15 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Принцип работы греющего кабеля для водопровода

Греющий кабель для водопроводных труб

Сделать водоснабжение частного дома или дачи постоянным и бесперебофным — задача не из легких. Самое трудное — обеспечить подачу воды зимой. Чтобы трубы не замерзали, их можно уложить ниже глубины промерзания, но все равно остаются слабые места. Первое — аномально холодные зимы, которые периодически брют все рекорды. Второе — места ввода в дом. Они все равно часто замерзают. Выход — установить греющий кабель для водопровода. В этом случае канализация желательна, но закапывать ее можно неглубоко. А на участки ввода в дом можно уложить нагреватель более мощный и получше утеплить.

Виды греющих кабелей для водопровода

Есть два вида нагревательных кабелей — резистивные и саморегулирующие. В резистивных использовано свойство металлов при прохождении электрического тока нагреваться. В обогревающих кабелях этого типа греется металлический проводник. Их характерная черта — они выделяют всегда одинаковое количество тепла. Неважно на улице +3°C или -20°C греться они будут одинаково — на всю мощность, следовательно, потреблять будут одинаковое количество электроэнергии. Чтобы уменьшить расходы в относительно теплое время, в системе ставят датчики температуры и терморегулятор (такие же, как используют для электрического теплого пола).

Строение резистивного кабеля

Резистивные обогревательные провода при укладке не должны пересекаться или располагаться один возле другого (вплотную). В таком случае они перегреваются и быстро выходят из строя. Внимательно следите за этим моментом в процессе монтажа.

Стоит еще сказать, что резистивный греющий кабель для водопровода (и не только) бывает одножильным и двухжильным. Чаще используются двухжильные, хоть они и дороже. Разница в подключении: у одножильных должны к электросети подключаться оба конца, что не всегда удобно. Двухжильные на одном конце имеют заглушку, на втором — закрепленный обычный электрический шнур с вилкой, который включается в сеть 220 В. Что еще надо знать? Резистивные проводники нельзя резать — работать не будут. Если купили бухту с более длинным чем надо отрезком — уложите его целиком.

Примерно в таком виде продают нагревательные кабели для водопровода

Саморегулирующиеся кабели — это металлополимерная матрица. В данной системе провода только проводят ток, а греется полимер, который находится между двух проводников. Этот полимер имеет интересное свойство — чем выше его температура, тем меньше тепла он выделяет, и наоборот, остывая, он начинает выделять больше тепла. Происходят эти изменения независимо от состояния соседних участков кабеля. Вот и получается, что он сам регулирует свою температуру, потому его так и назвали — саморегулирующийся.

Строение саморегулирующего кабеля

У саморегулирующихся (самогреющих) кабелей сплошные плюсы:

  • они могут пересекаться и не перегорят;
  • их можно резать (есть маркировка с линиями реза), но требуется затем сделать оконечную муфту.

Минус у них один — высокая цена, но срок службы (при соблюдении правил эксплуатации) порядка 10 лет. Так что траты эти разумны.

Используя греющий кабель для водопровода любого типа, трубопровод желательно утеплить. Иначе на обогрев потребуется слишком большая мощность, а значит, и большие расходы, да и не факт, что подогрев справится с особо сильными морозами.

Способы монтажа

Греющий кабель для водопровода укладывают снаружи или внутри трубы. Для каждого способа есть специальные виды проводов — некоторые только для наружного монтажа, другие — для внутреннего. Способ монтажа обязательно прописывается в технических характеристиках.

Внутри трубы

Для установки нагревательного элемента внутри водопроводной трубы, он должен отвечать нескольким требованиям:

  • оболочка не должна выделять вредных веществ;
  • степень электрической защиты должна быть не ниже IP68;
  • герметичная оконечная муфта.

Чтобы была возможность заправить провод внутрь, на конце трубопровода ставят тройник, в один из отводов которого через сальник (идет в комплекте) заводится провод.

Пример установки греющего кабеля внутрь трубы через сальник

Обратите внимание, что соединительная муфта — место перехода между нагревательным кабелем и электрическим — должна находится за пределами трубы и сальника. Она для влажных сред не предназначена.

Тройник для монтажа обогревающего кабеля внутри трубы может иметь разные углы отвода — на 180°, 90°, 120°. При этом способе монтажа провод никак не фиксируется. Его просто заправляют внутрь.

Виды тройников для монтажа греющего кабеля внутри водопровода

Наружный монтаж

Закреплять греющий кабель для водопровода на наружной поверхности трубы надо так, чтобы он прилегал плотно, всей площадью. Перед установкой на металлические трубы, их очищают от пыли, грязи, ржавчины, следов сварки и т.п. На поверхности не должно остаться каких-либо элементов, которые могут повредить проводник. На чистый металл укладывается повод, фиксируется через каждые 30 см (чаще можно, реже — нет) при помощи металлизированной клейкой ленты или пластиковых хомутов.

Если тянется вдоль одна-две нитки, то монтируются они снизу — в самой холодной зоне, укладываются параллельно, на некотором расстоянии друг от друга. При укладке трех и более проводов, они располагаются так, чтобы их большая часть находилась снизу, но расстояние между греющими кабелями выдерживается (особенно важно это для резистивных модификаций).

Читать еще:  Пруд с водопадом на даче

Способы закрепления греющего кабеля на трубе

Есть второй способ монтажа — спиралью. Укладывать провод надо аккуратно — они не любят резких или многократных изгибов. Есть два способа. Первый — разматывать муфту постепенно наматывая освобождающийся кабель на трубу. Второй — закрепить его с провисаниями (нижняя картинка на фото), которые потом намотать и закрепить металлизированной липкой лентой.

Если обогревать будут водопроводную трубу из пластика, то под провод наклеивается сначала металлизированный скотч. Он улучшает теплопроводность, повышая эффективность нагрева. Еще один нюанс монтажа обогревающего кабеля на водопровод: тройники, вентили и другие подобные устройства требуют больше тепла. При укладке сделайте на каждом фитинге несколько петель. Только следите за минимальным радиусом изгиба.

Фитинги, краны необходимо прогревать лучше

Чем утеплять

Однозначно для утепления обогреваемого трубопровода нежелательно использовать минеральную вату любого происхождения. Она боится намокания — во влажном состоянии теряет свои теплоизоляционные свойства. Замерзнув в мокром виде, после повышения температуры, она просто рассыпается в труху. Отсутствие влаги вокруг трубопровода обеспечить очень сложно, так что этот утеплитель лучше не брать.

Не очень хороши утеплители, которые сжимаются под действием тяжести. Сжавшись, они тоже теряют теплоизоляционные свойства. Если трубопровод у вас проложен в специально построенной канализации, на него ничего давить не может, можете использовать и поролон. Но если трубу будете просто закапывать, вам нужна жесткая теплоизоляция. Есть еще вариант — поверх сминаемого утеплителя (например, вспененного полиэтилена с закрытыми ячейками) надеть жесткую трубу, к примеру — пластиковую канализационную.

Пример утепления водопроводной трубы с нагревательным кабелем

Еще один материал — пенополистирол, сформованный в виде фрагментов труб разного диаметра. Такой вид утеплителя часто называют скорлупой. Имеет он хорошие теплоизоляционные характеристики, не боится воды, выносит некоторые нагрузки (зависит от плотности).

Какой мощности требуется греющий кабель для водопровода

Требуемая мощность зависит от региона, в котором вы проживаете, от того, как проложен трубопровод, от диаметра труб, утеплен он или нет, да еще и от того, как именно вы прокладываете обогрев — внутри трубы или поверх нее. В принципе, у каждого производителя есть таблицы, по которым определяется расход кабеля на один метр трубы. Эти таблицы составляются для каждой мощности, так что выкладывать тут какую-то из них нет смысла.

По опыту, можно сказать, что при среднем утеплении трубопровода (пенополистирольная скорлупа толщиной 30 мм) в Средней полосе России на обогрев одного метра трубы изнутри достаточно мощности в 10 Вт/м, а снаружи надо брать не менее 17 Вт/м. Чем севернее вы живете, тем большая мощность (или толще стой утеплителя) вам требуется.

С терморегулятором или без?

Если хотите за обогрев водопровода платить мизер, лучше поставить терморегулятор. Даже если вы собрались монтировать саморегулирующийся нагревательный кабель. В основном, характеристики такие: включается в работу при +3°C, выключается при +13°C.

Если вода у вас подается из скважины, в ней она никогда не будет иметь температуру в +13°C. Получается, что обогрев будет работать все время, даже весной и летом. Летом, понятное дело, кабель можно выключить, а вот весной и осенью этого не сделаешь из-за возможности внезапного заморозка. С колодцами несколько проще, но ненамного — летом там вода может иметь температуру и чуть выше порога отключения. Но это — летом, и в самый жаркий период. И вообще, зачем вам греть, скажем воду, которая идет в сливной бачок? Да и ту, что идет на кухню или в душ вы все равно будете нагревать бойлерами или проточными водонагревателями.

В любом случае получается — терморегулятор нужен. На нем выставляете температуру отключения в районе +5°C. Затраты на подогрев трубопровода падают в разы. При этом значительно увеличивается срок службы греющих кабелей — они имеют определенный ресурс рабочих часов. Чем меньше они работают, тем дольше будут вам служить.

Греющий кабель для водопровода — схема подключения к терморегулятору

При установке системы обогрева водопровода с терморегулятором, надо будет установить и датчик температуры. Тут есть сложность. Его надо поставить на трубу так, так, чтобы на него не влияла температура от нагревателей. То есть, от трубы его теплоизолировать не надо, а от кабелей — надо.

Сам терморегулятор желательно установить в помещении. Его подключают к домовому электрощитку через защитный автомат и, желательно, УЗО. Потребляемая мощность у обогревательного кабеля небольшая, потому номинал автомата можно взять порядка 6А, номинал УЗО выбираете ближайший больший, а то утечки, желательно, 30 мА.

Подключают греющий кабель для водопровода к соответствующим разъемам на корпусе терморегулятора. Если веток несколько, их запаралеливают. На соседние контакты подключается датчик температуры. На каждом терморегуляторе есть маркировка, по которой понятно, что и куда надо подключать. Если маркировки нет — лучше купите другой: работоспособность данного экземпляра очень сомнительна.

Читать еще:  Правильный уклон канализационных труб в частном доме

Греющий кабель для водопровода — понятие, принцип работы

Стандартной причиной аварии отопительной или водопроводной системы в зимний период является промерзание воды. Такая ситуация может возникнуть с любой незащищённой трубой. Замерзание может стать причиной нарушения целостности водопровода. Для восстановления системы потребуется ремонт, который будет довольно сложно провести в условиях зимних температур.

Что такое греющий кабель

Наиболее эффективным для устранения проблемы замерзания труб является автономный обогрев трубы от независимого источника. Поддержку минимальной температуры в системе может обеспечить греющий кабель для водопровода. Специальное устройство включает обогрев при наступлении зимних температур, и водопроводные трубы, находящиеся на улице, продолжают работать без перебоев.

Греющий кабель похож на любой другой. Помимо стандартной начинки, он оборудован специальным автоматическим реле, предназначенным для регулировки режима нагрева. Греющий кабель включается автоматически при температурах от +5°С. Если начать прогревание трубы при серьезных морозах, напор воды придется снизить – быстрое оттаивание ледяных пробок может нарушить целостность водопроводной системы. В греющем кабеле имеется и термоограничитель, который автоматически выключает процесс нагревания трубы при достижении температуры свыше +15°С

Конструкция греющего кабеля допускает и автоматическую, и ручную регулировку его работы.

Особые требования предъявляются к внешней изоляции такого кабеля. Обшивка проводов должна выполнять несколько задач:

  • гидроизоляция;
  • электро изоляция;
  • устойчивость к атмосферным воздействиям;
  • длительный срок эксплуатации.

Достижение этих характеристик стало возможным благодаря использованию качественных изоляционных материалов и особой бесшовной конструкции оболочки.

Виды нагревательных кабелей

Греющий кабель для водопровода выпускается двух видов, отличающихся принципами настройки терморегулятора:

  • резистивные кабели
  • саморегулирующиеся

Наиболее эффективными кабелями считаются устройства, имеющие минеральную изоляцию. Кроме 1-2 жильных изделий хорошие показатели в работе продемонстрировали многожильные конструкции с жилами спиральной формы. Конструктивные особенности саморегулирующихся нагревательных проводов подобны резистивным устройствам. И в том и в другом случае присутствует пара токопроводящих жил.

