Подключение греющего кабеля для обогрева загородных коммуникаций

Основные причины повреждения греющего кабеля на кровле

Неправильное муфтирование греющего кабеля. Муфтирование секции для обогрева кровли происходит уже на месте, в процессе монтажа. Соединение греющей части с питающей – уязвимая часть системы. Потеряв герметичность муфта пропускает влагу, что приводит к замыканиям и выходу системы из строя.
Отсутствие заземления. Если заземляющая жила (оплетка) греющего кабеля через заземляющий проводник не подключена к контуру заземления, может возникнуть короткое замыкание, или даже пожар.
Нарушение целостности оболочки при монтаже. Оболочка кабеля может быть повреждена неаккуратно завинченным саморезом при монтаже элементов крепления (зажимы, кронштейны, перфорированные ленты и т.д.). Также неправильный подбор креплений может привести к преждевременному износу греющего кабеля на кровле, например без учета значения максимального изгиба кабеля, шага укладки, веса и т.д.
Нарушение технологии монтажа. Например – если длина водостока более 5м кабель крепится на трос. В противном случае происходит растягивание кабеля под собственным, при этом оболочка становится более хрупкой и подвержена растрескиванию.
Превышение максимальной длины отрезка кабеля. При запуске системы необходимо учитывать значение пусковых токов, которое зависит от общего сопротивления секции

Особенно важно учитывать значение пусковых токов при включении системы в условиях низких температур. Значения максимальной длины кабеля можете посмотреть здесь.
Эксплуатация греющего кабеля в агрессивных средах

Греющий кабель, эксплуатирующийся в кислотосодержащих, щелочесодержащих и иных средах имеет специальную антикоррозионную оболочку. Срок службы кабеля без подобной защиты в данном случает гораздо меньше.
Ошибка системы управления. Некачественные комплектующие шкафа управления (предохранители, контроллеры и т.д.).

Качественно спроектированная и смонтированная система обогрева кровли служит более 10 лет.

Проверил: Евгений Щипунов

Главный инженер ООО «СКО Альфа-проджект»

Разновидности нагревательных проводов

Правильно выбранная система обогрева водопровода — это гарантия долговременной защиты от замерзания любого типа трубопровода. Поэтому, прежде чем остановить свой выбор на каком-нибудь варианте, нужно подробнее рассмотреть ассортимент, предлагаемый в магазинах.

Имеющиеся в продаже кабельные изделия делятся на 2 вида в зависимости от типа монтажа – предназначенные, для расположения, внутри и снаружи трубы.

 Вариант размещения электро-кабеля внутри трубы, в свою очередь, делится на 2 типа в зависимости от предназначения водопровода:

— пищевой

— для бытового использования и других задач.

В первом случае кабель покрывается пищевым полимером, который не влияет на состав и качество воды, полиолефином, фторполимером.

Требования к оболочке кабеля для систем канализации и бытового водоснабжения не такие жесткие.

Провод, изготовленный из материалов, не предназначенных для прямого контакта с питьевой водой, не должен быть помещен в трубу с питьевой водой. Такое решение чревато проблемами со здоровьем

Не удивляйтесь, но экранированный, безопасный для питьевой воды, будет стоить дороже.

В пищевых, оболочка не выделяет токсичных веществ при контакте с водой, что обеспечивает безопасность при использовании воды в пищу.

Во втором случае нет жестких требований к типу покрытия, но такая система не может быть использована для обогрева пищевых труб. Еще одно различие между кабелями заключается в принципе их работы.

Все варианты греющих кабелей, доступные пользователю, делятся на две основные группы:

— Резистивный;

— Саморегулирующийся.

В первом случае речь идет о кабеле с одной или двумя жилами. Как правило, производитель сразу выпускает готовую к монтажу систему, которая поставляется определенной длины. Кабель часто оснащен вилкой для подключения к электросети. Резистивная система также включает в себя термостат и датчик температуры.

А при использовании саморегулирующегося продукта нет необходимости в дополнительных датчиках и регуляторах. За уровень нагрева в нем отвечает полупроводниковая плата, которая может автоматически включать и выключать систему при достижении определенных температур.

