Кабельные системы обогрева – это специальные установки, которые благодаря току, производящему тепловое воздействие, накапливающееся в специальных нагревательных элементах, превращают электрическую энергию в тепло.
Эти системы в последнее время приобрели очень большую популярность во многих сферах, для подогрева пола, сохранения тепла в трубопроводах, обогрева кровли, для анти обледенения тротуаров, водостоков, подъездных дорог, подогрев твердеющего бетона, для снеготаяния почвы, теплиц, ступенек, спортивных площадок и так далее.
Основным преимуществом кабельных систем обогрева является малое сечение кабелей, из-за этого, прибавление этих систем не существенно изменяет размеры конструкций, в которых они установлены.
https://www.youtube.com/watch?v=lk5XqC5IAxw
Кроме этого, монтаж таких систем значительно проще, чем систем обогрева основанных на горячей воде, ввиду того, что энергия в кабельные системы подается тоже при помощи тонких кабелей, которые очень просты в монтаже.
Такая система обогрева весьма , потеря энергии в кабельных системах обогрева намного меньше, из-за того, что подводящие кабели делаются с малым сопротивлением и потери энергии для их нагревания очень малы.
Система кабельного обогрева представляет собой один или несколько отрезков кабеля, термостата и датчика, измеряющего температуру.
Принцип работы кабельной системы обогрева заключается в прохождении тока через кабель, именно это и приводит к нагреву провода.
Кабель имеет специальную оболочку, которая выдерживает постоянный нагрев, она к тому же очень хорошо проводит тепло, и именно это позволяет обогревать находящиеся рядом различные объекты и пространство. Кабели также бывают одно и двужильные. Есть кабеля которые саморегулируются и для них, в отличии от первых не требуются терморегуляторы с датчиками.
Кабельные системы обогрева при установке должны быть подвергнуты специальным расчетам, для более рационального применения. Также если правильно установить такую систему, она не будет перегреваться и обойдется вам значительно дешевле чем системы обогрева, базирующиеся на основе горячей воды.
В соответствии со своей конструкцией нагревательные кабели делятся на три вида:
Особенностями резистивного кабеля являются его, практически, не изменяющиеся в зависимости от температуры окружающей среды сопротивление и мощность обогрева. К преимуществам относятся низкие стартовые токи и невысокая стоимость. К недостаткам стоит отнести необходимость обязательного подключения датчиков температуры и терморегуляторов (во избежание перегрева).
Саморегулирующийся кабель отличается от резистивного своей способностью уменьшать сопротивление по мере повышения температуры окружающей среды. В результате мощность обогрева уменьшается и достигается экономия электроэнергии. К его достоинствам, кроме экономичности эксплуатации, относятся равномерность обогрева, в зависимости от локальных температур на разных участках, большая безопасность (перегревание и расплав исключены) и неприхотливость при прокладке. Недостатками являются высокие стартовые токи и высокая, по сравнению с резистивным кабелем, стоимость, которая со временем, все же окупается.
Зональный кабель представляет собой нагревательную спираль, обмотанную на токопроводящие жилы. За счет контактов с проводниками через определенные промежутки образуются независимые параллельно подключенные нагреватели. К достоинствам относятся невысокая стоимость, простота монтажа (как и саморегулирующийся, он может быть обрезан и установлен непосредственно на объекте). Недостатки такие же, как и у резистивного кабеля.
Широко используемый греющий кабель для труб препятствует замерзанию протекающей внутри трубопровода жидкости. Неприятных последствий возникновения ледяных «заторов», приводящих к необратимым разрывам труб, можно избежать, если установить внутри или снаружи них такие нагревательные системы.
Греющий кабель для обогрева труб нагревается от действия проходящего электрического тока и является основной составляющей частью системы, призванной не допустить размораживания труб наружных систем коммуникаций.
В основе работы кабеля лежит преобразование энергии электрической в энергию тепловую. Характерной особенностью этих изделий можно назвать то, что они не переносят энергию, а лишь принимают её, преобразуя электроэнергию в тепло без использования окислителя или топлива.
