Как работает греющий кабель для водопровода внутри трубы
Перейти к содержимому

Как работает греющий кабель для водопровода внутри трубы

  • автор:

Греющий кабель: принцип работы, виды, применение

Системы кабельного обогрева получили в последние годы широкое применение в обустройстве различных зданий и сооружений. С помощью греющего кабеля можно решать задачи обогрева трубопроводов, полов, кровли зданий. Его использование дает большой простор для реализации интересных архитектурных решений и комфортного обустройства домов.

Основное качество греющего кабеля – его гибкость, за счет которой он может быть уложен практически по любой поверхности и осуществлять ее равномерный обогрев. Выгодными сторонами использования греющего кабеля являются:

  1. Надежность работы при правильно проведенном расчете и монтаже;
  2. Универсальность использования. Греющий кабель может использоваться для обогрева уличных и подземных трубопроводов, создания системы теплых полов, обогрева кровли любой конструкции;
  3. Экологичность. Кабельный обогрев не наносит ущерба окружающей среде;
  4. Простота установки и эксплуатации.

Вы можете выбрать любой греющий кабель, принцип работы будет простым и понятным вне зависимости от модели и производителя. Важнее здесь его характеристики и детали устройства.

Греющий кабель нагревается под воздействием проходящего по нему электрического тока. Основная характеристика греющего кабеля – это удельное тепловыделение, которое определяется как мощность в ваттах на метр длины.

Греющий кабель состоит из следующих элементов:

  • внутренняя жила из сплава с высоким электрическим сопротивлением. Чем выше сопротивление сплава, тем выше удельное тепловыделение;
  • защитная оболочка для внутренней жилы, которая изготавливается из полимерного изолирующего материала и снабжается сплошным алюминиевым экраном или медной экранирующей проволочной сеткой;
  • бесшовная общая оболочка из ПВХ для защиты всех элементов кабеля от внешних воздействий.

В одном греющем кабеле могут использоваться одна или несколько греющих жил с защитными оболочками на каждой из них. Самыми простыми и дешевыми являются одножильные кабели, но они легко подвергаются воздействию стороннего электромагнитного излучения. Двух- и трехжильные кабели более надежны. Для защиты от наводок кабель может быть снабжен экраном из фольги. В зависимости от наличия такой защиты различают экранированный и неэкранированный кабель. Поскольку технология изготовления экранированного кабеля сложнее, он как правило более дорогой.

Виды нагревательных кабелей. Какие они бывают?

Кабель нагревательный может быть резистивным или саморегулирующимся. Резистивные более простые и используются в домашних системах теплых полов, а также для обогрева труб диаметром не более 40 мм. Для больших труб, обогрева кровли, промышленного применения выбирают саморегулирующийся греющий кабель, который без специальных датчиков реагирует на изменения температуры и начинает обогрев в нужный момент.

Резистивный греющий кабель

Резистивный греющий кабель отличают простота, дешевизна, высокое удельное тепловыделение и стабильное сохранение характеристик в течение всего срока эксплуатации. Однако, у него есть существенный недостаток: если из строя выходит какой-то участок, требуется замена всей нагревательной секции, резать такой кабель произвольным образом нельзя. Резистивные кабели продаются готовыми секциями определенной длины. Разная длина секции в рамках одного артикула резистивного кабеля означает применение внутренних жил разного состава. При укорочении кабеля наполовину его удельное тепловыделение вырастет вдвое, что приведет к перегоранию изоляции и выводу системы из строя.

Саморегулирующийся греющий кабель

В саморегулирующихся греющих кабелях используется полупроводниковая внутренняя жила, меняющая сопротивление в зависимости от температуры окружающей температуры. Важным преимуществом такого кабеля является его надежность: он не склонен к перегреву и перегоранию даже при перехлесте его участков. Такой кабель можно нарезать на любые удобные секции, что облегчает возможности его монтажа и ремонта. Применяя саморегулирующийся кабель, можно повысить КПД обогревательной системы и всерьез сэкономить на электроэнергии. У саморегулирующегося кабеля есть один недостаток – полупроводниковая матрица служит 10–15 лет, и в этой связи не стоит использовать этот вид греющего кабеля в замурованном виде. Для обогрева полов лучше применять резистивный кабель.

Применение греющего кабеля

Выбор греющего кабеля для различного применения лучше осуществлять с помощью специалистов, которые определят необходимый вам тип, модель и параметры.