В самонастраивающихся изделиях отсутствует изолирующее покрытие. Выделение тепла в таких устройствах может меняться по длине кабеля. Самонастройка происходит из-за изменения полимерного сопротивления жил – увлечение атмосферных температурных показателей приводит к росту сопротивления — подача темпа для обогрева воды в системе прекращается. При понижении температуры запускается обратный процесс.

Преимущества применения греющих кабелей:

  • надежность;
  • безопасность;
  • универсальность;
  • экономичность и пр.

Принцип работы греющего кабеля для водопровода

Греющие кабели используются для подогрева водопровода, кровли, карнизов и других элементов, где нежелательно замерзание воды зимой. Самым простым вариантом являются резистивные греющие кабели, они бывают одножильные и двухжильные.

Принцип работы резистивного кабеля

Резистивный кабель работает как обычный электрический нагреватель. Принцип работы заключается в том, что по проводнику с большим сопротивлением протекает ток при этом выделяется тепло. Чем больше сила тока и сопротивление проводника, тем больше тепловыделение.

Резистивный кабель продаётся кусками фиксированной длины, каждый кабель имеет постоянное сопротивление и при работе по всех своей длине выделяет одинаковое количество тепла.

В зависимости от способа подключения к электричеству резистивные кабели разделяются на одножильные и двухжильные.

Одножильный нагревательный кабель

Такой резистивный кабель состоит из одной проводящей жилы, покрытой изоляцией, затем экранирующей оплёткой и сверху наружной оболочкой. Схема одножильного кабеля показана на рисунке:

В одножильном кабеле есть всего одна проводящая жила и она же является нагревательным элементом. Такому кабелю нужно подключение к электричеству с обоих концов, а значит кабель нужно прокладывать петлёй: начиная от источника до конца обогреваемого участка водопровода и обратно, так чтобы оба конца кабеля были в одном месте.

Схема электрического подключения одножильного резистивного кабеля.

Одножильные кабели больше подходят для устройства замкнутого контура обогрева, например для тёплого пола или обогрева кровли. Если для обогрева участка водопровода используется одножильный кабель, его можно уложить с двух противоположных сторон трубы.

Использование одножильного резистивного кабеля для обогрева водопровода

Одножильный кабель можно монтировать только снаружи трубы. Монтаж внутрь трубы делать нет возможности по двум причинам:

  • проложенный одножильный кабель будет занимать в полости трубы свой двойной объём, что создаст дополнительные потери напора воды
  • неизвестно как будет располагаться кабель: он может наложиться в одном месте, и это приведет к перегреву.

Двухжильный нагревательный кабель

Двухжильный резистивный кабель имеет две проводящие жилы: одна имеет большое сопротивление и используется как нагреватель, а вторая — только для подведения электричества.

Двухжильный резистивный кабель

Таким образом оба конца кабеля не надо подводить к одному месту для подключения в электросеть, для этой цели есть возвратная жила. Схема подключения выглядит так:

Двухжильные кабели удобны для обогрева водопровода, их можно монтировать как снаружи, так и внутри водопроводной трубы. Монтаж кабеля внутри трубы особенно удобен на вертикальном участкеводопровода, например там, где он выходит из грунта под домом и поднимается вверх для ввода в помещение.

В трубу врезается тройник, так чтобы через верхний отвод внутрь трубы опустить кабель, а через боковой продолжить трубопровод в сторону потребителей. Для герметичного ввода резистивного кабеля внутрь труб есть специальные муфты с уплотнителями, выглядите это примерно так:

Читать еще:  Эффективная уборка квартиры самостоятельно

Комплект для монтажа греющего кабеля внутри трубы

Достоинства и недостатки резистивных кабелей

Самым главным плюсом резистивного кабеля является его простота и низкая цена. Так же он надёжен и при правильном мотаже имеет очень большой срок службы до 10-20 лет.
Среди недостатков резистивных кабелей можно выделить следующие:

  • их невозможно наращивать или укорачивать
  • если два резистивных кабеля перекрещиваются или находятся близко друг к другу, это приводит к их перегреву, разрушению изоляции и замыканию
  • сгоревший резистивный кабель нужно менять полностью, заменить только его часть нельзя
  • нагрев всегда происходит по всех длине и с максимальной мощностью

Резистивный кабель целесообразно использовать для подогрева небольшого участка водопровода, там где он проходит в одинаковых условиях и нет большого перепада по температуре. Если нужно греть водопровод большой протяженности, на каждом участке которого разные температурные условия, то лучше использовать саморегулирующийся греющий кабель.

В непрерывной работе греющего кабеля нет необходимости, поэтому чтобы не расходовать электричество зря, для управления используются термостаты. Они включают обогрев при понижении температуры водопровода ниже 3-4 градусов и выключают при температуре выше 5-6. Таким образом обеспечивается стабильная температура воды в водопроводе и при небольших затратах.

Принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля

В зимнее время года кровля, карнизы, водопроводные, канализационные и водосточные трубы, да и многие другие коммуникационные элементы, склонны замерзать. Проблема заключается в том, что когда температура воздуха опускается ниже нуля, вода снаружи и внутри многих труб быстро замерзает. Образующийся лед мешает функционированию коммуникаций, а лед на крышах и карнизах — отдельная, всем известная и весьма острая проблема. Все эти проблемы помогает решить саморегулирующийся греющий кабель.

Саморегулирующийся греющий кабель, как следует из его названия, способен автоматически подстраивать степень оказываемого им подогрева. Причем разные участки кабеля, будучи установлены на различных элементах, находящихся при различной температуре, будут иметь именно ту температуру, какая необходима для поддержания правильной температуры подогреваемой поверхности. Чем ниже температура объекта подогрева — тем сильнее разогреется соответствующий участок кабеля. Чем выше температура подогреваемого объекта — тем слабее греть его будет кабель.

В конструкции саморегулирующегося подогревающего кабеля имеются две проводящие жилы из меди крупного сечения, они расположены вдоль кабеля по его краям, через них на греющие элементы кабеля подается питание. Между жилами по всей длине кабеля находятся поперечные проводники (собственно греющие элементы), присоединенные к жилам. Получается, что все поперечные проводники соединены друг с другом параллельно и параллельно получают питание. Данная матрица элементов служит саморегулирующимся нагревателем кабеля.

Вся конструкция параллельных нагревателей, с питающими их медными проводами по бокам, обернута слоем термозащитного материала. Сверху размещен экран по типу оплетки, он при монтаже заземляется и предохраняет кабель от электромагнитных воздействий извне. Наружное покрытие кабеля — механически изолирующая защита.

Функционирование греющего саморегулирующегося кабеля базируется на элементарном свойстве всех обычных проводников. При прохождении тока через любой проводник, он разогревается, так как выделяется джоулево тепло. При этом сопротивление проводника возрастает, следовательно при неизменном питающем напряжении ток уменьшается, соответственно уменьшается и потребляемая проводником мощность.

Тот участок греющего кабеля, который закреплен на более разогретом месте, обладает большим сопротивлением, и через его элементы течет меньший ток, кабель нагревается меньше, и место где он установлен подогревается меньше. А в тех местах где температура ниже — в более холодных местах — участок кабеля отличается меньшим сопротивлением (большей проводимостью), ток через этот участок течет больший, кабель разогревается сильнее, и греет это место более интенсивно.

В результате, уложив кабель например на карнизе или трубе, и включив его, сначала получаем полную мощность разогрева, а по мере прогрева — потребляемая кабелем мощность постепенно снижается.

Здесь нет автоматики, которая бы управляла температурой кабеля. Кабель попросту изменяет свое сопротивление — так и регулируется мощность. Он работает постоянно, нет моментов полного отключения и включения. Допустим, греющим кабелем зимой оснастили часть примыкающей к дому канализационной трубы с тем чтобы поддерживать ее температуру на уровне примерно +3 °C дабы не допустить промерзания. Кабель будет работать непрерывно, регулируя интенсивность тока, он не будет отключаться по достижении указанной температуры.

Мощность на метр длины греющего кабеля может составлять всего 5-10 Вт, тогда как самые мощные модели достигают 150 Вт мощности на метр. Это не очень большая мощность, позволяющая держать кабель включенным постоянно на протяжении всего морозного периода. При этом важно помнить, что ресурс греющего материала ограничен, и лучше сразу установить термостат, чтобы кабель не был включен, когда в этом нет необходимости, то есть когда температура воздуха стала выше нуля.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector