Как устроен резистивный греющий кабель?

Как устроен резистивный греющий кабель?

Как устроен резистивный греющий кабель?

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!

Резистивный греющий кабель: что такое, зачем нужен

Что такое резистивный греющий кабель

На вопрос, что такое резистивный греющий кабель, буду отвечать с самого начала.

1. Резистивный кабель — электрический. То есть, для выполнения своих задач, о которых ниже. Его нужно подключить к электропитанию, включить в электрическую сеть 220 Вольт.
2. Этот кабель греющий. Это значит, что при включении его в электрическую сеть, он начинает нагреваться. Процесс нагрева резистивного кабеля не является аварийной ситуацией. Это нормальный режим работы греющих кабелей, основанный на их характеристиках.

Как устроен

Если вы хотя бы немного знакомы с электрическим током, то должны знать, что прохождение электрического тока по любому проводнику, связано с выделением тепла на этом проводнике. Количество выделенного тепла прямо пропорционально электрическому сопротивлению проводника и описывается законом Джоуля-Ленца.

В контексте статьи, для нас в этом законе важно, что чем больше сопротивление проводника, тем больше тепла выделится на нём при прохождении электротока.

Именно это физическое свойство легло в основу работы и конструкции резистивного кабеля. Само его название, резистивный, происходит от слово резистор (сопротивление).

По конструкции резистивный кабель это тонкие металлические жилы, изготовленные из материала с большим электрическим сопротивлением. Жилы очень тонкие. В конструкции кабеля их может быть либо две, это двухжильный резистивный кабель, либо одна, это одножильный резистивный кабель.

Для электрической безопасности, как положено по правилам ПУЭ, жилы кабеля окружены материалом, не пропускающим электричество. Этот диэлектрик называется изоляцией кабеля. Кроме диэлектрических свойств, изоляция резистивного кабеля имеет отличную устойчивость к высоким температурам. Это понятно, так как кабель в нормальном рабочем процессе греется.

Кроме тепла, прохождение электрического тока по проводнику, создает вокруг проводника электромагнитные поля, которые являются помехами в работе многих электрических приборов и от части, вредны для человека. Для снижения влияние этих полей, резистивный греющий кабель, помещают в металлическую оплётку. Она же (оплётка) усиливает механическую защиту тонкой жилы кабеля.

Стоит отметить и это важно, что электрические помехи двухжильного резистивного кабеля, значительно ниже одножильного. Связано это с разнонаправленными магнитными полями двух жил, которые гасят друг друга при работе кабеля.

Всю описанную выше конструкцию резистивного кабеля помещают в единую оболочку, которая завершает герметичную конструкцию греющего кабеля( 3, 4 на фото). Изготавливают оболочку из термостойких полимерных материалов.

Обратите внимание, что в конструкции самых дешевых одножильных резистивных кабелей, может не быть металлической оплётки (2). Просто, одна металлическая, чаще стальная, жила покрытая термостойким пластиком. Самый дешевый кабель без экрана продается на отрез и стоит около 100 рублей за метр.

Особенности одножильных греющих кабелей

О первой особенности одножильного греющего кабеля я уже сказал, это высокий электромагнитный фон. Поэтому приобретая такой кабель для применения внутри помещений, наличие медной оплётки обязательно.

Вторая особенность резистивного кабеля с одной греющей хилой, это необходимость подключения кабеля к электропитанию с двух разных концов. А это проще всего сделать, закольцевав прокладку кабеля. То есть, одножильный греющий кабель нужно укладывать по замкнутой трассе, что не всегда удобно. Или тянуть вместе с кабелем дополнительный питающий провод, что возможно при обогреве кровли, но нереально при обогреве полов.

Плюсы 2-х жильных греющих кабелей

В отличие от одножильных, двухжильные греющие кабели можно подключать к электропитанию с одного конца. На втором конце жилы кабеля просто соединяют специальной муфтой или в более современных вариантах, соединяют, используя технологию соединений без муфт.

Этот несомненный плюс двухжильных греющих кабелей значительно упрощает их монтаж, расширяет диапазон применения, однако увеличивает цену, приблизительно 180 рублей за метр против 120 рублей.

Где используется

Резистивный греющий кабель используется для обогрева:

• Трасс водопровода;
• Кровель;
• Водяных стоков;
• Лестниц и ступенек;
• Устройства электрических теплых полов;
• Производства тепловых матов для пола.

Производители

В продаже можно найти следующих производителей резистивных кабелей, компании:

• ССТ (Специальные Системы и Технологии) Россия;
• Heatus (Ю.Корея); Lavita (Ю.Корея); Fine (Ю.Корея); Handy Heat (Дания); Nexans (США); Nelson (США); Devi (Дания); Raychem (США); Hemstedt (Германия); Shtein (Германия); Thermo (Швеция); HeatUp (Малайзия).