Для водопровода

Греющий кабель может быть установлен как внутри трубы, так и снаружи. Для труб большого диаметра применяется наружная прокладка и саморегулирующийся кабель, для труб малого диаметра допустима внутренняя прокладка и резистивный кабель.

Для пола

Теплые полы набирают популярность как средство обогрева квартир и частных домов. Резистивный греющий кабель равномерно распределяют под половым покрытием непосредственно в бетонной стяжке. После включения системы вся поверхность пола превращается в большую отопительную панель.

Для кровли

Установка кабельной системы обогрева быстро и просто предотвратит обледенение кровли дома. Монтаж производится в местах скопления снега, образования наледи и сосулек, чтобы не было необходимости в трудоемкой и опасной механической чистке кровли. Современные греющие кабели можно устанавливать на все типы кровли с любыми покрытиями.

Для резервуаров и других емкостей

В промышленности часто возникает необходимость обогрева резервуаров и других емкостей для предотвращения замерзания нефтепродуктов, воды или химических веществ. Для этого могут применяться и резистивные, и саморегулирующиеся греющие кабели.

Обогрев внутри трубы

Для предотвращения замерзания водопроводных труб зимой используется саморегулирующийся греющий кабель. Такие кабели представляют собой две токоведущие медные жилы между которыми находится специальная полимерная матрица обладающая замечательным свойством: чем ниже ее температура, тем больше она выделяет тепла при протекании через нее электрического тока. Такие кабели, предназначенные для бытового применения, перестают полностью пропускать электрический ток и выделять тепло при температуре около 65 С. А при температурах около 0 градусов по Цельсию эти кабели (в зависимости от характеристики матрицы) выделяют от 10 до 25 Ватт тепла на погонный метр!

Конструкция кабеля для обогрева внутри трубы

Для безопасности и защиты токоведущие жилы и полимерная матрица покрыты экранирующей оплеткой и внешней оболочкой из ПВХ или пищевого фторполимера. Применение кабеля с эффектом саморегулирования имеет ряд преимуществ:

  • Кабель не может перегреться и перегореть, не боится самопересечений.
  • Количество тепла, выделяемого кабелем изменяется в зависимости от текущих условий окружающей среды. В тепле кабель потребляет меньше электроэнергии, при остывании трубы кабель начинает греться сильнее.
  • Благодаря паралелльной конструкции кабеля сила нагрева каждого участка кабеля зависит от окружающей именно его температуры. Т.е. если один участок 10 Ваттного саморегулирующегося кабеля находится при температуре 3-5 градусов в воде, а другой участок того же кабеля торчит из трубы в теплом помещении, то на первом участке кабель будет греть с мощностью 20 Ватт на погонный метр, а на сухом участке тепловыделение будет значительно ниже (зависит от характеристик кабеля).

Способы монтажа греющего кабеля внтури трубы

Саморегулирующиеся нагревательные кабели можно закрепить снаружи трубы, однако гораздо эффективнее греть трубу изнутри, установив в нее кабель с помощью специального герметичного сальника (муфты). Установка кабеля для подогрева внутри трубы часто единственный способ монтажа в том случае, когда водопровод уже эксплуатируется. Существует несколько способов установки кабеля в трубу:

Способы установки саморегулирующегося греющего кабеля внутри трубы

Не смотря на то, что на картинке изображен ввод кабеля в трубу под 90, все же не рекомендуется его использовать на практике. Если есть возможность лучше так не делать. Если другой возможности нет, можно сделать и так. Будете вы устанавливать кабель по ходу течения воды или против хода — роли не играет.

Что из себя представляет ввод кабеля в трубу

Узел для ввода кабеля в трубу — это набор обычных сантехнических фитингов, но с одной особенностью: в комплект входит резиновый уплотнитель, через который и заводится кабель. Основаня ценность заключена именнов нем. К сожалению, таких уплотнителей отдельно в продаже найти невозможно. На заметку: основная беда дешевых сальниковых узлов для ввода кабеля в трубу в том, что эта «резинка» стареет, трескается и начинает поддтекать, что вынуждает приобретать новый узел полностью. Более дорогие сальники лишены этого недостатка.

Конструкция сальника для ввода кабеля в трубуФитинг для ввода греющего кабеля в трубу

Некоторые сальники выпускаются универсальными на несколько посадочных диаметров, например на 3/4 и 1 дюйм (на вводной гайке две резьбы). Для монтажа других приходится докупать сантехнические переходники.

Как же выбрать такой кабель?

