Как выбрать и установить греющий кабель
В регионах с суровым климатом греющий провод поможет решить проблему перемерзания инженерных сетей. Установить проводник можно как на стадии строительства дома, так и в уже эксплуатируемых зданиях. Монтаж эффективной системы обогрева подразумевает правильный выбор греющего кабеля. Для этого нужно знать о его видах, характеристиках и способах подключения.
Содержание
Что это такое, применение
Греющий кабель — это гибкий проводник, представляющий собой одножильный, двухжильный или трехжильный провод. Основная функция кабельной продукции этого типа заключается в преобразовании электрической энергии в тепло, что становится возможным благодаря удельному сопротивлению металла.
Кабельный обогрев используется не только для обеспечения бесперебойного функционирования трубопроводов. С его помощью можно решать и другие задачи.
- Монтировать систему «тёплый пол».
- Укладывать по периметру кровли, тем самым предотвращая образования сосулек.
- Обогревать грунт в дачных теплицах и парниках.
- Осуществлять подогрев лестниц, пандусов, уличных площадок и дорожек.
- Конструировать системы антиобледенения на морских судах, в авиации и на железнодорожном транспорте.
Главное достоинство греющего провода в его гибкости. Провод можно уложить на любых криволинейных поверхностях. Привлекает в этой системе обогрева и простота её монтажа. Кабель, предназначенный для обогрева, состоит из нескольких элементов:
- центрального металлического провода;
- полимерной оболочки, которая может быть защищена экраном из фольги или медной оплётки (необходимы для предотвращения короткого замыкания и нейтрализации воздействия электромагнитного поля);
- внешней прочной оболочки из полихлорвинила или нержавеющей стали.
Виды греющего провода
Производители предлагают два вида греющего кабеля:
- резистивный;
- саморегулирующийся.
Мощность любого вида гибких проводников рассчитывается в ваттах на 1 погонный метр. Резистивные и саморегулирующиеся кабели имеют несколько технических характеристик, на которые ориентируются при выборе материала для устройства системы обогрева.
- Максимальная длина цепи. Этот параметр определяет предельную длину линии, в том числе разветвлённой. Напрямую зависит от толщины и удельного сопротивления провода, количества жил. При превышении допустимой длины цепи высок риск выхода из строя всей системы обогрева.
- Максимальная рабочая температура. Сообщает о возможности кабеля поддерживать рабочую температуру на протяжении длительного периода времени.
- Максимальная температура без нагрузки. Эта характеристика определяет условия эксплуатации кабеля в отключенном состоянии.
Независимо от вида проводников, различают три их линейки.
Таблица: виды греющего кабеля с характеристиками
Характеристика | Максимальная рабочая температура (С°) | Для каких целей предназначен | Марки и бренды |
Низкотемпературный | 65 |
| Nelson CLT, CLTR, LT Raychem Frostop, ETL, BTV, GM-2-X, EM2-XR Nexans DeFrost Pipe ССТ КСТМ, VR, НТР. |
Среднетемпературный | 120 | Устройство системы обогрева трубопроводов и резервуаров, которые не подвергаются пропарке. | Nelson QLT, Raychem QTVR. |
Высокотемпературный | 12–240 | Устройство системы обогрева трубопроводов и резервуаров, которые подвергаются пропарке. | Raychem XTV, KTV, VPL Nelson HLT ССТ ВТХ, ВТС, VC. |
Резистивный и саморегулирующийся кабели отличаются принципом действия и способами подключения. Каждый из этих проводников имеет свои достоинства и недостатки.
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
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 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
Зональный резистивный кабель иначе называют «параллельным». Он отличается от двух предыдущих видов проводников резистивного типа конструкционным решением.
- Состоит из двух токопроводящих жил. Через определённое расстояние (100–150 см) в изоляции жил предусмотрены «контактные окна».
- Поверх жил уложена спираль, изготовленная из сплава с высоким удельным сопротивлением.
- 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.
Саморегулирующийся: плюсы и минусы
Саморегулирующийся кабель работает по другому принципу и является более эффективным и экономичным проводником. Состоит из следующих элементов:
- Двух медных жил, покрытых сплавом олова или меди.
- Термопластичной матрицы, в которую впрессованы жилы.
- Первого и второго слоя внутренней изоляции.
- Медной оплётки.
- Внешней изоляции.
Регулирующий элемент — полимерная матрица, в состав которой входит углерод. В зависимости от температуры, в ней образуется разное количество токопроводящих связей, возникающих под действием углерода.
Термопластичная матрица и жилы расположены по всей длине провода. Поэтому ему не грозит перегрев или образование «холодных» зон, которые возможны у параллельного резистивного кабеля. Теплоотдача саморегулирующегося не зависит от его длины. Потому можно отрезать секцию нужного размера и в монтаже не опасаться перехлестов проводов друг с другом.
Принцип работы саморегулирующегося кабеля
- При подаче напряжения на токопроводники (жилы), начинается их нагрев.
- В это время в матрице образуются множественные слаботочные электрические цепи.
- При нагреве матрица из термопластичной пластмассы увеличивается в размерах, вследствие чего количество слаботочных связей уменьшается.
- При достижении заданной температуры проводник обретает состояние термического равновесия.
- Если температура окружающей среды повышается, число слаботочных связей в матрице продолжает снижаться, что приводит к более низкому потреблению электроэнергии.
- При понижении температуры окружающей среды матрица начинает уменьшаться в размерах и в ней возрастает количество связей, требующих электропитания. Проводник нагревается и отдаёт больше тепла.
Преимущества:
- простой монтаж;
- отсутствие риска перегрева при наложении отрезков кабеля друг на друга;
- нет необходимости в терморегуляторе.
Техника подключения кабеля для обогрева труб
Независимо от вида греющего кабеля, при его подключении нередко возникает необходимость в соединении секций между собой и установке муфт на концевые точки. Для выполнения этих работ потребуются следующие инструменты:
- отвёртка;
- канцелярский нож;
- пассатижи;
- бокорезы;
- промышленный фен.
Этапы выполнения работ по подготовке и изоляции концевой муфты:
- Отступив 20 мм от конца кабеля, ножом срезают внешнюю оболочку.
- С помощью отвёртки и пассатижей снимают металлическую оплётку.
- Если кабель саморегулирующийся, бокорезами отрезают 10 мм одной из токопроводящих жил вместе с находящейся на ней матрицей. В результате должно получиться два разных по длине провода.
- Вставляют кабель в термоусадочную муфту и начинают нагревать её промышленным феном. Оптимальная температура — 350°С.
- Зажимают торец горячей термоусадочной муфты пассатижами.
Этапы выполнения работ по соединению двух отрезков кабеля:
- Отступив от конца провода 20 мм, срезают внешнюю оболочку.
- Отвёрткой расслаивают металлическую оплётку и скручивают все тонкие проводки в жгут. Загибают его в сторону противоположного конца кабеля и прижимают к внешней оболочке.
- Снимают промежуточную изоляцию.
- Зачищают жилы и раздвигают их в противоположные стороны.
- Если провод саморегулирующийся, матрицу срезают в виде треугольника.
- Аналогичным образом подготавливают конец другого отрезка провода.
- На один из кабелей надевают термоусадочную трубку крупного сечения.
- Вставляют жилы двух кабелей в узкие термоусадочные трубки (для каждой жилы — своя трубка) и приступают к нагреву.
- Закрывают место изоляции крупной термоусадочной трубкой и нагревают её феном.
Видео: как подключить греющий кабель
Как установить и подключить резистивный провод своими руками
В комплект поставки резистивных кабелей входят температурные датчики, управляющая автоматика, термоусадочные трубки. Установка одножильного проводника осуществляется подключением обоих его концов к терморегулятору. Двухжильный подключают только одним концом, второй изолируют с помощью концевой заглушки.
Термодатчик устанавливают на внешней стороне трубы так, чтобы он находился на одинаковом расстоянии от начала и конца магистрали. Кабель можно проложить внутри или поверх труб. В первом случае потребуется менее мощный проводник. Варианты укладки провода:
- прямой линией;
- волнообразно;
- по спирали.
Рекомендуемая мощность греющего резистивного кабеля для труб разного сечения:
- 15–25 мм — 10 Вт;
- 25–40 мм — 16 Вт;
- 40–60 мм — 24 Вт;
- 60–80 мм — 30 Вт.
Трубопровод с обогревом посредством резистивного кабеля не нуждается в утеплении, так как проводники этого вида способны поддерживать стабильность температуры за счёт контроля со стороны датчиков.
Монтаж саморегулирующегося кабеля
Саморегулирующийся кабель может продаваться метражом или готовыми к установке комплектами. В первом случае при монтаже потребуется установка муфт. При устройстве обогрева полипропиленовых и металлопластиковых труб рекомендуется предварительно укрыть их фольгой на всем протяжении трубопровода. Это обеспечит равномерное распределение тепла.
При установке кабеля снаружи магистрали рекомендуется укладывать его спиралью с шагом 4–5 см. Прокладка внутри труб возможна только линейным способом: провод протягивают от одного конца магистрали до другого.
Независимо от способа монтажа греющего кабеля, инженерную сеть теплоизолируют любым удобным способом: с помощью пенопластовых скорлуп, минеральной ваты, материалов на основе вспененного полиэтилена. Руководствуются правилом: чем толще слой теплоизоляции, тем лучше.
Если кабель устанавливают внутри трубы, достаточно мощности 10 Вт. При наружном монтаже требуется 17–30 Вт, в зависимости от толщины теплоизолирующего слоя и климатических условий региона.
Видео: монтаж саморегулирующегося греющего провода внутри трубы
Эксплуатация систем обогрева с помощью кабелей резисторного типа требует периодической проверки функционирования датчиков температуры. Контроля за работой саморегулирующегося проводника не требуется. Единожды смонтировав систему обогрева трубопровода, можно не сомневаться в её безотказной работе на протяжении 15–20 лет.