Обогрев водопровода греющим кабелем

Зимой, в период лютых морозов, собственники загородных домов рискуют остаться без водоснабжения. Ледяные пробки во внешнем водопроводе не только оставят жильцов без душа, работоспособной системы подачи воды в раковины и прочих благ цивилизации, но и станут причиной повреждения труб.

Согласитесь, перспектива малопривлекательная. Предотвратить такое развитие событий удастся, если вместе с трубами установить греющий кабель для водопровода и подключить его к электросети. Все работы вполне реально провести самостоятельно.

Мы расскажем, как устроен нагревательный элемент и опишем основные параметры его выбора. А также детально рассмотрим способы монтажа греющего кабеля и проиллюстрируем этапы работ наглядными фотографиями.

Зачем нужен греющий кабель?

Резонно возразить, что можно легко обойтись и без обогрева водопровода. Достаточно узнать уровень промерзания грунта в районе, а затем, опираясь на показатели, вырыть траншею необходимой глубины. Обычно это 1,5-1,7 м для средней полосы в зависимости от типа грунта.

Зарытые на такой глубине и утепленные трубы не замерзают, так как окружающий грунт имеет положительную температуру (предположим, +2-4°С).

Однако не все так просто. На заболоченных участках или на территориях, близких к водоемам, нередкое явление – высокий уровень грунтовых вод. Это значит, что в период половодья или таяния снегов коммуникации будут затоплены, что негативно скажется на их функциональных свойствах.

Если трубы зарывать всего на полметра, но при этом подключить электрический кабель и произвести правильную теплоизоляцию, то глубоких канав рыть не придется.

Не будем забывать и про критические зоны, наиболее подверженные воздействию холода – места ввода трубопровода в дом. Если здание построено на свайно-винтовом фундаменте, то под ним находится открытый участок трубопровода, который легче всего утеплить именно нагревающим кабелем.

Вывод: если есть техническая возможность прокладки нагревательной системы для водопровода, нужно обязательно ею воспользоваться, хотя бы ради подстраховки от промерзания.

При обращении в специализированную компанию вы можете столкнуться с некоторым разнообразием предложений. Разберемся с ассортиментом.

Конструкция и сфера применения

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

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

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

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

Главными составляющим частями греющего кабеля являются следующие элементы:

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

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

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

Разновидности нагревательного кабеля

Все нагревательные системы подразделяются на 2 большие категории: резистивные и саморегулируемые. Каждый вид имеет свою область применения.

Предположим, резистивные хороши для обогрева коротких отрезков труб небольшого сечения – до 40 мм, а для протяженных участков водопровода лучше использовать саморегулируемый кабель (по-другому – саморегулирующийся, «самрег»).

Тип #1 – резистивный

Принцип действия кабеля прост: по одной или двум жилам, находящимся в изоляционной обмотке, проходит ток, нагревающий его. Максимальная сила тока и большое сопротивление в сумме дают высокий коэффициент тепловыделения.

В продаже имеются куски резистивного кабеля определенной длины, имеющие постоянное сопротивление. В процессе функционирования они отдают одинаковое количество тепла по всей протяженности.

При монтаже системы необходимо помнить, что одножильный кабель подключается с обоих концов, как на следующей схеме:

Замкнутые отопительные контуры чаще применяют для обогрева кровельной водосточной системы или для устройства «теплого пола», но вариант, применимый к водопроводу, тоже существует.

Для внутреннего монтажа одна жила не подходит, так как укладка «петли» займет много внутреннего пространства, к тому же случайное пересечение проводов чревато перегревом.

Двухжильный кабель отличается разделением функций жил: одна отвечает за нагревание, вторая – за подачу энергии.

Двухжильные резистивные кабели используются для водопроводных систем так же активно, как и самреги. Их можно монтировать внутрь труб, используя тройники и уплотнители.

Главный плюс резистивного кабеля – невысокая стоимость. Многие отмечают надежность, длительный срок службы (до 10-15 лет), простоту монтажа.

Но есть и недостатки:

• высокая вероятность перегрева в местах пересечения или близкого расположения двух кабелей;
• фиксированная длина – нельзя ни увеличивать, ни укорачивать;
• невозможность замены перегоревшего участка – менять придется полностью;
• отсутствие регулировки мощности – она всегда одинаковая по всей длине.

Чтобы не тратиться на постоянное подключение кабеля (что нецелесообразно), устанавливают термостат с датчиками. Как только температура опускается до + 2-3°С, он в автоматическом режиме запускает нагрев, при повышении температуры до + 6-7°С энергия отключается.

Тип #2 – саморегулируемый

Этот тип кабеля является универсальным и может использоваться для различного применения: обогрева кровельных элементов и систем подачи воды, канализационных магистралей и емкостей с жидкостью.

Его особенность – самостоятельная регулировка мощности и интенсивности подачи тепла. Как только температура опускается ниже контрольной точки (предположим, +3°С), кабель начинает нагреваться без постороннего участия.

В основе принципа работы самрега лежит свойство проводника уменьшать/увеличивать силу тока в зависимости от сопротивления. При увеличении сопротивления сила тока уменьшается, что ведет за собой и уменьшение мощности.

Что происходит с кабелем в момент охлаждения? Сопротивление падает – сила тока увеличивается – начинается процесс нагревания.

Преимущество саморегулируемых моделей состоит в «зональности» работы. Кабель сам распределяет свою «рабочую силу»: тщательно прогревает остывающие участки и поддерживает оптимальную температуру там, где сильный нагрев не нужен.

Чтобы полностью автоматизировать процесс включения/выключения кабеля, можно оборудовать систему термостатом, который “привязан” к уличной температуре.

Способы монтажа на водопровод

Существует два способа монтажа греющего кабеля – наружный и внутренний. В первом случае он крепится вдоль трубы (или наматывается на нее), во втором – заводится внутрь. Оба варианта имеют активное практическое применение, поэтому рассмотрим их более пристально.

Вариант #1 – наружный

Линейный монтаж кабеля вдоль водопроводной трубы выполняется легко. Провод фиксируется с одной стороны с помощью выдерживающих высокую температуру пластиковых хомутов или стекловолоконной самоклейки.

Держатели крепят с интервалом 0,3 м. Нельзя использовать крепления из металла. Высчитать длину кабеля несложно – она равняется длине трубы, которую необходимо обогреть.

Инструкция по линейной установке:

Для труб, заглубленных в грунт, кабель располагают не строго внизу или вверху, а чуть со смещением, которое можно назвать «позиция 8 (4) часов».

Кроме линейной установки используется монтаж по спирали – кабель навивается по всей длине трубы с равномерным шагом. Плюс – максимальный контакт с поверхностью трубы, минус – увеличенный расход материала.

Навитой способ актуален для труб среднего и большого диаметра – канализационных, водосточных, но применяется и для нагревания водопроводов.

Вариант #2 – внутренний

Внутренний способ установки подходит не для всех труб, а только для водопроводов с сечением более 40 мм. В трубопроводах меньшего диаметра кабель будет частично перекрывать поток воды. Оснастить внутренним обогревом длинную трубу сложно, но для участков длиной несколько метров это один из лучших способов.

Легче всего протягивать кабель на вертикальных участках – сверху вниз. Процедура происходит с применением тройника и уплотнительной муфты, которая не дает шнуру соскальзывать.

В некоторых случаях внутренняя установка кабеля рациональнее внешней – например, для ремонта или замены элементов. Вставить и подсоединить готовую систему несложно, гораздо сложнее ее собрать.

Как правильно подготовить провода к вводу внутрь трубы, вы можете узнать из следующей инструкции.

