Греющий кабель саморегулирующийся или резистивный отличия
Саморегулирующийся и резистивный кабели
Современные кабельные системы обогрева используют резистивные кабели и саморегулирующиеся кабели. Одним из приоритетных направлений деятельности нашей компании являются проектирование, поставка и монтаж кабельных систем обогрева использующих нагревательные кабели. За время работы нами разработано и смонтировано огромное количество систем антиобледенения кровли, дорожек, трубопроводов, систем обогрева различных жилых и производственных помещений, а также систем промышленного обогрева трубопроводов и резервуаров, использующих резистивный и саморегулирующийся нагревательный кабель.
Кабель саморегулирующийся активно используется специалистами нашей компании при разработке систем обогрева любых объектов. Этот саморегулирующийся кабель очень удобен при проведении монтажа любой, даже самой сложной, конфигурации обогревающей системы. Те, кто хоть раз, монтировал саморегулирующий кабель, несомненно, оценил их простоту, надежность и удобство при монтаже.
Саморегулирующийся греющий кабель способен самостоятельно изменять свою выходную мощность при изменении окружающей температуры. Благодаря специально разработанному очень надежному внешнему и внутреннему защитному слою и металлической оплетке достигается очень высокая механическая, химическая и электрическая защита. Средняя часть кабеля отформована вокруг двух параллельных электропроводников. Функционирование саморегулирующегося нагревательного кабеля происходит следующим образом: при понижении окружающей температуры среды происходит сжатие средней части кабеля на микронную величину, что автоматически ведет к пропорциональному увеличению числа электрических путей через сердцевину. В результате чего происходит выработка дополнительного количества тепла и, наоборот.
Тепловые кабели для горячего водоснабжения, позволяющие отказаться от лишнего звена в системах с обратной циркуляцией воды, кабели для эффективной защиты трубопроводов от замерзания, а также саморегулирующийся кабель для обогрева кровли и систем обогрева водостоков, обогрева полов, обогрева площадок открытого типа.
В зимний период трубопроводы находятся в зоне риска замерзания. Зачастую при низких температурах бывает не достаточно обычной теплоизоляции, и требуются дополнительные схемы обогрева трубопроводов. Наилучший вариант в этом случае – саморегулирующий кабель, который можно проложить как внутри трубы, так и снаружи. Кабель саморегулирующийся нагревательный самостоятельно поддерживает нужную температуру, обеспечивает надежный обогрев и защиту от конденсата.
Итак, нагревательный кабель существует двух видов: кабель резистивный и кабель саморегулирующийся. Рассмотрим их основные отличия.
Такой нагревательный кабель конструктивно имеет внутренний провод из специального сплава, имеющего высокое электрическое сопротивление. Этот провод заключен в надежную полимерную изоляционную оболочку в экранирующей сетке из медной проволоки и все это помещено в прочную оболочку, защищающую резистивный кабель от внешних агрессивных воздействий. Кабели обладает особыми специфическими особенностями функционирования, которые обязательно следует учитывать при обустройстве требуемой системы обогрева. Это связано, а первую очередь, с физикой работы кабеля. Кабель резистивный нагревательный в разных схемах обогрева может быть уложен таким образом, что какие то его части будут проходить в зонах, требующих значительно большей потребности в выделяемом тепле. По своей конструкции резистивный кабель устроен таким образом, что во время его работы происходит равномерное выделение тепла вдоль всей его длины, то есть резистивный греющий кабель обладает постоянной теплоотдачей. В связи с этим обстоятельством, резистивный кабель может на некоторых участках подвергаться значительному перегреву, в то время как в других местах может не хватать выделяемого тепла для нормального обеспечения функционирования всей системы обогрева.
Саморегулирующийся кабель (саморегулирующий кабель, саморегулируемый кабель)
Такой кабель имеет существенное и очень важное отличие от резистивного кабеля. Кабель нагревательный саморегулирующийся сконструирован таким образом, что требуемое тепловыделение, в зависимости от температурных условий на разных участках обогреваемого объекта, будет соответственно тоже разным. На каждом, даже самом небольшом участке, благодаря тщательно продуманной уникальной конструкции, саморегулирующийся кабель будет самостоятельно и автоматически менять свою температуру в зависимости от динамики изменения температурного режима локальной окружающей среды. То есть саморегулирующиеся кабели непосредственно учитывает окружающую температуру, практически, в каждой отдельной точке, что позволяет очень дифференцировано, реагировать, задействуя или отключая те или иные требующиеся участки системы обогрева. Это происходит в связи с тем, что в соответствии с законами электофизики, одновременно с изменением температуры окружающей среды происходит адекватное локальное изменение сопротивления, вызывающее пропорциональное увеличение силы тока с неизбежным выделением тепла. То есть при локальном увеличении температуры, происходит рост сопротивления саморегулирующегося кабеля, приводящий к уменьшению теплоотдачи. И, соответственно, при уменьшении температуры локальной среды объекта происходит естественное уменьшение внутреннего сопротивления проводника, что активизирует процесс тепловыделения.