Виды греющих кабелей

Изделия разделяют на категории по:

• принципу работы;
• количеству проводников;
• назначению.

Резистивные

В схему провода входят 1 или 2 металлические жилы.

Первый вариант рассчитан на коммутацию с 2 сторон и применяется для обогрева полов. Проложенный зигзагом элемент возвращается к стартовой точке и подсоединяется к линии напряжением 220В.

Модификация с двойной жилой подключается к розетке с одного конца и рассчитана на установку внутри трубопроводов. Сердечники состоят из сплава хрома с никелем, обладающего высоким сопротивлением.

Резистивный нагреватель нельзя укоротить или удлинить без установки нового датчика, рассчитанного на изменившееся сопротивление. Существуют специальные комплекты для водостоков или крыш, допускающие корректировку длины. Мощность оборудования варьируется от 8 до 60 Вт на погонный метр (определяется сечением и материалом центральной нагревательной жилы). Продукция имеет сниженную себестоимость, но из-за сложности монтажа и регулировки редко используется для прогрева труб в частном секторе.

Саморегулируемые

Изделия отличаются принципом работы. В конструкцию входят 2 проводящих ток сердечника, зазор между которыми заполнен специальным составом с добавлением графитовой пудры.

При низкой температуре зерна графита образуют дорожки, через которые протекает электрический ток. По мере нагрева наполнитель расширяется, что грозит разрывом цепочек из частиц графита. Увеличение сопротивления приводит к падению интенсивности нагрева. Автоматическая корректировка температуры позволяет обогревать конструкции без вмешательства оператора.

Саморегулируемые провода имеют ряд преимуществ:

1. Универсальность применения. Изделия подходят для трубопроводов, скатов крыш или резервуаров с жидкостями.
2. Экономичность. Провод нагревается неравномерно, обеспечивая снижение расхода электроэнергии.
3. Простота монтажа. Изделие можно подрезать или наращивать (например, при проведении ремонта).

Индуктивные

Изделие состоит из сердечника из ферромагнитного сплава, поверх которого намотана проводящая ток жила. При подаче питания в центральной части кабеля наводится электродвижущая сила. За счет электрических потерь в теле происходит повышение температуры. Расположенный поверх слой изоляции защищает элементы конструкции от повреждений. Индукционные нагреватели имеют высокую линейную мощность при пониженном расходе электроэнергии.

Где используют системы нагрева

Сфера применения нагревательных кабелей для труб (и не только) достаточно велика. Их монтируют в местах, где необходим регулируемый подогрев примыкающих (окружающих) поверхностей или материалов.

Некоторые виды кабеля специально предназначены для оборудования систем «теплый пол». Их укладывают под керамической плиткой, доской, ламинатом, ковролином, а иногда заливают бетонной стяжкой.

Последний вариант наименее эффективный, так как стяжка «крадет» тепло, и через финишное покрытие проходит только его часть.

Схема расположения нагревательного кабеля в санузле по системе «теплый пол». Провод располагают «змейкой» по всей площади комнаты так, чтобы два конца оказались в противоположных углах

Подогрев кабелей распространен в системах водопровода и канализации. Коммуникации, заглубленные в грунт или проходящие над землей, в северных регионах России подвергаются риску полного замерзания на протяжении полугода – с октября по апрель.

Если трубопровод проложен выше уровня промерзания грунта и недостаточно утеплен, то быстро потеряет свою работоспособность. Поэтому, рекомендуем побольше узнать о видах греющего кабеля для обогрева водопровода.

Заменить теплоизоляционный «кокон» поможет греющий кабель, зафиксированный на трубе. Существуют разные способы монтажа, наиболее распространенные – линейный и спиральный. Второй охватывает большую площадь трубы

Если трубы уже зарыты в траншеях и демонтаж невозможен или нежелателен, применяется монтаж кабеля внутрь водопроводной (канализационной) трубы через врезанный в наиболее удобном месте тройник.

Следующее применение саморегулирующего кабеля – и водостоков.