Теплоизоляция греющих кабелей

Вне зависимости от типа кабеля, необходимо произвести утепление. Теплоизоляция монтируется поверх нагревательной системы и водопроводной трубы. Если водопровод вместе с греющим кабелем не поместить в герметичный «кокон», обогрев пойдет во все стороны, то есть большей частью в воздух.

В качестве надежных и эффективных утеплителей выступают пенополистирол или вспененный полиэтилен. Они устойчивы к влаге и создают некоторую защитную амортизацию для трубы, однако также нуждаются в защите.

По этой причине часто используют конструкцию «труба в трубе», когда водопроводные трубы, расположенные в грунте или на воздухе, вместе с утеплителем помещают внутрь еще одной трубы большего диаметра.

Какие характеристики важны для выбора?

Перед походом в магазин обязательно уточните диаметр водопроводной трубы, длину участка, который нуждается в обогреве, максимально низкую температуру воздуха (грунта) – так будет легче определиться с выбором, потому что предложений действительно много.

Итак, обращаем внимание на следующие моменты:

• наличие защитной пленки – обеспечивает заземление и делает кабель более надежным;
• тип наружной изоляции;
• температурный класс и мощность;
• компания-производитель.

Возможно, для канализационной системы и подойдет кабель с изоляцией из полиолефина, но для внутреннего монтажа в водопроводную трубу рекомендуем защиту из фторопласта. Для наружной установки сгодится фторполимер, который защитит и от влаги, и от ультрафиолета.

Среднетемпературные системы годятся для труб большего диаметра. Максимальная температура нагрева +120°С, мощность достигает 33 Вт/м.

Наиболее мощными считаются высокотемпературные системы с максимальной температурой до +190°С и удельной мощностью до 95 Вт/м. Однако их обычно в быту не применяют – это изделия для промышленного использования.

Подходящую мощность можно выбрать, ориентируясь на диаметр трубы. Например, для водопроводов с диаметром до 2,5 см подходят кабели мощностью 10 Вт/м, от 2,5 см до 4 см – 16 Вт/м, от 4 до 6 см – 24 Вт/м и т.д.

Есть несколько марок греющего кабеля, которые уже давно зарекомендовали себя только с лучшей стороны.

Известная продукция зарубежных компаний:

• Nelson;
• Lavita;
• Devi;
• Ensto;
• Raychem.

Среди российских производителей выделяется компания ССТ (Теплолюкс), выпускающая качественные изделия бытового назначения.

Источник: sovet-ingenera.com

Виды греющего провода с характеристиками

Греющий кабель для водопровода.

Обогревательные провода преобразуют электрическую энергию в тепловую за счет высокого внутреннего сопротивления. Это гибкие изделия, которые можно уложить на поверхности любой конфигурации. Провод имеет минимум 2 слоя надежной изоляции, защищающей от вредного внешнего воздействия. Конструкция может включать фольгированный экран или медную оплетку, предотвращающие короткое замыкание, нейтрализующие магнитное поле.

Производится 2 вида нагревательных проводов – резистивные и саморегулирующиеся. Действие первых основано на способности металлов нагреваться, когда по ним проходит электричество. В саморегулирующихся конструкциях тепло выделяет специальная матрица, а проводники остаются холодными.

Основная характеристика всех греющих кабелей – мощность электроэнергии, которую они потребляют на 1 пог. м. Для размещения обогревающего изделия внутри трубопровода хватает 10 Вт/м. Наружная установка предполагает повышение удельной мощности от 20 Вт/м и больше.

При выборе греющего провода учитывают и другие характеристики, в числе которых:

• Максимально допустимая длина линии с учетом ответвлений. На параметры оказывают прямое влияние толщина, удельное сопротивление проводника, количество жил. Если превысить допустимую длину, может выйти из строя вся обогревательная система.
• Предельная рабочая температура – характеризует способность изделия поддерживать ее длительное время. Производится 3 линейки, каждая из которых рассчитана на эксплуатацию в соответствующих условиях.
• Максимально допустимая температура в отключенном состоянии.

Выпускаются обогревательные кабели круглого и плоского сечения. Последние больше подходят для наружного размещения. Продаются в комплекте с проводом для коммутации с рабочей частью. Для экономного расхода электроэнергии применяют термодатчик с автоматом управления. Саморегулирующиеся варианты используются с компактным терморегулятором, который устанавливается на подводящей проводке.

Резистивный – плюсы и минусы

Резистивный греющий кабель.

Для резистивного кабеля характерны простота конструкции и невысокая цена.

Выпускают 3 вида изделий:

• одножильные;
• двухжильные;
• зональные.

Производятся с заранее заданными характеристиками – длина и мощность. Особенность – в одинаковом прогревании по всей протяженности. Укорачивать нельзя, следует использовать весь провод, даже если размер больше требуемого. При обрезке увеличивается сопротивление. Это приводит к повышению температуры нагрева, как следствие – плавится изоляция, система ломается.

Монтаж требует предельной аккуратности – если повредить кабель на каком-то участке, придется менять всю систему. Исключение составляют зональные конструкции с параллельным подключением нагревателей. Резистивные изделия невозможно использовать для прокладки внутри трубопровода – мешает оголовок датчика температуры. Он должен находиться рядом с кабелем, поэтому наружный монтаж тоже не слишком удобный. Преимущество – в сравнительно низкой цене по сравнению с саморегулирующимся проводом.

Одножильный

Самая простая конструкция из немногих элементов включает:

• нагревательную металлическую жилу;
• внутреннюю изоляцию;
• медную экранирующую оплетку;
• внешний изолятор.

Максимально нагревается до +65°С. Для обогрева трубопроводов неудобен: к источнику тока необходимо подсоединить оба противоположных конца, которые иногда находятся на большом расстоянии.

Двухжильный

Отличие от одножильного изделия не только в количестве проводников, но и в самой конструкции:

• 2 нагревательные жилы находятся каждая в своей изоляции;
• третья дренажная расположена рядом с ними (голая);
• все жилы охватывает фольгированный экран;
• для внешней защиты служит термостойкая изоляция.

Изделия одножильные и двухжильные обеспечивают одинаковый прогрев по всей длине.

Зональный

Этот вид резистивного кабеля имеет независимые секции обогрева. Это обеспечивается особенностями конструкции. Проводник состоит из 2 жил с изоляцией, поверх которой смонтирована нагревательная спираль. Через равное расстояние она поочередно соединяется посредством контактных окон с токопроводящими жилами. Образуются параллельные независимые зоны обогрева с максимальной длиной 2 м.

Такая система имеет преимущества по сравнению с предыдущими. У нее стабильная мощность, независящая от внешней температуры. Но главное превосходство – возможность резать кабель в зависимости от требуемой длины в месте расположения зонного контакта. Часть провода – концевой участок до первого контакта – можно использовать для подключения к источнику питания.

Саморегулирующийся – плюсы и минусы

Принцип работы саморегулирующегося кабеля отличается от резистивных.

Это заложено в самой конструкции, которая состоит из таких элементов:

• 2 медные жилы в термопластичной матрице;
• 2 слоя внутренней изоляции;
• медная оплетка;
• внешняя изоляция.

Особенности устройства оборачиваются преимуществами, среди которых:

• Универсальное применение. Используют для подогрева трубопроводов изнутри и снаружи, а также резервуаров, крыш.
• Экономичное энергопотребление. Саморегуляция устроена так, что на участке с минимальной температурой нагрев самый большой, теплые отрезки потребляют меньше тока.
• Удобный монтаж. Провод можно разрезать по специальной маркировке, удлинять, не опасаясь потери функциональности. Не боится перехлестов.
• Перегрев или холодные зоны отсутствуют. Длина не оказывает влияния на теплоотдачу.

