Монтаж греющего кабеля для обогрева труб внутри и снаружи

Как подобрать кабель по мощности?

Если сказать просто, то для каждого градуса ниже 0 берется 1 Вт мощности. То есть, если канализационная труба должна функционировать при температуре -10°С, то мощность кабеля должна составлять не менее 10 Вт/м (имеется ввиду, что температура трубы будет не 0°С, а положительная, например, +3 — +5°С). Однако это довольно усредненные показатели и для более точного расчета нужно пользоваться специальными калькуляторами, которые учитывают теплопотери материала трубы (металл или пластик), длину трубопровода, есть ли дополнительная теплоизоляция, монтаж провода и вырабатываемую им температуру. Кабели разных производителей при одинаковой выходной мощности могут выдавать разную температуру. Например, один провод при мощности в 10 Вт/м выдает максимальную рабочую температуру в 65°С, а другой при той же мощности 75°С.

В паспорте товара обычно указывается номинальная выходная мощность кабеля, а также максимальная температура обогрева (воздействия). Выше вы можете видеть вырезку характеристик саморегулирующихся кабелей одного из производителей. Из нее можно узнать, какой провод для каких целей можно использовать. Подобные данные указывает практически каждый производитель.

Какие параметры влияют на выбор?

Перед тем как приобрести нужное количество кабеля, необходимо четко определиться, какой тип подойдет именно для ваших нужд. Все разнообразие этого продукта различается по пяти основным признакам:

• По типу – кабель может быть саморегулируемым либо резистивным. При этом принцип действия у обоих нагревателей одинаковый. Нагрев происходит за счет тока, который протекает по внутренним жилам;
• По материалу внешней изоляции. От этого критерия зависит возможность применения при тех или иных условиях. Например, для организации системы отопления канализации либо водостоков, необходимо выбирать кабеля с полиолефиновым покрытием. Для кабеля, который будет монтироваться на кровлю или использоваться в промышленных нуждах, где необходима дополнительная защита от воздействия ультрафиолетовых лучей, существует фторполимерная изоляция. Если кабель прокладывается во внутренней полости водопроводных трубы, то лучше выбирать пищевое покрытие, то есть изоляцию из фторпласта. Это предотвратит изменение вкуса воды, что иногда имеет место быть;
• Отсутствие или наличие экрана (оплетки). Оплетка делает изделие более крепким, устойчивым к различным механическим воздействиям, помимо этого экран выполняет функцию заземления. Отсутствие этого элемента говорит о том, что перед вами товар, относящийся к бюджетной категории;
• По температурному классу – различают низко-, средне- и высокотемпературные нагреватели. Этот показатель очень важен при обустройстве отопительной системы для водопровода и водостока. Низкотемпературные элементы нагреваются до температуры +65°С, по мощности не превышают 15 Вт/м и пригодны для обогрева труб маленького диаметра. Среднетемпературные проводники нагреваются максимум до +120°С, мощность достигает 10-33 Вт/м, применяются для предотвращения замерзания труб среднего диаметра или для обогрева кровли. Высокотемпературные термокабели способны нагреваться до +190°С и имеют удельную мощность от 15 до 95 Вт/м. Такой тип целесообразно применять в промышленных целях либо при наличии труб большого диаметра. Для бытового применения подобные проводники считаются чересчур мощными и дорогими;
• По мощности. Мощностные характеристики теплоносителя должны учитываться в обязательном порядке. Если вы подберете проводник низкой мощности, то просто не добьетесь желаемого результата. Превышение необходимого показателя может привести к слишком высокому уровню потребления энергии, что на практике окажется неоправданным. Выбор необходимого уровня мощности в первую очередь зависит от диаметра обогреваемой трубы. Согласно рекомендациям специалистов, для труб диаметром 15-25 мм достаточно мощности в 10 Вт/м, для диаметра 25-40 мм – 16 Вт/м, для трубы размером 60-80 мм – 30 Вт/м, для тех, что превышают 80 мм в диаметре, – 40 Вт/м.

Виды нагревательных кабелей — резистивный и саморегулирующий

Внутренний или внешний прогрев трубопровода зависит от способа выработки тепла и выполняется устройствами следующих видов.1. Резистивные — состоят из одной или нескольких металлических жил. Одножильные в следствии сложности монтажа используются намного реже. Сложность заключается в том, что требуется закольцовывать цепь в районе источника питания, а исполнить это не всегда представляется возможным.

Двухжильные — с одного конца подключаем к источнику питания, с другого для обеспечения замкнутость цепи устанавливаем контактную муфту.

Нагреваться может как одна жила (вторая только обеспечивает проводимость), так и две. В последнем случае мощность становиться намного выше.

2. Саморегулирующий — греющий кабель предназначенный для прокладки как внутри водопровода, так и снаружи. По принципу работы напоминает предыдущий вид устройств. Отличительной особенностью является способность при изменении температурной нормы самостоятельно регулировать уровень теплоподачи, в следствии чего происходит значительная экономия расхода электрической энергии.

По указанным причинам он отлично подходит для установки на небольших участках магистрали. Ставить термостат при этом не обязательно. Самогреющиеся приспособления кабельного типа, бывают не только с термостатом, но и различными элементами для установки и специальными сальниками — переходниками для протяжки внутри водопровода.

Саморегулирующийся греющий кабель получил более широкое распространение. К недостаткам можно отнести его высокую стоимость.

Саморегулирующая технология

По типу регулировки кабеля делятся на саморегулирующий и с термостатическим управлением. С термостатом все довольно просто — по датчику на кабеле или по температуре воздуха устройство контролирует включение или выключение питания на кабель. На первых порах саморегулирующий кабель вызывает удивление и скепсис. Но на самом деле его конструкция проста и действительно умеет поддерживать температуру, без каких либо датчиков и термостатов.

Температура в саморегулирующем кабеле поддерживается самим нагревательным элементом. Дело в том, что применяемый материал имеет, так называемые, терморезистивные свойства. Как известно, сопротивление любого металла меняется в зависимости от его температуры. При повышении температуры, из-за активности электронов сопротивление повышается, а при охлаждении, наоборот, понижается. Но если для меди сопротивление при -15 и при +20 градусах Цельсия практически одинаковое, то материал нагревателя в кабеле при температуре нашей зимы становится проводником, а при летней жаре — изолятором. Саморег, как его называют профессионалы, имеет следующую конструкцию:

Под номером один находятся обычные, медные провода. Второй слой, это саморегулирующаяся матрица. Третий — изоляция, четвертый, экран. Последней идет общая изоляция. По двум медным жилам по всей длине кабеля идет фаза и ноль, а саморегулирующийся материал их замыкает. В зависимости от температуры окружающей среды сопротивление кабеля меняется в широких диапазонах, и тем самым, регулирует протекающий между проводами ток. В соответствии с законом Ома, при высоком сопротивлении ток низкий, а при низком сопротивлении, высокий:

Чем выше ток, тем выше мощность:

Цитата: Экран может показаться не нужным, удорожающий конструкцию, элементом. На самом деле у него очень важная роль. Кабель для обогрева всегда прокладывается в местах с риском механического повреждения. Монтажные работы, острые края крепежа, трубы могут повредить изоляцию, и экран добавляет дополнительную механическую защиту. Но это не главная функция. Во время повреждения есть вероятность, что токопроводящие жилы коснутся металлической конструкции, и весь водопровод или желоб окажутся под напряжением. А экран позволит моментально отвести напряжение в землю, без вреда для здоровья человека. Экран так же дает дополнительное снижение рисков при контакте с водой.

Конструкция и способы применения

Технические характеристики греющих кабелей, их виды, существенно отличаются друг от друга, и применяются для нагрева:

• Водопровода.
• Канализации.
• Водостоков, резервуаров.
• Трубопроводов разного назначения.