Получается, что саморегулирующийся нагревательный кабель живет как бы самостоятельной жизнью и этот циклический процесс, будет продолжаться очень долго, по расчетам может достигать 50-ти лет. В течение всего этого времени саморегулирующий кабель будет самостоятельно выполнять очень ответственную работу по поддержанию комфортной и удобной жизни. Саморегулирующийся кабель обладает высокой надежностью и безопасностью.
Технологически саморегулируемый кабель изготовлен таким образом, что при понижении температуры, материал, из которого изготовлен греющий элемент, начинает сжиматься, образуя большое количество токопроводящих дорожек из специально разработанного углеродного материала, вызывая уменьшение электрического сопротивления данного углеродистого токопроводящего слоя. Электрический ток, проходя через этот участок нагревательного элемента саморегулирующегося кабеля, нагревает его и происходит требуемый процесс выделения тепловой энергии.
Если сравнивать резистивный и саморегулирующй кабель, то следует заметить, что резистивные кабели наделены повышенной мощностью из расчета на каждый погонный метр. Кабель резистивный нагревательный, если это требуется, может быть уложен в несколько ниток. Все резистивные греющие кабели обладают повышенной эластичностью, дающий возможность делать минимальный радиус загиба, что позволяет проводить укладку, используя резистивные кабели на поверхностях абсолютно любой конфигурации. Недостаток, который имеет такой кабель, заключается в отсутствии какой-либо возможности влиять на уровень его теплоотдачи. Это свойство означает, что кабель потребует при эксплуатации дополнительного расхода электроэнергии и необходимости постоянного ухода за собой, как, например, удаление мусора, сухих листьев, во избежание перегрева. Кроме того, резистивный кабель не допускает резки, то есть его нельзя ни укорачивать, ни удлинять. Кабель резистивный нагревательный продается уже готовым к применению и имеет конкретную фиксированную длину, и она будет неизменной и при продаже и при монтаже.
Основными достоинствами, которыми обладает саморегулируемый кабель при эксплуатации - это значительная экономия расходования электроэнергии при достаточно высокой максимальной мощности. Кроме того, саморегулирующийся кабель предоставляет очень полезную с практической точки зрения, при проведении монтажа, возможность нарезать его на куски любой длины и резать в любом месте. Поэтому саморегулирующий кабель дает существенную экономию по количеству его использования и позволяет значительно упростить стоимость проводимых монтажных работ по его установке.
Кабель нагревательный саморегулирующийся представляет собой систему, состоящую из длинной цепочки с параллельными звеньями. Схематично саморегулирующийся кабель можно представить в виде сколь угодно большого количества переменных сопротивлений, подключенных параллельно.
Резистивный кабель прекрасно себя зарекомендовал, но саморегулируемый кабель обладает очень существенной особенностью - тепловыделение может изменяться по всей длине секции в зависимости от локальных температурных ситуаций. Кабель может быть использован произвольными длинами от 0,2 м до десятков метров, причем резка может производиться на объекте непосредственно во время проведения монтажных работ. Ограничение лишь накладывается на максимальную предельную длину, которая для разных типов кабелей составляет до 150 м. Этого, например, достаточно, чтобы обогреть любой тип кровли.
Саморегулирующийся кабель дороже, чем резистивный, однако, он более безопасен и экономичен. Нагревательный кабель саморегулирующийся надежно защищен от перегрева даже при условии перехлеста. Саморегулируемый греющий кабель практически не требует обслуживания. Саморегулируемый нагревательный кабель способен вырабатывать большую мощность - до 150 Вт/м. Саморегулирующиеся нагревательные кабели - на сегодняшний день наиболее эффективный метод борьбы с образованием льда на краю кровли и в водосточных трубах. Такой кабель отличает простота, надежность и долговечность в эксплуатации. Резистивный кабель используется преимущественно там, где требуется постоянный обогрев большой площади. Основное ограничение накладывает изоляция нагревательного провода и в зависимости от параметров стойкости изоляции к различного рода механическим и химическим повреждениям, она в большей определяет среду применения кабеля, а именно в сухом или влажном помещении, в условиях резких перепадов температур, ультрафиолетового излучения, в условиях действия особо агрессивных сред.
Саморегулирующийся нагревательный кабель так же имеет свои плюсы. Он не перегорает даже, если уложен с перехлестом. В снежной среде и ледяной воде генерирует полную тепловую мощность, а при потеплении начинает плавно снижать выделяемую тепловую мощность. Саморегулирующийся кабель весьма прост в установке и не требует применения каких-либо специальных навыков или оборудования.
Саморегулирующий кабель уникален тем, что выделение тепловой энергии в зависимости от наличия снега или льда на любом участке. Это достигается благодаря наличию специальной тепловой пластиковой матрицы.