Недостаток только в высокой стоимости – самый дешевый самогреющийся кабель в 2 раза дороже резистивного. Но зато у него продолжительная эксплуатация – до 10 лет.

Принцип работы саморегулирующегося кабеля

Терморегулировка осуществляется полимерной матрицей, включающей углерод. Под его воздействием возникают токопроводящие связи различной силы в зависимости от температуры. При подключении изделия через проводники и углеродные контакты проходит ток, который нагревает матрицу. От повышения температуры увеличивается расстояние между ее графитовыми составляющими, что приводит к увеличению сопротивления. Сила тока падает, происходит охлаждение. Таким способом осуществляется непрерывная терморегуляция нагревающего кабеля.

Техника подключения кабеля для обогрева труб

Для всех видов греющих изделий в процессе монтажа необходимо заизолировать конец, соединить его с проводами подключения. Чтобы выполнить эти работы, понадобится небольшой комплект инструментов и материалов. Используются нож, пассатижи, бокорез и фен для строительных работ.

Подготовка кабеля к подключению.

В набор материалов входят различные по длине и диаметру изоляционные трубки и гильзы, которые используются в качестве клемм. Изоляционный материал особый, термоусадочный, с нанесенным внутри слоем клея, что способствует повышению качества защиты соединения. Для изоляции конца кабеля можно приобрести готовую к применению заглушку вместо термоусадочной трубки.

Установка концевой муфты выполняется в такой последовательности:

• срезают 2 см внешней изоляции;
• снимают оплетку;
• надевают муфту и прогревают феном;
• зажимают пассатижами.

Если работают с саморегулирующимся изделием, один провод отрезают вместе с матрицей короче на 10 мм, чтобы получилось 2 разных по длине жилы. Вместо дорогой заглушки можно использовать термоусадочную трубку. Ее надевают на подготовленные провода, прогревают феном, заливают клеем из термопистолета. Для надежности можно обмотать изолентой.

Во многом похожа процедура соединения 2 отрезков или подключения питающих проводов. Пошаговая инструкция несложная:

• Ножом разрезают общую изоляцию, освобождают жилы. Одну из них укорачивают, чтобы получилась лесенка. Подобное делают с другим куском.
• Зачищают концы проводов, на каждый надевают термоусадочную трубку. На один из проводников – общую длинную.
• Зачищенные концы вставляют в гильзы, зажимают. Начинают с более короткого провода. С другой стороны заводят жилы второго кабеля, обжимают. Убеждаются в прочности соединения, потянув в разные стороны.
• Натягивают малые термотрубки, обдувают феном, прижимают. Такую же операцию проделывают с общей термоизоляционной муфтой.

Видео: как подключить греющий кабель

В монтаже существуют нюансы. В частности, на кабеле имеется оплетка, и многие не знают, что с ней делать. Она служит для заземления, которое следует выполнить по всем правилам или отказаться от него. Есть несколько вариантов, как поступить в этом случае, и каждый требует своего подхода. После просмотра видеоматериала станет ясно, как подключить греющий кабель, на какие моменты обратить особое внимание.

Как установить и подключить резистивный провод своими руками

Для монтажа чаще выбирают линейный способ, при котором провод размещается и фиксируется снаружи трубы. Если она пластиковая, то материал низкой теплопроводности – получить хороший обогрев возможно, соблюдая в точности технологию. Высокая теплоотдача получается с использованием специальных труб с заглубленным каналом под обогревательный провод.

Линейное крепление нагревательного элемента осуществляется в такой последовательности:

• Снизу по всей длине полимерного трубопровода наклеивают алюминиевую фольгу полосой – это повышает теплоотдачу. С металлическими трубами проделывать подобное нет необходимости. Их очищают от ржавчины и всего, способного повредить изоляцию.
• Протягивают провод. Через каждых 30 см его приматывают клейкой лентой. Если мощности одного провода недостаточно, прокладывают 2 или больше параллельно, но с промежутком между ними.
• Сверху вдоль трубопровода наклеивается алюминиевая лента. Стараются обеспечить плотный контакт кабеля и трубы. Провода термодатчика и он сам прикрепляются отдельно поперечными лентами.
• Дополнительно электрокабель фиксируют пластиковыми хомутами, если не предусмотрена плотная наружная теплоизоляция. Они в случае отслаивания алюминиевой фольги будут удерживать провода.
• По завершении монтажа устанавливают теплоизолятор, стягивают хомутами.

Второй способ установки греющего кабеля для водопровода – спиральный. Его применение увеличивает нагрев на всем протяжении или в особо опасных местах ввода в дом, расположения кранов. Провод укладывают аккуратно, без резкого изгибания.

Спиральный способ установки греющего кабеля.

Работа выполняется в таком порядке:

• пластиковую трубу обматывают по всей длине металлизированным скотчем;
• спиралью наматывают электрокабель;
• закрепляют клейкой лентой на всем протяжении;
• хомутами фиксируют термодатчик и его провода;
• устанавливают утеплитель, закрепляют стяжками.

Спиральную намотку электрокабеля удобнее сначала сделать свободной, с провисанием, затем постепенно виток за витком подтягивать, добиваясь плотного контакта с трубой. Одновременно проводят фиксацию провода. Расстояние между витками – 4-5 см. На входе коммуникаций в дом, в местах установки запорной арматуры наматывают более плотно.

Существует тонкость в установке термодатчика – его изолируют от электрокабеля, а от трубы не нужно. Терморегулятор монтируют в помещении рядом с электрощитом или в нем, если прибор со специальным креплением. Подключают к сети через автомат мощностью 6 А. Желательно установить УЗО ближайшего большего номинала с током утечки 30 мА. Кабель и датчик подключают согласно схеме на терморегуляторе.

Монтаж саморегулирующегося кабеля

Изделия продаются метрами, когда от бухты отрезают необходимый кусок, или комплектом нужной длины. Во втором случае электрокабель имеет все для монтажа , в т. ч. муфты для установки внутри трубопровода. Полипропиленовые трубы укрывают фольгой, чтобы добиться равномерного распределения тепла.

Монтаж внутрь трубы.

Используется линейный и спиральный способы укладки, причем для внутреннего монтажа подходит только первый. Термодатчик не используется, но можно применить малогабаритный терморегулятор, который устанавливают на питающем холодном проводе. Кабель снаружи при линейной укладке располагают под трубой снизу, немного сместив в сторону. Тогда патрубок защитит его при подвижке грунта. Укладка любым способом снаружи не отличается от технологии, применяемой с резистентным нагревателем.

Обязательно выполняют тщательное утепление трубопроводов. Используют пенопластовые скорлупы, минеральную вату, вспененные теплоизоляторы. Это предохранит от рассеивания тепла наружу.

Источник: https://vodasovet.ru/vodoprovod/podklyuchenie-greyushhego-kabelya-svoimi-rukami

Источник: zen.yandex.ru

В каких случаях применяется обогрев водопровода?

Идеально спроектированная система водоснабжения, уложенная ниже глубины промерзания грунта и утепленная теплоизоляцией, не нуждается в обогреве. Согласно СНиП 2.04.02-84 трубопровод должен быть уложен ниже глубины промерзания на 0.5м.

При залегании трубопровода в грунте выше отметки 1,8-2,0 м для средней полосы России (для различных районов России глубина промерзания варьируется) водопровод нуждается в обогреве.

Даже в случае кратковременного промерзания грунта возможно образование ледяных пробок или сужения просвета трубы, что в дальнейшем может привести к разрушению трубопровода. Данная проблема особенно трудно устраняется, если замерзание произошло на участке подземного трубопровода — отсутствует возможность отогреть трубу обычными способами: при помощи горячей воды или строительного фена.

Участки водопровода, требующие обогрева

• Водопровод, проложенный выше глубины промерзания — в некоторых случаях укладка трубопровода ниже глубины промерзания невозможна из-за наличия подземных препятствий: каменистых участков под землей, особо прочного грунта либо наличием бетонных участков.
• Незащищенные участки водопровода в районе подвода к зданию, а также организованные на участке внешние точки: садовые колонки, внешние водопроводные краны и т.д.
• Участки водопровода, расположенные в технологических колодцах при отсутствии их должного утепления, например, с неутепленной крышкой и т.д.

Во всех этих случаях, если участок трубопровода находится выше уровня промерзания грунта, для его безопасной эксплуатации необходимо его утепление и обогрев греющим кабелем. При этом срок службы обогреваемого водопровода гораздо больше ввиду отсутствия влияния на него разрушительных факторов.

Саморегулирующийся греющий кабель для водопровода

Подробное устройство и принцип работы саморегулирующегося нагревательного кабеля мы приводим в отдельном разделе. Остановимся на основных преимуществах.

Преимущества саморегулирующегося кабеля

• Возможность разрезать кабель в любом месте, изготавливая секции нужной длины прямо на месте монтажа.
• Экономичность системы – способность локального изменения мощности тепловыделения на участке обогрева.
• Простота монтажа.
• Кабель не боится локального перегрева даже при монтаже внахлест.
• Не требует обязательного применения терморегуляторов и датчиков температуры в отличие от резистивного кабеля, хотя их использование с саморегулирующимся кабелем приводит к более экономичному использованию системы обогрева.

Саморегулирующийся обогревающий кабель может укладываться как на трубу (под теплоизоляцией), так и в самой трубе (применимо для труб небольшого диаметра до 40мм).

Обычно под теплоизоляцией для трубопроводов небольшого диаметра используется кабель мощностью 16-30 Вт/м без защитного экрана (оплетки) для пластиковых трубопроводов и с защитным экраном для трубопроводов из металла. Мощность греющего кабеля зависит от диаметра трубопровода, минимальной температуры окружающей среды и толщины теплоизоляции. По этим данным выполняется теплотехнический расчет трубопровода.

Расчет мощности можно произвести по таблице, в которой указан диаметр трубопровода (мм), толщина теплоизоляции (мм) и ΔТ, °С — разница между требуемой температурой (для трубопровода это +5°С) и минимальной температурой окружающей среды.

Типовые расчеты теплопотерь с поверхности трубопровода

Рассчетные теплопотери, Qv, Вт/м (при коэффициенте теплопроводности теплоизоляции 0,05 Вт/м (м’ °С) – соответствует утеплителю типа минеральная вата.

Данная таблица применима как для обогрева снаружи, так и для обогрева внутри трубы.

Например: Трубопровод диаметром 159мм, утепленный теплоизоляцией толщиной 50мм, при минимальной температуре окружающей среды -25°С и необходимой температуре +5°С получаем разницу 30°С, по таблице данное значение мощности тепловых потерь составит 18,82 Вт/м. Мощность выбранного кабеля должна быть не меньше найденной мощности тепловых потерь.

Мощности кабеля традиционно нормируются 10/16/24/30/40 Вт/м. Таким образом, для обогрева данного в примере трубопровода подойдет кабель мощностью 24 Вт/м. Длина секции кабеля зависит от длины трубопровода и наличия дополнительных обогреваемых элементов (поворотов, тройников, запорной арматуры и т.д.).

Чаще всего бытовые трубопроводы обогреваются кабелем в одну нитку. В некоторых случаях применяется спиральная намотка кабеля на трубу либо обогрев в 2 и более ниток (характерно для трубопроводов большого диаметра).

Резистивный кабель для обогрева трубопровода

Кабель постоянной мощности (резистивный) имеет определенную мощность и не обладает способностью саморегуляции. Функцию терморегуляции выполняют датчик температуры, расположенный на поверхности трубопровода и терморегулятор, подключенный к системе обогрева. Чаще всего резистивный кабель применяется для промышленного обогрева.

Данный кабель продается только в готовых секциях определенной длины и изменять длину секции строго запрещено (кабель просто перестанет работать). Для бытового обогрева существуют также готовые секции, имеющие терморегулятор (биметаллический термостат), расположенный на конце кабельной секции. При температуре ниже +3°С он включает нагревательную секцию и выключает при достижении температуры +10°С.

Преимуществам резистивного кабеля

• Поддержание высоких температурных характеристик обогреваемых трубопроводов и объектов.
• Разогрев продуктов в трубопроводах и стартовый предпусковой разогрев.
• Высокое удельное тепловыделение.
• Постоянная мощность обогрева независимо от изменения температуры, что широко применяется для систем разогрева объектов.
• Стабильные характеристики на протяжении всего срока эксплуатации.
• Низкая цена.

Недостатки резистивного кабеля

• Кабель боится локального перегрева.
• Сложность управления системой.
• Фиксированная длина секции создает сложности при монтаже.

Каким образом можно отогреть замерзшую трубу, расположенную под землей?

Бывают такие ситуации, когда от замерзания водопровод уберечь не удалось, например, при резком и длительном понижении температуры окружающей среды.

В этом случае необходимо в кратчайшие сроки отогреть замерзшую трубу.

1. При наличии греющего кабеля, установленного на трубопровод, но не включенного в сеть (например, забыли включить или неисправен терморегулятор) задача отогрева замерзшего трубопровода будет существенно облегчена.

   Для этого необходимо проверить все основные параметры и узлы системы обогрева:

   • Питание – проверить наличие напряжения питания в системе обогрева.
   • Нагревательный кабель – измерить сопротивление между нагревательными жилами в случае использования резистивного кабеля. Оно должно соответствовать паспортному значению на данную нагревательную секцию.
   • Терморегулятор (при наличии) – проверить его работоспособность.

   В случае использования саморегулирующегося кабеля рекомендуется также измерить сопротивление между токоведущими жилами. Хотя этот параметр не нормируется, но по результатам измерения можно качественно оценить работоспособность саморегулирующегося кабеля. Сопротивление между токоведущими жилами саморегулирующегося кабеля зависит от мощности кабеля, его длины и температуры поверхности кабеля. Чем больше мощность кабеля, его длина и меньше температура поверхности кабеля (например, кабель холодный), тем меньше его сопротивление. Для рабочего саморегулирующегося кабеля в холодном состоянии в зависимости от его длины и мощности сопротивление может варьироваться от 4 Ом до 1000 Ом. Если сопротивление кабеля показывает от 5-6кОм и более, то скорее всего такой кабель не рабочий и греть не будет.

   Если система обогрева успешно прошла проверку, то можно ее включить в работу. Рекомендуется также открыть кран, чтобы обеспечить движение воды во время разогрева трубопровода.

   Внимание! Процесс отогрева трубопровода в данном случае может занять некоторое время (от нескольких часов до нескольких суток в зависимости от степени замерзания трубопровода), т.к. мощность системы обогрева небольшая и предназначена лишь для защиты от замерзания.

2. При отсутствии греющего кабеля на трубопроводе задача усложняется, а в некоторых случаях не возможна.

   При наличии замерзшего участка между технологическими колодцами или между скважиной и вводом в дом можно попробовать отогреть трубу с помощью низковольтного мощного источника питания, например, с помощью сварочного аппарата. Данный метод применим только для металлических трубопроводов. Выход современных сварочных аппаратов имеет напряжение 60-80В, что можно считать условно безопасным для человека. Клеммы сварочного аппарата подключаются между предполагаемым участком замерзания трубопровода (например, один конец в доме, другой в – технологическом колодце), и на сварочный аппарат подается питание на 20-40сек. При этом ток будет протекать по трубе, нагревая ее. Водопроводный кран при этом должен быть открыт для движения воды. При работе со сварочным аппаратом необходимо соблюдать технику безопасности.

   Для пластиковых и полипропиленовых труб данный метод разогрева не подойдет.

Источник: obogrev-kabel.ru

Что такое и зачем нужен греющий кабель

Принцип работы любого греющего кабеля довольно прост и ничем не отличается от всех электронагревательных приборов. Технология основана на сопротивлении материалов прохождению электрического тока – чем оно выше, тем больше тепла выделяется на нагревательном элементе. Греющий кабель подключается к сети переменного напряжения 220 В и выделяет тепло при прохождении по нему переменного электрического тока.

Практически все устройства имеют ручную или автоматическую регулировку, позволяющую изменять температуру нагрева их жилы (матрицы). В быту широко известны электрокабельные системы для подогрева под названием теплые полы, в которых зигзагообразный провод в виде мата на сетке укладывается под стяжку или плитку.

Аналогичное устройство с более высокой защитой от влаги имеет и нагревательный кабель для наружных трубопроводов, чаще всего применяемый в следующих бытовых целях:

Обогрев водопровода

При заборе воды из скважины или колодца чаще всего используют трубы ПНД (полиэтилена низкого давления), которые поступают от источника в дом через фундамент, при этом их закапывают под землей на расстояние от поверхности ниже глубины промерзания грунта.

В соответствии со строительными нормативами, расстояние от поверхности грунта до точки залегания водопровода должна быть на 0,5 м больше глубины промерзания, в некоторых случаях расчетный показатель достигает 2,5 метра. В реальных условиях при использовании стандартного кессонного колодца высотой 2 м, из которого на полметра выходит обсадная труба, средняя глубина залегания водопроводной трубы составляет 1,5 м, что не всегда достаточно для ее защиты от промерзания.

При этом использование тепловой изоляции трубопровода строительными материалами по всей длине может быть неэффективным, ведь изоляция не нагревает рабочую среду, а лишь увеличивает время ее замерзания.

В этом случае использование электрокабеля для нагрева воды внутри или на поверхности труб гарантированно защитит линию от промерзания, при этом можно уменьшить глубину залегания водопровода под землей и сделать водоснабжение незамерзаемым.

Рис. 2 Применение нагревающего кабеля на крышах и в водостоках

Обогрев устья скважины и ввода трубы в дом

При расположении скважины в кессонной яме актуальна проблема замерзания наружного трубопровода в зоне оголовка, а также оборудования и поверхностной насосной станции при ее применении. Если использовать электрокабель, погруженный на небольшую глубину в напорную трубу или в один из отрезков водопровода, расположенный на поверхности, проблема промерзания труб в кессонной камере легко решаема.

Не каждый дом имеет ленточный фундамент, расположенный ниже уровня земли. Например, современные дачные дома из блоков или СИП панелей располагают на сваях выше уровня земли. Поэтому открытые точки входа в дом водопроводных труб нуждаются в утеплении, для обеспечения которого используют строительные материалы или электрический кабель.

Прогрев канализационной трубы

Если водопроводную трубу для борьбы с промерзанием можно опустить глубоко под землю, канализационные трубы, выходящие из дома, технологически должны находиться чуть ближе к поверхности. Связано это с тем, что для нормальной работы канализации необходимо соблюдать уклон, зависящий от диаметра труб. При стандартных размерах в 110 мм уровень трубопровода должен понижаться на 20 мм на погонный метр.

Понятно, что если канализационный септик расположен на большом расстоянии, примеру 50 м от дома, то уклон составит 1 метр. Также следует учитывать, канализационные трубы должны заходить в верхнюю точку септика, и если точка входа расположена на большой глубине, собрать технически работоспособную конструкцию будет очень сложно. Поэтому важно обеспечить тепловую изоляцию канализационных труб, а еще лучше их обогрев  в самой верхней точке на выходе из дома.

Рис. 3 Обогрев подсоединением кабеля к водопроводному отводу

Обогрев кабелем ливневой системы

В холодное время года резкие перепады температур вызывают таяние снега на крышах с периодическим замерзанием воды – в результате льдом забиваются водосточные трубы, а по периметру водостоков образуются сосульки. Нагревательный кабель можно использовать для борьбы с замерзанием, прокладывая его поверхности или внутри водосточных труб, а также опуская в ливневую канализацию.

Следует отметить, что помимо размещения в трубопроводных магистралях, выпускаются специальные модификации кабелей, предназначенные для растапливания льда и снега на крышах.

Обогрев поверхностных трубопроводов и арматуры

При устройстве кессонных ям часто выводят наружу трубу с запорным краном для использования воды в хозяйственных целях на приусадебном участке, обычно в теплое время к ней подключают шланг для полива огорода. Иногда бурят абиссинскую скважину и для забора воды используют не поверхностную насосную станцию, а ручной насос, через который откачивают воду, прилагая физические усилия.

Во всех этих случаях, используя поверхностное водозаборное оборудование при отрицательных температурах, можно обогревать его электрокабелем, подключенным к сети переменного тока, который монтируют на внешней поверхности.

Рис. 4. Как укладывают кабель для обогрева газовых газгольдеров

Обогрев кабелем газовых резервуаров

При автономном газоснабжении многие хозяева устанавливают газовые баллоны снаружи дома, которые для нормальной работы должны находиться в тепле. В зимнее время их удобно подогревать двужильным электрокабелем, используемым для работы в трубопроводных системах – в отличие от одножильной петли для теплых полов его намного проще монтировать. Известно, что многие передвижные газгольдеры на прицепах оснащаются подобной системой подогрева газовой емкости от производителя.

Обогрев кабелем грунта

Технологию могут использовать садоводы при разведении растений в парниках, теплицах и подвальных подземных помещениях в случаях, когда наружные морозы могут повредить урожай. В этом случае нагревательный кабель защищает корневую систему растений от поражения и прогревает воздух в зоне своего расположения.

Тепловые системы

При отоплении индивидуальных домов жидким или газообразным топливом можно использовать теплый электрокабель в качестве дополнительного источника тепла для прогрева теплоносителя. Его можно разместить в трубопроводной системе отопления и включать в ночное время по сниженным тарифам электропотребления – это поможет сэкономить финансовые средства и уменьшит промежуток между циклами заправки газгольдеров газом или поставками жидкого топлива.

Аналогичным образом можно повышать температуру воды в системах горячего водоснабжения. На строительном рынке имеются в продаже модификации подогревающих электрокабелей для работы в среде с горячим теплоносителем.

Рис. 5 Обогрев кабелем наружной запорной арматуры

Как работает система обогрева с греющим кабелем

Обогрев трубопроводов греющим кабелем, который подключается к электрической сети переменного тока 220 В, производят двумя основными методами:

1. Кабель располагают снаружи трубы. Данным методом утепляют уже проложенную магистраль или канализационные трубы, при этом провод плотно прилегает к наружной поверхности трубы. На строительном рынке реализуются трубы с готовым каналом для размещения нагревательного кабеля – это позволяет сократить тепловые потери, также для экономии электроэнергии используют дополнительное утепление подземных трубопроводов скорлупой из пенопласта (пеноплекса) или полиуретана.

