Прогревочный провод для труб – Греющий кабель для водопровода: виды, монтаж, схема подключения

Греющий кабель для водопровода: виды, монтаж, схема подключения

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

Содержание статьи

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).

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.

stroychik.ru

Самогреющий кабель для водопровода: как утеплить водопровод с помощью греющего кабеля

Прежде чем начинать рассмотрение темы, необходимо внести некоторую ясность в терминологию. И в первую очередь — разочаровать тех, кто ищет действительно самогреющий кабель для водопровода: они его никогда не найдут, так как такового попросту не существует. Здесь очевидная «игра слов» на уровне жаргонизма, приведшая к подмене понятий. Никакой кабель не станет греть сам по себе – без подключения к сети питания это невозможно.

Самогреющий кабель для водопровода

Иное дело, что некоторые разновидности таких нагревательных кабелей имеют интересную схему строения, дающую эффект саморегуляции, то есть изменения температуры нагрева в зависимости от окружающих условий. Вот о них и пойдет речь далее. Так что статью было бы правильнее назвать – «Саморегулирующийся греющий кабель для водопровода».

Для чего и где необходимо подогревать водопровод?

Для чего – вопрос риторический, конечно. Все знают, что случается с водой при отрицательных температурах, и к чему может привести ее замерзание в ограниченном объёме (в частности – в трубе). Так что зимой прихваченный морозом водопровод не только осложняет жизнь хозяевам дома отсутствием воды. Очень вероятна серьезная авария, влекущая за собой масштабные ремонтно-восстановительные работы.

Замёрзшая вода часто становится причиной нарушения целостности труб, что требует немедленных и нередко – весьма масштабных аварийных работ.

Хозяевам городских квартир с этим вопросом проще – они по договору получают воду уже на входе в свои владения. Владельцу частного дома всегда есть над чем думать – у него обязательно найдется участок наружной подземной прокладки трубопровода от автономного источника или от центрального коллектора. И сохранность этого участка – целиком на его совести.

Напрашивающееся решение – размещать трубопровод на такой глубине, где никогда гарантированно не будет температуры ниже нуля (за счет геотермального тепла). То есть – прокладывать трубы ниже уровня промерзания грунта, добавив еще для надёжности 300÷500 мм глубины.

Это действительно решение, но, увы, не полное, да и не всегда возможное. По той простой причине, что грунт на участке строительства может просто не позволить прокладку глубоких траншей.

Простой пример – уйти на глубину, ниже уровня промерзания грунта, не позволяет плотная каменная гряда.

Но даже если с этим проблем нет – все равно труба должна «вынырнуть» с глубины, чтобы войти в дом до станции подготовки или коллектора раздачи.  А это означает, что наверняка будут участки на подъёме, при проходе через замерзающие слои грунта, через ленточный фундамент, через пространство между грунтом и перекрытием, если дом покоится на свайном или столбчатом фундаменте. Наконец, на пути трассы могут быть и неотапливаемые подвальные или цокольные помещения, где воду тоже может «прихватить».

Только лишь термоизоляцией здесь отделаться невозможно. Утеплитель способен предупредить быстрый уход тепла, но ни одной калории он добавить не в состоянии.  То есть длительное время с морозом ему в одиночку не справиться. Значит, нужен какой-то минимальный нагрев, чтобы удерживать воду выше нулевой отметки.

Нагревательный кабель на участке подъема водопровода с глубины и входа в дом

Благо, такие уязвимые участки чаще всего располагаются поблизости от дома или непосредственно в нем. Это все же несколько упрощает хлопоты по защите их от промерзания.

А здесь показан прогрев участка прохода водопроводной трубы через фундамент.

Какие варианты напрашиваются для этого помимо качественной термоизоляции? Пускать вдоль водопровода тепловой спутник с горячим теплоносителем от системы отопления? Это далеко не всегда возможно, но зато всегда – очень хлопотно. Значит, остается электрический обогрев.

Именно для таких целей разработаны нагревающие кабели различного типа. В том числе – и интересующие нас саморегулирующиеся.

Как устроен и как действует саморегулирующийся нагревательный кабель для водопровода?

Принцип преобразования электрической энергии в тепловую – то что надо в таких условиях. Имеется в виду, что не требуется какого-то сложного монтажа, а само оборудование имеет очень компактные размеры.

Главным «рабочим органом» становится кабель, естественно, заключенный в очень надёжную со всех точек зрения изоляцию. Располагаться этот кабель может как снаружи трубы, так и в ее полости, предохраняя наиболее уязвимые участки водопровода от замерзания. В любом случае изоляция должна гарантированно исключать порывы, замыкания, плавление, пробои на корпус трубы или в воду, другие неприятности.

Казалось бы, самый простой вариант – обычный резистивный нагрев, по типу спирали или ТЭНа.

Действительно, такие нагревательные кабели предлагаются в продаже. Они несложны по устройству – роль нагревателя выполняет проводник, изготовленный из особого сплава, имеющий определенное повышенное электрическое сопротивление. При пропускании тока (подключении кабеля к сети) проводник нагревается, отдавая тепло через слои изоляции стенкам трубы.

Резистивные кабели бывают одножильным (крайне неудобными в рассматриваемых условиях) и двужильными. У двужильных, в зависимости от модели, или оба проводника могут играть роль активного нагревательного элемента, или один служит только для коммутации замкнутой цепи, а второй становится «ТЭНом». В любом случае двужильный кабель должен иметь концевую муфту, в которой оба проводника замыкаются.

Одножильный и двужильный нагревательные кабели. В обязательном порядке предусматривается заземляющий экран.

Такие кабели обладают массой достоинств, к коим можно отнести высокие показатели мощности нагрева, простоту конструкции и, соответственно, относительно невысокую цену.

Но некоторые недостатки резистивного нагрева все же заставляют задумываться о поиске более совершенных вариантов. Есть немало сложностей в управлении такой системой. Ее никак нельзя назвать экономичной. Нагрев производится одинаково по всей длине кабеля, то есть если кабель настраивается по самому холодному участку, в некоторых местах температура может быть явно избыточной (с точки зрения экономии, конечно).

Недопустима укладка таких кабелей с перехлёстом – в этих точках почти гарантировано быстрое перегорание.

И еще одно — такие кабели обычно реализуются в виде готовых изделий определенного метража – как, скажем, готовая спираль или ТЭН. И самостоятельное изменение длины (наращивание или укорочение) запрещено — оно неизбежно сопровождается изменением всех характеристик кабеля: сопротивления, тока нагрузки, вырабатываемой тепловой мощности. Это может привести к весьма неприятным последствиям, например, нагрев становится недостаточным, или кабель, не отработав и пары месяцев, перегорает.

Поэтому с этих позиций намного более выгодным видится использование саморегулирующегося кабеля.

Устроен он – совершенно иначе, да и принцип его действия – совсем другой.

Устройство саморегулирующегося полупроводникового нагревательного кабеля.

Устройство показано на примере высококачественного нагревательного кабеля «SelfTec® DW»:

1 – наружная защитно-изолирующая оболочка из полиэтилена низкого давления (LDPE). Этот полимер полностью безопасен для любых пищевых продуктов, то есть никак не испортит и качества воды, если кабель предполагается разместить внутри трубы.

2 – второй слой внешней оболочки выполнен из прочного и гибкого полимера, модифицированного полиолефина, обладающего отменными диэлектрическими характеристиками и стойкостью к перепадам температур.

3 – экранирующая оплетка из луженой медной проволоки.

4 – еще одна экранирующая оплетка – на этот раз из алюминиевой фольги.

5 – основной слой диэлектрика – полиолефиновая изоляция.

6 – полупроводниковая нагревательная матрица – основной «рабочий элемент» кабеля.

7 – залитые в материале матрицы два медных проводника (в показанном примере – луженые)

В чем же особенности работы такого кабеля? Давайте разбираться…

Так как проводники кабеля изготовлены из обычной меди, то совершенно очевидно – никакой резистивной функции они выполнять не будут. Этот металл – отменный проводник с очень невысоким сопротивлением. Так что провода выполняют роль токонесущих шин (для фазы и нуля), и потому между собой напрямую не закорочены – в отличие от двухжильных резистивных кабелей, в концевой муфте жилы надежно изолированы одна от другой.

А проводимость тока идет через полупроводниковую матрицу. Причем, одновременно по всей длине нагревательного кабеля. То есть любой отдельно взятый участок кабеля можно рассматривать как самостоятельную цепь с питанием через общие шины.

А вот матрица, при пропускании через себя тока, дает требуемый нагрев. Но это еще – не самое главное. Не зря было указано, что материал матрицы – полупроводник, то есть в него заложены определенные свойства. А конкретно – количество n-p переходов, то есть создаваемых «цепочек» проводимости, имеет свойство изменяться с изменением температуры. .

Принцип саморегуляции, реализованный в полупроводниковой матрице нагревательного кабеля.

Чем ниже температура, тем больше создается «дорожек проводимости», тем больше проходит тока, тем больше нагрев.

С ростом температуры проводимость матрицы начинает снижаться – стало быть, уменьшается и количество выделенного кабелем тепла.

На определенном пределе нагрева проводимость может и вообще практически «закупориться» или стать столь низкой, то потребление тока будет минимальным, а нагрев – практически неощутимым.

Согласитесь, это очень удобно.  Как мы уже видели, на участке прокладки нагревательного кабеля чередуются весьма различающиеся по внешним температурным условиям зоны. То есть труба может, например, прокладываться на безопасной глубине, затем постепенно подниматься (зимой это будет характеризоваться понижением температуры), проходить через массивный фундамент, страшно вытягивающий тепло, затем попадать в теплое помещение домашней насосной станции.  То есть при использовании саморегулирующегося кабеля на каждом отдельно взятом участке в зависимости от температуры будет свое потребление тока и свой локальный нагрев. Значит, можно достичь немалой экономии, не рискуя при этом заморозить свой водопровод.

Понятно, что стоимость подобных нагревательных кабелей может быть в несколько раз выше резистивных. И это, наверное, единственный их недостаток. Но зато и достоинства – очевидны.