Выбор кабеля для обогрева внутри трубы зависит от нескольких параметров:

  • Диаметр трубы
  • Что собираемся греть: техническая вода или питьевая
  • Минимально возможная температура окружающей среды в самом холодном участке трубы
  • Толщина теплоизоляции

Нужно заметить, что теплоизолировать трубу нужно обязательно! В среднем можно сказать так: для трубы диаметром до 32 мм с минимальной теплоизоляцией 10 мм и температурах до -35 С достаточно будет установленного внутри греющего кабеля удельной мощностью 10 Вт/м. Подробнее о подборе кабеля можно почитать в этой статье: Как выбрать кабель для обогрева трубы.

Какой кабель для обогрева внутри трубы лучше?

Сегодня на рынке очень много предложений, отличающихся по цене в разы при достаточно похожих характеристиках. От чего стоит отталкиваться при выборе производителя:

  • Если планируется устанавливать кабель в трубу с питьевой водой, то внешнее покрытие должно быть только из пищевого фторполимера с обязательным наличием санитарно-гигиенического сертификата!
  • Наличие в конструкции кабеля экранирующией оплетки с заземлением. Установка электрического кабеля в воду, особенно в металлическую трубу, сопряжена с риском поражения электрическим током. Поэтому подключение кабеля к сети рекомендуется осуществляеть только через розекту с заземлением и через УЗО.

Сейчас предлагается очень много недорогих кабелей (очень часто страной производства указана Южная Корея, хотя обычно это Китай). Будьте крайне внимательны при выборе таких кабелей и вот почему. Саморегулирующаяся полимерная матрица обладает эффектом старения. С течением времени её теплопризводительность снижается. Чем выше качество материала, используемого при производстве матрицы, тем меньше выражен этот эффект. Качество матрицы в т.н. дешевых «корейских» кабелях таково, что она полностью перестает нагреваться уже на следующий сезон. Это нужно иметь в виду при использовании, чтобы не остаться с замерзшим водопроводом в самый неподходящий момент.

Как работает греющий кабель?

Саморегулирующийся кабель имеет в основе полимерную матрицу, способную менять сопротивление в зависимости от окружающей температуры. Выше температура – меньше линейная мощность кабеля. Таким образом саморегулирующийся кабель контролирует тепловыделение на любом участке длины. Бытовой саморегулирующийся кабель – низкотемпературный, максимальная рабочая температура (при +10°С) это 65°С, то есть при +10°С включенный в сеть греющий кабель способен нагреться до 65°С. Максимальная температура воздействия (та температура внешней среды, при которой кабель сохраняет свои свойства) – 85°С, это имеет значение при обогреве кровли, где в летнее время кровля может разогреваться от солнечных лучей.

Кабель, включенный в сеть стремится к разогреву до 65°С, при положительной температуре он снижает мощность и сокращает энергопотребление. Но подключенный кабель работает, хоть и минимально постоянно. Просто при положительных температурах мощность тепловыделение незначительно. Поэтому любую систему обогрева экономичней подключать через простейшее устройство типа СМП10, которое будет полностью отключать обогрев при +5°С например. Но удобство греющего кабеля заключается в том, что он исключает локальный перегрев, сам регулирует свою температуру в рамках заданного диапазона (что гораздо экономичней, чем при использовании, например, резистивного кабеля).

Таким образом – вручную его нужно отключать только в теплый период, в остальное время он может работать без вмешательства человека.

Греющий кабель для водопровода внутри трубы

Греющий кабель внутрь трубопровода применяется для обогрева труб диаметром от 20 до 40 мм (при среднем утеплении вспененным полиэтиленом 13-20мм). Целесообразно применять внутренний обогрев для бытового трубопровода малого диаметра в том числе для труб с питьевой водой благодаря наружной оболочки из фторополимера, которая защищает кабель от химического воздействия среды.

Греющий кабель в трубу

Такой вид обогрева подходит для труб уже закопанных в землю, в случае, если наружный монтаж кабеля невозможен. Расположение кабеля непосредственно в обогреваемой жидкости уменьшает теплопотери.

Мощность греющего кабеля в трубу различна, для предотвращения замерзания воды температурой +10°С обычно достаточно 17Вт/м .

В канализационные трубы укладывать кабель не рекомендуется по нескольким причинам:

  • Возможность повреждения защитной оболочки кабеля при прокладке
  • Недостаток мощности
  • Коррозия концевой муфты
  • Возможность засора трубы
  • Возможность повреждения кабеля при очистке труб.

Таким образом, кабель внутри канализационной трубы прокладывается только в том случае, если установить наружный обогрев невозможно.