При всем разнообразии задач, возложенных на эти нагревающие элементы, главным их назначением было и остается предотвращение жидкостей от замерзания за счет повышения температуры.

Немаловажным плюсом в работе этих систем является функция, которую принято называть зональным применением. Иными словами, всегда можно из комплекта элементов собрать некую мини-систему для того чтобы обогревать какой-то небольшой участок, не подключая к общей сети. Выгода:

1. Экономия материалов.
2. Экономится электроэнергия.

Существуют элементы длиной как в 150-20 мм, так и обмотки в 200 м.

Составляющие таких систем:

• Внутренняя жила. Может быть как одна, так и несколько. Изготовлена из сплавов с высоким электрическим сопротивлением, и чем оно выше, тем больше величина удельного тепловыделения.
• Изоляция. Она изготовлена из полимеров. Как правило, вместе с ней применяют экран из алюминия или меди.
• Наружная оболочка. Очень прочная, сделана из ПХВ – она покрывает внутренние элементы.

Примерно так выглядит кабель для подогрева, как говориться, в разрезе. Более наглядно это можно увидеть в инструкции на этот элемент или же на просторах мировой паутины.

Возможны некоторые нюансы – разные сплавы или способы изоляции. Все зависит от того или иного производителя.

Кроме того кабели бывают плоскими по форме. Их из-за этого называют лентой.

Чтобы улучшить характеристики, медную оплетку (экран) покрывают слоем никеля, а что касается наружного слоя, то его увеличивают.

Требования к материалу ПХВ: влагостойкость и устойчивость к ультрафиолету.

Существуют еще и так называемые пищевые кабели – они служат для внутреннего монтажа и соответствуют санитарным нормам. Вода для питья должна быть безопасной для здоровья.

Низковольтный аналог

На опасных (взрывоопасных, пожароопасных) производствах есть необходимость в низковольтном элементе – того требует как технологический процесс, так и техника безопасности.

Так, широко применимы кабели на 12-14 вольт.

Саморегулирующийся кабель — принцип работы

У саморегулирующегося, замкнутого контура или петли нет.

Ошибка №2Жилы замыкать между собой в конце кабеля не нужно!

Между ними на всем протяжении идет хитрый полимер, который при остывании до определенной температуры образует разные мостики проводимости.

То есть, в точке охлаждения петля из двух жил самостоятельно замыкается, между ними начинает протекать ток и кабель греется. При этом по всей длине кабеля у вас будет разная температура.

Самая горячая точка будет в самом холодном месте. Но ни в одной точке температура не превысит 85С. Номинальный же нагрев составляет 65 градусов.

Такой кабель полностью пожаробезопасен. Даже если он будет наложен внахлест сам на себя, он от этого все равно не сгорит.

Ошибка №3При этом не заблуждайтесь, когда на улице достаточно теплая погода, самостоятельно он полностью не отключается.

Он просто снижает свое потребление в несколько раз. Такого варианта, чтобы во включенном состоянии его потребление было нулевым, не происходит.

Самореги разных производителей отличаются между собой качеством, так называемой матрицы. Этот тот самый чудо полимер, который пропускает через себя электричество.

Подавляющее большинство специалистов для обогрева труб используют именно саморегулирующиеся разновидности кабеля. Объясняется это их более простой эксплуатацией и упрощенным монтажом.

Вам не придется покупать и подключать термостат.

Достаточно будет воткнуть его в розетку, и он тут же начнет работать как надо.

Цена нагревательного изделия

Стоимость готового комплекта греющей кабельной конструкции состоит из симбиоза цен:

• метража самого нагревательного кабельного изделия;
• укомплектованной конструкции;
• сальника, необходимого для введения кабеля в систему труб;
• силового провода, у которого есть вилка;
• розетки;
• прайса услуг по сбору всей комплектовки.

Стоимость кабеля за 1 м составит от 440 рублей. Клеевой набор для подключения будет от 350 рублей. Сальники продаются от 420 рублей. Шнур питания (2 м) и литая вилка будут от 200 рублей. Услуга сбора комплекта составит от 500 рублей.