Теплые полы с резистивным греющим кабелем

Комплекты теплых полов с резистивным греющим кабелем продаются заводскими комплектами заданной длины. Связано это с трудностями самостоятельного электрического монтажа кабеля из-за тонкости жил и сложностями их качественных соединений.

Каждая длина комплекта рассчитана на определенную площадь помещения. Покажу для примера таблицу соответствий площади-длины-мощности одного производителя.

Комплект кабельного теплого пола включает сам кабель, с присоединённым «холодным» концом для подключения и соединением концов в двухжильном варианте кабеля.

Как вариант теплого пола, двухжильные резистивные кабели используются для производства тепловых электрических матов.

Недостаток

Резистивный греющий кабель при любых обстоятельствах имеет одинаковую мощность на любом своём участке. В отличие от саморегулирующихся греющих кабелей, резистивные кабели не могут менять свою температуру в зависимости от окружающей среды. В теплых полах этот условный недостаток, исправляется установкой терморегуляторов.

Вывод

Несмотря на появляющиеся новые технологии, резистивный греющий кабель остаётся востребованным для различных областей. В том числе находит широчайшее применение в обогрева теплыми полами квартир и частных домов.

Нагревательный кабель: принцип работы, виды, конструкция, монтаж

При необходимости справиться с особо низкими температурами в каких-либо конструктивных элементах построек, системах коммуникаций, предметах бытового благоустройства используется нагревательный кабель. Данное устройство обеспечивает дополнительный подогрев по всей длине или области прокладки трассы. При этом важно учитывать принцип работы нагревательного элемента и в каких ситуациях его целесообразно применять.

Назначение и принцип работы

Назначение нагревательных кабелей позволяет охватывать как разнообразные сферы промышленной деятельности, так и решать различные бытовые задачи. Наиболее часто нагревательный кабель используется для:

• Обогрева помещений или сооружений с малой кубатурой, включая декоративные комнаты, террариумы, шахты и колодцы;
• Нагревания всего или только участка трубопровода, водопровода, канализации и других объектов, расположенного на открытом воздухе или в не отапливаемом помещении;
• Разогрева замороженных объектов при выполнении на них каких-либо технологических операций;
• Защиты от замерзания воды или для предотвращения скопления влаги;
• Предотвращения образования льда или отложения снега;
• Поддержания температуры какого-либо объекта в заданных пределах.

Принцип работы нагревательного кабеля описывается законом Джоуля-Ленца, который гласит, что при протекании электрического тока по любому резистивному элементу, из него будет выделяться тепловая энергия. Данный процесс обуславливается наличием электрического сопротивления у токопроводящего материала, которое возникает из-за взаимодействия заряженных частиц. Эти частицы создают препятствие направленному движению тока, и при их столкновении происходит выделение тепла.

Основываясь на вышеизложенном, можно сказать, что величина тепловой мощности прямопропорциональна сопротивлению нагревательного кабеля и может выражаться формулой:

• Q – величина выделяемой тепловой энергии;
• I – величина тока, протекающего по нагревательному кабелю;
• R – омическое сопротивление элемента;
• t – время подключения кабеля к электрической сети.

На практике сопротивление конкретного греющего кабеля будет зависеть от материала токоведущих жил, их длины и способа подключения. Все эти параметры обуславливаются конструктивными особенностями различных видов нагревательной кабельной продукции.

Используемые для подогрева токоведущие элементы подразделяются на резистивные (линейные и зональные), саморегулирующие и индуктивные. Все виды нагревательных кабелей отличаются принципом работы и конструкцией. Рассмотрим более детально особенности каждого из них.

Резистивные линейные.

Линейный нагревательный кабель представляет собой конструкцию из обычного провода, концы которого подключаются к источнику электропитания. Таким образом, линейную модель принципиально можно представить в виде последовательно включенного сопротивления резистивного типа, характеризующегося постоянной мощностью нагрева. По количеству жил он подразделяет на одножильный и двухжильный нагревательный кабель.

Одножильный линейный.

Рис. 1: конструкция одножильного линейного кабеля

Посмотрите на рисунок, одножильные марки состоят из нагревательной жилы с высоким удельным сопротивлением, как правило, стали или ее сплавов. Также сюда входит один или несколько слоев термоустойчивой изоляции, которая не деформируется при нагревании. Такой вид нагревательного проводника может оснащаться экраном для удаления помех, создаваемых ним самим и устройства защиты от замыкания на землю.

Его основным преимуществом является простота и неприхотливость в эксплуатации, также он может контактировать с проводящими конструкциями и подвергаться нахлесту. А к недостаткам можно отнести необходимость использования заводской секции установленной длины (отрезать нужный вам кусок нельзя), необходимость подключать концы секции в одной точке к «+» и «–» или к нулю и фазе.

Двухжильный линейный

Рис. 2: конструкция двухжильного линейного кабеля

Конструктивно двухжильные марки имеют два вывода, подключаемые к источнику электроэнергии. В его состав входят те же элементы, что и в одножильный с одним отличием – в нем находятся две параллельно расположенные жилы вместо одной. Что предоставляет дополнительное преимущество – двухжильный нагревательный кабель, в отличии от одножильного, не нужно возвращать вторым концом секции к месту подключения, что предоставляет определенное удобство при обогреве трубопроводов и других протяженных конструкций.

Резистивные зональные

Зональные кабели представляют собой разновидность резистивного, с тем отличием, что имеет более сложную и функциональную структуру. В сравнении с линейным конструктивно он имеет следующую особенность:

Рис. 3: конструкция зонального кабеля

Как видите на рисунке, зональный кабель так же, как и линейный включает в себя две токоведущие медные жилы, внутреннюю изоляцию для каждой жилы, нагревательную проволоку из материала с высоким удельным сопротивлением, внешнюю изоляцию.

Его конструкция отличается наличием окошек во внутренней изоляции, в которых к токоведущему проводнику подсоединяется нагревательная проволока. Сами окошки расположены на расстоянии 1 – 2м друг от друга. Таким образом, между окошками нагревательный элемент подключается параллельно и воспринимает на себя напряжение сети. То есть на каждый из участков проволоки приходиться по 220 В или та величина, которая подается на греющий кабель.

За счет такого конструктивного решения постоянным сопротивлением должна обладать не вся протяженность, а только проволока, расположенная на участке в 1 – 2 м, получившая название зоны (от чего и берет название данный тип кабеля). Благодаря такой конструкции длина секции может подбираться произвольно в зависимости от ваших личных пожеланий.

Саморегулирующиеся кабели

Саморегулирующийся кабель отличается от предыдущих вариантов и конструктивным исполнением, и принципом работы.

Рис. 4: конструкция саморегулирующегося кабеля

Посмотрите на рисунок, здесь показана конструкция саморегулирующегося кабеля, включающая в себя:

• Внешнюю оболочку, защищающую внутренние элементы от воздействия окружающей среды.
• Токоведущие жилы, на которые подается напряжение от внешнего источника.
• Экранирующая оплетка, защищающая окружающие коммуникации от электромагнитного излучения самого кабеля.
• Слой внутренней изоляции для электрического разделения токоведущих элементов от металлической оплетки для экранированных кабелей или от внешних конструкций при отсутствии экрана.
• Полупроводниковая матрица, представляющая собой непосредственно сам греющий элемент.

Рис. 5: принцип работы полупроводниковой матрицы

Именно эта часть саморегулирующего кабеля является своеобразным датчиком температуры. Чем больше нагрета окружающая среда, тем меньше проводимость нагревательных элементов, величина протекающего через них тока снижается, равно как и величина выделяемого тепла. В этом и выражается функция саморегуляции уровня температуры.

Основным преимуществом такого нагревательного кабеля является его полная автономность – количество получаемой тепловой энергии самостоятельно подстраивается под температуру среды, в которой он находится. За счет чего разные участки нагревательного кабеля будут иметь нелинейную мощность, выдавая нужную вам температуру в конкретной ситуации. Еще одним преимуществом такого типа нагревательного устройства является его произвольная длина. Но к недостаткам стоит отнести то, что продается он стандартными бухтами и не имеет соединительных элементов в комплектации.

Индуктивные нагревательные кабели

Принцип действия такого типа нагревательного кабеля заключается в наведении ЭДС внутри ферромагнитной среды. Конструктивно он состоит из токоведущей жилы, которая наматывается на ферромагнитный сердечник на подобии катушки. При протекании тока по токоведущей жиле в сердечнике будет наводится эдс. Нагревание происходит за счет электрических потерь от тока в проводнике и от потерь в стали по принципу скин-эффекта.

Главным отличием от других типов нагревательных кабелей является соотношение выделяемой тепловой энергии. Здесь потери в меди составляют всего 20%, в то время как в ферромагнитном материале будут теряться остальные 80%. В зависимости от конкретной марки соотношение потерь может отличаться. За счет чего линейная мощность индуктивного кабеля может быть гораздо ниже при обеспечении той же температуры нагрева.