Электрический кабель прокладывают вдоль трубопровода, для повышения температуры нагрева по всей длине или в ответственных узлах применяют спиральную намотку.
Рис. 6 Схема обогрева скважинного водопровода

2. Подогрев внутри труб. Основным недостатком наружного утепления электрокабелем является низкая эффективность – большая часть тепла уходит в окружающую среду и приходится дополнительно монтировать утеплитель, что приводит к удорожанию работ.

Поэтому в водопроводных линиях лучше прокладывать нагревательный кабель внутри труб – это относится к водопроводным магистралям. В канализационной же системе нахождение внутри посторонних предметов может вызвать засор.

Размещенные провода внутри труб невыгодно прокладывать по всей длине – кабель довольно дорог и увеличит гидравлические потери, снижая полезное сечение трубопровода. Поэтому рациональнее устанавливать его в зоне скважинного оголовка перед подающим воду в дом водопроводом и напорной трубой. В этом случае теплая вода предотвратит замерзание в скважине, автоматических приборах и поверхностной насосной станции, также подогретая вода будет поступать в водопровод, идущий к дому.

Главная трудность при внутренней установке электрокабеля в трубопроводе – подобрать способ монтажа и герметичный фитинг для его стыковки с трубой при погружении провода.

Виды и характеристики нагревательного кабеля

Все водные нагревательные кабели делят на две большие группы: резистивные и саморегулирующиеся, последние появились на рынке относительно недавно и имеют ряд существенных отличий от традиционных устройств.

Все типы кабелей оснащены системой регулировки температуры оболочки в зависимости от температуры нагреваемой среды – при ее повышении происходит уменьшение проходящего по цепи тока, что позволяет сэкономить потребляемую электроэнергию и установить необходимый тепловой режим.

Основной характеристикой всех электронагревательных кабелей является мощность потребляемой электроэнергии на погонный метр, от которой зависит максимальная температура нагревания его оболочки.

Рис. 7 Устройство одножильного кабеля разных видов

Устройство греющего кабеля

Все виды электрических кабелей имеет устройство, основными компонентами которого являются:

• Токоподводящие провода и вилка. Нагревательный элемент подключают к кабелю питания, который идет от дома, поэтому для подачи на него электричества рабочую жилу соединяют с электрокабелем специальными методами, обеспечивающими надежную герметизацию стыка.
• Нагревательный элемент. В устройстве резистивного принципа действия нагрев производится за счет высокого сопротивления проходящей внутри жилы, в саморегулирующихся модификациях температура повышается у пластиковой матрицы, расположенной между двумя токоведущими проводниками.
• Изоляция. Защита оголенных электрических проводов от водной среды, в которой находится электрокабель, является основной задачей при его изготовлении, поэтому все устройства имеют как минимум два слоя внутренней изоляции.
  Также при ее изготовлении для снижения тепловых потерь стремятся использовать синтетические материалы с наилучшей теплопроводностью. Следует отметить, что существуют два основных варианта изоляции: для размещения внутри и снаружи водопровода, в первом случае используют пищевой наружный пластик.

Рис. 8 Кабель зонально-резистивный для крыш – конструкция

• Экран и заземляющий провод. Экранирующая оплетка применяется во всех высококачественных кабельных изделиях, она выполняет не только защитные функции от помех, но и дополнительно увеличивает безопасность использования кабеля, решая задачи заземляющего провода. Дело в том, что при подключении экранирующую оплетку заземляют или подсоединяют к нулевому проводу, и в случае повреждения кабеля токоведущие жилы с большой вероятностью станут контактировать с экраном и автомат отключит подачу питания.
• Термодатчик. Если бы нагревательные кабели не имели обратной связи, позволяющей регулировать проходящий по ним ток и соответственно температуру нагрева в зависимости от состояния среды, в которую они погружены, их работа стала бы неэффективной и привела к повышенному расходу электроэнергии. К тому же физические параметры обогреваемой водосодержащей среды вышли бы за рамки допустимых норм – это все привело бы к невозможности использовать кабель по своему прямому назначению.
  Поэтому все нагревательные кабели оснащаются датчиками, позволяющими автоматически изменять силу тока в зависимости от температуры среды в месте их расположения, в саморегулирующих модификациях изменение температуры связано с проводимостью межпроводниковой матрицы.

Рис. 9 Резистивные двужильные обогреватели для труб – устройство

Резистивный греющий кабель

Резистивный кабель изготавливают в одножильном и двужильном вариантах, первый вид должен подключаться в двух точках и широко применяется в модификациях для теплых полов, где провод образует извилистый зигзагообразный нагревательный контур и возвращается назад в исходную точку.

Такой вариант слишком неудобен для размещения на трубопроводах, поэтому в системах обогрева труб используется двужильная конструкция, то есть нагревательный контур проходит и возвращается назад внутри провода.

Нагревательная жила резистивного кабеля должна иметь высокое сопротивление электрическому току, поэтому ее делают из хромоникелевого сплава, обладающего нужными характеристиками. Соединение питающих проводов с оплеткой и нагревательной жилой производят в закрытой герметичной соединительной муфте, запитываемые проводники подключают к блоку автоматической регулировки, от которого отходит двухпроводной термодатчик.

Отличительные особенности резисторных нагревателей:

• Чуть меньшая стоимость по сравнению с основными конкурентами – саморегулирующимися электрокабелями.
• Резистивный кабель поставляется в комплекте с терморегулятором, система рассчитана на работу только с этим изделием, имеющим рассчитанное сопротивление электрическому току – нельзя обрезать, удлинять или укорачивать провод.
• При установке обязательно наличие термодатчика, который следует располагать в зоне нахождения кабеля – это усложняет его наружный монтаж и делает невозможным использование внутри трубопроводов из-за мешающего оголовка датчика температуры.
• При повреждении и разрыве провода в любой точке он подлежит полной замене. Исключение составляют специально разработанные резистивные нагревательные кабели для борьбы с обледенением крыш и водостоков. В их конструкции токоведущие проводники соединяются проходящей внутри нагревательной спиралью во многих точках, поэтому нагреватель можно удлинять или укорачивать по желанию пользователя.
• Минимальная мощность большинства резистивных устройств составляет 10 Вт на погонный метр (можно встретить модификации с мощностью 8 Вт) максимальное значение может достигать 60 Вт в зонально-резистивных модификациях для борьбы с обледенением крыш.

Рис.10 Саморегулирующийся греющий кабель – принцип действия

Саморегулируемый греющий кабель

В настоящее время саморегулируемые греющие кабели практически вытеснили резистивных конкурентов из сферы обогрева труб благодаря своей простой конструкции и удобству подключения. Конструктивно кабель выполнен в виде двух токопроводящих жил, между которыми размещена термозависимая матрица с мелкодисперсионным графитовым порошком в составе.

В холодном состоянии через микрографитовые контакты от одного провода к другому проходит электрический ток, нагревающий поверхность матрицы, и соответственно провод прогревает окружающую среду. При повышении наружной температуры нагрев матрицы еще более возрастает, ее материал увеличивается в объеме в результате термического расширения – это приводит к увеличению расстояния между токопроводящими графитовыми зернами. Возрастает сопротивление электрической цепи, падает ток и мощность нагрева, кабель охлаждается – таким образом происходит саморегулирование температуры.