Широкое применение получил именно саморегулирующийся кабель, так как, в отличие от резистивного, он не перегревается и может нарезаться произвольной длины, упрощая монтаж.

Греющий кабель в трубу от производителя

В наличии Производим сами

Саморегулирующийся кабель SAMREG 17HTM2-CT

  • Способ установки: внутрь трубы
  • Линейная мощность: 17 Вт/м.п.
  • Назначение: трубопровод / внутрь трубы
  • Страна производства: Южная Корея
  • Экран: оплетка из луженой медной проволоки
  • Тип изоляции: полиэфир

Розничная цена: 389 р. / м 428 р. / м
Оптовая цена

Саморегулирующийся кабель SRL 17HTM2-CT

  • Способ установки: внутрь трубы
  • Линейная мощность: 17 Вт/м.п.
  • Назначение: трубопровод / внутрь трубы
  • Страна производства: Южная Корея
  • Экран: оплетка из луженой медной проволоки
  • Тип изоляции: полиэфир

Розничная цена: 310 р. / м 341 р. / м
Оптовая цена
В наличии Производим сами

Саморегулирующийся кабель ALPHATRACE ATMI-CF11

  • Линейная мощность: 11 Вт/м.п.
  • Назначение: трубопровод / внутрь трубы / резервуар
  • Тип: саморегулирующийся
  • Вид: низкотемпературный
  • Применение: со взрывозащитой
  • Maкс. температура (рабочая): 65 °C

Розничная цена: 1 125 р. / м 1 375 р. / м
Оптовая цена

Мы производим греющий кабель для установки внутрь трубы

Нагревательный кабель для обогрева трубы внутри в разрезе

Саморегулирующийся греющий кабель внутрь трубы

Обогрев трубопроводов
t воздействия до 85 °С
Мощность (Вт) Темп. применения (°С) Темп. класс Оболочка Взрывозащита
Саморегулирующийся кабель Samreg-17HTM2-CT 17 65 Т6 фторополимер нет
Саморегулирующийся кабель SRL-17HTM2-CT 17 65 Т6 фторополимер нет
Саморегулирующийся кабель Alphatrace ATMI-CF11 11 65 Т6 фторополимер да
Саморегулирующийся кабель ATMI-CF17 17 65 Т6 фторополимер да
Саморегулирующийся кабель Alphatrace ATMI-CF23 23 65 Т6 фторополимер да

Характеристики нагревательного кабеля внутрь трубы*

Max. температура (рабочая) 65°С
Max. температура (воздействия) 85°С
Min. температура монтажа -40°С
Рабочее напряжение 220-240В
Температурный класс Т6
Max. сопротивление защитной оплетки ≤18,2 Ω/км
Сечение жилы 20 AWG
Габариты кабеля 8,0х5,1мм
Масса 7,1кг/100м
Min. Радиус изгиба кабеля 34 мм

*Характеристики соответствуют маркам кабеля типа Samreg, Alphatrace

Характеристики нагревательного кабеля Samreg

Маркировка греющего кабеля

Маркировка греющего кабеля внутрь трубы может содержать разные обозначения материала внешней оболочки. Зарубежные производители часто маркируют фторполимер как F или Т . В России некоторые производители указывают Т для обозначения оболочки из термопласта. В паспорте изделия должно быть описано строение кабеля и возможность его применения для агрессивных сред.

Таблица: максимальная длина секции греющего кабеля

Максимальная длина секции греющего кабеля ограничивает нагрев токопроводящей жилы для безопасной эксплуатации системы. Превышение допустимой длины приводит к быстрому износу кабеля и увеличению пусковых токов, возникающих при начальном разогреве кабеля до рабочей температуры. Этот параметр зависит от мощности кабеля и температуры окружающей среды.

Пусковые токи – характеристика, важная для саморегулирующегося кабеля, которая учитывается при подборе автоматики и питания.

Пищевой греющий кабель

Так как размещение греющего кабеля осуществляется непосредственно внутри трубы, её содержимое соприкасается с оболочкой кабеля. В водопроводные трубы с питьевой водой укладывается так называемый пищевой греющий кабель, имеющий Санитарно-гигиенический сертификат , что означает возможность применения в пищевых средах. Безопасность использования обеспечивает оболочка из фторполимера, имеющая низкую степень химического взаимодействия с внешней средой, что защищает содержимое трубы от попадания в неё посторонних примесей в процессе обогрева внутри труб.