Особенности монтажа

При прокладке нагревательного кабеля важно соблюдать ряд правил, а именно:

• Температура окружающей среды на этапе монтажа системы обогрева должна быть не ниже +15ºС.
• Фиксацию на поверхности следует производить таким способом, чтобы не повредить конструктивные элементы нагревательных участков (заводскими фиксаторами, специальным скотчем, герметиком, мягкими накладками, хомутами и т.д.).
• При формировании трассы или сетки необходимо обеспечивать достаточную площадь обогрева для конкретного объекта в зависимости от его параметров.
• При поворотах нужно следить, чтобы радиус изгиба не превышал шести его диаметров.
• После завершения укладки обязательно проверяйте целостность изоляции и жил путем прозвонки и измерения уровня сопротивления.

Теперь рассмотрим несколько практических советов касательно особенностей прокладки в частных ситуациях. Если нагревательный кабель используется для обогрева кровли или других объектов, где он устанавливается под прямыми солнечными лучами, лучше использовать экранированные марки. Так как у моделей с оплеткой используется куда более устойчивая оболочка, чем у кабелей общего назначения.

При обогреве водостоков, необходимо выбирать место расположения в наиболее холодной точке или с наименее прогреваемой стороны. В горизонтальных желобах нагревающий кабель необходимо устанавливать в нижней части желоба, чтобы теплые массы поднимались вверх и плавили лед выше. В вертикальных трубах водосточной системы со стороны стены здания, как показано на рисунке, так как она прогревается хуже всего:

Рис. 6: Пример монтажа в водосточной системе

Так как нагревательный кабель может располагаться в воде, им можно напрямую прогревать водопроводные трубы или системы отопления. Устанавливают его внутри трубы, как показано на рисунке:

Рис. 7: пример прокладки греющего кабеля внутри трубы

Следует отметить, что монтировать нагревательный проводник внутри канализационных и сточных труб запрещено, так как за него будет цепляться различный мусор. Из-за чего возникнут пробки, ухудшающие проходимость и приводящие к полному перекрытию. Поэтому полимерные и металлические трубы канализации прогреваются посредством установки нагревательных элементов с внешней стороны. Но стоит отметить, что нагревательный провод должен изолироваться от слоя теплоизоляции посредством специальной алюминиевой ленты.

Области применения

Нагревательный кабель применяется для обогрева таких конструктивных элементов:

• теплых полов – как в бытовых (ванных и кухнях), так и в производственных помещениях;
• крыш зданий, где возникает угроза образования сосулек или скопления снежных масс над тротуарами или пешеходной зоной;
• различных трубопроводов в системах водоснабжения, канализации, отопления и т.д.;
• емкостей и резервуаров для хранения жидких веществ;
• систем водоотведения и дренажа;
• подогрева ступенек зданий, тротуаров и технологических проходов;
• нагревательных матов, ковриков и дорожек;
• аквариумов и террариумов для домашних питомцев.

В промышленной сфере нагревающий кабель может иметь и более специфическое применение, примеры некоторых из них и необходимые параметры для их эффективной работы приведены в таблице ниже:

Таблица: область применения нагревающего кабеля

Как устроен резистивный греющий кабель, принцип работы, подключение

Области использования нагревающих кабелей в современных условиях жизни весьма обширны.

Они используются для обогрева трубок дренажной системы кондиционеров, для обеспечения достаточного температурного режима в резервуарах и протяженных трубопроводах газо-, нефте- и химической промышленности.

Другими словами при помощи греющего кабеля можно обогреть любой объект.

Существует всего две разновидности кабелей нагрева:

1. саморегулирующийся;
2. резистивный.

Резистивный греющий кабель отличается от других устройств простотой монтажа и небольшими габаритами. Он представляет собой более простой и дешевый, но в то же время более энергозатратный вариант. Роль греющего элемента в устройстве играет проводник, с достаточно высоким сопротивлением.

Конструктивные особенности резистивного кабеля

Основу конструкции кабеля составляют специальные жилы из стали. В зависимости от количества жил, нагревательный кабель может быть двух типов:

• с одной жилой;
• с двумя жилами.

Токопроводящая жила в обязательном порядке подлежит изоляции при помощи использования специальных материалов. Некоторые кабеля отличаются двумя слоями изоляции. Изолирующий металл покрывается защитным экраном из металла, который еще называется экранизирующей оплеткой. Оплетка предназначена специально для защиты кабеля от механических повреждений и в качестве элемента заземления. Для обеспечения полноценной протекции в устройстве может использоваться наружная защитная оболочка.

Резистивный греющий кабель с одной жилой имеет только одну нагревающуюся токопроводящую жилу. Эта жила идет по всей длине конструкции. Использование такого устройства по праву считается самым бюджетным. Это объясняется тем, что такой кабель максимально устойчив к воздействию достаточно высоких температурных режимов. Приспособление обеспечивается электропитанием с обеих сторон.

Очень часто такая схема создает определенные трудности в плане монтажа. Объясняются они тем, что при крепление обязательно подразумевает возврат греющего проводника в точку его соединения. Кроме того может возникнуть необходимость в использовании некоторых дополнительных систем питания.