Саморегулирующий нагревательный кабель не перегревается и не перегорает даже при механических повреждениях.
Кабель резистивный нагревательный так же применим при транспортировке жидкостей, требующих поддержания постоянной температуры.
Саморегулирующийся и резистивный кабель используются как в быту, так и в промышленности. Нагревательные кабели различных температурных режимов используются, в первую очередь, на предприятиях нефтегазового, горнодобывающего комплекса и в строительных организациях.
Кабель резистивный годится для работы с любым из наиболее распространённых видов напольных покрытий, таких как керамическая плитка, натуральный камень, ламинат, натуральный паркет, пробковое покрытие, линолеум и любые виды ковролина.
Что лучше для обогрева труб - готовые комплекты или саморегулирующийся кабель на отрез?
Готовый комплект саморегулирующегося кабеля подготовлен специально для того, чтобы упростить монтаж, и покупатель самостоятельно мог установить греющий кабель, не тратя деньги на монтажные работы.
Что лучше для обогрева труб - готовые комплекты или саморегулирующийся кабель на отрез?
Готовый комплект саморегулирующегося кабеля подготовлен специально для того, чтобы упростить монтаж, и покупатель самостоятельно мог установить греющий кабель, не тратя деньги на монтажные работы.
В чем отличия саморегулирующегося и резистивного греющего кабеля?
Резистивный кабель имеет фиксированное значение погонной мощности, его нагревательный элемент это постоянное сопротивление в виде медной жилы со специальными примесями. При низкой температуре кабель не изменяет свою мощность.
Саморегулируемый кабель обладает свойством менять свою мощность, его нагревательный элемент - нелинейное сопротивление ("матрица"). При температуре +10 градусов он потребляет 30 Вт, при температуре 0 градусов в талой воде он потребляет 40 Вт, при температуре ниже нуля - больше 40 Вт.
Сравнение резистивного и саморегулирующегося кабеля. Преимущества и недостатки
Критерий | Резистивный кабель | Саморегулирующийся кабель |
Локальный перегрев в месте перехлеста нитей кабеля | Кабель поддерживает постоянную мощность по всей длине => в месте перехлеста перегревается, что вызывает быстрое старение и разрушение материала кабеля в этом месте | Уменьшает потребляемую мощность в местах перехлеста за счет свойств "матрицы" |
Пусковые токи | Начальные токи превышают номинальное значение на 10-15% => автоматика по номинальным параметрам | Начальные токи превышают номинальное значение в 2 раза => автоматика выбирается по параметрам пуска => удорожание щита управления обогревом |
Устойчивость к механическим воздействиям (давление шага, перегиб, перекрутка и т.д.) | Сильная деформация кабеля приводит к деформации жилы в сторону уменьшения площади сечения проводника, благодаря чему в данном месте уменьшается сопротивление и образуется локальный перегрев | Деформация "матрицы" не влияет на работу кабеля |
Максимальная длина | За счет варьирования сопротивления греющей жилы удается достигнуть больших длин, сопротивление включено последовательно | Саморегулирующаяся матрица установлена между жилами, имеющими конечное сечение и соответствующие ограничения по току, при большой длине секции жилы греющего кабеля со стороны холодного конца перегреваются и происходит отслоение материала матрицы от медного проводника => кабель локально выходит из строя |
Обогрев кровли (змейка) | Благодаря круглому сечению легко раскладывается | Кабель имеет форму ленты, за счет чего при частой укладке кабель лежит на ребре, что менее эффективно |
Обогрев кровли (желоба) | Скапливающаяся в желобах грязь обволакивает кабель, в результате чего происходит "запирание" тепла и локальный перегрев | Благодаря эффекту саморегуляции кабель локально снижает мощность и "запирания" тепла не происходит |
Обогрев кровли (водосточные трубы) | Высокая вероятность пересечения нитей кабеля, запирание тепла, благодаря скапливающемуся мусору=> перегрев | Пересечение нитей не провоцирует перегрев, устойчив к "запиранию" тепла |
Обогрев площадок | Постоянная мощность => стабильный разогрев даже в экстремальных условиях (при очень низкой температуре) | При низкой температуре выделяет большую мощность => быстрее происходит нагрев Экстремальные условия (очень низкая температура) => крайне высокие значения пускового тока могут спровоцировать отслоение "матрицы" от токоведущей жилы => выход кабеля из рабочего состояния (уменьшение погонной мощности кабеля) |
Обогрев резервуаров | Постоянная мощность => стабильный разогрев в любых условиях, устойчивое поддержание положительной температуры, высокий температурный класс, для любых целей | Простая раскладка на любой форме за счет возможности пересечение нитей кабеля. Благодаря эффекту саморегуляции поддержание температуры происходит с большим статизмом (погрешностью регулятора). |
Обогрев трубопровода | Уникальные конфигурации объектов => отсутствие необходимой длины (так как фиксированная длина секции). | Кабель на отрез, поэтому с легкостью покрывает любую форму, любую конфигурацию обогреваемого объекта |
Долговечность | Большое количество условий для появления локального перегрева, но при правильной установке и уходе за кабелем служит до 20 и более лет. | Не имеет свойств к перегреву, но ресурс материала матрицы ограничивает срок службы кабеля до 10 лет (есть исключения, например саморегулирующийся кабель Fujikura имеет срок службы до 20 лет и более). |
В чем отличия саморегулирующегося и резистивного греющего кабеля?
Резистивный кабель имеет фиксированное значение погонной мощности, его нагревательный элемент это постоянное сопротивление в виде медной жилы со специальными примесями. При низкой температуре кабель не изменяет свою мощность.
Саморегулируемый кабель обладает свойством менять свою мощность, его нагревательный элемент - нелинейное сопротивление ("матрица"). При температуре +10 градусов он потребляет 30 Вт, при температуре 0 градусов в талой воде он потребляет 40 Вт, при температуре ниже нуля - больше 40 Вт.
Какой греющий кабель выбрать? Саморегулирующийся или резистивный?
Сегодняшний рынок предлагает большой выбор нагревательного кабеля для систем обогрева разного назначения. При этом у потребителей часто возникает вопрос: какой греющий кабель выбрать в конкретном случае.
Когда следует отдать предпочтение более дорогому саморегулирующемуся, а когда лучше выбрать более дешевый кабель постоянной мощности — резистивный. Эти два вида нагревательного кабеля, служащие одной и той же цели — обогрев определенного объекта, имеют ряд существенных различий.
Виды греющего кабеля Виды греющего кабеляОсновные различия резистивного и саморегулирующегося кабеля
Резистивный кабель состоит из токопроводящей нагревательной жилы в изоляции, медной оплетки и прочной оболочки. Его электрическое сопротивление постоянно, поэтому в процессе работы количество тепла, выделяемое этим кабелем, остается неизменным по всей длине вне зависимости от окружающей температуры.
Саморегулирующийся кабель имеет строение, внешне схожее с резистивным, но с рядом принципиальных отличий. Две токопроводящие жилы из меди, соединенные полупроводниковой матрицей также заключены в луженую медную оплетку и надежную внешнюю оболочку. Однако наличие полупроводниковой саморегулируемой матрицы позволяет автоматически изменять выделяемую мощность на отдельных участках кабеля при изменении температуры соответствующего участка.
Достоинства и недостатки
Резистивные кабели отличаются более высокой мощностью на погонный метр. Они могут укладываться в несколько ниток. Все резистивные нагревательные кабели характеризуются повышенной эластичностью, позволяющей делать малый радиус загиба и проводить укладку на поверхностях любой конфигурации. Цена резистивных греющих кабелей существенно ниже, чем у саморегулируемых той же мощности.
Главный недостаток резистивных кабелей — отсутствие возможности регулировать уровень теплоотдачи. Это требует порой при их эксплуатации излишнего расхода электроэнергии, а также постоянного ухода и контроля во избежание перегрева. Резистивный кабель нельзя резать, он продается готовыми секциями с фиксированной длиной. При выходе из строя одного его участка приходится заменять всю секцию. Такой кабель при взаимном соприкосновении или перехлесте может выйти из строя. Резистивный кабель используют для постоянного обогрева больших площадей, трубопроводов и резервуаров для транспортировки и хранения жидкостей, требующих поддержания стабильной температуры. Для поддержания температурного режима система обогрева на основе резистивного кабеля содержит терморегулятор.
Основные достоинства саморегулируемого кабеля — экономическая и энергетическая эффективность . При достаточно большой мощности расход электроэнергии снижается за счет его главной особенности — способности автоматически изменять выделяемую мощность. Другое ценное свойство такого кабеля — возможность нарезать его на куски нужной длины. Это его свойство позволяет дополнительно сэкономить на его количестве и упрощает монтажные работы по его прокладке. Нагревательный саморегулируемый кабель не нуждается в обслуживании, он безопасен. Все указанные свойства саморегулируемого кабеля компенсируют его более высокую стоимость.
Саморегулирующиеся нагревательные кабели применяются в системах антиобледенения, обогрева кровельных и водосточных систем и во многих других случаях.
Итак, сделать выбор в пользу резистивного кабеля стоит если:
- речь идет об обогреве большой поверхности с одинаковым температурным режимом;
- прокладка кабеля будет сделана грамотно, что исключит возможность повреждения его отдельных участков;
- терморегулятор предусмотрен при проектировании системы;
- длина стандартных секций позволяет проложить кабель без его обрезания и наращивания.
Во всех других случаях лучше отдать предпочтение саморегулируемому кабелю.
Но и в том, и в другом случае следует учесть необходимую мощность нагревательного кабеля и условия его эксплуатации.
Какой греющий кабель выбрать? Саморегулирующийся или резистивный?