Купить греющие кабели нужных размеров можно в специализированных магазинах. Есть компании, которые продают готовые изделия онлайн и по телефону с помощью курьерской доставки. Такие компании всегда предлагают услуги по монтажу.

ВАЖНО! Чтобы потребление электроэнергии было небольшим, при эксплуатации кабеля свыше 3 метров, рекомендуется использовать его вместе с терморегулятором.

Греющий кабель всегда выручит в условиях суровой зимы. Это простая и эффективная система, которая поддержит в водопроводе нужную температуру.

Как рассчитать длину и мощность саморегулирующегося греющего кабеля для обогрева труб

В каждом варианте установки устройства есть свои особенности. Существует два способа размещения провода: снаружи и внутри трубы. Наружный монтаж возможен при прокладке инженерных сетей. Если трубы уже находятся в грунте, остаётся применить только внутреннюю прокладку и использовать провод с саморегулированием.

Снаружи можно устанавливать обогреватели любого из трёх типов, но они не должны быть мощнее 17 Вт

Что нужно знать для расчётов:

• Р провода (указывается на его боковой стороне);
• габариты трубы;
• вид теплоизолятора;
• перепады температуры в районе проживания.

Формула выглядит следующим образома:

Длина кабеля = Коэффициент запаса х длину труб х теплопотери / Р провода

Таблица теплопотерь для расчётаТаблица коэффициента запаса

Предварительно можно произвести расчёты, исходя из показателей мощности: D до 25 мм – 10 Вт на метр, до 40 – 16 Вт, до 60 – 24 Вт, до 80 – 30 Вт, свыше этого показателя – 40 Ватт на метр.

Если располагать кабель снаружи  водопровода, можно увеличить обогрев при помощи разного расположения:

• параллельного (подходит для тонких труб);
• змеевидного (быстро согревает трубы);
• спиральной намотки (применяется для стабилизации температуры).

Как подключить греющий кабель: способы монтажа

Способов монтажа греющего кабеля на водопровод существует, как уже говорилось, два:

• Внутренний. Элемент заводится внутрь.
• Наружный. Крепеж кабеля осуществляется намоткой вдоль трубы.

Подключение термокабеля следует производить, строго придерживаясь прилагаемой инструкции (схемы).

Внутри трубы

Этот способ подходит не для каждой трубы. Ее сечение должно быть не менее 40 мм. Если отойти от этого правила, то в трубах малого диаметра нагревающий элемент частично перекроет поток воды.

Таким способом обустроить обогрев длинной трубы будет сложно, а вот для коротких участков этот вариант является наиболее рациональным способом.

На вертикальных участках удобнее всего прокладывать этот элемент сверху вниз. Процесс проходит с использованием уплотнительной муфты и тройника – первая не дает соскользнуть шнуру.

Такой монтаж, зачастую, целесообразнее внешнего, из-за ремонта или же замены элементов. Здесь все проще – вынимается старый и заводится новый. В этом случае во время прокладки труб нужно предпринять меры для быстрой замены кабеля – первые многие мастера монтируют без уголков и муфт – трубу просто плавно выгибают. Так кабель беспрепятственно вынимается и легко заводится новый при необходимости.

Существует еще один метод, когда в трубу закладывается два кабеля, один из которых подключен, а другой держат в резерве не под напряжением. Так, в случае выходя из строя первого кабеля, задействуют другой, исправный, и не нужно никаких земельных работ и прочих «раскопок». Недостаток этого метода в том, что это обходится довольно дорого, и не каждый домовладелец на это соглашается.

Наружный монтаж

Намотка элемента снаружи трубы характерна тем, что этот способ не очень надежен и удобен в том плане, что если элемент выйдет из строя, то его придется раскапывать, а это очень трудоемко и сложно (в зависимости еще, где и как он закопан). Большую роль играет время года, когда из-за промерзания грунта это сделать будет практически невозможно.

Что до самого выполнения наружного монтажа, то осуществить его вдоль трубы легко. Пошагово:

1. Нагревательный элемент фиксируют с одного края посредством самоклеющегося стекловолокна или же пластиковых хомутов, которые выдерживают высокую температуру.
2. Шаг крепления держателей – 30 см. Металлические крепления не используются!
3. Длина нагревательного элемента равна длине трубы, которая будет обогреваться.

Так осуществляется так называемый линейный монтаж, который существует помимо монтажа по спирали, при котором кабель навивают по всей длине. Он особенно актуален в том случае, если трубы заглублены в грунт.

В первом случае нагреватель крепят не снизу или сверху, а в положении «8 часов» или же «4 часа».

Навивают кабель на трубы среднего или же большого диаметра, размеренным шагом. Достоинства навивочного способа в том, что контакт при этом максимальный и нагрев тоже. К минусу можно отнести повышенный расход материала, в отличие от линейного способа.

Разновидности нагревательного кабеля

Все нагревательные системы подразделяются на 2 большие категории: резистивные и саморегулируемые. Каждый вид имеет свою область применения.

Предположим, резистивные хороши для обогрева коротких отрезков труб небольшого сечения – до 40 мм, а для протяженных участков водопровода лучше использовать саморегулируемый кабель (по-другому – саморегулирующийся, «самрег»).

Тип #1 – резистивный

Принцип действия кабеля прост: по одной или двум жилам, находящимся в изоляционной обмотке, проходит ток, нагревающий его. Максимальная сила тока и большое сопротивление в сумме дают высокий коэффициент тепловыделения.

В продаже имеются куски резистивного кабеля определенной длины, имеющие постоянное сопротивление. В процессе функционирования они отдают одинаковое количество тепла по всей протяженности.Одножильный кабель, как можно судить по названию, имеет одну жилу, двойную изоляцию и внешнюю защиту. Единственная жила выполняет функцию нагревательного элемента

При монтаже системы необходимо помнить, что одножильный кабель подключается с обоих концов, как на следующей схеме:Схематически подключение одножильного вида напоминает петлю: сначала он подсоединяется к источнику энергии, потом протягивается (наматывается) по всей длине трубы и возвращается назад

Замкнутые отопительные контуры чаще применяют для обогрева кровельной водосточной системы или для устройства «теплого пола», но вариант, применимый к водопроводу, тоже существует.Особенностью монтажа одножильного кабеля на водопроводную трубу является укладка его с двух сторон. При этом используется только внешний тип подключения

Для внутреннего монтажа одна жила не подходит, так как укладка «петли» займет много внутреннего пространства, к тому же случайное пересечение проводов чревато перегревом.

Двухжильный кабель отличается разделением функций жил: одна отвечает за нагревание, вторая – за подачу энергии.Отличается и схема подключения. В «петлеобразном» монтаже необходимость отпадает: в результате кабель присоединяется одним концом к источнику питания, второй протягивается вдоль трубы

Двухжильные резистивные кабели используются для водопроводных систем так же активно, как и самреги. Их можно монтировать внутрь труб, используя тройники и уплотнители.

Главный плюс резистивного кабеля – невысокая стоимость. Многие отмечают надежность, длительный срок службы (до 10-15 лет), простоту монтажа.

Но есть и недостатки:

• высокая вероятность перегрева в местах пересечения или близкого расположения двух кабелей;
• фиксированная длина – нельзя ни увеличивать, ни укорачивать;
• невозможность замены перегоревшего участка – менять придется полностью;
• отсутствие регулировки мощности – она всегда одинаковая по всей длине.

Чтобы не тратиться на постоянное подключение кабеля (что нецелесообразно), устанавливают термостат с датчиками. Как только температура опускается до + 2-3°С, он в автоматическом режиме запускает нагрев, при повышении температуры до + 6-7°С энергия отключается.