Конструкция двужильная состоит из двух проводов: нагревательного и токопроводящего. Но одном конце такого провода устанавливается муфта, а на второй конец подается ток. Такой вариант расположения использовать намного легче и комфортнее.

Резистивные кабеля бывают двух видов – одножильные и двужильные. Двужильные кабеля считаются более простыми и эффективными в использовании.

Принцип работы

Резистивный греющий кабель работает по типу простого электрического нагревателя. Основной принцип работы состоит в том, что проводник с большим сопротивлением проводит ток и, благодаря этому, происходит выделение тепла. Объемы тепловыделения зависят от объемов силы тока и мощности сопротивления проводника. Купить резистивный кабель можно отрезками определенной длины. Каждому кабелю характерно определенное сопротивление и при работе каждый кабель выделяет определенное количество тепла.

Принцип работы одножильного проводника заключается в подключении к электроэнергии с двух концов. При таком варианте резистивный кабель протягивается петлей таким образом чтоб оба конца элемента стыковались в одном месте. Использование двух жил дает возможность не подводить оба конца изделия и соединять их в одной точке. Второй принцип подключения обеспечивает возможность использовать такие кабеля в домашнем хозяйстве и быту.

Резистивный греющий кабель работает по принципу закона Джоуля-Ленца. Чем выше сопротивление на определенном участке кабеля, тем большее количество тепла выделяется.

Преимущества и недостатки использования

К преимуществам использования резистивного кабеля можно отнести:

• доступную стоимость;
• отличные показатели удельного сопротивления;
• долговечность;
• простоту монтажа.

Резистивный кабель долговечен и прочен, но имеет и некоторые недостатки в использовании.

К недостаткам использования такого кабеля можно отнести невозможность сделать устройство более длинным или более коротким, а также необходимость полностью менять весь кабель при выходе из строя хотя бы одного элемента.

Виды греющего кабеля: плюсы и минусы разных конструкций

Кабельные системы обогрева — способ предотвратить промерзание труб, обледенение кровли, лестниц, пандусов, тротуаров. Когда наступают холода, конструкция обеспечивает текучесть жидкостей в трубопроводах, резервуарах, цистернах и другом технологическом оборудовании.

Изделия применяют при заливке бетона, монтаже теплых полов, транспортировке сырья и продуктов из нефти.

Системы покупают собственники частных домов и владельцы бизнеса.

Что такое греющий кабель. Типы кабеля

Внутри конструкции греющего кабеля находится металлический провод. При включении питания электрическая энергия преобразуется в тепло, которое совершает полезную работу при этом кабель нагревается.

Когда выбирают греющий кабель, ориентируются на основные характеристики:

• назначение;
• предельную мощность (от параметра зависит теплоотдача);
• сопротивление защитной оплетки;
• тип: резистивный или саморегулирующийся кабель;
• конструкцию: провод с одной или несколькими жилами;
• длину и рекомендации о разрезании.

Выделяют два типа греющих кабелей по принципу работы: резистивный и саморегулирующийся.

Резистивные греющие кабели

Особенность работы резистивных конструкций — максимальная сила тока и повышенное сопротивление и чем больше сопротивление, тем больше тепла выделится.

Кабель состоит из тонких металлических жил, изготовленных из материала с большим электрическим сопротивлением. Кабель бывает с одной либо двумя жилами, соответственно одно- или двухжильный. Жилы окружены диэлектрическим материалом — изоляцией, которая устойчива к высоким температурам. Для снижения влияния электромагнитных полей кабель имеет металлическую оплётку, которая также защищает его от механических повреждений. Вся эта конструкция кабеля заключена в герметичную оболочку из термостойких полимерных материалов.

Дешёвые модели кабеля могут не иметь металлическую оплётку.

Одножильные конструкции необходимо подсоединять к сети с обоих концов. Поэтому его удобно использовать в замкнутой трассе, закольцевав. Если это невозможно, то с одножильным кабелем укладывается вместе дополнительный питающий провод.

Сфера применения — водосточные трубы, кровли, тёплый пол.

В двухжильных кабелях одна линия отвечает за нагрев, второй провод обеспечивает электропитание, поэтому его подключают к электропитанию с одной стороны. Это расширяет сферу его применения, но и значительно увеличивает стоимость.

Изделие резистивного типа не предусматривает автоматическую регулировку мощности. Чтобы повысить производительность, применяют управляющую аппаратуру, чаще — термостат и датчики.

Сенсоры передают информацию о состоянии рабочей среды: воздуха, жидкости, грунта, технологической смеси (бетона). Термостат включает и выключает резистивные провода в зависимости от температуры.

Одножильные конструкции нельзя использовать для внутренней прокладки. Близкое расположение или сдваивание проводов ведет к перегреву. Двужильные конструкции используют в системах водоснабжения, в том числе, внутри труб. Когда прокладывают магистраль, покупают тройники и уплотнители.

Преимущества резистивного нагревателя:

• невысокая стоимость;
• одинаковая мощность по всей длине;
• не нужен пусковой ток;
• долгий срок службы — до 15 лет.

• существует большой риск перегрева в отдельных местах из-за одинаковой мощности нагрева по всей длине;
• одинаковая мощность по всей длине;
• фиксированная длина изделия, нельзя отрезать или нарастить;
• если отдельный участок вышел из строя, необходимо полностью менять весь кабель.

Резистивный кабель хорошо подходит для обогрева объектов на открытых участках, таких как кровли, водостоки, лестницы и т.д. Он доступен по цене.

Саморегулирующиеся греющие кабели

Саморегулирующийся греющий кабель (саморег) — это греющий кабель, который автоматически регулирует теплоотдачу, исходя из температуры окружающей среды. Здесь греющие элементы помещены в полупроводящую матрицу, сопротивление которой меняется в зависимости от температуры. Таким образом теплоотдача кабеля на всей протяженности может быть на разной. Это идеально, когда кабель на всём протяжении проходит через различные температурные условия, например, в помещении, а затем выходит в холодный грунт.

Кабель подключается к электросети с одной стороны. Его можно сращивать и перекрещивать между собой при монтаже и использовать,необходимые по длине, отрезки. Если сопротивление достигает предела, полупроводник отключает подачу питания.

Есть разновидности саморегов, оболочки которых выполнены во взрывозащищенном исполнении для применения в опасных зонах, в пищевом исполнении — для внутреннего обогрева питьевого водопровода, с усиленной оболочкой из луженой меди для стойкости к механическим воздействиям, а также оболочки из фторполимеров для защиты от ультрафиолета.

Широко применяется в промышленности для обогрева трубопроводов различного назначения, резервуаров, емкостей, цистерн, для поддержания рабочих температур в технологических системах. А также в быту для обогрева кровель, водостоков, коммунальных трубопроводов, в тёплых полах и т.д.

Преимущества саморегулирующегося греющего кабеля:

• саморегуляция нагрева в зависимости от температуры окружающей среды;
• лёгкий монтаж — можно скрещивать между собой, сращивать и отрезать кабель нужной длины;
• риск перегрева практически отсутствует, можно заменять, вышедший из строя, участок;
• высокое КПД и значительная экономия энергии;
• срок службы от 25 лет.

• стоит дороже резистивного кабеля.

Засчёт своей технологичности саморегулирующийся нагревательный кабель дороже резистивного, но его достоинства перекрывают этот недостаток.

Как определить, какой кабель нужен?

Греющих кабелей на рынке огромное множество и, чтобы определиться с выбором нужно также учитывать следующие параметры:

Объект обогрева
Во-первых, обязательно нужно знать для бытовых объектов кабель или промышленных.
Кабели для промышленных объектов более технологичны и дорогостоящи, так как изготавливаются для применения в суровых условиях, для опасных зон с возможностью взрывов и возгораний и т.д.
В быту вам просто не понадобятся все эти характеристики изделия. Возможно, будет достаточно одной опции, например, только наличия пищевой оболочки кабеля для обогрева питьевых водопроводов внутри или внешней оболочки, устойчивой к ультрафиолету, для системы антиобледенения кровли.
А от всего этого также зависит стоимость изделия.

Цель обогрева
Очень важно знать с какой целью вы хотите использовать греющий кабель.
Будет это обогрев труб, нагрев технологических жидкостей, поддержание постоянных температур, антиобледенительная система или что-то ещё.
Саморегулирующиеся кабели бывают низкотемпературными, среднетемпературными и высокотемпературными. И если вы не планируете использовать кабель в среде с температурами 200℃ и выше, то нет смысла тратить лишние деньги и покупать высокотемпературный кабель.
Для тёплого пола вполне подойдёт резистивный кабель с постоянной температурой нагрева, а вот для системы антиобледенения и обогрева кровли и водостоков лучше использовать качественный экранированный, защищенный от ультрафиолета саморег.

Желаемая стоимость
Кабели бывают отечественных и зарубежных производителей, с экранами или без, с различными типами оболочек для различных целей, но самое главное, что практически в любой ценовой категории можно подобрать изделие, соответствующее всем исходным запросам.

Чтобы кабель работал долгое время, покупка не ударила по кошельку, были соблюдены меры пожарной и электробезопасности, лучше перед приобретением греющего кабеля всегда консультироваться с инженером или менеджером, специализирующимися на продаже изделий подобного рода.

Ищите греющий кабель для обогрева бетона при строительстве в зимнее время? Присмотритесь к греющему кабелю КДБС отечественного производства. Кабель отличного качества, сертифицирован по российским и международным стандартам.

С задачей обогрева фундамента различный строений, оснований криогенных установок в холодное время года хорошо справится саморег ELSR-FHP от немецкого концерна eltherm.

Хотите сделать крышу своего дома безопасной? Тогда греющий кабель и готовые комплекты ССТ Freezstop для вас. Эти изделия специально разработаны для систем антиобледенения и снеготаяния.

Принцип работы и как выбрать саморегулирующий греющий кабель

Кабель в разрезе

В классическом понятии кабель – устройство для транспортировки электричества или электрического сигнала из точки «А» в точку «В», однако с греющими кабелями все немного не так. Их основная задача – излучать тепло на всей своей протяженности или на определенных участках. В данный момент на рынке есть три вида греющих кабелей резистивный, зональный и саморегулирующий греющий кабели. Из этих вариантов последний – самый дорогой, но зачастую самый перспективный в плане использования практически во всех сферах.

Принцип работы

Отличие саморегулирующего кабеля от резистивного и зонального заключается в конструкции и принципе работы. Если кратко, то резистивный кабель – это длинный кипятильник, без возможности его укоротить. В этом случае проводники тока являются нагревательными элементами.

Зональный греющий кабель можно обрезать, т.к. ток в нем поставляется по параллельным жилам, между которыми намотан греющий элемент из проволоки с высоким сопротивлением. Через определенные участки эта проволока касается одной из токопроводящих жил и обеспечивает нагрев участка «зоны»

Устройство зонального греющего кабеля
[sc:img]

Саморегулирующий греющий кабель представляет собой более «умную» конструкцию. Внутри оплеток и экранов (в зависимости от модификации) находится основной элемент кабеля – две медные токопроводящие жилы, между которыми располагается . Выглядит она как обычный плотный полиэтилен, однако обладает качествами, которые выводят обогрев кабелем на принципиально новый уровень. Эта матрица – полупроводник, и она меняет свои свойства при изменении температуры.

Саморегулирующий кабель. Что внутри

Пример с теплыми полами

Допустим, вы делаете с помощью такого кабеля теплые полы. Но в разных комнатах, обычно, разная исходная температура пола, например в ванной она одна, а в прихожей – другая. Более того, в одной и той же комнате исходная температура пола может значительно различаться и если вы будете использовать резистивный или зональный кабель, то достичь баланса комфортного пола можно, но только разбивая комнаты на «холодные» и «теплые» зоны. Для этого нужно будет устанавливать дополнительные терморегуляторы и тепловые датчики… Не очень приятная перспектива, особенно с учетом тех недостатков, о которых мы напишем чуть ниже.

Обустройство теплого пола с помощью кабеля
[sc:img]

Саморегулирующий кабель позволяет исключить из схемы терморегулятор вообще. Он сам регулирует, где нужно греть сильнее, а где слабее за счет своей матрицы. Допустим, вы вошли домой с мороза и оставили свои заснеженные ботинки на полу с саморегулирующим кабелем. Так вот, участок с ботинками будет нагреваться сильнее всех остальных участков ровно до тех пор, пока не нагреет ваши ботинки до заданной температуры.

Это значительно экономит электроэнергию за счет того, что греется .

Пример с водопроводом

Использование греющего кабеля для обогрева водопровода

Чтобы в сильный мороз не замерзла вода в водопроводе, вы обмотали водопроводный вентиль греющим кабелем. Любой вентиль (водосчетчик, фильтр грубой очистки и т.д.) имеет сложную геометрическую форму, которая не позволяет кабелю касаться непосредственно металла. Если вы будете использовать именно саморегулирующий греющий кабель, то основной расход электричества будет идти на нагрев именно тех участков, которые касаются металла, т.к. там теплоотдача будет наиболее выражена. КПД кабеля при этом возрастает в несколько раз по сравнению с другими системами кабельного обогрева

Пример с обогревом кровли

При обогреве кровли от обледенения вы практически никогда не сможете угадать, в каком участке будет наиболее опасный для возникновения сосулек участок. Используя этот кабель с полупроводниковой матрицей, вы можете быть уверены, что будет согрет именно тот участок, на котором было больше всего льда/воды.

Обогрев крыши саморегулирующимся кабелем
[sc:img]

Полезный совет: если вы собираетесь использовать кабель для обогрева кровли, стоит выбрать тип, устойчивый к ультрафиолетовому излучению и нормально переносил высокую температуру, т.к. температура кровли летом поднимается до 50-60 градусов. Например, Raychem ETL-10 выдерживает температуру 65 градусов.

Преимущества

Кроме главных перечисленных, есть еще несколько «фишек», которые дополняют картину

• Кабель можно отрезать любой длины, начиная с 20 см. Это никак не повлияет на его свойства. Не будет непрогретых участков, как и участков с повышенной температурой
• При монтаже можно перекрещивать. Особенно актуально при согревании водопроводных узлов. Кабель в месте скрещивания не перегревается и не выходит из строя
• Остается работоспособным при обрыве. Если по каким-то причинам оборвется токоведущая жила внутри кабеля, то до этого места он все-равно будет греть
• В случае обогрева труб саморегулирующим кабелем, есть модификации для размещения внутри трубы, что значительно повышает КПД
• Не требует теплодатчика и терморегулятора. Подключается напрямую в розетку или к выключателю
• Простота подключения, есть специальные наборы для подключения к электричеству, внутрь трубы, заделки конца кабеля.

Недостатки

Ну куда ж без них? Основной – это конечно же цена. В зависимости от модификации она бывает в 2-3 раза дороже аналогичной мощности/длины для резистивных и зональных греющих кабелей.

Второй значительный недостаток – саморегулирующим кабелем нельзя быстро обогреть/оттаять тот или иной участок. Он просто не нагреется выше номинальной температуры. Этот кабель предназначен скорее для того, чтобы быть включенным постоянно, благо, низкое энергопотребление позволяет пережить это безболезненно для вашего кошелька

Третий недостаток, а скорее особенность этого отопительного элемента – повышенная стартовая нагрузка. Допустим на вашем кабеле маркировка 50Вт м.п. (50 Ватт на один погонный метр) – это означает, что при включении кабеля в сеть нагрузка будет составлять 80-100 Ватт на метр до тех пор, пока кабель первый раз не прогреется (1-5 минут) – эту особенность стоит учитывать при прокладке проводки соответствующего сечения.

Подключение

Некоторые модели саморегулирующих греющих кабелей имеют дополнительные оплетки и защитные экраны. Мы рассмотрим подключение кабеля с двумя изоляционными оплетками.

1. Надрезаем и снимаем первую изоляцию на длину 40 мм;
2. Под ней находится медная оплетка (земля) – скручиваем ее в жгут;
3. Под оплеткой находится внутренняя изоляция – её нужно зачистить до внутренней матрицы (она черного цвета) на длину 30 мм;
4. После этого аккуратно срезается сама матрица, оголяя токоведущие провода, на ту же длину 30мм ;
5. На провода (токоведущие и землю) надеваются термоусадочные трубки, длиной 25 мм, усаживаются феном, но чаще всего зажигалкой J;
6. Токоведущие провода после этого можно объединить еще одной термоусадочной трубкой и усадить их вместе;
7. Кабель готов к подключению.

Порядок разделки кабеля

Как видно, никакого принципиального отличия в подключении данного кабеля от обычного силового с заземлением нет. Различия есть в заделке оконцовки такого кабеля. Т.к. греющий кабель – окончательный элемент и ни к чему не подключается – его конец должен быть соответствующим образом заделан. Производители саморегулирующих греющих кабелей продают специальные комплекты для их разделки и оконцовки. Работа же сводится к следующему:

1. Зачищается первый слой изоляции на длину 20мм;
2. На медную оплетку надевается термоусадочная трубка по длине на 10 мм больше ;
3. После усадки, пока трубка не остыла, свободный конец зажимается плоскогубцами;
4. Все это после остывания намазывается слоем силиконового герметика
5. На всю эту конструкцию надевается еще одна термоусадочная трубка большего диаметра, чтобы перекрывать внутреннюю трубку на 20 мм в обе стороны
6. Усаживается феном до тех пор, пока на конце не появится выдавленный силикон.
7. Трубка загибается и зажимается плоскогубцами пока не остыла

Порядок работ по оконцовке кабеля

После таких манипуляций кабель смело может отправляться в самые опасные и мокрые места. Влага ему теперь не страшна.

Комментарии:

Статья хорошая, но этот кабель никак не предназначен для теплых полов. Разогреть его до какой-нибудь приемлемой температуры не удастся. Только для размораживания и защиты от обледенения. Больше этот кабель ни на что не годится

Дорого и непрактично. Не встречал я еще саморегулирующего кабеля, который нормально работал хотя бы 2-3 года. Со всеми возникают проблемы. В общем, сырая технология, и очень дорогая к тому же.

Оставить комментарий Отменить ответ

Кабельная продукция международного стандарта

Мегаватт Сервис – лаборатория электроизмерений

Назначение и область применения рым-болтов

Основные разновидности радиаторов отопления и их преимущества

В чем отличие домашнего роутера от геймерского

Источник: gk-rosenergo.ru