соответствии с номинальной мощностью, классом напряжения и по классу теплоотдачи. То есть вы можете посмотреть таблицу мощности и энергопотребления для каждого типа кабеля.

Устройства саморегулирующего кабеля в разрезе

Тепловыделение линейного типа для саморегулирующегося провода от 6 до 100 ватт на метр.

Если считать навскидку, по усредненным параметрам при практическом использовании, обогрев 1 метр провода обойдется примерно в 30 ватт. Очень желательно подключение через отдельный трансформатор.

Технология обогрева промышленного трубопровода

Необходимость использования кабельной системы обогрева трубопроводов абсолютно очевидна, когда речь идёт о промышленных коммуникациях. Даже небольшой отрезок трубопровода, забитый загустевшей жидкостью или тем более полностью поврежденный, приводит к гигантским затратам на восстановление. Стоимость ремонтных работ в случае аварии на порядок превышает затраты на установку и эксплуатацию системы электрообогрева. Обогрев необходим для поддержания свойств перекачиваемой жидкости и обеспечения безаварийной работы оборудования. Обогрев саморегулирующимися кабелями оказывается наиболее грамотным решением для промышленных трубопроводов. На нефте- и газопроводах применяются саморегулирующиеся греющие кабели взрывозащитного типа.

Стандартный набор кабельной системы, работающей на обогрев трубопроводов включает в себя:

• нагревательный кабель;
• теплоизоляционный материал (предпочтительна изоляция с низким уровнем поглощения влаги);
• алюминиевый скотч (для крепление кабеля);
• терморегулятор;
• датчик контроля температуры.

Для обогрева трубопровода используют две разновидности обогревательных кабелей: резистивные и саморегулирующиеся (полупроводниковые) нагревательные кабели. Общий принцип работы нагревающего элемента в обеих разновидностях этих кабелей одинаков: электрическая энергия, проходящая по ним, преобразуется в тепловую.

Резистивные термокабели подразделяются на зональные и линейные. Когда ток проходит по нагревательным жилам, линейные модели выделяют тепло. Они могут быть одножильными и двужильными, то есть иметь в составе несколько жил спиральной или линейной формы. Резистивные кабели запрещено резать, чтобы получить необходимую длину, и они ни в коем случае не должны пересекаться при монтаже. Помимо всего прочего такие кабели значительно дешевле.

Саморегулирующиеся кабели схожи с резистивными в своей основе; отличие заключается в отсутствии изолирующего покрытия. На различных участках полупроводникового кабеля может изменяться тепловыделение, так как при повышении температуры сопротивление полимера возрастает а тепловыделение, напротив, снижается. Это и есть эффект саморегулирования, благодаря которому становится невозможным перегрев системы или её перегорание. Этот вид кабелей, в отличие от резистивных, можно резать на части практически любой длины: от 20 см до нескольких метров.

В целом, саморегулирующиеся кабели предпочтительнее; они высокотехнологичны и многофункциональны, хотя и заметно дороже, чем их резистивные аналоги. Главным преимуществом полупроводниковых кабелей является способность саморегулирования мощности нагрева в зависимости от температуры окружающей среды, благодаря которой энергопотребление снижается в среднем на 60-70%.

Как подобрать правильный кабель?

При выборе подходящего горячего кабеля необходимо определиться не только с его типом, но и правильно подобрать его мощность.

При этом необходимо учесть такие параметры, как:

• назначение конструкции (для канализации и водопровода расчеты выполняются по-разному);
• материал, из которого выполнена канализация;
• диаметр трубопровода;
• особенности участка, который предполагается обогревать;
• характеристика используемого теплоизоляционного материала.

На основании этих сведений рассчитывают теплопотери на каждый метр конструкции, выбирают тип кабеля, его мощность, после чего определяют подходящую длину комплекта. Расчеты можно выполнить с помощью специальной формулы, по расчетным таблицам или с использованием он-лайн калькулятора.

Расчетная формула выглядит так:

Qтр – теплопотери трубы (Вт); – коэффициент теплопроводности утеплителя; Lтр – длина обогреваемой трубы (м); tвн – температура содержимого трубы (C), tнар – минимальная температура окружающей среды (C); D – наружный диаметр коммуникаций с учетом утеплителя (м); d – наружный диаметр коммуникаций (м); 1,3 – коэффициент запаса

Когда теплопотери рассчитаны, следует вычислить длину системы. Для этого полученное значение нужно разделить на удельную мощность кабеля нагревательного устройства. Результат следует увеличить, учитывая обогрев дополнительных элементов. Мощность кабеля для канализации стартует с 17 Вт/м и может превышать 30 Вт/м.

Если речь идет о канализационных трубопроводах из полиэтилена и ПВХ, то 17 Вт/м – это максимальная мощность. Если использовать более производительный кабель, то высока вероятность перегрева и повреждения трубы. Сведения о характеристиках изделия можно найти в его техническом паспорте.

С помощью таблицы подобрать подходящий вариант немного проще. Для этого сначала нужно выяснить диаметр трубы и толщину теплоизоляции, а также предполагаемую разницу между температурой воздуха и содержимого трубопровода. Последний показатель можно найти с помощью справочных данных в зависимости от региона.

На пересечении соответствующей строки и столбца можно найти значение теплопотерь на один метр трубы. Затем следует вычислить общую длину кабеля. Для этого размер удельных теплопотерь, полученный из таблицы, нужно умножить на длину трубопровода и на коэффициент 1,3.

Таблица позволяет найти размер удельных теплопотерь трубы конкретного диаметра с учетом толщины теплоизоляционного материала и условий функционирования трубопровода (+)

Полученный результат следует разделить на удельную мощность кабеля. Затем нужно учесть влияние дополнительных элементов, если такие имеются. На профильных сайтах можно найти удобные он-лайн калькуляторы. В соответствующие поля нужно ввести необходимые данные, например, диаметр труб, толщину утеплителя, температуру окружающей среды и рабочей жидкости, регион и т.п.

Такие программы обычно предлагают пользователю дополнительные возможности, например, помогают рассчитать необходимый диаметр канализации, размеры слоя теплоизоляции, тип утеплителя и т.п.

Опционально можно подобрать тип укладки, выяснить подходящий шаг при монтаже греющего кабеля спиралью, получить список и количество комплектующих, которые понадобятся для укладки системы.

Подбирая саморегулирующийся кабеля важно правильно учесть диаметр конструкции, на которую он будет установлен. Например, для труб диаметром 110 мм рекомендуется брать маркуLavita GWS30-2 или аналогичный вариант другого производителя

Для трубы на 50 мм подойдет кабель Lavita GWS24-2, для конструкций диаметром 32 мм – Lavita GWS16-2 и т.д.

Сложные расчеты не понадобятся для канализации, которая используется не часто, например, на летней даче или в доме, которым пользуются, лишь изредка. В такой ситуации просто берут кабель мощностью 17 Вт/м с длиной, соответствующей размерам трубы. Кабель такой мощности можно использовать и снаружи, и внутри трубы, при этом устанавливать сальник необязательно.

При выборе подходящего варианта греющего кабеля следует соотнести его производительность с расчетными данными по вероятным теплопотерям канализационной трубы

Для прокладки греющего кабеля внутри трубы выбирают кабель со специальной защитой от агрессивного воздействия, например, DVU-13. В отдельных случаях для монтажа внутри используют марку Lavita RGS 30-2CR. Это не совсем верное, но допустимое решение.

Такой кабель предназначен для обогрева кровли или ливневой канализации, поэтому защитой от разъедающих веществ он не снабжен. Его можно рассматривать лишь как временный вариант, поскольку при длительном использовании в неподходящих условияхкабель Lavita RGS 30-2CR неизбежно сломается.

Прокладка и подключение

Мы рассмотрели все самые важные вопросы, начиная от принципа действия саморегулирующего греющего кабеля, до вопросов его выбора. Осталось узнать, как осуществляется его установка. Сначала обсудим самый интересный способ – внутри трубы.