Основная характеристика греющего кабеля – удельное тепловыделении, измеряемое в Вт/м, – показывает ту мощность, которая выделяется на единицу его длины.
Секции нагревающего кабеля имеют разную длину. Это может быть отрезок в несколько сантиметров, или же достаточно длинный – несколько сотен метров. Всё зависит от нужд потребителей.
Составляющие нагревательного кабеля:
На рынке представлены различные виды греющих кабелей. Цена их зависит от количества внутренних жил. Наиболее дешёвые – одножильные кабели – имеют самую простую конструкцию. Недостатком их является то, что у них нет защиты от электромагнитного излучения, которое предусмотрено в двух- и трёхжильных кабелях, имеющих дополнительную токопроводящую жилу.
Принцип работы резистивного нагревательного кабеля, состоящего из заключённой в изоляцию металлической жилы:
Не забывайте следить за ходом температуры, чтобы не допустить перегорания нагревающей системы.
Максимально эффективная работа греющего кабеля и равномерное распределение тепла обеспечивается при дополнительном наличии хорошей изоляции трубы.
Трубы с греющим кабелем – ИЗОПЭКС, а также другие виды современных труб для наружных коммуникаций – комплектуются саморегулирующейся системой, которая была создана как альтернатива резистивной.
Саморегулирующийся обогревающий кабель – это несколько заключённых в полимерную оболочку проводников, очень чутко реагирующих на малейшие колебания температуры, благодаря изменению сопротивления. Понижение температуры, уменьшающее сопротивление, приводит к автоматическому увеличению выработки тока, вследствие чего происходит нагрев системы.
Такая система реагирует на минимальные термические изменения на любом участке трубопровода, то есть, и нагрев в разных частях кабеля может быть совершенно разным, в зависимости от ситуации. Такое свойство кабеля позволяет использовать его с максимальной энергоэффективностью.
Некоторые особенности, характеризующие греющий кабель саморегулирующийся для труб:
Качественно проведённый монтаж нагревательного кабеля может обеспечить длительную безаварийную работу водопроводной, канализационной и другой подобной системы:
Совет! Старайтесь закрепить кабель так, чтобы он был как можно дальше от нижней части фланцев или иных соединительных элементов, способных пропускать воду. Это не допустит попадания жидкости на работающие элементы греющей системы в случае разгерметизации соединения.
Дополнительное соблюдение некоторых условий позволит провести качественный монтаж обогревателя и получить наибольший эффект обогрева коммуникаций:
Обязательно необходимо предусмотреть разметку на изоляции трубопровода с указанием необходимой информации о наличии нагревающего кабеля на трубах.
Водопроводные трубы, залегающие на небольшой глубине, а также проходящие по не отапливаемым частям дома, нуждаются в подогреве. В противном случае возникает риск промерзания водопровода в период сильных холодов и прекращения водоснабжения дома. Для решения данной задачи приобретается специальный греющий кабель для водопровода, который прокладывается особым образом внутри труб или обматывается вокруг них. Производители выпускают изделия разной длины (от 2 до 20 и более метров), что позволяет осуществлять подогрев лишь восходящей из-под земли части водопровода или всей системы, находящейся в зоне промерзания грунта.
Как подготовить нагревательный кабель для труб к подключению к щитку можно посмотреть в видеоролике. Там же подробно объясняется способ изоляции второго конца электрической ленты для недопущения попадания влаги. Все необходимые расходники и детали идут в специальном комплекте, распаковав который приступают к подготовке кабеля к монтажу.
Cаморегулирующийся греющий кабель выпускается в виде ленточного электрического нагревателя, параллельные проводники которого разделены тепловыделяющей полупроводниковой полимерной матрицей. Важной особенностью матрицы, являющейся сердцевиной нагревательного кабеля, является непрерывность нагрева, что позволяет:
Каждый участок самонагревающегося кабеля способен приспосабливаться к внешним условиям, причем это никаким образом не отражается на работе других его частей.
За счет нормирования тепловыделения для стандартизованных условий, указываемых в наименовании кабеля, система обогрева не может на практике перегреться в принципе. Наличие двух слоев изоляции позволяет обеспечить изделию:
Важно заметить, что резистивный кабель для обогрева труб на четверть дешевле саморегулирующих нагревательных изделий, зато они более надежны и экономичны в эксплуатации. Дело в том, что саморегулирующийся кабель может увеличивать мощность при снижении температуры, а при ее повышении - автоматически отключаться.
Схема пятислойной конструкции греющего кабеля: 1 - медные провода большого сечения; 2 - саморегулирующийся токопроводящий материал; 3 - изоляция из модифицированного полиолефина / фторполимера (FS-C-2X); 4 - оплетка из луженой меди для дополнительной защиты; 5 - наружная изоляция из модифицированного полиолефина
Установка системы защиты водопровода от перехватывания и замерзания позволяет укладывать трубы выше уровня промерзания грунта. В некоторых случаях глубоко зарыть трубопровод в грунт невозможно по объективным причинам. Трубы, дополнительно обогреваемые электрокабелем, нуждаются в теплоизоляции. Это помогает снизить теплопотери и экономно расходовать потенциал греющего элемента. Толщина теплоизоляционного материала зависит от диаметра труб. Рекомендуемые значения данного параметра приведены в таблице:
Минимальная толщина теплоизоляционного слоя трубы в зависимости от ее диаметра
При подборе нагревательного кабеля и расчете мощности учитывают:
Данный вид монтажа выбирают в том случае, если водопроводные трубы уже эксплуатируются и перемерзают в сильные морозы. Если саморегулирующийся нагревательный кабель планируется устанавливать внутрь трубы с питьевой водой, то необходимо приобретать изделие, имеющее допуск пищевой пригодности. Оболочка данных кабелей выполняется из фторсодержащего полимера, который тестируется на предмет пищевой безопасности. Для введения греющего кабеля внутрь трубы необходим сальник.
Монтаж саморегулирующегося греющего кабеля внутрь трубы идет через сальник
Если подведен в трубу сверху, то фиксация его положения не требуется. Если же нагревательный элемент подводится снизу, то для недопущения его сползания, требуется надежная фиксация.
Чтобы установить греющий кабель внутри трубы, надо точно измерить длину участка трубопровода, нуждающегося в подогреве. Запрещается осуществлять прокладку нагревательного кабеля сквозь запорные вентили. Место установки системы обогрева водопровода отмечают предупредительной надписью.
Все действия при вводе кабеля в полость трубы должны проводиться с особой аккуратностью и вниманием, так как нельзя допустить повреждения его внешней оболочки. Резьбу на фитингах в процессе установки лучше закрыть заводской лентой, как и другие острые предметы.
1. Вдоль водопроводной трубы один кабель укладывается по прямой линии.
2. В отличие от первого способа, вдоль трубопровода укладывается по прямой линии несколько кабелей, параллельно друг другу.
3. Укладка электрокабеля проводится волнистой линией.
4. Кабель для обогрева водопроводных труб обвертывается вокруг трубопровода по спирали.
5. Несколько вариантов расположения греющей ленты на отдельно взятых элементах трубопровода (вентилях, коленах, фланцах и других участках).
При монтаже греющего кабеля снаружи трубопровода следят за тем, чтобы во время эксплуатации не происходило механического повреждения внешней оболочки (перетирания, сжатия, перехода через острые края, растяжения). Электрокабель плотно прикрепляют к трубе с помощью алюминиевой липкой ленты. Строго запрещено использовать вместо алюминиевого скотча пластиковую ленту.
Сначала закрепляют кабель на металлической трубе с помощью отдельных отрезков алюминиевого скотча, расположенных на расстоянии 30 см друг от друга. Затем поверх кабеля пускают тот же алюминиевый скотч по всей длине, чем обеспечивают:
Затем, тем же алюминиевым скотчем прикрепляют к трубе муфту, соединяющую нагревательную секцию с подводящим проводом, снабженным вилкой. Датчик терморегулятора располагают на равном расстоянии от проходящих линий кабеля, закрепляя алюминиевой липкой лентой.
Помимо водопроводов данное изделие используют для обогрева кровель, водостоков, труб канализации и др. Подбор и монтаж кабеля лучше доверить профессионалам, знающим все нюансы проведения подобных работ.
Компания «Новые Системы и Технологии» осуществляет продажу нагревательных кабелей, позволяющих выполнять обогрев труб, кровли и водостоков. В каталоге продукции представлен большой выбор комплектующих к нагревательному кабелю, в том числе креплений к трубе. Мы недорого предлагаем продукцию ведущих мировых производителей. В наличии имеются все необходимые сертификаты, подтверждающие высокое качество и достойные эксплуатационные характеристики.
Преимущества кабельной системы обогрева труб:
Подать заявку на приобретение продукции можно через сайт. Необходимо выбрать кабель для обогрева труб и комплектующие к нему, добавить их в корзину, а затем заполнить поля формы заказа.
Специалисты компании «Новые Системы и Технологии» оказывают полный спектр услуг по монтажу систем обогрева трубопроводов. В кратчайшие сроки выполним все необходимые работы.
Курьерская доставка кабелей для обогрева труб и другой заказанной у нас продукции производится в пределах Москвы и области. В другие регионы РФ товар может быть отправлен при участии транспортных служб. Предусмотрена возможность самовывоза.
Если Вы хотите уточнить, какова будет конечная цена товара с доставкой и услугами электромонтажа, обратитесь к специалистам компании «Новые Системы и Технологии». Они произведут все необходимые расчеты.
Кабель, который при прохождении по нему электрического тока нагревается контролируемо (это важно!) - настоящая находка для мастера-теплотехника. Такие проводники можно использовать и для устройства теплых полов, и для того чтобы трубы на холоде не промерзали и не лопались. Конечно, здесь есть масса своих секретов и неочевидных хитростей - я помогу вам разобраться в нюансах!
Проводники, которые применяются для укладки теплого пола, а также для обогрева канализационных и водопроводных труб, работают по единому принципу. Все они обладают достаточно высоким сопротивлением, и когда по ним идет ток, нагреваются. Значительная часть тепла передается оплетке провода, а от нее - окружающим объектам.
И все же разница в работе разных нагревательных кабелей присутствует. По способу распределения тепла изделия делятся на:
Резистивный кабель - это проводник с постоянной степенью нагрева, которая регулируется только изменением подаваемого напряжения. Из-за этого подключаются резистивные кабели почти всегда через терморегулятор, автоматически управляющий питанием и не допускающий перегрева.
Виды резистивных греющих кабелей :
Конструкция оплетки и оболочек отличается у разных моделей. Например, для закладки в нагруженную стяжку я бы рекомендовал выбирать так называемые бронированные кабели. У них более толстая оплетка, которая хуже проводит тепло, но значительно лучше противостоит сжатию.
К достоинствам резистивных проводников я бы отнес простоту и приемлемую стоимость.
Если же говорить о минусах, то это обязательное подсоединение к терморегулятору, невозможность обрезки по длине, а также риск перегорания при недостаточно эффективном теплоотведении.
Альтернатива резистивным моделям - саморегулирующийся нагревательный кабель. Его тоже можно подключать через термостат, но и сама конструкция изделия обеспечивает защиту от перегрева:
За счет повышения КПД можно неплохо сэкономить. Это лучше всего ощущается при использовании теплых полов в достаточно больших помещениях.
Недостатки саморегулирующихся изделий :
С другой стороны, при монтаже своими руками саморегулирующиеся изделия можно резать на фрагменты нужной длины. Это не только удобно, но и экономно: мы можем купить кабель именно той длины, который нужен для прокладки снаружи либо внутри или для обогрева участка пола.
Одна из сфер, в которой традиционно применяют греющие кабели - это обогрев канализационных и водопроводных труб. Установка таких изделий позволяет защитить содержимое трубы от замерзания даже в самые сильные морозы, так что ледяные пробки не образуются и риск порыва будет минимальным.
Монтаж нагревательного кабеля может быть выполнен как снаружи трубы, так и внутри трубного просвета. Первый способ более простой и более распространенный, так что начну описание я именно с него:
Иллюстрация | Этап установки наружного обогрева |
Зачистка жил.
Конец кабеля, который мы будем подключать к проводу питания, очищаем от изоляции и оплетки, обнажая токопроводящие жилы. |
|
Соединение.
Используя скрутки или концевики, соединяем жилы провода для подключения к сети с жилами греющего кабеля, соблюдая полярность. |
|
Изоляция соединения.
Все места соединения проводов изолируем с помощью термоусадочных трубок. После завершения монтажа общую муфту надвигаем на место стыка и прогреваем строительным феном, тщательно изолируя контакты и защищая их от влаги. |
|
Подготовка поверхности трубы.
Металлические трубы очищаем от пыли и ржавчины. Пластиковые трубы желательно обернуть фольгой для лучшей теплопроводности. |
|
Установка кабеля.
Наклеиваем кабель на фольгированную поверхность, фиксируя его сверху скотчем с алюминиевым покрытием. |
|
Фиксация стяжками.
Для повышения надежности закрепляем кабель пластиковыми стяжками. Стараемся не повредить при этом изоляцию проводника. |
|
Теплоизоляционный кожух.
Для повышения эффективности кабельного обогрева надеваем на трубу с установленным проводником теплоизоляционный кожух из пенопласта, пенополиуретана или аналогичного материала. Фиксируем утеплитель металлизированным скотчем. |
|
Установка на трубу большого диаметра.
При теплоизоляции канализационных труб используется спиральная схема прокладки кабеля. Это позволяет максимально эффективно обогревать трубу по окружности и предотвращает образование ледяных пробок. |
|
Наклеивание отражающего слоя.
Каждый виток проклеиваем фольгированным скотчем для более эффективной теплопередачи. |
|
Обогрев запорной арматуры.
Чтобы при необходимости мы могли разобрать систему для замены крана, прочистки трубы и т.д., кабель напротив запорных элементов закрепляется в виде петли. Длина петли подбирается таким образом, чтобы мы могли обернуть ею трубу и зафиксировать проводник. |
Более подробно ознакомиться с методикой закрепления греющих проводов на трубах вам поможет видео, приведенное в этой статье, а также фото- и видеоматериалы из других статей раздела.
Прокладка кабеля в трубе также возможна. Более того, в ряде случаев - например, когда есть риск хищения или когда нужно обогреть уже проложенный контур - это единственное разумное решение.
Технология закладки нагревательных элементов в трубы диаметром от 20 мм и более показана в таблице.
Как соединить нагревательный элемент с проводником, используемым для подключения к сети, я уже рассказал в предыдущем разделе.
Иллюстрация | Этап монтажа кабеля в просвет трубы |
Сборка проходки.
Для установки кабеля внутрь трубы сначала монтируем так называемую «проходку» — комплект из фитингов, обеспечивающий герметичное заведение проводника в трубный просвет. Для герметизации проводника в проходке устанавливается сальник с шайбой, который фиксируется прижимной гайкой. |
|
Надевание герметизирующего узла.
На греющий кабель с концевиком надеваем:
Сложнее всего именно с сальником, потому что диаметр отверстия в нем меньше диаметра кабеля и тем более - меньше диаметра концевой защитной муфты. При надевании стараемся не повредить деталь, потому что это приведет к утрате герметичности. |
|
Пропуск через проходной фитинг.
Нагревательный кабель заводим в проходку и протягиваем по всей длине, до тех пор, пока сальниковый узел не сместится к точке соединения греющего кабеля с кабелем питания. |
|
Заведение в трубу.
Проходной фитинг устанавливается на входе в нужную трубу и фиксируется накидными гайками. После этого мы продвигаем кабель внутрь трубного просвета, пока он полностью не переместится туда, куда нужно. |
|
Фиксация сальника.
Сальниковый узел закрепляем на проходке прижимной гайкой. Гайку нужно закрутить плотно, но при этом не перетянуть. Так сальник прижмется к кабелю, но не повредит изоляцию. |
Кроме защиты труб от мороза нагревательные кабели используются и для устройства систем обогрева полов. В отличие от пленочного теплого пола кабель удобен в первую очередь тем, что плотность его укладки можно регулировать.
Эффективность обогрева пола уложенным в стяжку кабелем обеспечивается его правильной раскладкой. При этом необходимо ориентироваться на потребляемую мощность помещения:
Рассчитывая теплый пол, обратите внимание, что нагревательные кабели укладываются только на участках, свободных от мебели. Проводники, расположенные под тяжелым гарнитуром, могут пострадать либо от давления, либо от перегрева из-за плохого отведения тепла. Ну, и греть дно шкафа или кухонные тумбы за свой счет - тоже не лучшая идея.
Расчеты проводим так:
Оптимальное значение шага - от 6 до 15 см. В этом случае прогрев получается и интенсивным, и достаточно равномерным (мы не чувствуем разницы между температурой разных участков пола).
Если по расчетам шаг получается более 15 см, то можно пойти двумя путями:
При использовании матов все совсем просто: просто подбираем изделия с подходящей удельной мощностью. Принимая во внимание, что на рынке в основном представлены модели 120–160 Вт/м2, проблем быть не должно.
Если вы все рассчитали, то нам остается разобраться, как правильно смонтировать сам пол.
Иллюстрация | Технология монтажа кабельного обогрева |
Подготовка монтажных отверстий.
В стене проделываем отверстие для установки распределительной коробки и терморегулятора. В полу вырезаем штробу для закладки термодатчика. |
|
Подведение проводов.
В отверстие устанавливаем подрозетник, через который заводим провод от щитка. Именно от него будет запитан кабельный теплый пол. |
|
Грунтовка полов.
Пол, на который будет уложен греющий кабель, очищаем от мусора и обрабатываем проникающей грунтовкой. Если покрытие имеет значительные неровности, то может потребоваться выравнивание стяжкой. |
|
Укладка теплоизоляции.
Если теплый пол укладывается не под клей или стяжку, а под другое напольное покрытие, то целесообразно уложить дополнительный теплоизоляционный слоя. Рулоны из фольгированного материала укладываются встык и проклеиваются скотчем. |
|
Раскладка нагревательных матов.
При использовании матов с кабелем, закреплённым на полимерной сетке, раскладываем изделия по полу. При оформлении поворота аккуратно разрезаем сетку, стараясь не повредить кабель. |
|
Крепление монтажных пластин.
При использовании кабеля, не закрепленного на матах, устанавливаем на пол стальные монтажные пластины. Фиксируем их к основанию анкерами с пластиковыми гильзами. |
|
Укладка кабеля из бухты.
Кабель укладываем с шагом, который мы определили при расчетах. Для фиксации прижимаем кабель выступами монтажных пластин. |
|
Укладка термодатчика.
Температурный датчик заводим в гофротрубу, закрываем заглушкой и укладываем в штробу в полу. Штробу заделываем раствором. Провод от датчика подводим к терморегулятору. |
|
Подключение терморегулятора.
Провода от температурного датчика, греющего кабеля и кабеля питания присоединяем к клеммной колодке терморегулятора. При подключении ориентируемся на маркировку клеммной колодки - важно не перепутать ноль и фазу от каждого провода. |
|
Проверка системы.
Устанавливаем терморегулятор в гнездо и подаем напряжение. Проверяем работоспособность всей системы: кабель должен нагреваться равномерно и достаточно быстро. Проверку проводим за одну-две минуты, чтобы исключить перегрев. |
|
Укладка клеевой смеси.
Поверх кабельных матов наносим около 5-10 см клеевой смеси для плитки. Разравниваем смесь шпателем и зубчатой теркой формируем борозды, не задевая проводники. Клей укладываем без пропусков, которые могут привести к ухудшению обогрева напольного покрытия из-за малой теплопроводности воздуха. |
|
Облицовка пола.
На клеевую смесь укладываем плитку. Стараемся, чтобы облицовка всей поверхностью соприкасалась с клеем - так теплопередача будет эффективнее. |
Укладка и подключение греющего кабеля - не самые простые задачи, особенно для новичка. Но если ориентироваться на озвученные советы, а также внимательно изучить видео в этой статье, то большинство вопросов исчезнет само собой. Кроме того, обратившись ко мне в комментариях, вы всегда сможете получить консультацию по кабельному обогреву пола или труб.