Провода закрепляют особым образом на краях крыши, в лотках и желобах, в водосточных трубах. Они предупреждают образование наледи, которая разрушает водосточные системы

Под воздействием высокой температуры снег и лед постепенно превращаются в воду, которая по лоткам и трубам стекает вниз. Крыши становятся безопасными для людей и находящегося во дворе транспорта.

Практичное использование нагревательных кабелей для тех, кто не любит запотевших стекол и зеркал – крепление самрега с обратной стороны зеркала, после чего конденсат больше не будет беспокоить.

На производстве и во время строительных работ нагрев часто необходим в качестве помощи для «созревания» бетонных растворов.

Чтобы характеристики готового материала отвечали нормам, необходимо создать особый температурный режим. С этой целью в в месте, куда будет залит раствор, равномерно размещают саморегулирующиеся кабели, а для их фиксации используют арматуру. После застывания они остаются внутри конструкции

Похожая ситуация с жидкостями, для поддержания определенной температуры которых также применяют самреги. Вместо нагревания резервуара с технической жидкостью традиционным способом в нее опускают кабель, в результате характеристики химических или пищевых растворов какое-то время не меняются.

Системы нагрева не обошли и сельскохозяйственную отрасль. Кабель помещают прямо в грунт, под верхний питательный слой, чем предохраняют корни культур от промерзания.

Критерии выбора кабеля

Подбор греющего кабеля по всем правилам предусматривает учет нескольких критериев:

• конструктивные особенности;
• тип внешней изоляции;
• температурный класс;
• сечение водопроводной трубы;
• мощность;
• производитель.

Внешне этот вид продукции мало отличается друг от друга, но разные марки кабеля имеют свои индивидуальные характеристики. Они различны, что можно хорошо проследить при подробном рассмотрении каждого критерия.

Критерий #1 — особенности конструкции кабеля

Прежде всего, при выборе следует уделить внимание конструктивным особенностям греющего шнура. Так, саморегулирующийся кабель, кроме двух медных токопроводящих жил и матрицы, может иметь изоляцию, оплетку, наружную оболочку. Оплетка повышает механическую прочность изделия

Если на термокабеле ее нет, это изделие эконом класса

Оплетка повышает механическую прочность изделия. Если на термокабеле ее нет, это изделие эконом класса.

Функционирование саморегулирующегося кабеля осуществляется за счет того, что величина электрического сопротивления матрицы адаптируется под температуру окружающей среды. Когда холодно, оно уменьшается, а величина тока растет

Присутствие на рынке саморегулирующегося кабеля, не оснащенного медной оплеткой, а также наружной изоляцией, нередкое явление. Это снижает безопасность изделия, надежность и противоречит общепринятым нормам. Фактически это не кабель, а только его заготовка.

Критерий #2 — внешняя изоляция провода

Вид внешней изоляции также имеет большое значение. Для защиты домашнего водопровода вполне подойдет изолирующий слой, выполненный из полиолефина.

Для производственных условий больше подойдет фторполимер в качестве внешней изоляции. Для прокладки кабеля в трубе нужна изоляция из фторопласта.

Чтобы улучшить характеристики греющего кабеля, увеличивают толщину наружной изоляции и никелируют медную оплетку. Материал изоляции должен обладать повышенной стойкостью к влаге и ультрафиолету

Есть рекомендации и относительно толщины изоляции в зависимости от диаметра трубы. При его величине 15 или 20 мм оптимальная толщина изолирующего слоя — 20 мм. Для сечения 25 и 32 мм оптимальная толщина изоляции 30 мм. Для водопроводных труб сечением 40, 50, 65 мм толщина изоляции должна равняться диаметру изделия.

Критерий #3 — температурный класс кабеля

Температурный класс является следующим по важности оценочным показателем при выборе греющего кабеля. Изделие низкотемпературное может прогреться до 65 °C при удельной мощности нагрева максимум 15 Вт/м. Такое изделие больше подойдет для трубопровода небольшого сечения

Такое изделие больше подойдет для трубопровода небольшого сечения.

Термокабель, нагревающийся до 120 °C, с максимальной мощностью 33 Вт/м относится к среднетемпературным. Его используют для труб среднего диаметра.

Кабель, нагревающийся до 190 °C, при мощности от 15 до 95 Вт/м, для домашнего водопровода лучше не использовать вовсе. Его применяют в промышленных условиях, где проложен водопровод большого диаметра.

Критерий #4 — выбор по мощности

Важно, при выборе термокабеля исходить из величины сечения водопроводной трубы и по ней выбирать подходящую мощность. Специалисты рекомендуют ориентироваться на следующие параметры:. Специалисты рекомендуют ориентироваться на следующие параметры:

Специалисты рекомендуют ориентироваться на следующие параметры:

• диаметр трубопровода 1,5-2,5 см — мощность 10 Вт/м;
• 2,5-4 см — 16 Вт/м;
• 4-6 см — 24 Вт/м;
• 6-8 см — 30 Вт/м;
• Более 8 см — 40 Вт /м.

Выбор мощности невозможен и без учета материала трубы. Если она выполнена из полимеров, то кабель по мощности не должен выходить за пределы 17 Вт/м. Иначе водопровод может выйти из строя из-за перегрева.

Последний критерий — производитель кабеля. Лучше заплатить немного дороже, но зато система будет работать, как часы.

О том, как подобрать греющий кабель для защиты канализационных трубопроводов, узнаете из следующей статьи, прочитать которую мы настойчиво советуем.

Подбор кабеля в зависимости от теплопотери трубы и ее длинны

Для того, чтобы правильно подобрать тип греющего кабеля и его мощность, нужно учитывать следующие параметры:

• Назначение обогреваемой трубы – водопроводная или канализационная;
• Материал изготовления трубы;
• Ее диаметр и длину;
• Способ укладки кабеля – наружный или внутренний;
• Материал и толщину теплоизоляции;
• Минимальную температуру в вашем регионе.

Зная вышеперечисленные параметры, можно рассчитать теплопотери трубы на 1 погонный метр и более точно подобрать необходимую мощность и длину греющего кабеля

Теплопотери необходимо брать во внимание во время расчета в обязательном порядке. Ведь мощности кабеля должно хватить для их компенсации, иначе система обогрева просто не будет выполнять свои функции

К основным факторам, которые необходимо учитывать при расчете теплопотери относят:

• Место установки трубы;
• Минимальную температуру окружающей среды;
• Диаметр трубы;
• Длину трубы, которую необходимо обогреть;
• Толщина теплоизоляции и коэффициент ее теплопроводности;

Если вы затрудняетесь в выборе толщины теплоизоляции, ориентируетесь на таблицу, в которой указаны рекомендованные значения.

Чем больше диаметр трубы и тоньше теплоизоляционный слой, тем большее количество тепла нам потребуется. Если вы затрудняетесь с определением минимальной температуры, просто задайте соответствующий запрос в интернете. Также можно поступить и для определения коэффициента теплопроводности того или иного теплоизоляционного материала

Обязательно берите во внимание наличие на трубе дополнительной арматуры, подвесов, опор и других элементов, которые повлияют на длину нагревателя. Ведь различные вентиля, краны и т.д

так же следует оплетать кабелем.

Итак, когда все значения нам известны, можно воспользоваться формулой, для расчета теплопотерь:

Где:

Подставив известные значения нетрудно получить конкретное значение теплопотери и исходя из этого рассчитать необходимую длину гребщего кабеля по формуле:

Lк = 1,3*Lтр*Qтр/Руд.каб. Где:

• Lтр – длина трубопровода, м;
• Руд.каб. – удельная мощность кабеля;
• 1,3 – коэффициент, который подразумевает, что на 1 метр трубы приходится 1,3 метра кабеля. Может меняться в зависимости от способа монтажа. Например, при наружной укладке кабеля витками его следует принимать за 1,6 или 1,7.

Для удобства расчетов можно воспользоваться таблицей, в которой приведены значения теплопотери в зависимости от диаметра трубы и толщины теплоизоляции при коэффициенте теплопроводности 0,05 Вт/м°С.

Греющий кабель своими руками: инструкция по изготовлению

Помимо использования заводских моделей, вы можете изготовить греющий кабель своими руками. Особых навыков и знаний для этого не потребуется:

1. Для начала нужно придумать альтернативу изделия. Многие монтажники рекомендуют использовать «полевик». Речь идет о телефонном кабеле, используемом в военно-полевых условиях. Официальная маркировка – П274-М. К достоинствам изделия можно отнести малый диаметр, жесткость, выносливость и прочность изоляции. Последнее свойство позволяет эксплуатировать изделие в условиях повышенной влажности.
2. Учтите, что данный кабель нельзя сравнивать с магазинными и заводскими аналогами. Он не будет выполнять функцию саморегуляции, а изоляция не будет пищевой. Если вы планируете эксплуатировать провод лишь временами (на даче в зимнее время года) и прокладывать внутри трубопроводов, то можно обойтись без перечисленных свойств.
3. Устанавливая «полевик», распустите его на отдельные провода. Один проводник согните пополам и свивайте в обратном направлении. На открытых концах нужно обеспечить герметичность ввода кабеля. Для этого можно воспользоваться фланцем от шланга. Чтобы повысить герметичность, можете взять штуцер и продеть через него провода.
4. Далее залейте штуцер эпоксидным клеем и приплюсните. Чтобы усилить соединение, наденьте накидную гайку.

При выборе саморегулирующегося греющего кабеля нужно быть внимательным. Изучите каждую деталь, воспользуйтесь изложенными выше советами. Не нужно покупать чересчур мощное изделие для малых участков, поскольку лишняя энергия станет расходоваться впустую, а вы даже не узнаете, за что платите. Тем более эффективность кабеля будет аналогичной проводу с оптимальной мощностью.

Монтаж трубопровода с подогревом

Основное требование к таким подключением к источнику – размещение отвода ниже глубины промерзания грунта. Этот фактор зависит от климатических условий местности.

Видео

Греющий кабель для труб водопровода

Для Подмосковья он составляет порядка 1,8 метра, в Челябинской области – 1,9. Представим ситуацию, когда подводящая секция должна быть длиной 10 – 15 метров при глубине траншеи более 2-х метров (до 30 см составит устройство дренажного слоя). При этом ее ширина должна обеспечить удобную работу землекопа. Здесь впору экскаватор заказывать!

При использовании кабельных трасс обогрева достаточно вырыть канаву глубиной до 50 см и шириной порядка 30. Устройство дренажа также необходимо. Укладку пластиковой трубы с греющим кабелем нужно производить свободно, не в натяжку.

При таком размещении трубы неизбежны ее деформации вследствие подвижек грунта, но в случае с использованием пластиковых изделий они не опасны вследствие пластичности материала.

Кабель для прогрева пластиковых труб может быть размещен на ней различными способами:

намотка на трубу

Такое крепление обеспечивает наибольшую поверхность контакта объекта и греющего элемента. Крепление производится металлизированным скотчем в поперечном и продольном направлении;

прокладка нагревателя по стенке трубопровода параллельно его оси

При таком расположении тепловыделителя используют прокладку одной или двух ниток с разных сторон трубы. Крепление производится таким же образом;

размещение нагревателя внутри трубопровода. Эту операцию лучше доверить опытным специалистам, поскольку она чревата повреждением провода, что приводит к его быстрому выходу из строя.

Для предотвращения потерь тепла, в окружающую среду подогреваемые трубы во всех случаях оснащаются дополнительным теплоизолирующим слоем из разъемных изоляторов, намоткой пористых листовых изоляторов или обычным рулонным утеплителем. Для его защиты используют различные материалы от рубероида до металлической фольги.

Монтаж кабеля в пластиковых трубах с внутренним расположением не применяется для обогрева водосливных канализаций. Такие стоки часто содержат в себе химически активные вещества, способные в короткое время нанести магистрали существенные повреждения.

Нередко греющие кабели применяются для оттаивания водосточных труб, чтобы предотвратить их разрушение. При этом применяются более мощные тепловыделители из расчета 30 – 50 Вт на метр.

Такие же мощности должен иметь и кабель для разморозки пластиковых труб водосливных систем.

Ошибки при установке греющих кабелей

Рассмотрим типовые ошибки при устройстве нагревательных систем:

• устройство нагревателей при глубине закладки разводки ниже уровня промерзания грунта, это может рассматриваться как непроизводительные расходы. В данном случае достаточно установить местный прогрев в местах повышенного риска, где заглубление системы недостаточно. Таким местом, как правило, является точка ввода в дом;
• некоторые потребители считают, что нагревательная система способна заменить утепление трубопровода, что не соответствует действительности. При отсутствии наружной изоляции они получают неэффективную систему прогрева, не спасающую от перемерзания;
• ошибочным является убеждение, что греющая трасса должна работать беспрерывно, часто в этом не бывает необходимости, а расход электроэнергии при норме потребления 18 Вт на метр может составить существенную сумму. Дополнительные затраты на автоматику включения/отключения обогрева с использованием термодатчиков в таком случае окупится в самое короткое время.

Видео

Для чего нужен греющий кабель в сантехнике

Кабель для разморозки пластиковых изделий устанавливается, как правило, с профилактической целью во избежание образования ледяных пробок в местах повышенного риска, в частности – на выходе сливной системы из дома.

Не факт, что она будет использоваться постоянно, но в любом климате могут возникнуть экстремальные условия эксплуатации. В этом случае дополнительная возможность подогрева/разморозки труб лишней не будет.

Заключение

Понесенные затраты на греющий кабель для пластиковых трубопроводов и его монтаж позволят значительно сократить расходы на выполнение строительных работ и надежно защитят потребителя от климатических превратностей.

Как рассчитать мощность и количество кабеля для обогрева помещения

Прежде чем приступить к монтажу саморегулирующегося тёплого пола необходимо вычислить мощность и длину контура. Так же мы предлагаем узнать сколько электроэнергии потребляет теплый пол на 1 м2 в час, месяц.

Расчёт мощности

Рассчитывать тепловую мощность обогревающей саморегулируемой системы необходимо с учётом особенностей отопления. То есть, основным или дополнительным источником тепла будет выступать тёплый пол.

Но как уже говорилось
выше, саморегулирующийся шнур осуществляет периодический сброс напряжения, для
поддержания поверхности пола в комфортном состоянии. Поэтому, тепла будет не
достаточно для обогрева помещения, и использовать саморегулирующийся пол как
основной не советуют.

Как вспомогательный обогрев, рекомендовано применять кабель для такого пола с мощность минимум 110 — 140 Вт на квадратный метр . Причём, чтобы уровень обогрева был на высоте, требуется сделать теплоизоляцию.

Большое значение играет
и размер помещения, в котором будет стелиться греющий элемент. Не рекомендовано
размещать контур под тяжёлой мебелью и сантехникой, это излишняя трата
электрической энергии.

Исходя из этого, расчёт нагрузки выглядит так — умножается площадь обогреваемого помещения на норму на метр квадратный.

Определение длины
контура

Чтобы вычислить
требуемый размер конура, нужно заглянуть в паспорт кабельного изделия. В нём
отражена мощность на метр провода. Она варьируется от 5 до 150 Вт. Такой
разброс в напряжении саморегулирующего кабеля вызван огромной сферой его
использования.

Рассмотрим определение длины контура на примере. При нагреве электрошнура до 28 градусов, а нижней поверхности напольного покрытия до 25, требуется провод с мощностью 17 Вт. На площадь 10 м2 потребуется 70 метров нагревательного контура.

Назначение устройства

Итак, термический кабель выполняет следующие функции:

• осуществляет разогрев материала-теплоносителя, облегчающий процесс его циркуляции;
• предотвращает загустение, конденсирование и замерзание сырья, содержащегося в трубах;
• компенсирует тепловые потери, благодаря поддержанию нужной температуры в трубе;
• снижает снеговую нагрузку на крышу, стены и базис объекта (об этом дальше);
• отводит талую воду, обеспечивая долгий эксплуатационный срок сооружению.

Устройство, если верить отзывам потребителей, отлично справляется со своим предназначением. Подогрев труб кабелем – прекрасное изобретение, поскольку бережёт не только водопровод, но и нервы, деньги, время, требующиеся для осуществления ремонтных работ.