Кстати, еще об одном преимуществе. Такой кабель можно приобретать готовыми секциями, то есть с уже установленными «холодными проводами» (провода для подключения к сети) и концевой изолирующей муфтой. Но это бывает не всегда удобно – в ассортименте магазина на момент покупки может не оказаться нужного набора.

В продаже представлены готовые наборы нагревательных саморегулирующихся кабелей определенной длины.

Но вполне можно приобрести такой кабель и метражом, то есть ровно столько, сколько требуется по результатам проведения расчетов.

Кабель поступает в продажу и в бухтах, то есть имеется возможность приобрести необходимый метраж без оглядки на предмет наличия готовых комплектов.

Такой кабель можно свободно резать — на внешней оплетке имеется маркировка по длине в бухте и отметки мест реза. Правда, перед монтажом предстоит на одном конце кабеля самостоятельно скоммутировать и заизолировать «холодные провода», а на втором – концевую изолирующую муфту. Задача очень ответственная, но суперсложной ее не назовешь. Как это проводится – будет рассказано ниже.

Понятно, что при покупке комплектующих необходимо иметь определенную информацию о том, сколько и какого кабеля потребуется для обогрева «проблемного» участка водопровода. Как получить такую информацию – расскажем в следующем разделе.

Как проводится расчет нагревательного кабеля?

Если точнее – необходимо определить, какой метраж кабеля какой удельной мощности обеспечит гарантированную защиту уязвимого участка водопровода от замерзания.

Начнем с того, что любой кабель характеризуется удельной тепловой мощностью. Этот показатель говорит, сколько ватт тепловой энергии можно снять с погонного метра кабеля при его штатной работе. Такой показатель обычно нанесен маркировкой на верхнюю оплётку, наряду с другими данными.

А так как параметр мощности саморегулирующегося кабеля – величина, как мы помним, зависящая от температуры, то обычно для таких изделий указывается средняя мощность в оптимальной точке выше границы замерзания – примерно 10 ℃. Этот порог, кстати, и дальше будет фигурировать в наших расчетах.

Надпись однозначно дает понять, что при температуре окружающей среды в 10 градусов удельная мощность кабеля составит 16 Вт на погонный метр.

Надо сказать, что нет четкой линейки мощностей таких кабелей – в разных производителей могут быть свои «шкалы». Но если оценить в общем, просмотрев немало предлагаемых вариантов, то можно судить, что попадаются кабели с удельной линейной мощностью от 7 и до 50 Вт/м.

Понятно, что расположенный под термоизоляцией на теле трубы или внутри утепленной трубы греющий кабель должен быть в состоянии полностью восполнить неизбежные теплопотери и иметь небольшой запас мощности. Так, чтобы ни при каких обстоятельствах не допустить начала морозной кристаллизации воды в неподвижном ее состоянии.

Подогрев водопровода кабелем вовсе не снимает проблемы его качественной термоизоляции, независимо от того, располагается ли нагревательный кабель на стенке снаружи или заведен внутрь трубы.

Существует специальная теплотехническая формула, позволяющая просчитать тепловые потери из утепленной трубы, отталкиваясь от диаметра этой трубы, толщины и теплопроводных качеств термоизоляции, разницы температур. Надо сказать, формула довольно громоздкая, содержащая логарифмические функции, и своим видом способная отпугнуть далекого от теплотехники читателя. Но можно обойтись и без нее – по этой формуле проведены расчеты и составлены таблицы данных, которых в нашем случае будет достаточно.

Такая таблица расположена ниже.

• В верхней строке указаны диаметры труб, для которых ведется расчет.
• Крайний левый столбец – это толщина термоизоляционного материала, в который «одета» труба. Коэффициент теплопроводности для расчета был взят усредненный, порядка 0,04 Вт/м×℃, что в полной мере соответствует большинству качественных современных трубных утеплителей.

Кстати, здесь тоже не все отдается «на откуп самодеятельности». Существуют определенные рекомендованные рамки, которых следует придерживаться. Так, для труб с диаметром условного прохода до 20 мм (¾») слой термоизоляции должен составлять не менее 20 мм, с ДУ до 32 мм (1¼ «) – 30 мм, с ДУ 40 мм (1½») – 40 мм, ДУ 50 (2.0″) – 50 мм, и так далее. В противном случае можно разориться на обогреве водопровода, но так и не достичь нужных результатов.

• Во втором столбце для каждой из толщин показано по четыре варианта разницы температур – от 20 до 60 градусов. Что это значит?

Берется разница между температурой в самую холодную декаду зимы, свойственную данной местности, и значением в +10 ℃, к которому мы будем условно стремиться подогнать воду в трубе, не допуская ее замерзания. То есть если в регионе зимы мягкие, и морозов ниже -10 ℃ градусов практически и не бывает, то все равно разница получается ΔT = 20 градусов – это в условиях России, наверное, минимум. Если морозы под -30 ℃ — разница 40 градусов и т.п.

На пересечении выбранной строки с толщиной термоизоляции и разницей температур и столбца с диаметром трубы получаем искомое значение удельных расчетных тепловых потерь с одного метра трубы.

Расчетные тепловые потери на 1 погонный метр трубопровода, Вт/м

Толщина термоизоляции	ΔT°С	ø 15 мм	ø20 мм	ø25 мм	ø32 мм	ø40 мм	ø50 мм	ø80 мм	ø100 мм	ø150 мм
10 мм	20	7.2	8.4	10	12	13.4	16.2	23	29	41
	30	10.7	12.6	15	18	20.2	24.4	34	43	61
	40	14.3	16.8	20	24	26.8	32.5	45	57	81
	60	21.5	25.2	30	36	40.2	48.7	68	86	122
20 мм	20	4.6	5.3	6.1	7.2	7.9	9.4	13	16	22
	30	6.8	7.9	9.1	10.8	11.9	14.2	19	24	33
	40	9.1	10.6	12.2	14.4	15.8	18.8	25	32	44
	60	13.6	15.7	18.2	21.6	23.9	28.2	38	48	67
30 мм	20	3.6	4.1	4.7	5.5	6	7	9	11	16
	30	5.4	6.1	7.1	8.2	9	10.6	14	17	24
	40	7.3	8.3	9.5	10.9	12	14	19	23	31
	60	10.9	12.4	14.2	16.4	18	21	28	34	47
40 мм	20	3.1	3.5	4	4.6	4.9	5.8	8	9	12
	30	4.7	5.3	6	6.8	7.4	8.6	11	14	19
	40	6.2	7.1	7.9	9.1	10	11.5	15	18	25
	60	9.4	10.6	12	13.7	14.9	17.3	22	27	37
50 мм	20	2.8	3.1	3.5	4	4.3	5	7	8	10
	30	4.2	4.7	5.3	6	6.5	7.4	10	12	16
	40	5.6	6.2	7.1	8	8.6	10	13	16	21
	60	8.4	9.4	10.6	12	13.8	15	19	23	31
75 мм	20	2.4	2.6	2.9	3.2	3.5	3.9	6	7	8
	30	3.5	3.8	4.3	4.8	5.2	5.9	7	9	11
	40	4.7	5.2	5.8	6.5	7	7.8	10	12	15
	60	7.1	7.8	8.6	9.7	10.4	11.8	15	17	23
100 мм	20	2	2.3	2.5	2.8	3	3.4	5	6	7
	30	3.1	3.5	3.7	4.2	4.4	4.8	6	7	9
	40	4.2	4.6	5	5.6	6	6.7	8	10	12
	60	6.2	6.8	7.6	8.4	9	10.1	12	15	19

Например: на водопроводную трубу диаметром 50 мм будет надеваться пенополистирольная «скорлупа» толщиной 30 мм. Найти удельные теплопотери, если самыми сильными морозами считается – 20 ℃.

Отыскиваем по таблице сначала толщину утеплителя в 30 мм, в этой группе – разницу температур в 30 градусов. На пересечении со столбцом для диаметра трубы 50 мм получаем: теплопотери равны 10,6 Вт с погонного метра.

Зная удельные теплопотери, можно рассчитать длину кабеля для обогрева участка водопровода. Для этого потребуются следующие данные:

— Длина участка трубы, на котором по замыслу будет укладываться греющий кабель. Понятно, что это суммарная длина, то есть с учетом всех горизонтальных, вертикальных, наклонных промежутков, если таковые есть.

— Паспортная удельная мощность кабеля, Вт/м. Эта мощность не должна быть меньше удельных теплопотерь.

Кстати, на этот счет можно встретить и рекомендации, наработанные, как говорится, эмпирическим путем.

Рекомендуемые показатели удельной мощности нагревательного кабеля в зависимости от диаметра трубы:

Диаметр трубы, мм	15 ÷ 25	25 ÷ 40	40 ÷ 60	60 ÷ 80	свыше 80
Рекомендуемая удельная мощность кабеля, Вт/м	10	16	24	30	40

— Какой кабель будет использоваться – обычный резистивный или саморегулирующийся. Понятно, что в нашей статье нас разговор идет о саморегулирующемся, но просто алгоритм подсчета универсален, поэтому и предлагается выбор. От этого зависит величина поправочного коэффициента.

— На величину коэффициента запаса влияет ещё и наличие каких-то сложных участков, например, крупных кранов или задвижек, металлических опор. Такое на домашнем водопроводе встречается нечасто, но все же. Если для обогрева этих элементов дополнительная длина кабеля просчитывался отдельно – это одно. А если нет – то придется сделать запас и на это обстоятельство.

Быстро провести расчет поможет наш онлайн-калькулятор:

Калькулятор расчета длины нагревательного кабеля для водопровода.

Перейти к расчётам

Кстати, при определённых обстоятельствах результат расчета может быть таким, что длина кабеля получается меньше длины участка. Естественно, такой результат говорит о достаточности в плане эксплуатационных возможностей. Но, понятно, на практике кабель короче быть попросту не может, так как должен проходить по всему намеченному участку хотя бы в одну линию.

Рассчитывать длину кабеля для внутреннего размещения, в трубе – нет никакого смысла, так как она априори равна длине участка от его дальнего конца до вводной муфты. Можно лишь добавить еще 0,5 м на коммутацию.