Поэтому греющий кабель во фторполимерной изоляции может применяться для обогрева труб с питьевой водой, водопроводной системы поилок и кормушек, а также в пищевой промышленности (кондитерское производство, молочные заводы, консервация). В бытовом применение чаще всего пищевой кабель используется для обогрева водопроводных труб в частных домах и коттеджах.

Греющий кабель для агрессивной среды

Внутренний греющий кабель имеет специальную внешнюю оболочку, стойкую к воздействиям кислот и щелочей, что позволяет использовать его внутри канализационных труб, а также для обогрева технической воды с различными примесями.

Внутренний обогрев труб

Применение греющего кабеля внутри трубопровода имеет свои особенности:

  • Внутренний электрообогрев труб осуществляется только саморегулирующимся кабелем, так как резистивный кабель очень чувствителен к теплообмену, а размещение кабеля внутри жидкости предусматривает постоянные перепады температуры.
  • Монтаж внутреннего кабеля может быть произведен только в одну нитку, через устройство ввода кабеля в трубу. Поэтому при обогреве необходимо учитывать мощность кабеля и диаметр труб – изнутри целесообразно обогревать трубы Ø до 4 см. При поддержании температуры технологического процесса производятся индивидуальные теплорассчеты, учитывающие температуру окружающей среды, t содержимого трубы и другие параметры.
  • Греющий кабель в трубу имеет уменьшенный диаметр, что позволяет безопасно использовать его в водопроводных трубах Ø 2,5-4 см, не влияя на пропускную способность трубопровода.
  • Обогреваемая труб не должна иметь резких изгибов, поворотов на 90°, так как способ введения греющего кабеля предполагает проталкивание вдоль трубы.

Муфтирование греющего кабеля в трубу Комплект ТКТ/Вт для муфтирования кабеля внутрь трубы Греющий кабель для обогрева трубопровода

Изготовление секции греющего кабеля производится посредством муфтирования – концевой заделки и соединения греющей части кабеля с питающей. Муфтирование можно выполнять непосредственно на месте монтажа. Для изготовления секции используются соединительные комплекты, состоящие из термоусадочных трубок с клеевым слоем и медных соединений типа ТКТ.

Для кабеля внутрь трубы мы рекомендуем использовать специальные комплекты ТКТ/Вт, предназначенные для муфтирования кабеля внутрь трубы, так как его габариты отличаются от других видов экранированного кабеля. Кроме того, данные муфты имеют усиленный клеевой слой, что обеспечивает надежность соединений.

Муфтирование выполняется по инструкции, входящей в состав комплекта.

Монтаж греющего кабеля внутрь трубы

Монтаж готовой секции осуществляется при помощи специального устройства АКС-1, предназначенного для закрепления секции внутри трубы.

Элементы специального устройства АКС-1 Устройство для ввода греющего кабеля в трубу (АКС-1)

Устройство для ввода греющего кабеля в трубу

  1. Латунная втулка с внутренней резьбой ½ и внешней резьбой ½ и ¾. Основная деталь, закрепляющая устройство на трубе.
  2. Уплотнитель, обеспечивающий герметичное размещение греющего кабеля.
  3. Прижимная гайка, выполняющая функцию защиты уплотнителя от повреждений.

Латунная втулка с внешней резьбой 1/2, закрепляющая уплотнитель.

Устройство монтируется на нагревательную секцию в порядке, показанном на рисунке. Затем кабель вводится в трубу, при этом необходимо проталкивать кабель очень аккуратно, чтобы не повредить защитную оболочку. Важно! Кабель нельзя вводить в трубу под прямым или острым углом. Часть греющего кабеля (5-7см) с муфтой обязательно остается снаружи, таким образом не контактируя с водой.

Установка кабеля в трубу 5-7 см греющего кабеля с муфтой обязательно остается снаружи Монтаж греющего кабеля внутрь трубы

Далее втулка плотно затягивается в трубе газовым ключом, так же как любое соединение труб. Для герметичности резьбу уплотняют фум-лентой, либо льном.

Далее устанавливают уплотнитель, хорошо прижав плоскогубцами, либо другим инструментом. Затем устанавливают прижимную гайку (кольцо). Уплотнитель, плотно зажатый втулками, надежно фиксирует кабель. Данная конструкция свободно выдерживает давление в 10 атмосфер.

Далее закручивают латунную втулку, используя газовый ключ.

Установка прижимной гайки Закручивание латунной втулки, используя газовый ключ

Далее секцию подключают к сети через УЗО или дифференциальный автомат.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *