Преимущества использования саморегулирующего греющего кабеля для канализации

Как подобрать правильный кабель?

Как работает греющий кабель?

Греющий или горячий кабель представляет собой систему обогрева труб, уложенных в толщу грунта. Электрокабель в изолирующей оболочке закрепляют на трубе и подключают к электропитанию. Труба нагревается, в результате сточные воды приобретают стабильно высокую температуру, что надежно защищает их от замерзания.

Различают кабель для наружного обогрева трубы или внутреннего. Первый укладывают снаружи конструкции, а второй – внутри. Считается, что наружный монтаж произвести проще, чем внутренний, поэтому он более востребован. Помимо наружного кабеля используют также греющую пленку.

Обогрев с помощью пленки для канализационных систем применяется не часто. Материалом приходится оборачивать всю трубу, что усложняет монтаж, но обеспечивает равномерный прогрев

Этим материалом полностью оборачивают конструкцию, затем его закрепляют. Пленка дает более равномерный обогрев трубы, чем кабель, она имеет меньшую мощность, что позволяет несколько снизить эксплуатационные расходы.

Для обогрева труб можно использовать кабель трех видов:

• саморегулирующийся;
• резистивный;
• зональный.

Саморегулирующийся кабель считается исключительно удобным вариантом, поскольку он может в автоматическом режиме изменять температуру нагрева в зависимости от климатических условий. Сопротивление кабеля уменьшается, если грунт нагревается сильнее, и увеличивается при снижении температуры.

Саморегулирующийся кабель наиболее востребован в современных условиях, поскольку укладывать его просто, он более надежен и не требует дополнительных элементов для монтажа

Такое изменение режима работы снижает общую мощность системы, т.е. позволяет экономить электроэнергию. Причем изменение сопротивления может быть различным на отдельных участках трубопровода. В результате получается более высокое качество прогрева, сам саморегулирующийся кабель прослужит дольше, и нет необходимости в установке терморегуляторов.

Резистивный кабель такими способностями не обладает, но отличается по сравнению с саморегулирующимися системами более умеренной ценой. При монтаже кабеля этого типа понадобится установить набор температурных датчиков и терморегуляторов, чтобы обеспечить изменение режима работы системы при перемене погоды.

Резистивный кабель стоит меньше, чем саморегулирующиеся аналоги. Если выбран этот вариант, необходимо тщательно рассчитать подходящую удельную мощность, чтобы предотвратить перегрев

Если этим требованием пренебречь, возрастает риск перегрева кабеля и его поломки. Зональный кабель также не имеет способности регулировать сопротивление, но эта система генерирует нагрев не по всей длине, а только на отдельных участках. Такой кабель можно разрезать на отдельные фрагменты, что удобно при монтаже трубопроводов сложной конфигурации.

Он также широко применяется при монтаже металлической канализации или для обогрева емкостей. Стоит отметить, что обогрев конструкций, заглубленных в грунт – не единственная сфера использования греющего кабеля. Его также используют для обогрева труб, проложенных на поверхности или в помещениях, которые не отапливаются.

Иногда кабель используют только для отдельных участков трубопровода, например, частей, выходящих на поверхность. Системы, которые монтируют внутри трубы, используют относительно редко. Чаще всего они применяются, если трубопровод уже уложен в грунт, и монтаж наружного кабеля потребовал бы объемных земляных работ.

Так установка внутреннего кабеля обойдется значительно дешевле. Но такие кабели обычно рекомендуется применять только внутри труб малого диаметра, поскольку мощность у них невелика.

Она варьируется в пределах 9-13 Вт/м, чего для больших канализационных труб, как правило, недостаточно. Длина такого кабеля, по понятным причинам, должна быть равна протяженности трубы. Внутренний греющий кабель изготавливают только саморегулирующегося типа.

Рекомендации по выбору греющего изделия

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.

Одножильный кабель, как можно судить по названию, имеет одну жилу, двойную изоляцию и внешнюю защиту. Единственная жила выполняет функцию нагревательного элемента

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

Схематически подключение одножильного вида напоминает петлю: сначала он подсоединяется к источнику энергии, потом протягивается (наматывается) по всей длине трубы и возвращается назад

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

Особенностью монтажа одножильного кабеля на водопроводную трубу является укладка его с двух сторон. При этом используется только внешний тип подключения

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.

Отличается и схема подключения. В «петлеобразном» монтаже необходимость отпадает: в результате кабель присоединяется одним концом к источнику питания, второй протягивается вдоль трубы

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.

Схема саморегулирующего кабеля. Главное отличие от резистивного аналога – проводящая нагревательная матрица, которая отвечает за регулировку температуры нагревания. Изоляционные слои не отличаются

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.

Саморегулирующий кабель работает постоянно, и это приветствуется в холодное время года. Однако во время оттепели или весной, когда прекращаются заморозки, держать его включенным нерационально (+)

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

Монтаж кабеля для подогрева своими руками

Стоит помнить, что установку нагревающего элемента внутри системы проводить не рекомендуется. Если же есть острая необходимость монтировать ТЖН внутри коллектора, то лучше доя этого пригласить специалистов. Снаружи де системы вполне можно смонтировать провод своими руками.

Правила проведения работ

Если вы решили монтировать систему подогрева своими руками, то стоит придерживаться таких важных правил:

• Запрещено крепить ТЭН на любые острые и режущие поверхности;
• Перед проведением работ стоит осмотреть коллектор на предмет герметичности и обнаружения возможных протечек;
• Запрещено подключать к электричеству кабель, смотанный в клубок;
• Готовую систему подогрева необходимо обернуть гидро- и теплоизоляционными материалами;
• Если коллектор выполнен из пластика, то его рекомендуют сначала обернуть фольгированным материалом для повышения теплопроводности коллектора;
• При укладке кабеля подогрева необходимо сделать на протяжении всего трубопровода 3-4 петли длиной 1,4 м (в зависимости от длины коллектора) на случай аварийного разъединения трубопровода. Петли крепят к вентилям или аккуратно укладывают вдоль коллектора;
• В зависимости от диаметра кабеля можно усиливать систему обогрева путем намотки ТЭНа снаружи коллектора спиралью в два шага в противоположных направлениях относительно друг друга.
• Монтаж системы обогрева труб канализации можно проводить и параллельно друг другу по прямой. Но в любом из случаев необходимо использовать дополнительные хомуты, которые не позволят проводу в будущем отдалиться от коллектора.
• Чтобы избежать возможного повреждения ТЭНа, снаружи трубопровода устанавливают отметку о том, что коллектор оснащен электронной системой подогрева.

Выполнение монтажных работ

Если вы приобрели кабель в катушке и собрались монтировать его своими руками, то придётся сделать вилку к проводу. Для этого необходимо выполнить такие этапы работ:

• Отмерить от конца кабеля 10 см и снимаем на этом участке провода внешнюю оболочку. Для этого используем канцелярский или любой другой нож.
• Теперь аккуратно расплетаем оплетку с помощью шила и скручиваем её в жгут. В дальнейшем этот жгут соединим с проводом заземления.
• Снова снимаем наружный слой термозащиты на такую же длину. Под ней окажется проводящая матрица. Чтобы её легко снять, нужно нагреть материал при помощи фена до состояния пластичности. Когда матрица станет податливой, снимаем её.
• У нас в руках окажутся два медных проводника тока, которые и нужно соединить с проводами подготовленной вилки.
• Все контакты греющего кабеля надёжно изолируем после соединения.

Подготовленный кабель монтируем на трубопровод в задуманном положении и утепляем трубы.

Какие характеристики важны для выбора тёплого кабеля

Преимущества системы

Промышленные системы

Как уже говорилось выше, особенность двужильного нагревательного кабеля состоит в минимально создаваемом электромагнитном поле, что является основным критерием применяемости в местах постоянного пребывания людей.

В тех случаях, когда резистивный кабель эксплуатируется в системах антиобледенения крыш промышленных предприятий, снеготаяния подъездных путей, а также в системах теплоаккумуляционного обогрева госучреждений, детских школьных и дошкольных заведений, т.е. в тех случаях, когда во время его работы в непосредственной близости нет людей, применяется одножильный нагревательный кабель. Его преимущество в симметричном температурном поле на поверхности оболочки и невысокая стоимость.

Дополнительным фактором являются жесткие условия эксплуатации систем антиобледенения: летом температура на поверхности крыш может достигать +80 °С, а зимой опускаться до -50 °С. Системы снеготаяния могут быть уложены под асфальт, температура укладки которого достигает 165 °С, а асфальтоукладчики создают огромное усилие прессования еще не застывшего дорожного покрытия.

Для эксплуатации при низких температурах окружающей среды в составе систем снеготаяния и антиобледенения предназначен, например, одножильный усиленный Woks-Arm, мощностью 30 Вт/м (рис. 7). Материал оболочки этого кабеля предназначен для работы при температуре 125⁰С, выдерживает воздействие 150 °С в течение 240 часов и 165 °С в течение 180 минут без потери механических и диэлектрических свойств. Сталемедная оплетка 4 (рис. 8) выполняет функцию «легкой брони», не позволяя разорваться кабелю под собственным весом, что делает его самонесущим в системах антиобледенения. Она предотвращает разрывы изделия, уложенного прямо в асфальт, поскольку при его укладке создаются высокие усилия сдвига. Кабель без брони, независимо от термической стойкости его оболочки, сразу в асфальт класть нельзя. Кроме всего сказанного, такая оплетка выполняет функции жилы заземления и экрана электромагнитного поля.

Рис. 8. Конструкция одножильного НК: 1 – нагревательная жила; 2 – первичный слой изоляции; 3 – вторичный слой изоляции; 4 – усиленная сталемедная оплетка; 5 – термостойкая оболочка, стойкая к УФ

Одножильная конструкция применяется и для обогрева почвы, где рекомендуется использовать НК с оболочкой из полиэтилена. Данный материал имеет невысокую максимальную температуру эксплуатации – всего 90°С, но этого достаточно для обогрева почвы. Работая в мокрой среде, полиэтилен не поглощает влагу как ПВХ. Любая оболочка, кроме силикона и полиэтилена, поглощает влагу из почвы и сопротивление изоляции со временем падает, что вызывает срабатывание устройства защитного отключения (УЗО). Кроме того, оболочка должна эффективно противостоять постоянному воздействию всевозможных органических веществ – в основном кислот и щелочей, входящих в состав удобрений.

Рекомендованная удельная мощность НК для систем отопления почвы составляет 18 Вт/м, что не вызывает ее пересушку.

Выводы

Существует 8 факторов, которые оказывают решающее влияние на конструкцию:

1. Необходимость перемещения НК в процессе эксплуатации;
2. Условия укладки;
3. Влажность;
4. Кислотность окружающей среды;
5. Температура;
6. Воздействие УФ-лучей;
7. Время нахождения людей вблизи включенного;
8. Величина механических нагрузок при укладке и в процессе эксплуатации.

Основной вывод, который можно сделать – изготовить универсальный нагревательный кабель невозможно. Можно лишь постараться воплотить в каждой отдельной конструкции максимальное количество технических характеристик, которые не исключают друг друга.

У всех производителей есть отличия в номенклатуре сопротивлений, характеристиках применяемых изоляционных материалов, количестве и материале греющих жил, исполнении экрана. Каждая из этих конструкций создавалась для решения определенного круга задач, и хорошо с ними справляется.

Проблемы возникают при попытках использовать нагревательный кабель не по назначению.

Просмотрено: 7 726

Виды кабеля

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

Существует два вида кабелей: резистивные и саморегулирующиеся.

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

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

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

Резистивный

Обогревающий кабель для водопровода резистивного типа имеет бюджетную стоимость.

Различия кабелейИсточник теплина.рус

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

Резистивные провода разного видаИсточник yandex.net

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

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

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

Конструкция проводовИсточник otdelkaexp.ru

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

Саморегулирующий

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

Конструкцией предусмотрено:

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

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

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

Саморегулирующийся кабельИсточник moydomik.net

Принцип работы кабеля и основные виды

Существует два вида таких изделий: резистивный и саморегулирующийся. Каждый из них имеет свои особенности, поэтому требует отдельного  рассмотрения.

Первый тип. Резистивный ГК

Резистивный кабель состоит из металлической жилы, которая заключена в изоляцию:

• прокладывается греющий кабель для водопровода снаружи трубы или внутри нее (подробнее: «Как укладывают греющий кабель для водопровода внутри трубы и какой для этого подходит лучше»);
• температурные датчики монтируются на поверхности трубы;
• если температура падает ниже установленного уровня обогрев включается автоматически: тепло передается проводниками, нагретыми электрическим током;
• система автоматически отключается после того, как достигается температура, соответствующая заданному уровню.

Второй тип. Саморегулирующийся ГК

Саморегулирующийся греющий кабель для трубопроводов создан в качестве альтернативы первому типу. Некоторые виды современных труб, предназначенных для наружных коммуникационных сетей, в том числе ИЗОПЭКС, комплектуются такой системой (саморегулирующимся ГК).

Это изделие представляет собой несколько проводников, заключенных в оболочку из полимера и чутко реагирующих даже на незначительные температурные колебания. Такая чуткость достигается за счет изменения сопротивления: понижение температуры его уменьшает, из-за чего система начинает автоматически увеличивать выработку электротока и, таким образом, происходит ее нагревание.

К преимуществам саморегулирующегося изделия относятся:

• надежность изоляции;
• продолжительный срок эксплуатации (может прослужить 40 лет);
• экономичность;
• возможность деления на секции любой длины в процессе монтажа;
• безопасность использования.

Укладка греющего кабеля

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

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

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

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

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

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

Саморегулирующийся греющий кабель.

Конструкция и сфера применения