Как правило, внутренний обогрев практикуется с трубами диаметром не более 25 мм. и с использованием исключительно качественного саморегулирующегося кабеля мощностью порядка 10 Вт/м, в надежной и экологически чистой оболочке из пластика, допускающего контакт с пищевыми продуктами и питьевой водой.

Как подготовить греющий кабель в монтажу?

Когда рассматривались достоинства саморегулирующихся кабелей, отдельно отмечалось, что потребителю предоставляется возможность приобрести любой по длине отрезок (с учетом, конечно, допустимой кратности реза). Но в этом случае придется самостоятельно провести некоторые работы по подготовке кабеля к дальнейшей установке на или в трубу. В любом их случаев предстоит выполнить коммутацию токонесущих жил кабеля с «холодными проводами» питания, а также закрыть дальний конец надежной изолирующей муфтой.

Пугаться не стоит – сейчас мы пошагово разберем, как это делается.

Иллюстрация	Краткое описание выполняемой операции
	Покупая саморегулирующийся греющий кабель метражом, не забываем сразу приобрести и специальный монтажный комплект для выполнения коммутации с электропроводкой и изоляции. В такой комплект входят обжимные гильзы, отрезки термоусадочных трубок разного диаметра и длины. Пример такого набора показан на иллюстрации. Можно, конечно, собрать такой комплект и самостоятельно. При этом желательно использовать специальную термоусадку, имеющую на внутренней стороне адгезионный (клеящий) слой, активизирующийся при нагреве. Достоинством готового комплекта может быть и то, что в него часто включают готовую концевую изолирующую муфту. Это удобно, но если ее и нет, можно обойтись и просто термоусадкой.
	Для работы готовится верстак (стол). Из инструментов понадобится острый нож, кусачки, строительный фен. Первая операция – снятие внешней оболочки с того края кабеля, к которому будут подключаться «холодные концы», то есть провода питания. Она снимается на участке длиной примерно 45 мм. Сначала ножом делается аккуратный надрез по окружности…
	…а затем – от этого кольцевого надреза – продольный к краю. После этого участок верхней плотной изоляции должен легко удалиться. Под ним во многих марках кабеля обнаружится еще и экранирующая оплетка. Но в рассматриваемом примере заведомо приобретался кабель без заземляющей оплётки, так как предполагалось его подключение к линии, не оснащенной заземляющим контуром. Если же экран есть, и он будет подсоединяться к кабелю питания, то его расплетают, убирают в сторону и скручивают тугой косичкой. Так, чтобы он пока не мешал дальнейшим операциям.
	Еще один слой внутренней изоляции закрывает уже саму матрицу. Очень аккуратно его также удаляют.
	Теперь пришел черед аккуратно разделить матрицу надвое по центру. Так, чтобы рез не доходил примерно на 5 мм до края оголённого участка.
	На слегка разведенные в стороны половинки матрицы одеваются термоусадочные трубки. При этом будет правильным заранее вырезать фрагменты так, чтобы один был примерно на 20 мм короче. Такая нехитрая мера даст возможность разнести на некоторое расстояние контактные соединения.
	Термоусадка прогревается феном, и оттого плотно облегает разъединённые половинки матрицы.
	Незакрытые кончики матрицы должны выступать из-под термоусадки примерно на 8 мм. То есть кусачками лишнее подрезается.
	Следующая операция требует повышенной аккуратности. Предстоит аккуратно подрезать матрицу по окружности на уровне края термоусадки и удалить подрезанный фрагмент. Так, чтобы открылись оголённые концы токонесущих проводов кабеля.
	Вот так должно получиться в итоге. Готовятся к установке обжимные гильзы-клеммы.
	Гильза надевается на зачищенный конец провода, просаживается до конца так, чтобы был полностью закрыт оголенный участок. Затем – обжимается. Лучше всего эту операцию проводить, конечно, специальным инструментом. Но можно и кусачками, только, конечно, очень аккуратно, соизмеряя усилия, чтобы случайно не перекусить и гильзу, и провод.
	Обжима в трех местах должно быть вполне достаточно. Естественно, проверяется качество соединения – недопустим никакой, даже сосем незначительный люфт.
	Аналогичная операция – на втором проводе. Если предполагается соединение экранирующей оплетки с заземлением, то такая же гильза одевается и на косичку, собранную из экрана.
	На каждый провод с обжатой клеммой надевается фрагмент термоусадочной трубки, но уже большего диаметра.
	Зачищаются «холодные концы» – провода кабеля, который будет подключаться к сети и передавать питание на греющий. Общая изоляция снимается на участке примерно 40 мм от края.
	Далее, на кабель питания желательно сразу надеть два отрезка термоусадки большого диаметра. Первым одевается самый длинный фрагмент из набора, вторым – тот, что несколько покороче. Эти отрезки впоследствии должны будут полностью перекрыть область соединения двух кабелей.
	Если экран подключаться к заземлению не будет – желто-зеленый провод можно просто обрезать. В том случае, когда заземление будет коммутироваться, этот провод временно отгибают в сторону, чтобы он не мешал.
	В остальном расцветка проводов кабеля питания больше значения играть не будет. Любой из проводов зачищают, делая оголённым кончик длиной 8÷10 мм. И заводят его в гильзу сначала того провода греющего кабеля, который оставлен несколько короче. Производится окончательный обжим гильзы – со стороны заведенного провода питания.
	Второй провод питания подрезается по длине по месту. Затем – также зачищается, заводится в гильзу и обжимается.
	Обе гильзы обжаты – электрический контакт между «холодными концами» и нагревательным кабелем обеспечен. Теперь пришло время качественной изоляции этого узла.
	Прежде всего – изолируются сами гильзы. Для этого на них передвигаются ранее предварительно надетые отрезки термоусадки малого диаметра.
	После прогрева феном трубочки надежно обожмут клеммы-гильзы.
	Далее, на это место сдвигается короткий фрагмент термоусадки большого диаметра, надетый на «холодный кабель». Он должен, по замыслу, полностью перекрыть пространство между снятыми наружными оболочками соединенных кабелей — питания и нагревательного.
	Вот так оно получится на деле. Кстати, если коммутируется кабель с подключением его экранирующей оплетки к контуру заземления, то собранная «косичка» и зелено-желтый провод как раз сейчас должны оказаться выглядывающими наружу на противоположных сторонах именно этой термоусадочной гильзы. Так «земля» будет надежно отделена двумя слоями изоляции от силовых проводов.
	После прогрева этой термоусадочной гильзы получается такая картина. Вот сейчас пришло время коммутации оплетки с проводом заземления – также, через отжимную гильзу.
	Далее, на этот узел надвигается последний, самый большой и по диаметру, и по длине отрезок термоизоляционной трубки.
	Производится прогрев – до полного потного прилегания и охватывания всей области коммутации.
	В местах, где трубка будет обжиматься на внешних оболочках обоих кабелей, при прогреве возможно выступание жидкого клея. Это – очень хорошо, говорит о надежности и герметичности созданного изоляционного кокона. Узел соединения можно считать законченным – обеспечена коммутация, и надежная изоляция.
	Следующий этап работы – обеспечение изоляции на конце нагревательного кабеля. Д

stroyday.ru

Кабель для обогрева водопроводной трубы: секреты выбора и монтаж

Если изоляции недостаточно для предотвращения промерзания системы водоснабжения, приходится обеспечивать безопасную температуру. Делают это с помощью набора устройств, рассмотренных в данной статье. Основные функции выполняет кабель для обогрева водопроводной трубы. Его правильный выбор и применение помогут решить поставленную задачу без лишних затрат и трудностей.

Подогрев трубы водопровода от замерзания предотвратит аварийные ситуации

Читайте в статье

Как используют специальный кабель для обогрева водопроводной трубы

Такие решения применяют, когда невозможно получить нужный результат с помощью пассивной защиты от проникновения холода. Обычно хватает размещения трубопровода на глубине, ниже уровня промерзания почвы в определенной местности. Но опасность образования ледяной пробки возникает в месте подключения к централизованным системам.

Использование колодца

На этом рисунке приведена схема стандартной автономной системы водоснабжения. Экстремальные колебания температуры фиксируются в наше время часто. В сильный мороз не исключено промерзание грунта ниже нормального уровня. Особо опасным является участок выхода из земли и входа в здание. Здесь даже указанная на чертеже качественная современная изоляция может не выполнить свои функции.

Прокладка водопровода в каменистом грунте будет слишком сложной

Иногда на пути к источнику воды встречаются огромные валуны, остатки бетонных сооружений, иные препятствия. В этих случаях приходится поднимать трассу выше безопасного уровня. Не используемые подвалы, цокольные этажи также слишком дорого отапливать всю зиму.

Гораздо разумнее, нагреть локально только необходимые инженерные конструкции

Статья по теме:

Cаморегулирующий греющий кабель для водопровода. В материале мы рассмотрим где применяют кабель, как он устроен, виды, среднюю стоимость, достоинства и недостатки. Как рассчитать длину и мощность кабеля для обогрева труб и секреты монтажа.

Резистивный кабель

В устройствах этого типа используются проводники из сплавов с высоким электрическим сопротивлением. При прохождении электрического тока через них образуется тепловое излучение в инфракрасном диапазоне. Подобные принципы используют в ТЭНах электрических чайников, стиральных машин. Но в данном случае необходима гибкость. Поэтому нагревательный элемент составляют из множества проволок, сохраняющих целостность при поворотах трассы.

Важно! Следует соблюдать официальные инструкции производителей кабельной продукции в ходе создания проекта. Как правило, нормируют минимально допустимый радиус изгиба.

Разные виды резистивных кабелей

Выпускают разные модификации продукции этого типа, поэтому не сложно подобрать вариант, подходящий для определенных условий эксплуатации. Полимерные оболочки обеспечивают хорошую электрическую изоляцию и предотвращают проникновение влаги, демпфируют механические воздействия. Оплетка из медных проволок предотвращает проникновение электромагнитных помех, а также используется для подключения заземления.

С двухжильным кабелем работать проще, так как электрический контакт в нем создан в торцевой части. В некоторых изделиях этого типа только один проводник предназначен для нагрева.