Тип #2 – саморегулируемый

Этот тип кабеля является универсальным и может использоваться для различного применения: обогрева кровельных элементов и систем подачи воды, канализационных магистралей и емкостей с жидкостью.

Его особенность – самостоятельная регулировка мощности и интенсивности подачи тепла. Как только температура опускается ниже контрольной точки (предположим, +3°С), кабель начинает нагреваться без постороннего участия.Схема саморегулирующего кабеля. Главное отличие от резистивного аналога – проводящая нагревательная матрица, которая отвечает за регулировку температуры нагревания. Изоляционные слои не отличаются

В основе принципа работы самрега лежит свойство проводника уменьшать/увеличивать силу тока в зависимости от сопротивления. При увеличении сопротивления сила тока уменьшается, что ведет за собой и уменьшение мощности.

Что происходит с кабелем в момент охлаждения? Сопротивление падает – сила тока увеличивается – начинается процесс нагревания.

Преимущество саморегулируемых моделей состоит в «зональности» работы. Кабель сам распределяет свою «рабочую силу»: тщательно прогревает остывающие участки и поддерживает оптимальную температуру там, где сильный нагрев не нужен.Саморегулирующий кабель работает постоянно, и это приветствуется в холодное время года. Однако во время оттепели или весной, когда прекращаются заморозки, держать его включенным нерационально (+)

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

Способы монтажа

Как показывает практика, греющий кабель допустимо монтировать не только поверх трубы, но и вовнутрь.

Наружный монтаж

Для такого вида монтажа подходит любой вид проводника. Преимущество такого способа заключается в:

• Его простоте и возможности выполнить укладку самостоятельно;
• При таком расположении нагревателя, пропускная способность трубы никак не меняется, чего не скажешь о внутреннем монтаже.

В зависимости от диаметра обогреваемой трубы и особенностей местного климата, кабель рекомендовано прокладывать несколькими способами:

• Кабель достаточной мощности допустимо просто плотно примотать к трубе маленького диаметра с помощью специального скотча. Такой монтаж подходит для регионов с умеренным климатом;
• Для регионов с более суровым климатом, лучше укладывать кабель, обматывая его вокруг трубы. Чем ниже опускается температура зимой, тем меньшим должно быть расстояние между витками. Такой способ укладки используется и при необходимости обогрева труб среднего и большого диаметра;
• Не забывайте, что если вы используете резистивный кабель, то дойдя до конца трубы, нужно вернуть его конец в начало обмотки, так как подключать источник тока необходимо к обоим концам;
• При этом нужно избегать наложения витков кабеля. Это может привести к перегреву;
• Средний шаг между витками рекомендован примерно 5 см;
• Кабель обязательно нужно плотно примотать к трубе, не допуская его провисания или отставания от поверхности.

Перед монтажом поверх труб, нужно подготовить их поверхность. Металлические трубы нужно очистить от ржавчины и прочих загрязнений. Пластиковые можно обернуть фольгированным скотчем, что обеспечит их равномерное нагревание по всей длине.

Внутренний монтаж

Целесообразно выбирать такой способ при достаточном диаметре труб (сечением более 40 мм), чтобы не уменьшать их пропускную способность или когда трубопровод уже залит слоем бетона или битума, и просто нет возможности реализовать наружную обмотку. Одножильные резистивные проводники не пригодны для внутреннего монтажа

При выборе саморегулируемого кабеля обязательно обращайте внимание на материал наружной изоляции, который не должен выделять вредных веществ и быть устойчивым к воздействию щелочей. Также кабель должен иметь соответствующий класс защиты – не менее IP68

Сам монтаж производиться путем ввода кабеля в трубу на нужную длину. Конец, который будет подключаться к сети, выводиться через тройник, который накручивается в месте вывода. Чтобы система была герметичной, следует использовать специальную муфту, элементы которой следует надеть на кабель в порядке, изображенном на рисунке.

Стоит отметить, что внутренний способ монтажа имеет несколько ограничений:

• Трубы не должны иметь механических соединений;
• Кранов;
• Поворотных элементов.