Сегодняшний рынок предлагает большой выбор нагревательного кабеля для систем обогрева разного назначения. При этом у потребителей часто возникает вопрос: какой греющий кабель выбрать в конкретном случае.
Когда следует отдать предпочтение более дорогому саморегулирующемуся, а когда лучше выбрать более дешевый кабель постоянной мощности — резистивный. Эти два вида нагревательного кабеля, служащие одной и той же цели — обогрев определенного объекта, имеют ряд существенных различий.
Основные различия резистивного и саморегулирующегося кабеля
Резистивный кабель состоит из токопроводящей нагревательной жилы в изоляции, медной оплетки и прочной оболочки. Его электрическое сопротивление постоянно, поэтому в процессе работы количество тепла, выделяемое этим кабелем, остается неизменным по всей длине вне зависимости от окружающей температуры.
Саморегулирующийся кабель имеет строение, внешне схожее с резистивным, но с рядом принципиальных отличий. Две токопроводящие жилы из меди, соединенные полупроводниковой матрицей также заключены в луженую медную оплетку и надежную внешнюю оболочку. Однако наличие полупроводниковой саморегулируемой матрицы позволяет автоматически изменять выделяемую мощность на отдельных участках кабеля при изменении температуры соответствующего участка.
Достоинства и недостатки
Резистивные кабели отличаются более высокой мощностью на погонный метр. Они могут укладываться в несколько ниток. Все резистивные нагревательные кабели характеризуются повышенной эластичностью, позволяющей делать малый радиус загиба и проводить укладку на поверхностях любой конфигурации. Цена резистивных греющих кабелей существенно ниже, чем у саморегулируемых той же мощности.
Главный недостаток резистивных кабелей — отсутствие возможности регулировать уровень теплоотдачи. Это требует порой при их эксплуатации излишнего расхода электроэнергии, а также постоянного ухода и контроля во избежание перегрева. Резистивный кабель нельзя резать, он продается готовыми секциями с фиксированной длиной. При выходе из строя одного его участка приходится заменять всю секцию. Такой кабель при взаимном соприкосновении или перехлесте может выйти из строя. Резистивный кабель используют для постоянного обогрева больших площадей, трубопроводов и резервуаров для транспортировки и хранения жидкостей, требующих поддержания стабильной температуры. Для поддержания температурного режима система обогрева на основе резистивного кабеля содержит терморегулятор.
Основные достоинства саморегулируемого кабеля — экономическая и энергетическая эффективность. При достаточно большой мощности расход электроэнергии снижается за счет его главной особенности — способности автоматически изменять выделяемую мощность. Другое ценное свойство такого кабеля — возможность нарезать его на куски нужной длины. Это его свойство позволяет дополнительно сэкономить на его количестве и упрощает монтажные работы по его прокладке. Нагревательный саморегулируемый кабель не нуждается в обслуживании, он безопасен. Все указанные свойства саморегулируемого кабеля компенсируют его более высокую стоимость.
Саморегулирующиеся нагревательные кабели применяются в системах антиобледенения, обогрева кровельных и водосточных систем и во многих других случаях.Итак, сделать выбор в пользу резистивного кабеля стоит если:
- речь идет об обогреве большой поверхности с одинаковым температурным режимом;
- прокладка кабеля будет сделана грамотно, что исключит возможность повреждения его отдельных участков;
- терморегулятор предусмотрен при проектировании системы;
- длина стандартных секций позволяет проложить кабель без его обрезания и наращивания.
Во всех других случаях лучше отдать предпочтение саморегулируемому кабелю.
Но и в том, и в другом случае следует учесть необходимую мощность нагревательного кабеля и условия его эксплуатации.
Устройство и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля
Саморегулирующийся кабель — это усовершенствованный вариант электрического греющего кабеля.
Впервые саморегулируемый нагревательный кабель был разработан специалистами американской компании Raychem Corporation. Выпуск этого кабеля принес компании всемирную известность, поскольку его свойства были сразу оценены там, где необходимо защитить от замерзания используемое оборудование или поддерживать неизменной температуру какого-либо объекта.
В настоящее время саморегулируемый греющий кабель выпускается многими известными мировыми производителями электротехнической продукции, в том числе и российскими предприятиями.
Греющий саморегулируемый кабель широко применяется в различных отраслях промышленности, в строительстве, в жилищно-коммунальной сфере и в быту. Такая востребованность изделия обусловлена его уникальными свойствами, а свойства эти определены его конструктивными особенностями и принципом действия.Устройство
Конструктивно греющий кабель саморегулирующего типа сложнее резистивного кабеля постоянной мощности. Он содержит полимерную матрицу, которая изменяет сопротивление под действием внешней меняющейся температуры, в результате чего изменяется количество выделяемой тепловой энергии.
На рис. 1 представлено схематическое изображение саморегулирующегося греющего кабеля.
Нагревательная часть кабеля состоит из двух луженых медных жил (1), залитых пластичной смесью графита с полупроводниковым полимером, образующей саморегулирующуюся матрицу (2). Токопроводящие медные жилы замыкаются через матрицу.
Изолирующий слой нагревательной части (3), выполненный из фторполимерного термопласта, одновременно защищает ее от воды. Экранирующая оплетка из луженой меди (4) служит для заземления кабеля, механической и электрической защиты. Наружная оболочка (5) выполняется, в зависимости от условий эксплуатации нагревательного кабеля, из разных материалов. Для простых условий эксплуатации применяется оболочка из полиолефинового пластиката. Для сложных эксплуатационных условий (агрессивная среда, конденсат, ультрафиолетовое излучение и др.) используется фторполимер.
Обработка матрицы и внешней оболочки саморегулируемого кабеля производится методом радиационного сшивания.
Принцип работы
Полупроводниковая матрица имеет высокий положительный температурный коэффициент сопротивления (ТКС): при увеличении температуры увеличивается ее сопротивление, уменьшается сила тока и выделяемая мощность, то есть количество выделяемого тепла, и наоборот — снижение температуры приводит к увеличению выделяемого тепла. Работает это следующим образом.
Полупроводник саморегулирующейся матрицы содержит проводящие частицы . Условно такая матрица может быть представлена в виде большого числа сопротивлений, включенных параллельно между токопроводящими жилами (рис. 2).
При подаче на токопроводящие жилы напряжения возникает ток, матрица нагревается, материал ее расширяется, в результате чего нарушаются контакты между отдельными проводящими частицами, что равносильно уменьшению количества параллельно включенных сопротивлений и увеличению общего сопротивление матрицы. В результате уменьшается ток и количество выделяемого тепла. Так поддерживается стабильный температурный режим.
Чем ниже температура участка, тем больше проводящих путей, меньше сопротивление, больше ток и сильнее нагрев (рис. 3).
На участке 1 с высокой температурой мало проводящих цепочек, велико сопротивление матрицы, величина тока мала и теплоотдача мала также. На участке 2 температура ниже, сопротивление матрицы меньше, больше ток и теплоотдача. На участке 3, где самая низкая температура, больше всего проводящих дорожек, сопротивление мало, ток и выделяемая мощность самые большие.
То есть при изменении температуры обогреваемого участка изменяется сопротивление матрицы соответствующей части кабеля и количество выделяемой тепловой энергии на этом участке.
Преимущества
Главные преимущества саморегулируемого кабеля — энергетическая и экономическая эффективность. Это связано с тем, что при повышении температуры на каком-либо участке автоматически снижается мощность нагрева, а соответственно и потребление электроэнергии.
Кроме того, структура кабеля позволяет при монтаже системы обогрева резать его на куски необходимой длины без ущерба для его физических свойств. Это дает возможность использовать такой нагревательный кабель только на проблемных участках, где особенно велика вероятность замерзания в холодное время года, что позволяет сэкономить средства.
Виды и характеристики
По своему назначению выпускаемые кабели условно делятся на промышленные и общестроительные.
Саморегулируемые кабели промышленного назначения используются для защиты от замерзания, обогрева или поддержания температуры промышленных трубопроводов, резервуаров, емкостей и другого технологического оборудования. на предприятиях добывающей, перерабатывающей, химической, металлургической, легкой и пищевой промышленности, в энергетике и машиностроении. В большинстве случаев эти кабели выпускаются во взрывозащищенном исполнении.
Общестроительный кабель не является взрывозащищенным, поэтому при своей достаточной универсальности не может применяться в зонах с повышенной взрыво- и огнеопасностью. Такие кабели предназначены для систем обогрева бытовых трубопроводов и антиобледенительных систем кровли, площадок, лестниц и т.п.
К основным техническим характеристикам относятся:
- напряжение питания, В;
- номинальная мощность погонного метра, Вт/м;
- удельное сопротивление пускового тока, А;
- сечение токопроводящих жил, мм 2 ;
- максимальная рабочая температура кабеля, ° C ;
- максимальная температура окружающей среды, ° C .
При выборе саморегулируемого греющего кабеля учитываются все параметры и характеристики изделия, а также его условия эксплуатации.
Греющие кабеля: виды и отличия Статья
Греющие кабели (кабельные системы обогрева) являются незаменимым вариантом в определенных случаях. Чаще всего их применяют для обогрева труб с целью предотвратить их замерзание, но этим сфера их использования не ограничивается. Однако, существует несколько видов греющих кабелей, они могут иметь разные параметры и выбрать самый подходящий зачастую не так уж и просто. В нашей статье мы подробно разберем кабельные системы обогрева, рассмотрим цели, в которых они используются, особенности их выбора и другие важные нюансы, которые необходимо знать.
Сфера применения
У греющих кабелей есть как преимущества, так и недостатки, о которых мы еще поговорим ниже. Но именно они и определяют сферу их применения.