Главным преимуществом таких нагревателей является их относительно низкая стоимость. Но есть и недостатки, о которых должен знать будущий пользователь:

• Резистивный кабель для обогрева водопроводной трубы обязательно надо дополнять устройством управления. Термостат с помощью специального датчика фиксирует понижение температуры ниже определенного уровня, включает и выключает систему.
• Выполняется нагрев по всей длине проводника, вне зависимости от разного уровня охлаждения отельных участков труб. Это не экономично.
• Подбирается определенное сопротивление, обеспечивающее необходимый нагрев при напряжении питания 220 V. Поэтому произвольное изменение длины невозможно.

Саморегулирующийся нагреватель

В этом названии нет преувеличений. Инженерам действительно удалось создать изделия, которые не нуждаются в применении внешнего управления.

Конструкция кабеля обогревающего саморегулирующегося для водопровода

На схеме обозначены привычные элементы: медные жилы, экранирование, устойчивая к высоким температурам фторопластовая изоляция. Но здесь главную полезную функцию выполняет особая матрица. Ее проводимость изменяется при повышении/ снижении температуры. Одновременно с этим происходит уменьшение/ увеличение нагрева.

Эти изделия стоят дороже резистивных аналогов. Однако они намного экономичнее в эксплуатации. При их применении температура будет повышаться только там, где это действительно надо.

Саморегулируемые и резистивные нагреватели

Создание системы обогрева

Реализация планов будет проще, если разделить весь проект на этапы:

• Подготовка чертежей и списка комплектующих деталей, инструментов, расходных материалов.
• Подключение нагревательных элементов к проводам электропитания.
• Монтаж внутри (снаружи) трубопровода.
• Дополнительные мероприятия.

Соединение нагревателя и кабеля электропитания: инструкция

Ниже приведен алгоритм действий и особенности, которые пригодятся на практике:

housechief.ru

монтаж внутри саморегулирующего провода обогрева

Многие владельцы частных домов, особенно в конце зимнего сезона, сталкивались с проблемой, вызванной замерзанием сточных вод в канализации. Она прекращала функционировать до наступления теплых дней и оттаивала естественным образом. Греющий кабель для канализационных труб – наилучшее решение для бесперебойной работы слива и дренажной системы при низких отрицательных температурах.

Виды проводов

Существует несколько видов кабеля, применяемых для подогрева трубопровода, которые имеют различные технические характеристики и способы монтажа, что позволяет использовать тот или иной тип в зависимости от технического задания.

Принцип работы греющего шнура достаточно прост: электрический ток нагревает трубу до плюсовой температуры, не позволяя замерзнуть проходящей жидкости. Кабель, применяемый для обогрева, может быть:

• Экранированный, имеющий металлическую оплетку, использующуюся в качестве дополнительной защиты от механических повреждений.
• Неэкранированный, с двойной изоляцией.
• Зональный. Точечный нагрев определенных участков.
• Саморегулирующийся. Пара медных токопроводящих жил и между ними рабочая матрица.
• Резистивный, одно- или двухжильный.

Монтаж провода обогрева может производиться как снаружи, так и внутри системы, последний вариант экономичен в отношении электроэнергии, но более дорогостоящий при исполнении монтажных работ.

Наиболее эффективно использование наружного обогрева в сочетании с применением теплоизоляционных материалов, которые позволяют уменьшить тепловые потери. Эффективно обогреваются канализационные системы, изготовленные из металла и пластика практически любого диаметра.

Расчет и выбор шнура

Очень важно правильно рассчитать мощность обогревающего шнура, особенно для пластиковых изделий, в противном случае перегрев приведет к деформации, нарушению герметичности и повреждению сети. При расчете следует учитывать такие факторы, как:

1. Диаметр канализационной системы.
2. Материал, из которого изготовлен трубопровод.
3. Глубина укладки сети.
4. Технические характеристики изоляционного материала.

Учитывая совокупность сведений, производится расчет тепловой потери одного погонного метра сети по формуле:

• Qtp – тепловые потери трубопровода(Вт).
• Λ – коэффициент тепловой изоляции.
• Ltp – длина трубы.
• Tbh – температура жидкости в сети.
• Thap – минимальная температура окружающей среды.
• D – наружный диаметр трубы вместе с теплоизоляцией (м).
• 1.3 – повышающий коэффициент запаса теплопроводности.

Необходимая длина кабеля рассчитывается по формуле:

Lk = Qtp / P уд. Каб., где

• Lk – длина шнура в метрах.
• P уд. каб. – удельная мощность кабеля в Вт.

Длительность работы обогрева управляется установленными датчиками и терморегулятором, которые обеспечивают оптимальный и экономичный режим системы.

Устройство наружной системы

Он наиболее востребован, так как занимает гораздо меньший по времени срок по сравнению с установкой внутри трубопровода.

Технология укладки шнура достаточно проста, что позволяет произвести необходимые монтажные работы своими руками. Для наружного обогрева в основном применяется саморегулируемый кабель, состоящий из нескольких проводников и матрицы в полимерной оболочке, которые при малейших колебаниях температуры изменяют сопротивление в электрической цепи.

При понижении температуры происходит уменьшение сопротивления, что автоматически увеличивает прохождение электричества, вследствие чего повышается отдача тепла трубопроводу.

В зависимости от изменения температурных условий тепловая отдача на различных участках сети будет производиться по мере необходимости при оптимальном режиме использования электроэнергии.

Устройство внутренней системы

Обогревательный провод располагается непосредственно внутри трубопровода, и обычно этот метод применяется на уже существующей сети. Что позволяет исключить проведение земляных работ для обустройства защиты от мороза.

Следует учесть, что кабель для внутреннего обогрева нужно использовать на небольших участках с минимальным количеством поворотов. Перегибы и петли будут способствовать образованию заторов и засорению слива.

Проконтролировать расположение кабеля в трубопроводе практически невозможно, так как производится обогрев непосредственно жидкости.

ВАЖНОЕ: Он должен находиться в нижней зоне трубопровода.

Достоинства и недостатки систем внутреннего и наружного обогрева

Положительным качеством внутреннего обогрева можно считать то, что его легко монтировать в уже существующие трубопроводы без вскрытия грунта и использования теплоизоляции. Разогрев непосредственно проходящей сливной жидкости не требует большого потребления электроэнергии.

К негативным моментам можно отнести:

• Уменьшение внутреннего сечения трубы.
• Вероятность образования заторов.
• Трудоемкий процесс монтажа на протяженных участках, имеющих переходы и изгибы.
• Необходимость установки вводного тройника.

Учтите! Шнур хорошо защищен от механических повреждений, но подвержен агрессивному химическому воздействию стоками.

Наружный обогревающий кабель для канализации крепится непосредственно к наружной стенке трубы при помощи пластиковых хомутов или липкой ленты, что значительно облегчает монтажные работы.

К недостаткам наружной обогревающей системы можно отнести:

• Более высокий расход электричества.
• Необходимость вскрытия траншеи при установке на существующий трубопровод.
• Дополнительные расходы на обустройство тепловой изоляции.

Монтаж наружного нагревательного шнура, рекомендации

При установке провода применяются два способа: прямолинейное расположение вдоль трубы или обматывание по касательной.

В качестве крепления применяется липкая лента или синтетический кабельный бандаж. Расстояние между точками крепления не должно превышать более 200 миллиметров.

Нередко для повышения эффективности теплоотдачи трубу изначально оборачивают алюминиевой фольгой (это позволяет значительно увеличить площадь обогрева), к которой непосредственно закрепляется греющий кабель. Такой способ рекомендуется при монтаже на пластиковых изделиях, у которых по сравнению с металлическими низкая теплопроводность.

При прокладке нагревающего элемента следует избегать создания перегибов и производить повороты под острым углом во избежание случайного повреждения электропроводящих жил и нарушения изоляционного слоя. Заключительным этапом будет установка теплоизоляционного материала.

Монтаж внутри трубопровода обогревающего шнура

Прежде всего следует решить, где будет место ввода элемента, оптимальным вариантом является точка внутри здания на выходе трубопровода. Это нужно учесть при прокладке канализационной системы в новом здании, если планируется установка внутреннего кабеля для обогрева сети.

Немного сложнее будет дело с уже существующей канализацией, когда нередко доступ к предполагаемой точке ввода сильно ограничен или невозможен. В таком случае допускается перенести точку доступа на выход трубы из здания, для чего можно обеспечить доступ, выкопав яму возле стены и частично демонтировать магистраль для установки тройника.

Трубы следует очистить, хорошо промыть изнутри и просушить. Самое сложное – это прокладка кабеля внутри, особенно если трубопровод имеет повороты и соединительные элементы. Закладку провода рекомендуется производить до установки муфты, аккуратно проталкивая его, чтобы не повредить изоляционный слой. В случае если не удается по какой-либо причине завести кабель, то необходимо сначала протянуть тонкую стальную проволоку до входного колодца или септика. Затем прикрепив конец шнура к проволоке липкой лентой, протянуть по магистрали.

После укладки кабеля установить тройник и подсоединить к проводу, подающему электроэнергию.

Самостоятельное подключение к электросети

Достаточно часто неисправность возникает именно на соединительном стыке, что влечет обесточивание кабеля для канализации. Правильный монтаж производится в следующем порядке:

• На конец обогревающего шнура надевается термоусаживаемая трубка большого размера.
• Зачищается наружный изоляционный слой от торца на расстоянии 50 мм, оплетка обрезается на 10 мм от края изоляции.
• Производится разделение нагревательных жил и очистка от внутренней изоляции порядка 6 мм.
• Далее на шнур, а также на каждую жилу трубки малого диаметра и трубка среднего диаметра,.
• Необходимо поместить скрученную оплетку в металлическую трубку, обжать для плотного соединения с оплеткой.
• Конец подающего энергию провода очищается от наружной изоляции на 80 мм.
• Производится разделение жил: заземляющий провод остается как есть, а фазный и нулевой провода обрезаются на длину 35 мм.
• Концы проводов освобождаются от вторичной изоляции на 6 мм.
• Зачищенные концы подающего и греющего кабелей последовательно вводятся в термоусаживаемые муфты и соединяются посредством нагрева строительным феном или открытым огнем.
• Дополнительно каждый стык необходимо обмотать изоляционной лентой.
• Заземляющий провод вставляется в металлическую втулку, обжатую на оплетке, и также зажимается.
• На полученный стык сдвигается термоусаживаемая трубка среднего размера, а после термитной обработки – большого размера, с последующим нагревом.

Подобное соединение полностью исключает попадание влаги в соединительный стык, поэтому не произойдет короткого замыкания проводки.

Полезное видео

Специалисты рассказывают о нюансах.

Как нельзя делать!

wodakachka.com

Кабель для обогрева газовой трубы:советы по выбору + способы монтажа

В холодное время года случаются неприятные перебои в работе газопроводов. Возникают они не только из-за низких температур. Получить проблему можно с большой долей вероятности, если установка коммуникаций была некачественной. Тогда привычным явлением становится замерзание с остановкой движения в трубопроводе.

Для решения вопроса придется установить кабель для обогрева газовой трубы и желательно — до наступления морозов. Далее мы расскажем как правильно выбрать нагревательный кабель и поделимся тонкостями его монтажа.

Содержание статьи:

Строение нагревательного кабеля

Устройство проводов для обогрева включает в себя до 5 элементов — наличие той или иной детали зависит от типа изделия, а их есть всего два, если не считать редко используемые:

• саморегулирующийся;
• резистивный.

Саморегулирующийся кабель имеет две жилы с разными фазами. По этим медным проводникам и поступает электричество. Находятся они внутри проводящей матрицы, которая нагревает кабель и выступает в роли мозга системы.

Каждая деталь этой внутренности состоит в электрической цепи с расположением ровно посередине между проводниками. Жилы питания нагревает и регулирует именно матрица.

Кроме собственного теплоизоляционного слоя, провода используют в паре с внешней изоляцией. Это необходимо для того чтобы оградить кабель от воздействия внешней среды

Основную часть кабеля всегда продевают в теплоизоляционный слой, который еще называют термозащитой или изоляционным покрытием. Теплоизоляцию обволакивают экранирующей сеткой из плоских медных пластин. Эту оплетку используют с целью защиты от электромагнитных волн извне, а еще — для подводки заземления. Находящаяся на сетке наружная оболочка — это некий щит от механических повреждений.

Резистивные кабели бывают одно- и двужильными. Соответственно, их различают по количеству проводников. Устройство напоминает саморегулирующийся вариант, но только без матричной системы. Взамен делают еще один термозащитный слой.

Саморегулирующийся нагревательный провод

Такой кабель работает подобно обычному проводнику электричества. Нагревание приводит к повышению сопротивления и по простой физической закономерности — к уменьшению силы тока. В холодных местах трубы температура провода ниже и сопротивление меньше, а по причине большей силы тока в этих точках обогреватель работает все интенсивнее.

Когда кабель включается, он постепенно наращивает мощность и в какой-то момент начинает работать на полную. Получается, что подогрев газовой трубы этот процесс ускоряет.

Саморегулирующийся кабель не прекращает свою работу. Волноваться не стоит, ведь нагревание продолжается только до достижения нужной температуры, а потом кабель функционирует с меньшей мощностью. Работа обогревателя построена вокруг заданной температуры.

Саморегулирующийся вариант греющего кабеля имеет переменное сопротивление с прямой зависимостью от температуры, поэтому мощность провода может расти сама

В замерзает не сам газ, а влага, в результате чего он перестает поступать. Необходимо подобрать такую температуру трубы, чтобы сделать вероятность перемерзания несущественной. Особенность саморегулирующихся моделей состоит в том, что обогрев не будет отключаться или включаться, как только газопровод станет теплее или холоднее оптимального показателя. Просто интенсивность работы сильно изменится в сторону снижения или увеличения.

В свою очередь, расходы на мощность не должны ударить по кошельку, ведь кабели потребляют примерно 10 Вт на 1 метр длины. Есть слабые модели с энергетическими затратами в пределах 5 Вт и мощные с показателем до 150. Учитывая большой выбор, всегда можно найти приемлемый вариант, чтобы позволить себе держать оборудование включенным постоянно.

Резистивная модель греющего кабеля

С одножильной разновидностью все сложнее, ведь нужно питание с двух концов с последующими ограничениями при проектировании. Второй конец возвращают к месту подключения или же прокладывают дополнительное питание к этому же, дальнему концу. В этом и заключается суть неудобств. Одножильный провод в оболочке из термопластика занимает на рынке нишу самых бюджетных обогревателей.

По принципу одножильного кабеля создали модификацию HT с 50 ваттами на 1 метр. Сфера его применения распространяется не только на трубопроводы. Одновременно с большим потреблением энергии провод HT решает вопрос экономии самого материала.

Резистивные греющие кабели производят только конкретной длиной, которую никак нельзя укоротить или нарастить — такой провод обрезать нельзя

Исходя из названия, двужильный обогреватель состоит из 2-х жил. Они не выполняют схожие функции, как в случае с матричными кабелями. Нагревательная жила работает в паре с токопроводящей, на которую отводится вспомогательная роль. С одной стороны на кабель подают питание, а с противоположной — монтируют герметичную муфту.

Проектирование и установка провода не вызовут затруднений, но муфта нередко становится проблемой. Практика показала связь поломок с этой деталью в более чем половине случаев. Для постепенной замены проблемных изделий компании-производители начали выпускать безмуфтовые варианты.

Плоский одножильный кабель модификации HT дает возможность сократить расход материала на 1 м² нуждающейся в обогреве площади газового трубопровода

Резистивным греющим кабелям присущи следующие преимущества:

• стабильность характеристик на протяжении срока эксплуатации;
• высокое тепловыделение;
• низкие цены.

Но в плане надежности они несколько уступают саморегулирующимся моделям, ведь в случае поломки приходится заменять всю секцию с проблемным местом, также у них довольно часто встречается локальный перегрев. Неудобство заключается и в том, что на подбор секций оптимальной длины придется потратить время.

Выбор идеального варианта по параметрам

Для всех наружных моделей польза определяется мощностью и равномерностью распределения тепла. В теории оба вида кабелей подходят примерно одинаково, ведь слабые стороны резистивного можно компенсировать типом установки.

В зависимости от минимальных температур в регионе подбирают кабель, достаточно устойчивый к крайним температурам окружающей среды. Может быть такое, что показатель, при котором происходит перемерзание, оказывается слишком низким и для самого обогревателя.

Есть и более однозначные ситуации. Только саморегулирующимся проводом покрывают трубопроводы с подземным расположением, ведь так выгоднее и удобнее. Тонкие газовые трубы не стоит защищать резистивным проводом — иногда случается так, что коммуникация плавится, а на месте контакта образовывается дыра.

Благодаря этой диаграмме становится понятно, насколько большое преимущество есть у саморегулирующихся кабелей: указаны параметры протяженности кабельной линии и температуры объекта нагрева

Будет неплохо, если под рукой окажется таблица теплопотерь. В ней потерю тепла определяет разница температуры трубы и окружающей среды в сочетании с соотношением диаметра трубы и толщины теплоизоляционного слоя.

Информация доступна в удобном формате — ваттах на 1 погонный метр.

Для наглядного примера энергоэффективности необходимо посмотреть в таблицу теплопотерь трубопроводов — она поможет в определении необходимой мощности кабеля для планируемой толщины утепления на трубе

Правила и рекомендации по установке

Проблемы с эксплуатацией не появятся, если соблюсти общие нормы. В соответствии с правилами установки электроприборов (ПУЭ), систему защиты от замерзания обязательно снабжают устройством защитного отключения (УЗО). Крепление на неэлектропроводные поверхности и агрегаты выполняют только с защитной оплеткой. Отделанные таким покрытием кабели устанавливают и на синтетические трубы.

При монтаже имеет значение температура воздуха: работы ведут, если он не холоднее -15 °C. Уже после установки устраивают обязательную теплоизоляцию. Для уменьшения потерь тепла толщину этого слоя подгоняют в точности под диаметр трубы. Причем превышение этого показателя ни к чему плохому не приведет, а будет только лучше.

Нагревательный провод считают функциональным, если радиус изгиба достигает минимум 3 диаметров изделия. Т. е. если радиус воображаемого круга, центр которого находится непосредственно на краю зоны изгиба кабеля, по меньшей мере втрое больше диаметра и в 6 раз больше радиуса самого провода.

На рисунке R — это радиус изгиба, dh — диаметр кабеля, A — длина согнутой части, L — длина прямой части, α — плоский угол между двумя воображаемыми прямыми, которые пересекаются в центре условного круга

После работ теплоизоляцию и сам кабель проверяют на сопротивление. Потом на траншее и трубопроводе делают отметки с предупреждением о присутствии нагревающего элемента. Дополнительно устанавливают табличку.

Монтаж кабеля позволяет проектировщикам размещать трубу в удобном месте. В таком случае нет необходимости в прокладке с учетом уровня промерзания почвы.

Способы монтажа нагревательных кабелей

Основных вариантов размещения есть нагревательного кабеля существует четыре, но наиболее часто применяются первые два:

• продольная укладка одного кабеля;
• закрепление кабеля спиралью вокруг газопровода;
• размещение нескольких нагревательных проводов вдоль трубы;
• установка волнистым контуром.

Кабель обычно проводят по нижней части трубы на уровне 4-го или 8-го часа, если представить, что ее поперечный срез — это круглый циферблат механических часов. В местах стыка — приподнимают на 60°. Это в каком-то смысле мера предосторожности: разместить греющий кабель вдали от крепежной скобы.

Есть отдельные способы прокладки в разных узлах системы. Рядом с вентилем жилу сгибают, укладывают ниже подвижной части и закрепляют стекловолоконной лентой. При волнистом или спиральном креплении шаг витка делают больше там, где есть поворот в какую-либо сторону. К примеру, на коленных соединениях.

При установке греющего кабеля возле узлов и соединений самое важное — оставить удобный доступ ко всем элементам управления

Суть монтажа предельно проста. Требуется лишь подобрать траекторию для кабеля и закрепить его сверху алюминиевой лентой. Первым делом провод фиксируют ее фрагментами. После — прижимают к трубе до плотного контакта. Большие усилия прикладывать не стоит, хватит минимального натяжения, тем более что кабель обладает способностью излишне растягиваться.

В дальнейшем понадобится фиксация лентой по всей длине кабеля:

• для улучшения теплоотвода;
• для прочности;
• чтобы избежать контакта с теплоизоляцией.

Алюминиевую ленту или же фольгу применяют для обработки труб из пластика. Так избегают чрезмерного прогрева пластмассы и добиваются более равномерного распределения тепла по всей площади и длине газопровода. Из какого бы материала ни была сделана труба, на ней устанавливают муфту и скрепляют подводящий холодный конец и нагревательный провод.

Там же, на газопроводе, размещают и датчик терморегулятора — в идеале ровно посередине между проложенными линиями. В дальнейшем понадобится утепление участка, после чего работу можно считать законченной.

Продольная установка греющего кабеля

Технически — это более простой способ. В то же время не стоит ожидать такого же эффекта, как при спиральном монтаже, когда газопровод покрывают «сеткой» из закрученного кабеля. Фиксацию выполняют параллельно трубе ближе к низу. Правила безопасности не запрещают более высокую прокладку, однако вероятность повреждений сверху по определению будет выше.

Прямолинейный монтаж греющего кабеля часто применяют для газовых, а также — водопроводных трубопроводов, канализационных и дренажных труб

Схема распределения греющих кабелей на газовой трубе прямо зависит от их количества. Одну линию прокладывают внизу соответственно 4 часу, если опять-таки представить циферблат вместо среза. Добавление второй будет означать размещение на том же уровне, но с другой стороны.

В варианте с тремя ветками их выставляют в воображаемый треугольник на нижней половине трубы, причем он должен смотреть немного вправо или влево. Из четырех кабелей уже делают правильный квадратный рисунок, и тогда два провода окажутся сверху.

Фиксация спиралью вокруг трубы

Методу отдают предпочтение в северных регионах. Вероятность замерзания влаги в газовых трубах там намного выше, поэтому площадь соприкосновения увеличивают. Зона контакта при спиральном методе покрывает трубу под разными углами, по принципу, схожему на волнистую прокладку, но еще эффективнее.

Для спирального монтажа выпускают длинные кабели. Так производители предоставляют опцию для подбора шага между витками. На практике интервал порой доводят до 5 см и меньше. Кабель тогда превысит длину самого трубопровода примерно в 2 раза.

У спирального способа монтажа больше преимуществ: в сложных ситуациях и при крайних температурах предпочтение отдают именно ему

В некоторых местах укладка кабеля оказывается затруднительной. Выходом из ситуации станет именно винтообразный монтаж, но по отличающейся технологии. Жилу сначала наматывают с запасом, а потом затягивают со сменой направления петель.

Важные нюансы установки

Успешная установка включает несколько составляющих. Первую скрипку играет алгоритм действий. Трубопровод необходимо сначала испытать и покрасить, а для установки следует подобрать подходящий день, когда не будет осадков. Мало того — прокладка некоторых кабелей возможна только одной стороной. Достаточно упустить один этот нюанс — и всю работу придется начинать заново.

Практические моменты по поводу использования нагревательных кабелей:

• чем ниже находится провод, тем лучше идут теплообменные процессы;
• клеящий слой ускоряет нагрев;
• тонкие металлические трубы нужно дополнительно изолировать фольгой или лентой, так же как и пластиковые.

Не стоит торопить процесс крепления к клапанам и резьбовым деталям. Провод следует уложить таким способом, чтобы потом беспрепятственно обслуживать, ремонтировать и заменять элементы трубы без демонтажа греющей системы.

Кабелю необходимо придать форму петли возле соединения, а потом — свернуть до состояния легкого натяжения и закрепить лентой.

Выводы и полезное видео по теме

Обзор саморегулирующегося нагревательного кабеля, включая принцип работы, варианты применения и тесты:

Наглядный пример продольной установки на тонкую трубу, также с прокладкой возле вентиля:

Кабели для установки на газопровод бывают 2-х видов: саморегулирующиеся и резистивные. Ломать голову над выбором вряд ли придется, ведь первый вариант явно лучше по сумме характеристик. Монтаж системы обогрева производят продольно, спиралью или волнистой линией.

Перед этим подбирают длину и мощность обогревателя, делают расчеты с большим количеством физических показателей. Ведь нужно понять, что происходит при обогреве газовой трубы конкретными видами греющего кабеля, и от чего стоит отказаться. После установки дискомфорт и проблемы с газоснабжением уйдут в прошлое.

Остались вопросы или можете дополнить наш материал ценными сведениями? Пожалуйста, оставляйте свои комментарии – блок для связи расположен ниже.

sovet-ingenera.com

Обогрев трубопроводов греющим кабелем. Электрообогрев труб внутри и снаружи

Обогрев промышленных трубопроводов

Обогрев промышленных трубопроводов используется в нефтехимической, химической, газовой, пищевой, металлургической и других отраслях промышленности. К нагревательному кабелю предъявляются специальные требования по обеспечению безопасности для работы на таких объектах. Нагревательный кабель и все комплектующие системы обогрева должны быть сертифицированы на применение их во взрывоопасных зонах.

Кроме того, достаточно большое количество трубопроводов в нефтехимической и химической промышленности подвергаются термообработке для очистки внутренней стенки от отложений смол и парафинов (очистка перегретым паром). В связи с этим, к нагревательному кабелю, устанавливаемому на данные трубопроводы, дополнительно предъявляется требование по максимальной температуре внешнего воздействия.

Диаметр, длина и материал промышленного трубопровода может быть любым и для каждого конкретного случая применяется свой нагревательный кабель. Для того чтобы правильно подобрать удельную мощность и температурный класс нагревательного кабеля необходимо иметь полную информацию об объекте.

Обогрев трубопроводов большой протяженности

Для трубопроводов большой протяженности на первый план выходит задача минимизации количества точек подключения питания, т.к. для данного вида объектов существенно увеличивается стоимость распределительной сети. К нагревательному кабелю предъявляется требование обеспечения максимально возможной его длины. В связи с этим использование саморегулирующегося и резистивного кабеля ограничено длиной трубопровода до 1км. Это связано с увеличением количества соединительных коробок и силового кабеля для подвода питания к этим коробкам. Для трубопроводов протяженностью более 1км применяется обогрев на основе трехжильного нагревательного кабеля постоянной мощности или СКИН-эффекте.

Обогрев трубопроводов малого диаметра и протяженности

Данный вид трубопроводов обычно имеет диаметр 15-50мм и длину до 40-50м. Перекачиваемая жидкость – вода. Нагревательный кабель используется для защиты от замерзания в осенне-зимний период. Применяется низкотемпературный кабель как для наружной установки на трубу, так и для установки внутри трубы. Удельная мощность кабеля обычно составляет 10-30Вт/м и зависит от условий эксплуатации трубопровода и типа используемой теплоизоляции.

Обогрев водопроводов

Для обогрева водопроводных труб диаметром от 50 до 200мм, которые служат для транспортирования воды транзитом и подачи ее в распределительную сеть для потребителей, используется низкотемпературный и среднетемпературный нагревательный кабель мощностью 30-60Вт/м. Назначение обогрева – защита от замерзания в холодное время года. Монтаж кабеля осуществляется снаружи трубопровода, кабель может укладываться параллельно трубе в одну или несколько ниток в зависимости от тепловых потерь трубы или намоткой по спирали с определенным шагом укладки.

Обогрев трубопроводов с горячей водой

Данный вид обогрева применяется в случае останова движения воды по трубе, возникающего по необходимости, при ремонтных работах или аварийных ситуациях на трубопроводе. В данном случае кабельный обогрев используется для защиты трубопровода от замерзания в период останова прокачивания воды. К нагревательному кабелю предъявляются требования по максимальной температуре внешнего воздействия в выключенном состоянии до +90..+99С, которую может достичь горячая вода. Удельная мощность кабеля зависит от диаметра трубопровода и условий эксплуатации и определяется теплотехническим расчетом.

Другим направлением использование нагревательного кабеля является поддержание требуемой температуры воды в системах горячего водоснабжения. Для этих целей используется среднетемпературный (или высокотемпературный) нагревательный кабель, имеющий максимальную рабочую температуру +110С и выше.

Обогрев канализационных трубопроводов

Назначение системы обогрева канализации – защита от замерзания для беспрепятственного прохождения сточных вод. Особенность обогрева данного вида трубопроводов – наличие агрессивной среды, поэтому для нагревательного кабеля предъявляются повышенные требования к его наружной оболочке, она должна быть стойкой к химически активным веществам. В данном сегменте часто используется нагревательный кабель во фторполимерной оболочке. Монтаж греющего кабеля осуществляется как снаружи, так и внутри трубопровода, но более предпочтительным, если есть возможность, является именно наружный монтаж кабеля. Удельная мощность кабеля обычно составляет 25-40Вт/м.

Назначение

Основное назначение обогрева трубопроводов — поддержание необходимой температуры транспортируемого продукта. Теплоизоляция предотвращает часть теплопотерь с поверхности трубопровода, но не обеспечивает защиту продукта от замерзания в холодное время года, а тем более не решает проблему поддержания необходимой технологической температуры. Обогрев трубопроводов в настоящее время осуществляется преимущественно нагревательным кабелем (резистивным, саморегулирующимся, кабелем с минеральной изоляцией), который пришел на смену обогреву паром.

Обогрев промышленных трубопроводов осуществляется в условиях воздействия химически агрессивных сред или потенциально взрывоопасных зонах. Поэтому к нагревательному кабелю предъявляются повышенные требования: кислотоустойчивая оболочка, обязательное наличие заземления, возможность работы во взрывоопасных зонах.

Задачи обогрева

1. Поддержание технологической температуры – разогрев объекта до температуры, требуемой в технологическом процессе и дальнейшее поддержание этой температуры.
2. Защита от замерзания – тепловыделение греющего кабеля обеспечивает поддержание положительной температуры стенки трубопровода и тем самым препятствует замерзанию жидкости внутри трубопровода.
3. Стартовый разогрев – разогрев технологической жидкости до температуры, при которой возможно ее перекачивание без изменения вязкости.
4. Компенсация теплопотерь – использование греющего кабеля предотвращает понижение температуры жидкости до недопустимых значений при понижении температуры окружающей среды.

Бесплатный расчет обогрева трубопровода за 2 часа

• Рассчитаем требуемую мощность
• Подберем кабель и крепления, подходящий для Вашего объекта
• Порекомендуем удобную систему управления

Спасибо, наш менеджер свяжется с вами в ближайшее время

Заполните обязательные поля

Расчеты будут отправлены на Ваш e-mail, внимательно проверьте данные при отправке.

Греющий кабель для трубопровода

Выбрать Саморегулирующийся кабель SAMREG 24-2

• Мощность: 24 Вт
• Назначение: трубопровод
• Тип: саморегулирующийся
• Вид: низкотемпературный
• Применение: без взрывозащиты
• Maкс. температура (рабочая): 65 °C

Оптовый прайс

Греющий кабель Heat Trace 11FSM2-CT

• Мощность: 11 Вт
• Назначение: трубопровод / резервуар / кровля
• Тип: саморегулирующийся
• Вид: низкотемпературный
• Применение: со взрывозащитой
• Maкс. температура (рабочая): 65 °C

Оптовый прайс

Саморегулирующийся кабель ALPHATRACE ATMI-CP17

• Мощность: 17 Вт
• Назначение: резервуар
• Тип: саморегулирующийся
• Вид: низкотемпературный
• Применение: со взрывозащитой
• Maкс. температура (рабочая): 65 °C

Оптовый прайс

В раздел

Разогрев трубопроводов

Есть 2 варианта задачи разогрева трубопроводов: разогрев остывшего трубопровода до требуемой температуры и разогрев продукта при движении по трубопроводу из одной точки в другую. Для обоих вариантов используется нагревательный кабель с большой удельной мощностью 60-90Вт/м и рабочей температурой до 200С.

В первом случае мощность системы обогрева зависит от того как быстро необходимо разогреть остывший трубопровод, а также от разности начальной и конечной температур при разогреве.

Во втором случае разогрев трубопроводов с помощью нагревательного кабеля весьма ограничен ввиду сравнительно небольшой удельной мощности самого кабеля. Как правило, для данного вида разогрева трубопровода необходимо приложить большую мощность на 1м трубы, поэтому для таких систем применяется высокотемпературный резистивный или саморегулирующийся кабель, а также кабель в минеральной изоляции. Мощность системы обогрева зависит от диаметра и длины трубопровода, а также скорости движения продукта по трубопроводу. Кабели укладываются по спирали вокруг трубы либо параллельно в несколько ниток.

Состав системы

Система обогрева трубопроводов состоит из следующих частей:

1. Нагревательная часть – это элемент системы обогрева, осуществляющий непосредственный нагрев. Для трубопроводов этим элементом является резистивный, саморегулирующийся греющий кабель или кабель с минеральной изоляцией. Для саморегулирующегося кабеля совместно с ним применяются комплекты для муфтирования на месте монтажа или поставляется полностью собранная секция на заводе-изготовителе.
2. Система крепления кабеля и вспомогательных элементов – это специальные элементы, обеспечивающие крепление греющего кабеля на трубопроводе. Она обеспечивает хороший контакт греющего кабеля с поверхностью трубопровода чтобы улучшить его теплосъем. Крепление представляет собой монтажную и крепежные ленты из стекловолокна или алюминия. Кроме того, применяются также металлические хомуты для крепления устройств системы подвода питания и управления.
3. Система подвода питания и управления — специализированные соединительные силовые коробки соответствующего исполнения, в которых производится соединение греющей и питающей части, и контрольные коробки, в которых обеспечивается подключение контрольного кабеля и датчиков температуры. Для трубопроводов очень актуально устанавливать эти коробки непосредственно на сам трубопровод.
4. Распределительная сеть – это кабельные линии питания и управления, которые обеспечивают подачу электрической энергии к соединительным коробкам, а также элементы для прокладки этих кабельных линий.

5. Система управления обогревом — предназначена для сбора информации о параметрах процесса обогрева и выработки сигналов управления для устойчивой и безопасной работы системы обогрева. Включает терморегулятор или термостат, датчики температуры, силовую, управляющую и пускозащитную аппаратуру.

   Датчик температуры может быть установлен как непосредственно на стенке трубопровода для контроля температуры ее поверхности, так и измерять температуру воздуха для включения системы обогрева при низких температурах окружающей среды.

Регулятор контролирует температуру обогреваемого трубопровода и на основе полученной информации управляет работой секций нагревательного кабеля. Регулятор температуры обычно устанавливается в шкафу управления электрообогревом.

Термостат устанавливается в основном на поверхности трубопровода и локально управляет работой системы обогрева. Термостаты используются для контроля работы небольших систем обогрева, т.к. подключаемая к нему мощность нагрузки ограничена.

Шкаф управления электрообогревом обеспечивает подачу питания на нагревательные секции, защиту силовой и греющей части при возникновении аварийной ситуации, перегреве или коротком замыкании, сигнализацию состояния работы системы обогрева, снижение пиковой нагрузки на питающую сеть, передачу информации об обогреваемых объектах в АСУТП и другие задачи. Шкаф управления электрообогревом разрабатывается индивидуально для каждого объекта на основании технического задания на систему электрообогрева. Применяется для систем обогрева трубопроводов средней и большой протяженности. Применение системы управления в составе системы обогрева позволяет существенно сэкономить электроэнергию и защитить обогреваемый продукт от перегрева, что особенно актуально для трубопроводов.

Принципы расчета

1. Для определения марки и длины нагревательного кабеля проводится теплотехнический расчет трубопровода на основе исходных данных об объекте:
   • технические характеристики трубопровода,
   • технические характеристики теплоизоляции,
   • климатические и эксплуатационные условия, в которых находится объект,
   • требуемая задача, которую должна выполнить система электрообогрева и т.д.
2. В теплотехническом расчете определяются:
   • теплопотери с поверхности трубопровода,
   • коэффициент запаса системы электрообогрева,
   • марка нагревательного кабеля с учетом максимально допустимой температуры воздействия, класса опасности зоны, в которой находится объект и наличия химически активных веществ,
   • количество нагревательных секций,
   • общая мощность системы электрообогрева.
3. По результатам теплотехнического расчета и выбора нагревательного кабеля определяются комплекты для заделки греющего кабеля, соединительные силовые и контрольные коробки.
4. Далее определяется тип и количество элементов системы крепления
5. Подбирается автоматика для управления системой обогрева.
6. Рассчитываются параметры системы обогрева: рабочая и стартовая мощности, рабочий и стартовый ток системы. Эта информация является важной при первичной оценке затрат на подвод питания к системе обогрева.

Монтаж греющего кабеля на трубу

Последовательность монтажа системы обогрева трубопроводов зависит от состава системы, наличия ранее установленных элементов системы обогрева и др. факторов.

Последовательность монтажа

• Подготовительные работы;
• изготовление и монтаж нагревательных секций;
• монтаж соединительных коробок;
• защита обогреваемых объектов теплоизоляцией;
• монтаж шкафов управления;
• монтаж системы подвода электропитания и управления;
• пробное включение системы.

В зависимости от параметров трубопровода применяется несколько способов монтажа греющего кабеля:

1. Укладка вдоль трубы

   При установке саморегулирующегося кабеля вдоль трубы рекомендуется размещать его в нижнем секторе трубы. Это предотвратит повреждение кабеля при падении на трубу различных предметов.

2. Укладка кабеля по спирали

При установке саморегулирующегося кабеля по спирали количество кабеля на метр погонный трубы увеличивается и зависит от коэффициента укладки кабеля:

Необходимая длина кабеля = Длина трубы * Коэффициент укладки кабеля

Шаг укладки саморегулирующегося кабеля в мм рассчитывается исходя из диаметра трубы.

Шаг укладки кабеля в зависимости от диаметра трубы

Диам. трубы, мм	Коэффициент укладки кабеля (метров кабеля на метр трубы)
	1,1	1,2	1,3	1,4	1,5
34	–	–	–	–	–
48	–	–	–	–	–
60	430	–	–	–	–
76	510	360	–	–	–
89	610	430	330	–	–
102	710	480	380	330	–
114	790	530	430	360	–
125	890	610	480	410	360
140	990	660	530	460	380
168	1170	790	640	530	460
219	1500	1040	840	710	610

Работа с кабелем

1. Используйте держатели катушки для разматывания кабеля.
2. Кабель должен быть расположен свободно на обогреваемом объекте, без чрезмерного натяжения и установки на острые кромки и поверхности.
3. Оставляйте дополнительно 300-450 мм греющего кабеля на каждое подсоединение к сети, Т-образное соединение, концевую муфту, чтобы облегчить выполнение этих соединений.
4. Не делайте на кабеле петель и не стучите по нему. Избегайте также по нему ходить.
5. При обычной установке саморегулирующийся кабель может быть прикреплен к трубе или резервуару алюминиевой клейкой лентой (ЛАМС) или стекловолоконной лентой. На трубопроводе могут также применяться пластиковые хомуты, если допустимая температура использования хомута аналогична или выше рабочих и максимально возможных температур кабеля и трубопровода.
6. Во избежание возможного повреждения кабеля не прикрепляйте кабель металлическими полосками, проволокой, виниловой лентой или обычной клейкой лентой.
7. Если кабель оставляется на длительное время, то защитите его от механических повреждений и все концы кабеля от проникновения влаги.
8. Греющий кабель следует устанавливать таким образом, чтобы облегчить демонтаж задвижек и других небольших элементов без чрезмерного демонтажа изоляции и необходимости резать греющий кабель. Это достигается путем создания петли на кабеле. Количество дополнительного кабеля, необходимое для образования петли на задвижках, опорах, подвесках и т.п. различно для труб разного диаметра и типов элементов трубы.