Саморегулирующийся греющий кабель имеет следующие особенности:

• Универсальность. Саморегулирующие кабели можно использовать для нагрева трубопроводов внутри и на наружной поверхности, крыш и ливневых водостоков, в трубах отопительных систем и на различных резервуарах.
• Экономичность. В отличие от резистивного кабеля, саморегулирующий сильнее всего нагревается в точке с наименьшей температурой, при этом на теплых участках потребление тока минимально.
• Удобство монтажа. Кабель представляет собой два параллельных отрезка провода с нагревательной матрицей между ними, при установке саморегулируемых нагревателей их можно укорачивать или удлинять на существенное расстояние.

Рис. 11 Устройство саморегулирующегося кабеля

Мощность греющего кабеля для водопровода

Точно определить, сколько мощности требуется для эффективной работы резистивного или саморегулирующегося нагревательного кабеля, пользователю даже с инженерным образованием довольно сложно – расчетные формулы слишком громоздки и подсчет занимает длительное время. Задача по силам только квалифицированным специалистам, a ее решение в быту осуществлено производителями и реализаторами нагревательной электрокабельной продукции.

Опытным путем установлено, что для обогрева трубопроводов достаточно электрокабеля с мощностью 10 Вт на погонный метр при использовании скорлупы 50 мм из пенопластового или пеноплексового утеплителя и диаметре труб не более 50 мм, температура окружающей среды при этом не должна опускаться ниже -30º С.

Для бытовых водопроводов из ПНД стандартным диаметром один или полтора дюйма, оптимальная толщина оболочки утеплителя составляет 30 мм, при использовании канализации понадобится кабель более высокой мощности около 20 Вт на метр или спиральная намотка, при толщине утеплителя 50 мм.

Для наружного обогрева мощность нагревательного кабеля линейно связана с окружающей температурой и состоянием обогреваемых элементов, для трубопроводов ее среднее значение около 20 Вт на погонный метр, на крышах и в водосточных трубах используются мощные резистивные электрокабели до 60 Вт на погонный метр.

Рис. 12 Схема подключения одножильного и двужильного кабелей

Схема и подключение к сети греющего кабеля

Любой греющий кабель подключают к терморегулирующему блоку, на котором обозначены контакты для подсоединения термодатчика, нагревателя и внешней электрической сети, при отсутствии обозначений на корпусе всегда можно воспользоваться инструкцией по подключению.

Процедура соединения кабеля с коробкой не представляет особых сложностей, задачу облегчает знание цветовой маркировки: синий и коричневый провода подключают к электрической сети, желто-зеленый провод – к нулевой или заземляющей шине.

Основные способы и виды прокладки

Решая, как правильно уложить кабель в трубопроводной магистрали, исходят из ее назначения, места расположения, наличия дополнительного утепления, мощности обогревателя. При укладке используют линейный и спиральный монтаж, а кабель размещают внутри или на наружных участках водопровода. Основным условием при монтаже является запрет на использование металлических материалов и полимерных липких лент для крепления кабеля, также недопустимо его пересечение с контактированием поверхностей.

Рис. 13 Линейный монтаж

Линейный монтаж на подземных трубопроводах

Решая, как подключить греющий кабель для водопровода, чаще выбирают линейный монтаж, который относится к основным видам соединения нагревателя с трубопроводом, при этом провод размещают на поверхности и фиксируют липкой лентой.

Существенным недостатком метода является то, что пластиковые трубы обладают низкой теплопроводностью и простым размещением кабеля на их оболочке не всегда удается получить необходимый обогрев.

Более высокой теплоотдачи можно добиться, используя специальные трубы с углубленным внутрь каналом – расположенный в нем электрокабель отдает намного больше тепловой энергии. При монтаже используют липкую ленту из алюминиевой фольги, процесс монтажа нагревателя на подземном трубопроводе состоит из следующих операций:

1. При линейном монтаже кабель располагают с нижней стороны трубопровода, для этого по всей длине наклеивают полосу алюминиевой фольги – это необходимо для повышения теплоотдачи полимерным трубам, которые обладают низкой теплопроводностью.
2. Приматывают кабель поперечными отрезками ленты с шагом 300 мм стараясь добиться хорошего натяжения и плотного прилегания без просветов.
3. Сверху приклеивают алюминиевую ленту по всей длине кабеля, обеспечивая его плотный контакт с поверхностью трубопровода, при наличии термодатчика его провод и измерительный элемент подсоединяют отдельно поперечными стяжками.
4. Затем кабель по всей длине дополнительно крепят нейлоновыми стяжками (крепление производят при отсутствии плотно прилегающей наружной изоляции) – это предотвратит его отслаивание в случае потери алюминиевым скотчем своих клеящих свойств от высокой температуры или старения в процессе эксплуатации.
5. По завершении работы одевают на трубопровод теплоизолятор и фиксируют его клеем или стяжками. Если используется два и более проводника, их крепление производят аналогичным способом снизу на некотором расстоянии друг от друга.

Рис. 14 Спиральная намотка для защиты от замерзания

Спиральная установка на трубы под землей

Спиральная установка позволяет увеличить мощность обогрева на всем протяжении или отдельных участках трубопровода (места расположения запорной арматуры), намотку на подземный пластиковый трубопровод проводят в следующем порядке:

1. Оборачивают трубу по всей длине расположения кабеля фольгированным скотчем. Определяют по таблице количество (шаг) витков под конкретный диаметр трубы.
2. Спирально наматывают электрокабель и закрепляют его липкой лентой по всей длине, при необходимости дополнительно фиксируют пластиковыми стяжками с шагом 300 мм, под которыми также прокладывают провода от термодатчика.
3. Одевают на верх жесткий скорлуповый утеплитель, соединяя его сегменты методом шип в паз и фиксируя сверху скотчем.

Рис. 15 Внутренний монтаж – переходные тройники

Прокладка внутри трубы

Внутренняя прокладка в трубопроводах является экономичным эффективным способом борьбы с их промерзанием, при этом следует учитывать, что кабель занимает в трубопроводе определенное пространство, уменьшающего его сечение и соответственно напор в магистрали. Поэтому его размещают в трубопроводах диаметром от 1 дюйма и выше на коротких участках по направлению водного потока, при использовании в скважинах эффективна вертикальная укладка.

Для ввода в трубопровод используют специальные фитинги с герметичными прокладками (сальники), сквозь которые пропускают провод, на трубопроводе устанавливают резьбовой отвод для подсоединения арматуры.

Если магистраль заранее монтируется под установку электрического кабеля, используют встроенные тройники с углом отвода для кабеля 30, 45 и 90 градусов. Для внутренней прокладки применяют только саморегулирующийся электрокабель, не имеющий температурного датчика, мешающего потоку жидкости в трубах, его опускают внутрь без фиксации в свободном положении.

Рис. 16 Как устанавливать в трубу ПНД своими руками нагревательный кабель

Наружный монтаж кабеля на поверхностных трубопроводах

В индивидуальном хозяйстве иногда возникает необходимость в утеплении отдельных участков поверхностных трубопроводов из металла, при этом необходимо соблюдать следующие рекомендации:

• Для обеспечения более плотного контакта металлические трубы должны быть очищены от ржавчины, окалины, грязи, фиксация кабеля производится при помощи хомутов или металлизированной клейкой ленты.
• Часто используется совмещенная навивка на трубопровод – на прямых участках провод располагают линейно, в местах установки запорной арматуры его наматывают по спирали.
• Существуют различные методы наматывания проводов, имитирующие спиральную намотку (волна), их используют на трубопроводе и вентильных запорах в различных вариантах. При монтаже кабеля необходимо соблюдать следующие условия:

1. диаметр изгиба не должен быть менее его 6 диаметрам, а нагрузка на растяжение не более15 – 25 кг в зависимости от модификации.
2. Температура воздуха при монтаже не должна опускаться ниже -5 С – в большинстве случаев при таких температурных показателях работа с холодным проводом затруднена из-за того, что он становится жестким и плохо гнется, неплотно прилегая к нагреваемой поверхности.

Рис. 17 Наружный монтаж и фиксация электронагревательного кабеля

Виды фиксации нагревательного кабеля

Основной метод фиксации проводов на пластиковых трубопроводах – приклеивание при помощи фольгированного скотча, который располагают под проводом и на его поверхности. Такой же метод можно применить и для крепления к металлическим поверхностным трубопроводам, или воспользоваться помощью изоленты. Во многих случаях пластиковую трубу полностью обматывают металлизированным скотчем – это способствует повышению теплоотдачи и равномерному прогреву всей поверхности.

Во избежание нарушения контакта провода в трубопроводе при потере клеящей лентой своих свойств, его дополнительно фиксируют пластиковыми стяжками, при этом запрещено использовать металлические хомуты без прокладок, острые края которых могут повредить кабельную оболочку.

Рис. 18 Подсоединение к питающему напряжению с помощью термоусадочных трубок

Подключение греющего кабеля к сети и управление температурой

На рынке чаще всего можно встретить модификации кабельных нагревателей в комплекте терморегуляторами, при этом длина кабеля, который подключен к нагревательным элементам через специальные герметичные муфты, не превышает 3 – 5 метров.

При обогреве трубопроводов терморегулятор устанавливают в удобном защищенном от вредных факторов окружающей среды месте как можно дальше (жилой дом), при этом возникает необходимость в герметичном соединении короткого кабеля с длинным проводом, идущим от дома. Для этого используют бытовой фен, специальные муфты и зажимы, монтажные работы проводят следующим образом:

1. Обрезают проводники соединяемых кабелей на разном расстоянии (лесенкой) и освобождает от изоляции на длину 10 мм.
2. Одевают на каждый проводник термоусадочные муфты, сверху на кабеле размещают общую муфту большого диаметра.
3. Вставляют концы проводов в гильзы и зажимают с одной стороны плоскогубцами, после ввода вторых концов гильзу обжимают и с другой стороны.
4. Натягивают на провода внутренние муфты малого диаметра и обогревают их феном, после сжатия одевает на место соединения наружную муфту и также греют ее феном.
5. В саморегулирующихся кабелях необходимо герметизировать два конечных провода, для этого их обрезают лесенкой, одевают наверх специальную термоусадочную муфту с закрытым торцевым концом и нагревают ее феном.

Для управления температурой нагрева используется термостатический регулятор, который размещают в удобном месте недалеко от электрического щитка, для повышения безопасности в его цепь устанавливают автоматические отключающие устройства УЗО, размыкающие цепь при возникновении в линии короткого замыкания.

Рис. 19 Терморегуляторы, к которым подсоединен нагревательный кабель

Терморегуляторы и датчики для греющего кабеля

Терморегуляторы позволяют в несколько раз сократить расходы на электроэнергию при использовании кабельных подогревателей, с их помощью можно настроить пределы температур включения и отключения в зависимости от сфер применения.

Выпускаемые терморегуляторы в зависимости от их назначения делят на несколько групп:

• для теплых полов,
• борьбы с обледенением на крышах,
• для обогрева водопровода и канализации,
• поддержания тепла в трубопроводах с горячей водой.

Основное отличие всех видов терморегуляторов – температурные пороги срабатывания, при использовании в скважинах температуру включения устанавливают в пределах +2 – +3 градуса, отключения – +10 С, для экономии электроэнергии пороговые значения можно понижать. В наружные системы для борьбы с обледенением крыш устанавливают термодатчики с порогами срабатывания от -15 до +5 С.

Терморегуляторы изготавливают в виде ручных или сенсорных устройств, при использовании нескольких проводных систем обогрева устанавливают многоканальные устройства, температурный порог которых меняется в широких пределах.

Выпускаемые промышленностью термические датчики с двумя проводами и трубкой на конце отличаются принципом действия, наиболее популярны резистивные и полупроводниковые виды. Принцип работы первых основан на изменении электрического сопротивления резистора в зависимости от температуры, в полупроводниковых устройствах при изменении температурного режима меняются характеристики p-n-перехода.

В обоих случаях проходящий через резистор или полупроводник электрический ток меняет свое значение от температуры, а электрический сигнал от датчика управляет работой электронной схемы, подающей питание на нагревательный кабель.

Следует отметить, что современные полупроводниковые устройства работают в широком линейном диапазоне температур от -55 до +150 С, имеют высокую точность измерений около 2% и реакцию на изменение температур в 0,125 С.

Рис. 20 Способы теплоизоляции

Теплоизоляция греющих кабелей

При укладке снаружи обязательно используют тепловую изоляцию – она предотвращает уход тепла от кабеля в окружающую среду, повышая тем самым эффективность обогрева. При погружении в землю используют жесткие виды водостойких изоляционных скорлуп из пенопласта, пеноплекса или пенополиуретана.

При наружной прокладке трубопроводов на их изоляцию не оказывается давление землей, можно смонтировать канализационный вход в дом с подогревом, используя мягкие материалы – вспененный полиэтилен, все виды минеральных ват, стекловату. Также следует учитывать, что толщина защитной оболочки утеплителя при наружной прокладке должна быть больше подземного варианта.

На что обратить внимание при выборе греющего кабеля

При выборе греющего кабеля для труб учитывают следующие факторы:

• Принцип действия. Недостатком резистивных кабелей является их равномерная температура нагрева по всей длине. В целях экономии электроэнергии лучше использовать на трубах под землей саморегулирующийся кабель. К тому же его конструкция при отсутствии выносного датчика удобна для расположения внутри трубопроводов, а минимальной мощности устройства в 10 Вт. на погонный метр достаточно для его линейного размещения под землей в теплоизолирующей оболочке.
• Мощность. Для наружного обогрева используют устройства с большой мощностью, наилучшими показателями обладают линейно-кабельные модификации со спиралевидной намоткой нагревательного провода внутри.
• Изоляция. При внутреннем расположении в водопроводах следует использовать устройства с изоляцией из пищевого пластика, лучше выбирать модификации с медным экраном – наличие элемента снижает помехи и защищает пользователя от поражения электрическим током при повреждении. Также оплетка из медных луженых проволок способствует более интенсивному отводу тепла от нагревательных жил или матриц.
• Производитель. На рынке представлен широкий ряд моделей нагревательных кабелей от различных производителей, среди зарубежных поставщиков известностью пользуется продукция фирм Raychem, Nelson, Lavita, Ensto, Devi, на строительном рынке реализуется широкий ряд кабельный нагревательной продукции от отечественного производителя – компании из подмосковья Специальные системы и технологии ССТ.

Рис. 21 Таблица зависимости мощности нагревателя от диаметра трубы и толщины изоляции

Использование греющего кабеля для канализации и водопровода является наиболее эффективным методом борьбы с обледенением, ведь любая тепловая изоляция не обогревает трубопровод, а лишь увеличивает время его замерзания. Появившиеся в последнее время на строительном рынке саморегулирующиеся кабели чуть дороже и более эффективны по сравнению с резистивными устройствами, они являются оптимальным вариантом при опускании в водопровод.

Источник: montagtrub.ru

Другие статьи по теме:

Как работает греющий кабель Инфракрасный теплый пол под линолеум Кабель для обогрева Греющий кабель для водопровода внутри трубы Как положить теплый пол Как класть теплый пол