- Предотвращение замерзания труб. В данном случае греющие кабели используются тогда, когда эффективнее и выгоднее сделать подогрев, а не усиливать теплоизоляцию.
- Теплые полы. Это отдельная и большая сфера, в данной статье мы теплые полы рассматривать не будем.
- Для подогрева бетона. Если необходимо заливать бетон при низких температурах окружающей среды, то для поддержания необходимой температуры используют самые дешевые греющие кабели. Зачастую их даже оставляют в самом бетоне и в этом случае они выполняют роль арматуры.
- Для растапливания льда и снега, что актуально для кровли, водосточных труб, пандусов, лестниц и т. д.
- При необходимости подпочвенного обогревания теплиц.
- Для обогрева различных резервуаров с целью предотвращения их промерзания.
Конечно, это далеко не все сферы, где могут применяться греющие кабеля. Их свойства позволяют находить им оригинальное и необычное применение, но если подытожить, то основное их применение — это обогрев.
Какие бывают греющие кабели и как работают?
Принцип работы очень прост: электрическая энергия преобразовывается в тепловую. Ток идет по кабелю и нагревает его. Жилы заключены в изоляцию, которая защищает от влаги, механических повреждений и других нежелательных воздействий. В кабели может быть как одна жила, так и несколько. На сегодняшний день одножильные провода распространены слабо, многожильные считаются более практичными и надежными. Греющие кабели бывают двух типов: саморегулирующиеся и резистивные. И, как оно обычно и бывает, у каждого типа есть как свои достоинства, так и недостатки. Разберемся подробнее.
Резистивные греющие кабеля
Традиционный тип, в котором один или несколько проводников находятся в изоляции. Их нельзя нарезать по своему усмотрению, можно только в определенных местах, в противном случае можно повредить его. Бывают как однопроводными, так и двухпроводными. В первом случае нужно подключать два конца, во втором — только один, при этом на противоположном конце проводники соединяются между собой. Данный греющий кабель является самым дешевым, для него не требуются пусковые токи, обеспечивает равномерную мощность.
В последнее время появился более продвинутый тип резистивного кабеля: секционный. Он состоит из двух проводников, между которыми через одинаковые промежутки подключают дополнительные спиралевидные проводники. Стоит дороже первого типа, обладает большей толщиной, а резать его можно только в определенных местах. К минусам относят холодные зоны на концах контура, также возможны локальные перегревы, что в определенных случаях может быть очень нежелательно.
Резистивные кабели изначально настроены на определенную мощность, поэтому для их эффективного использования требуется управляющая аппаратура, которая будет включать и выключать их в зависимости от температуры окружающей среды. Обычно хватает термостата и датчиков, которые могут измерять температуру воздуха, жидкости, грунта или различных поверхностей.
Греющий кабель на катушке
Саморегулирующиеся кабеля
Современный тип, который пользуется все большим спросом благодаря своим ключевым особенностям. Проводники заключены в полимерную матрицу, принцип работы которой прост, как и все гениальное. Ее сопротивление меняется в зависимости от температуры, что и позволяет отдельно регулировать теплоотдачу буквально на каждом сантиметре греющего кабеля. То есть, не нужно никаких контролеров и управляющей аппаратуры, кабель самостоятельно будет обеспечивать ту температуру, на которую он изначально был настроен.
Саморегулирующиеся греющие кабеля стоят дороже резистивных, но это не значит, что их покупка будет экономически невыгодной. За счет более высокого КПД он значительно экономичнее, что позволит экономить электроэнергию. Да, если вам нужно лишь несколько метров кабеля, то экономия не будет очень ощутимой, но если речь идет о десятках метров, если вы живете в северных регионах России, то разницу в цене можно окупить даже за один год.
Срок службы саморегулирующихся греющих кабелей может достигать 30 лет. Кроме того, их конструкция позволяет разрезать их на куски произвольной длины. Сфера применения неограниченная. В целом, сегодня стоит выбирать именно этот тип греющего кабеля, все же его преимущества слишком значительные.
Схема саморегулирующегося греющего кабеля
Расчет мощности греющего кабеля
Расчет мощности греющего кабеля делается в расчете на один метр. Здесь есть несколько путей: попытаться самостоятельно, воспользоваться калькулятором (подобные можно найти в интернете), либо обратиться к специалистам. Насчет калькуляторов все достаточно неоднозначно. С одной стороны, это выглядит очень просто, с другой стороны далеко не факт, что он покажет верные данные. Подобные калькуляторы могут иметь в своей основе неверные формулы (из-за банальных ошибок), да и они не учитывают все параметры. А ведь факторов много:
Способ монтажа кабеля
Самый оптимальный способ — воспользоваться таблицами, которые предоставляет производитель греющего кабеля. Там будут самые точные данные, которые позволят подобрать то, что нужно именно для ваших условий. Также важно знать, что совершенно точно посчитать нужную мощность все равно невозможно: слишком много факторов, которые зависят от конкретной ситуации (тип грунта, роза ветров и еще десятки факторов, перечислять можно очень долго). Поэтому зачастую просто покупают греющий кабель с определенным запасом. Может это и не очень оправдано с экономической точки зрения, зато максимально надежно. Да и погода у нас такая, что лучше перебдеть, чем недобдеть: сильные морозы могут внезапно ударить в любом регионе.