Нагревательные секции изготавливаются непосредственно на месте по фактическим размерам обогреваемых объектов, с использованием стандартного набора для концевых заделок нагревательных лент. После закрепления нагревательных секций необходимо проклеить их по всей длине алюминиевой лентой для обеспечения лучшего контакта греющего кабеля с обогреваемой поверхностью.

Соединительные коробки устанавливаются на поверхности трубопровода при помощи устройства для ввода нагревательного кабеля под теплоизоляцию, входящего в состав коробки, которые закрепляются ленточными хомутами.

Датчик температуры устанавливается на обогреваемой поверхности в соответствии с монтажным чертежом и закрепляется самоклеящейся алюминиевой лентой.

Шкафы управления устанавливаются обычно в выделенном сухом отапливаемом помещении (+5…+40*С) в соответствии с требованиями ПУЭ. Место установки шкафа управления согласовывается с Заказчиком.

Проектирование

Наша компания занимается проектированием систем обогрева трубопроводов любого любой протяженности, разветвленности, сложности и условий применения и готова разработать проект для конкретного объекта в самые сжатые сроки. В ходе проектирования мы учитываем пожелания Заказчика, предлагаем свои решения и согласовываем их с заказчиком. При проектировании систем обогрева трубопроводов мы руководствуемся требованиями нормативных документов (ПУЭ, СНиП 23-01-99, ГОСТ Р 50.57125-2001, ГОСТ Р МЭК 62086-2—2005), технических данных, инструкций и рекомендаций заводов-изготовителей оборудования и материалов.

obogrev-kabel.ru

Калькулятор расчета длины греющего кабеля для водопровода

Некоторые участки автономной системы водопровода на пути от скважины или колодца к дому могут требовать подогрева. Это решается укладкой греющего электрического кабеля на трубу или даже непосредственно внутрь нее. В сочетании с термостатическим управлением создается надежная, и в то же время – в достаточной степени экономичная защита труб от замерзания.

Калькулятор расчета длины греющего кабеля для водопровода

Но вот какой греющий кабель (по удельной мощности) и когда нужен? И какой длины?

Если кабель располагается внутри трубы – то с ним относительно понятно, так как его необходимая длина примерно равна длине участка, требующего обогрева.

С наружным – сложнее. Пустить ли его одной «ниткой» вдоль оси трубы, или обернуть спирально? И сколько кабеля должно тогда прийтись на погонный метр водопровода?

Вопросы серьезные, так как ошибка в сторону уменьшения может привести к замерзанию воды в трубе, в другую — к совершенно неоправданным расходам и к увеличению сложности монтажных работ. Найти «золотую середину» поможет калькулятор расчета длины греющего кабеля для водопровода.

Необходимые табличные данные и краткие пояснения по проведению расчетов приведены ниже.

Калькулятор расчета длины греющего кабеля для водопровода

Перейти к расчётам

Пояснения и необходимые вспомогательные данные для проведения вычислений

Итак, откуда берутся данные для подстановки в поля калькулятора?

• Длину участка, на котором требуется организовать подогрев, необходимо определить самостоятельно, тщательно анализируя создаваемый проект водопровода. Обычно это та зона, которая начинается после подъема проложенной трубы с глубины (а она по правилам должна располагаться ниже уровня промерзания грунта), то есть непосредственно перед входом в дом. Особого внимания требуют участки прохождения через массивные конструкции (например, ленточный фундамент или плиту), так как они всегда зимой «вытягивают» тепло за счет своей огромной теплоемкости. Если фундамент свайный, то наверняка есть участок прохождения трубы от грунта до перекрытия 1 этажа. Не забываем про отрезки трубопровода в холодных, неотапливаемых подвальных и цокольных помещениях.

Общая длина складывается из длин вертикальных и горизонтальных отрезков на проблемных участках.

• Со вторым пунктом, то есть с теплопотерями нужно разобраться чуть подробней.

Задача греющего кабеля как раз и заключается в том, чтобы полностью компенсировать теоретически возможные теплопотери и поддерживать температуру воды в трубе на минимально необходимом уровне, исключающем замерзание (обычно от +6 до +10 ℃ — больше не имеет смысла).

Тепловые потери через стенки труб и слой утепления рассчитываются по довольно громоздкой формуле. Но можно воспользоваться уже готовыми результатами, сведенными в таблицу.

Толщина утепления трубы	ΔT°С	ø 15 мм	ø20 мм	ø25 мм	ø32 мм	ø40 мм	ø50 мм	ø80 мм	ø100 мм	ø150 мм
10 мм	20	7.2	8.4	10	12	13.4	16.2	23	29	41
	30	10.7	12.6	15	18	20.2	24.4	34	43	61
	40	14.3	16.8	20	24	26.8	32.5	45	57	81
	60	21.5	25.2	30	36	40.2	48.7	68	86	122
20 мм	20	4.6	5.3	6.1	7.2	7.9	9.4	13	16	22
	30	6.8	7.9	9.1	10.8	11.9	14.2	19	24	33
	40	9.1	10.6	12.2	14.4	15.8	18.8	25	32	44
	60	13.6	15.7	18.2	21.6	23.9	28.2	38	48	67
30 мм	20	3.6	4.1	4.7	5.5	6	7	9	11	16
	30	5.4	6.1	7.1	8.2	9	10.6	14	17	24
	40	7.3	8.3	9.5	10.9	12	14	19	23	31
	60	10.9	12.4	14.2	16.4	18	21	28	34	47
40 мм	20	3.1	3.5	4	4.6	4.9	5.8	8	9	12
	30	4.7	5.3	6	6.8	7.4	8.6	11	14	19
	40	6.2	7.1	7.9	9.1	10	11.5	15	18	25
	60	9.4	10.6	12	13.7	14.9	17.3	22	27	37
50 мм	20	2.8	3.1	3.5	4	4.3	5	7	8	10
	30	4.2	4.7	5.3	6	6.5	7.4	10	12	16
	40	5.6	6.2	7.1	8	8.6	10	13	16	21
	60	8.4	9.4	10.6	12	13.8	15	19	23	31
75 мм	20	2.4	2.6	2.9	3.2	3.5	3.9	6	7	8
	30	3.5	3.8	4.3	4.8	5.2	5.9	7	9	11
	40	4.7	5.2	5.8	6.5	7	7.8	10	12	15
	60	7.1	7.8	8.6	9.7	10.4	11.8	15	17	23
100 мм	20	2	2.3	2.5	2.8	3	3.4	5	6	7
	30	3.1	3.5	3.7	4.2	4.4	4.8	6	7	9
	40	4.2	4.6	5	5.6	6	6.7	8	10	12
	60	6.2	6.8	7.6	8.4	9	10.1	12	15	19

А для работы с таблицей понадобятся следующие данные:

— Верхняя строка – это стандартные диаметры (условного прохода, то есть внутренние) водопроводных труб, для которых ведется расчёт.

— Левый крайний столбец – толщина термоизоляции, в которую будет заключаться труба. В таблице приведены результаты расчетов для утеплителей с коэффициентом теплопроводности порядка 0,04 Вт/м×℃. Под эту «планку» можно спокойно отнести утеплители для труб изготовленные их пенополистирола, пенополиэтилена, минеральной ваты, то есть наиболее популярные. Ну а если используется, скажем, пенополиуретан, то так показатели термоизоляции еще выше, теплопотери, стало быть, меньше, и обогрев кабеля получается даже с весьма солидным эксплуатационным запасом.

Кстати, при выборе толщины утепления можно руководствоваться негласным «эмпирическим правилом», что слой термоизоляции трубы обычно делается не меньше ее диаметра (имеется в виду «нижний диапазон», то есть с диаметрами от 15÷20 и до 50 ÷ 60 мм).

— Второй слева столбец — это разница температур Δt: между температурой самой холодной декады зимы, свойственной данному региону, и требуемой температурой воды в трубе (условно + 10 ℃). Например, если для местности, где планируется прокладка водопровода, тридцатиградусные морозы являются обычным делом, то Δt принимается равной 40 градусов.

— Пересечение выбранных строки и столбца покажет расчетную величину удельных тепловых потерь, ватт на погонный метр. Именно эта величина и указывается в калькуляторе.

• В общей формуле длины нагревателя, по которой составлен калькулятор, есть различные коэффициенты для обычного резистивного кабеля и для саморегулирующегося. То есть пользователю требуется указать, какой будет использоваться для подогрева водопровода.
• Если на участке водопровода, подлежащем подогреву, имеется задвижка, кран, фланец, металлическая опора, то эти места потребуют дополнительного расхода тепла. Пользователь указывает данные, а программа сама внесет коррективы в расчёт.
• Последним пунктом указывается удельная мощность нагревательного кабеля, выбранного для подогрева водопровода.

Это паспортная величина, обязательно указываемая в маркировке кабеля. Если выбирается саморегулирующийся вариант, где показатель изменяется с температурой нагрева,  мощность обычно соответствует температуре окружающей среды в 10 ℃.

Обычно руководствуются такими рекомендациями:

— удельная мощность кабеля обычно берется так, чтобы она не была меньше удельных теплопотерь.

— для труб с ДУ до 25 мм обычно бывает достаточно удельной мощности 10 Вт/м;

— от 25 до 40 мм – 16 Вт/м;

— от 40 до 60 мм – 24 Вт/м;

— от 60 до 80 – 30 Вт/м

— свыше 80 мм – 40 Вт/м.

(С более значительными диаметрами при создании водопровода в частном доме вряд ли придётся сталкиваться).

— Если водопроводная труба – полимерная, то, независимо от ее диаметра, не стоит использовать нагревательный кабель мощнее 17 Вт/м.

Результат расчёта будет показан с округлением до одного метра ( в большую сторону).

Обезопасьте свой домашний водопровод от промерзания!

Надеяться только на утепление проблемных участков трубы – безрассудство! Без подогрева обвести спокойствие за неуязвимость своей системы не получится! По каким принципам осуществляется подогрев водопровода – читайте в специальной публикации нашего портала.

stroyday.ru