Скрытая укладка внутри трубы

Перед нами самая интересная задача – уложить саморегулирующий греющий кабель для водопровода внутри трубы. Находясь в нагретом состоянии, он не даст трубе замерзнуть и лопнуть. Давайте посмотрим, как это делается. Нам понадобятся следующие материалы и инструменты:

Подобная схема подключения требует куда больших усилий, но дает несоизмеримый прирост в КПД

• Саморегулирующий греющий кабель подходящей длины;
• Острый нож для снятия изоляции;
• Термоусадочная пленка для изоляции проводников;
• Резиновый сальник;
• Тройник для установки саморегулирующего кабеля внутрь трубы;
• Фен для усадки пленки;
• Электрический провод с вилкой.

Для начала определяем место ввода – это может быть внутренний или наружный участок (здесь все индивидуально, смотрим по ситуации).

Конечный участок располагается там, где труба уходит в землю или заходит в другое здание.

Помните, что на всем протяжении не должно быть кранов и вентилей, так как они могут повредить саморегулирующий греющий кабель.

Все работы проводятся до начала заморозков, при положительной температуре – не дожидайтесь, пока появятся первые морозы. Не забудьте заранее перекрыть воду!

Особая муфта, используемая при подключении. Купить можно в любом сантехническом магазине

Если водопроводная труба поднимается из пола и отправляется дальше по горизонтали, то это облегчит прокладку – режем трубу и устанавливаем в этом месте тройник.

Далее насаживаем на кончик саморегулирующего греющего кабеля термоусадочную трубку и нагреваем ее строительным феном – этот кончик должен быть надежно герметизирован, чтобы избежать контакта воды и токоведущих частей.
Через верхний отвод заводим в него саморегулирующий греющий кабель, не забыв надеть на него сальник.

Далее проталкиваем кабель на необходимую длину – ее нужно рассчитать заранее и с небольшим запасом. На другом конце нам нужно смонтировать провод с вилкой. Аккуратно снимаем изоляцию и оплетку, чтобы у нас виднелись два проводника – к ним мы припаиваем провод, не забыв надеть на него соединительную муфту из термоусадочного материала (после пайки надеваем ее и обдуваем горячим воздухом из фена).

После того как вы проведете все электрические соединения, необходимо проверить сопротивление с помощью мультиметра – оно должно составлять несколько десятков ом. Если мультиметр показывает короткое замыкание, извлеките саморегулирующий кабель и осмотрите его на предмет повреждения

Особенное внимание уделите самой дальней концевой части.

Теперь фиксируем сальник, открываем подачу воды, проверяем отсутствие протечек в месте нашей работы. Если все хорошо, включаем провод с подключенным к нему саморегулирующим греющим кабелем в сеть. Несмотря на то что теперь водопровод защищен от замерзания, настоятельно рекомендуется обмотать трубу теплоизоляцией. Помните, что хорошая защита – это многоступенчатая защита.

Открытая наружная укладка

При необходимости, можно уложить саморегулирующий греющий кабель снаружи водопровода. Им обматывают не только сами трубы, но и установленные на них фланцы, соединительные муфты и вентили. Самый простой вариант – проложить несколько саморегулирующих кабелей параллельно трубе, закрепив их с помощью алюминиевого скотча. Также возможна укладка спиралью или двойной спиралью, что только увеличивает эффективность обогрева.

Крепить греющий кабель при таком подключении – сплошное удовольствие. Главное не скупиться на алюминиемый скотч

Вы можете использовать и двойной способ укладки – один греющий кабель уложить параллельно, а вторым обмотать трубу по спирали. К трубе он приматывается с помощью все того же алюминиевого скотча, колечками через каждые 20-30 см. После того как намотка будет завершена, накладываем скотч на кабель по всей его длине – так мы добьемся максимальной эффективности системы.

Некоторые специалисты советуют увеличить эффективность передачи тепла предварительным обматыванием труб фольгой или тем же скотчем.

Монтаж греющего кабеля внутри трубы

Алгоритм прокладки кабеля внутри трубы выглядит следующим образом:

• На участке трубы, через который в нее будет заводиться греющий кабель, фиксируется тройник или седелка;
• В установленный элемент вкручивается трубная врезка;
• В трубную врезку заводится греющий кабель.

Как видно, процесс монтажа достаточно прост, но при этом должны соблюдаться некоторые условия:

• Прогревать посредством электрического кабеля можно только те трубы, диаметр которых превышает 20 мм;
• Перед приобретением греющего кабеля нужно тщательно измерить длину трубопровода и подобрать кабель соответствующего размера;
• Греющий кабель внутри трубы нельзя устанавливать через запорную арматуру;
• В точке, через которую в трубу заводился кабель, нужно повесить табличку или сделать надпись о наличии электричества;
• Укладывая кабель в трубе, ни в коем случае нельзя фиксировать его сальником или прокладкой, идущими в комплекте;
• Проводить работу нужно очень аккуратно, чтобы не повредить кабель (острые места, например, нужно закрыть изолентой или аналогичным материалом);
• Прокладывать греющий кабель в трубу с питьевой водой настоятельно не рекомендуется.

Способы крепления проводника

Достаточно часто неисправность возникает именно на соединительном стыке, что влечет обесточивание кабеля для канализации. Правильный монтаж производится в следующем порядке:

• На конец обогревающего шнура надевается термоусаживаемая трубка большого размера.
• Зачищается наружный изоляционный слой от торца на расстоянии 50 мм, оплетка обрезается на 10 мм от края изоляции.
• Производится разделение нагревательных жил и очистка от внутренней изоляции порядка 6 мм.
• Далее на шнур, а также на каждую жилу трубки малого диаметра и трубка среднего диаметра,.
• Необходимо поместить скрученную оплетку в металлическую трубку, обжать для плотного соединения с оплеткой.
• Конец подающего энергию провода очищается от наружной изоляции на 80 мм.
• Производится разделение жил: заземляющий провод остается как есть, а фазный и нулевой провода обрезаются на длину 35 мм.
• Концы проводов освобождаются от вторичной изоляции на 6 мм.
• Зачищенные концы подающего и греющего кабелей последовательно вводятся в термоусаживаемые муфты и соединяются посредством нагрева строительным феном или открытым огнем.
• Дополнительно каждый стык необходимо обмотать изоляционной лентой.
• Заземляющий провод вставляется в металлическую втулку, обжатую на оплетке, и также зажимается.
• На полученный стык сдвигается термоусаживаемая трубка среднего размера, а после термитной обработки – большого размера, с последующим нагревом.

Подобное соединение полностью исключает попадание влаги в соединительный стык, поэтому не произойдет короткого замыкания проводки.

Виды кабеля

Перед монтажом, важно изучить, какие бывают обогревательные провода и способы их установки. Существует два вида кабелей: резистивные и саморегулирующиеся

Существует два вида кабелей: резистивные и саморегулирующиеся.

Разница между ними в том, что когда по кабелю проходит электрический ток, то резистивный нагревается равномерно по всей длине, а особенностью саморегулирующегося является изменение электрического сопротивления в зависимости от температуры. Это значит, что чем выше температура участка саморегулирующегося кабеля, тем ниже на нём будет сила тока. То есть, разные части такого кабеля могут нагреваться каждый до нужной температуры.

Кроме того, многие кабели выпускаются сразу с термодатчиком и автоуправлением, что значительно экономит электроэнергию во время эксплуатации.

Саморегулирующий кабель более сложен в изготовлении и стоит дороже. Поэтому, если нет особых условий эксплуатации, то чаще приобретают резистивный греющий кабель.

Резистивный

Обогревающий кабель для водопровода резистивного типа имеет бюджетную стоимость.

Различия кабелейИсточник теплина.рус

Он подразделяется на несколько разновидностей, в зависимости от конструктивных особенностей. Каждая из них имеют свои достоинства и недостатки: 

Тип кабеля	Плюсы	Минусы
Одножильный	Конструкция простая. Имеет нагревательную металлическую жилу, медную экранирующую оплётку и внутреннюю изоляцию. С внешней стороны присутствует защита в виде изолятора. Максимально нагревается до +65°С.	Для обогрева трубопроводов неудобен: к источнику тока необходимо подсоединить оба противоположных конца, которые находятся далеко друг от друга.
Двухжильный	Имеет две жилы, каждая из которых изолирована отдельно. Дополнительная третья жила голая, но все три охватывает фольгированный экран. Внешняя изоляция обладает термостойким эффектом.Максимально нагревается до +65°С.	Несмотря на более современную конструкцию, мало чем отличается от одножильного элемента. Эксплуатационные и нагревательные характеристики идентичны.
Зональный	Есть независимые секции обогрева. Две жилы изолированы отдельно, а сверху расположена нагревательная спираль. Соединение осуществляется посредством контактных окон с токопроводящими жилами. Это позволяет создавать тепло параллельно.	Недостатков не найдено, если не учитывать ценник изделия.

Резистивные провода разного видаИсточник yandex.net

Большинство покупателей предпочитают проводить прокладку провода «по старинке» и приобретают провод с одной или двумя жилами.

В связи с тем, что для подогрева труб можно применять кабель только с двумя жилами, одножильный вариант резистивного провода не применяется. Если владелец дома по незнанию установил его, это грозит замыканием контактов. Дело в том, что одну жилу необходимо закольцовывать, что проблематично в условиях работы с нагревательным кабелем.

Если проводить монтаж греющего кабеля на трубу самостоятельно, то специалисты советуют для наружной прокладки выбирать зональный вариант. Несмотря на особенность конструкции, его установка не вызовет серьёзных затруднений.

Конструкция проводовИсточник otdelkaexp.ru

Ещё немаловажный нюанс в одножильных и двужильных конструкциях: в продаже можно найти уже отрезанные и изолированные изделия, что исключает возможность подогнать кабель под оптимальную длину. Если нарушить изоляционный слой, то провод будет бесполезен, а если повреждения появятся после установки, то потребуется заменять систему на всем участке. Этот недостаток относится ко всем видам резистивных изделий. Монтажные работы таких проводов не отличается удобством. Также нет возможности использовать их для прокладки внутри трубопровода – мешает оголовок датчика температуры.

Саморегулирующий

Саморегулирующий греющий кабель для водопровода с самостоятельной регулировкой имеет более современную конструкцию, что сказывается на длительности эксплуатации и удобстве монтажа.

Конструкцией предусмотрено:

• 2 медные жилы в термопластичной матрице; 
• 2 слоя внутреннего изоляционного материала; 
• оплётка из меди; 
• внешний изоляционный элемент. 

Важно, что этот провод прекрасно работает без термостата. В саморегулирующих кабелях стоит полимерная матрица

При включении активизируется углерод, а во время повышения температурного режима, растёт расстояние между её графитовыми составляющими.

Саморегулирующийся кабельИсточник moydomik.net

Резистивный: плюсы и минусы

Резистивный кабель отличается более простой конструкцией и невысокой ценой. Бывает трёх видов:

• одножильный;
• двухжильный;
• зональный.

При монтаже требует внимательности и аккуратности, так как вывод из строя одного из участков требует замены всей цепи. Отличительная особенность резистивного кабеля в том, что он обеспечивает стабильный равномерный нагрев по всей протяжённости трассы.

Выпускается в виде бухт и секций с заданной длиной и мощностью провода. Если заводское изделие укоротить, можно увеличить сопротивление проводника, и тем самым, повысить температуру его нагрева. Это чревато оплавлением изоляции и выходом системы обогрева из строя.

Многие производители резистивных кабелей сопровождают свою продукцию подробной инструкцией по монтажу и комплектуют следующими материалами:

• диском с видеоматериалами;
• гофротрубой для установки термодатчика;
• монтажной лентой.

Одножильный

Этот проводник прост по своей конструкции

Наиболее простой в конструкции проводник. Состоит из нескольких элементов:

• металлического провода (нагревательной жилы);
• изоляции из полимерных сплавов или окиси магния;
• медной оплётки, выступающей в качестве экрана;
• внешней изоляции.

Максимальная температура нагрева проводников этого вида — 60–65°С.

Двухжильный

Двухжильный кабель состоит из нескольких элементов

Двухжильный отличается от одножильного количеством токопроводящих проводов и способом подключения. Является более мощным проводником, состоящим из нескольких элементов:

• двух нагревательных жил, каждая из которых находится во фторопластовой изоляции;
• одной дренажной жилы без изоляции (уложена поверх первых двух);
• экранирующей оболочки из фольги, охватывающей все три жилы;
• внешней термостойкой изоляции.

Одножильный и двухжильный резистивные кабели называют «последовательными», так как токопроводящие элементы в них расположены равномерно на всем протяжении провода. Наиболее надёжную продукцию предлагают следующие компании:

• норвежская NEXANS;
• финская ENSTO;
• DEVI (Дания);
• испанская CEILHIT;
• украинская «ЭКСОН»;
• российская «ССТ».

Зональный

Зоны составляют систему нагревательных элементов

Зональный резистивный кабель иначе называют «параллельным». Он отличается от двух предыдущих видов проводников резистивного типа конструкционным решением.

1. Состоит из двух токопроводящих жил. Через определённое расстояние (100–150 см) в изоляции жил предусмотрены «контактные окна».
2. Поверх жил уложена спираль, изготовленная из сплава с высоким удельным сопротивлением.
3. Спираль в точках своего изгиба (контактных окнах) поочерёдно замыкается с каждой из двух жил. При этом образуются параллельно расположенные зоны нагрева, максимальная длина которых может оставлять 200 см.

Зоны образуют систему нагревательных элементов — резисторов и являются самостоятельными, независимыми от других, секциями системы обогрева.

Преимущества зонального кабеля:

• гарантирует стабильность мощности, независимо от температуры окружающей среды;
• позволяет проектировать системы любой длины без потери силы нагрева.

Укладка греющего кабеля

«Теплый» провод внутри трубы проталкивают благодаря специальной термоусадочной муфте. Однако при наличии вентилей или другого запорного оборудования нагревательный элемент прокладывать внутри трубы нельзя, иначе это непременно приведет к его поломке. Такую работу следует доверять лишь профессиональным электрикам.

Снаружи все проще — нужно всего лишь обмотать трубу. Есть два основных способа — линейный и круговой. Линейный способ предполагает прокладку провода параллельно трубе и максимально плотно к ней. Круговой метод крепления подразумевает обмотку равномерными витками с определенным шагом (5-6 см). Иногда обмотку производят спиральным способом (например, на крыше).

Кабель надежно закрепляют алюминиевым скотчем, монтажной лентой или стяжками. Если нужно, дополнительно прокладывают теплоизоляцию. Укладка проводится без сильного натяжения. Пластиковый скотч строго запрещен при подобных работах, поскольку неустойчив к высоким температурам.

Для водостоков и крыш устройство нагревательной системы монтируют вдоль периметра кровли, в желобах и трубах водостока, закрепляют с помощью зажимов, подвешивают на тросы. Если крыша имеет сложное устройство с большим количеством желобов, выбирается древовидная схема прокладки. Разветвленные отрезки могут соединяться в 3-4 узла.

Все работы должны проводиться в благоприятных условиях, когда сухо и тепло. Если монтаж осуществляется зимой или в ненастье, лучше делать все в закрытом помещении, где температура воздуха будет не ниже -5 градусов. При более низких температурах есть риск повреждения устройства. Также запрещается подключать к сети неразмотанный провод.

Одной из гарантий работы системы является приобретение качественного материала. Поэтому перед покупкой не следует забывать об изучении технических характеристик саморегулирующего греющего кабеля, а также о проверке наличия необходимых сертификатов.