Сегодня в продаже можно найти греющие кабеля (как резистивные так и саморегулирующиеся) различной мощности, что позволит подобрать оптимальный вариант именно под ваши условия. В этом смысле проблем никаких нет, диапазон очень большой. Например, в нашем интернет-магазине вы можете купить саморегулирующиеся греющие кабеля мощностью от 16 до 750 Вт на квадратный метр. Ну а если говорить об усредненных показателях, то здесь такая картина:
- Если кабель монтируется внутрь трубы, которая в земле, то его мощность должна быть около 5 Вт на метр;
- Если кабель снаружи трубы, которая находится под землей, то это от 10 до 15 Вт;
- Если труба не в земле, то это от 20 Вт.
Но это усредненные показатели для средней полосы России, которые мы привели лишь в качестве примера, ориентироваться на них без учета климатических условий в вашем регионе и ваших целей совершенно точно не стоит.
Монтаж греющего кабеля
В большинстве случаев монтаж греющего кабеля не представляет никакой сложности и любой человек легко с этим справится, даже если не обладает никаким опытом. Способ монтажа зависит от конкретных задач, рассмотрим на примере труб (где греющие кабеля применяются чаще всего).
Кабель можно протянуть снаружи трубы, это один из самых простых вариантов. Его можно протянуть вдоль и прямо, а можно в виде спирали, что потребует кабеля большей длины, но зато обеспечит лучший обогрев. Сверху обматывают теплоизоляцией, в роли которой может выступать даже обычная фольга, которая отражает тепло. Конечно, данный способ простой только в том случае, если трубу только предстоит прокладывать либо она проложена снаружи (не в грунте). А если труба уже вкопана в землю, то ее придется выкапывать, либо использовать второй способ.
Протянуть кабель можно и внутри трубы. В этом случае есть как свои плюсы, так и минусы. Эффективность обогрева будет выше, кроме того, можно протянуть кабель в уже установленной трубе. Однако, снизится пропускная способность трубы, а в определенных случаях это может быть очень актуально. Также сложности могут возникнуть, если труба очень длинная, здесь, без специальных приспособлений протянуть кабель будет очень сложно. Но если труба короткая, то никаких сложностей с монтажом греющего кабеля не будет. При прочих равных, оптимальнее выбирать вариант именно внутри трубы.
Схема саморегулирующегося греющего кабеля
Частые вопросы про греющие кабеля
В данном разделе мы рассмотрим самые частые вопросы, которые задают про греющие кабеля и дадим на них подробные, но короткие ответы.
Зачем нужна дополнительная изоляция? Можно ли без нее?
В принципе, можно и без нее, но никакого смысла в этом нет. Теплоизоляция необходима для сокращения потерь тепла, следовательно, вы сможете выбрать кабель меньшей мощности, сэкономить на его покупке, а также на плате за электроэнергию.
Возможно ли использовать греющий кабель внутри канализации?
Нет, это не рекомендуется. Во-первых, стоки обычно агрессивны и быстро разрушат термоусадку на концевой муфте, во-вторых, кабель будет способствовать появлению засоров и пробок, которые будет очень трудно очистить. А при попытке прочистить трубу, есть большая вероятность повредить греющий кабель. Поэтому когда требуется обогрев канализационной трубы, греющий кабель обычно монтируют снаружи.
До какой температуры нагревается греющий кабель?
Это зависит от типа кабеля, в быту чаще всего используются низкотемпературные, которые нагреваются до +65. А вот высокотемпературные нагреваются до +240, но и используются они в особых целях. Однако, на практике температура нагрева несколько ниже (за счет внешних факторов). До +65 кабель нагреет трубу разве что летом, но никак не зимой, когда его и используют.
Обязательно ли нужно использовать терморегулятор для самогреющегося кабеля?
Конечно, можно обойтись и без него. Выше мы писали, что он необходим только для резистивных. Но если у вас нет желания самостоятельно следить за температурой и включать и выключать кабель вручную, то лучше купить терморегулятор, иначе кабель будет потреблять электроэнергию круглый год. Хотя, если длина вашего греющего саморегулирующегося кабеля меньше десяти метров, то можно обойтись и без термостата.
Если вода замерзла, разогреет ли ее кабель?
Такое может быть в том случае, если отключили электричество и вода в трубе замерзла. Но для кабеля это совершенно нормальная ситуация, они спокойно выдерживают циклы заморозки и разморозки. Ну а скорость разморозки зависит от диаметра трубы, напорная система или нет (в первом случае все произойдет гораздо быстрее), где проложен кабель (внутри трубы или снаружи).
Читайте также: