Принцип работы греющего кабеля для канализационных труб, какой лучше и как правильно его установить?

Что нужно знать о монтаже нагревательных кабелей и пленок

В процессе монтажа обогревательных систем на водопроводные трубы необходимо знать и соблюдать следующие правила:

пластиковые трубы должны быть закрыты скотчем с фольгированным слоем, чтобы тепловая энергия распределялась равномерно;
кабель также может быть закреплен на этот скотч;
в обязательном порядке нужно закрыть трубу с подогревом тепло- и гидроизоляционными материалами;
очень важно, чтобы резистивные проводники между собой не пересекались;
если осуществляется закладка кабеля внутрь трубы, то нужно делать это аккуратно с предварительным тщательным измерением размеров;
особое внимание при закладке кабеля внутрь трубы необходимо уделять участкам, где может быть повреждена сама труба, лучше всего их прикрыть мягкой тканью;
запорная арматура может быть прогрета исключительно сверху (в нее ничего не закладывается, т.к. это нарушит функционирование всей конструкции, и кабель вскоре будет поврежден).

Итог

В статье подробно описаны особенности и нюансы обогрева трубопроводов при помощи нагревательных кабелей и пленок. Положительные стороны данных элементов проявятся в холодное время года. Все работы по монтажу лучше всего доверить специалистам, которые возьмут на себя ответственность за покупку необходимых материалов, их укладку и введения системы в эксплуатацию.

Разновидности основных элементов

В современных сетях водоснабжения используются различные типы кабеля. Обычно встречаются резистивные и саморегулирующиеся изделия. Они функционируют по одному и тому же принципу, то есть преобразуют электричество непосредственно в тепловую энергию. Однако с точки зрения структуры приспособления сильно отличаются.

Резистивный кабель

В данном случае элемент представляет собой трубчатый электрический нагреватель, имеющий в центре толстую жилу, которая прикрыта изолирующей оплеткой. Хороший уровень эластичности позволяет осуществлять монтаж в трубопроводах практически любой конфигурации. Отсутствие контроля тепловой отдачи плохо сказывается на экономичности.

Саморегулирующийся аналог

При таком варианте вместо нагревательной жилы установлена керамическая матрица, которая может менять сопротивление, учитывая температуру внешней среды. Благодаря термостату удается осуществлять регулировку автоматически, поэтому лишняя энергия не расходуется. Продукция такого типа отличается повышенной устойчивостью к скачкам напряжения.

Устройство саморегулирующегося провода.

Плюсы и минусы кабельного обогрева

Системы кабельного обогрева стали настоящим спасением для владельцев частных домов и коттеджей. Если раньше подобное решение было доступно лишь для крупных промышленных объектов, то в последние годы рынок пополнили самые разные предложения, да и круг производителей существенно расширился.

Более того, вариантов использования греющих систем довольно много. Самые популярные среди которых – трубы водопровода, канализации, водосточные системы, крыши домов, ступеньки, небольшие площадки различного назначения и прочее.

Подобный тип обогрева препятствует образованию льда, который может стать причиной поломки водопроводной сети и обернуться крупными тратами.

Кроме того, греющий кабель обладает еще и такими плюсами:

• доступная стоимость;
• широкий ассортимент от различных производителей, включая наборы для монтажа во взрывоопасных зонах;
• высокая эффективность систем;
• низкое энергопотребление;
• простота эксплуатации;
• наличие готовых комплектов с инструкцией для самостоятельного подключения;
• длительный срок службы.

Что же касается недостатков, то самый большой у греющего кабеля – его энергозависимость. Ведь для работы системы обогрева ей требуется постоянное электропитание.

Также пользователи отмечают, что без навыков самостоятельный монтаж может вызвать некоторые сложности. Да и вопрос стоимости не совсем однозначный – продукция именитых производителей совсем недешевая.

Правда специалисты советуют не экономить на качественном кабеле, ведь он монтируется не на один десяток лет. К примеру, срок службы кабельных систем Raychem составляет 50 лет.

На фото изображен готовый комплект для монтажа внутрь трубопровода. Все минусы такого кабеля, кроме энергозависимости, совсем незначительные, особенно, в сравнении с пользой, которую приносит использование греющих кабельных систем

Принцип работы греющего кабеля

Нагревательный провод необходимо подключать в периоды, когда температура окружающей среды снижается до отметки +2°С…+5°С. Кабель для водопровода при включении в низких температурных условиях для прогревания системы потребует некоторых временных затрат. Обогревательная система трубопровода действует в соответствии с законами физики: в момент прохождения электрического тока по проводу выделяется тепловая энергия. При этом с увеличением сопротивления количество тепла также увеличивается.

Отличие саморегулирующейся системы заключается в наличии особого покрытия. При монтаже таких систем водопроводные трубы с подогревом на остывших участках будут получать больше тепла. Саморегулирующий греющий кабель для водопровода действует по аналогичному с резистивным принципу.

Виды греющих кабелей для водопровода

Все нагревательные технологии, применяемые в системах подогрева водопровода, делятся на 2 большие группы:

• резистивные;
• саморегулируемые.

Каждая из них ориентирована на выполнение различных задач. Например, резистивный греющий провод будет уместен при оснащении коротких труб с небольшим диаметром — до 40 мм. На протяженном участке целесообразнее использовать саморегулируемый подогрев.

Резистивный обогреватель можно приобрести в специализированных торговых точках в виде отрезков разной длины. Он имеет постоянное сопротивление, то есть на всей протяженности провода количество выделяемого тепла одинаковое. Резистивный провод может быть одножильным и двужильным.

Стандартное строение одножильного проводника предполагает наличие следующих компонентов:

• одной жилы;
• двойной изоляции;
• внешней защиты.

Функцию греющего элемента выполняет жила

В ходе установки системы важно помнить, что схема подключения подразумевает подсоединение с обоих концов. Визуально это напоминает петлю: сначала необходимо подключить один край, затем протянуть (или намотать по трубе) и подключить второй конец провода. Использование замкнутого контура целесообразно для оснащения кровельных водостоков или обустройства системы «теплый пол»

Хотя существуют также методики оснащения трубопровода. Их особенностью является проведение обогревателя по трубе с двух сторон. Способ подходит только для наружного применения

Использование замкнутого контура целесообразно для оснащения кровельных водостоков или обустройства системы «теплый пол». Хотя существуют также методики оснащения трубопровода. Их особенностью является проведение обогревателя по трубе с двух сторон. Способ подходит только для наружного применения.

Для внутренней прокладки одножильный провод не годится, поскольку обустройство петли занимает много пространства. Кроме того, в случае его пересечения возникнет перегрев.

Особенность двужильного кабеля заключается в разделении функций:

• первая жила отвечает за нагрев;
• вторая — за подачу электроэнергии.

Также здесь используется другая схема подключения. В создании «петли» уже нет необходимости. Достаточно один край кабеля подключить к электричеству, а второй — пустить вдоль трубопровода. Двужильная система не менее популярна, чем саморегулирующаяся. Кабель для обогрева водопроводной трубы внутренний используется с уплотнителями и тройниками. Основное преимущество резистивной системы — невысокая стоимость.

Еще больше снизить затраты энергии позволит установка термостата с соответствующими датчиками. В момент фиксации снижения температуры до уровня +2°С автоматически активируется система подогрева. При достижении отметки +6°С происходит ее отключение.

Вторая группа нагревательных систем — саморегулируемая. Это универсальный тип кабеля, который может выполнять различные функции, например, обогрев водопровода или кровельных элементов. Кроме того, его можно использовать для прогревания емкостей с различными жидкостями, труб канализационных систем. Особенность метода заключается в возможности кабеля самостоятельно регулировать интенсивность и мощность подачи тепла. Когда температура достигает заданной точки (например, +2°С), система самостоятельно начинает подогревать трубу.

Основное конструктивное отличие саморегулируемого кабеля от резистивного заключается в наличии нагревательной матрицы, отвечающей за уровень нагревания. Изоляционные слои используется те же. Принцип основан на возможности провода увеличивать или уменьшать подачу тепла в зависимости от изменений уровня сопротивления.

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.

Преимущества использования обогрева

Устройство электрических систем является неотъемлемой частью коммуникационных сетей в регионах с очень холодным климатом, особенно если ветка пролегает на небольшой глубине. Достоинства применения провода очевидны.

Далее рассматриваются самые основные из них:

• Цена укладываемого кабеля невысока, благодаря чему удается организовать недорогую систему обогрева труб.
• Наружная поверхность трубопроводов не будет покрываться льдом, что положительно скажется на их эксплуатационном периоде.
• При прокладке элементов можно избежать чрезмерного заглубления в земляной покров.
• Монтаж кабеля предоставляет возможность поддерживать стабильную температуру во время зимнего периода.
• При необходимости можно проложить греющий кабель для водопровода внутри трубы самостоятельно, сэкономив некоторую сумму денег.

Пример резистивного приспособления для обогрева.

Типы нагревательных систем

Производители выпускают 2 типа обогревательных кабелей: резистивные и саморегулирующие. В первом случае используется свойство металлических проводников нагреваться под воздействием электрического тока. Они всегда, независимо от условий окружающей среды, выдают одинаковое количество тепловой энергии. Для уменьшения расхода электричества в относительно теплое время на такой провод приходится ставить температурный датчик и терморегулятор.

На такое оборудование можно установить, например, тепловой датчик
Читать подробнее: кабели греющие саморегулирующиеся.

Резистивные кабели достаточно сложны в укладке. Их следует размещать так, чтобы они не пересекались и не располагались рядом друг с другом. В противном случае они начнут перегреваться и быстро выйдут из строя

В процессе монтажных работ на это следует обратить особое внимание

Резистивные электрокабели могут быть одножильными и двухжильными. На практике чаще используется второй вариант, несмотря на более высокую стоимость. Популярность объясняется простотой подключения: одножильный кабель нужно подключать к сети с обоих концов, а двухжильный — только с одной.

Самогреющийся электропровод представляет собой матрицу из металлополимера. Металлические жилы в этой системе нужны только для проведения тока, а нагревается исключительно полимер, расположенный между ними

У этого материала есть важное свойство: при нагреве он снижает выделение тепла, а при остывании повышает. При этом не учитывается температура соседних участков. Собственно, эта особенность и дает основание называть такой кабель саморегулирующимся

Собственно, эта особенность и дает основание называть такой кабель саморегулирующимся.

К его плюсам можно отнести:

• минимизацию расходов на электроэнергию;
• его можно пересекать, и он не выйдет из строя;
• такой кабель можно смело резать, и он продолжит работать после установки оконечной муфты.

Виды греющих кабелей для водопровода

Есть два вида нагревательных кабелей — резистивные и саморегулирующие. В резистивных использовано свойство металлов при прохождении электрического тока нагреваться. В обогревающих кабелях этого типа греется металлический проводник. Их характерная черта — они выделяют всегда одинаковое количество тепла

Неважно на улице +3°C или -20°C греться они будут одинаково — на всю мощность, следовательно, потреблять будут одинаковое количество электроэнергии. Чтобы уменьшить расходы в относительно теплое время, в системе ставят датчики температуры и терморегулятор (такие же, как используют для электрического теплого пола)

Строение резистивного кабеля

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

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

Примерно в таком виде продают нагревательные кабели для водопровода

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

Строение саморегулирующего кабеля

У саморегулирующихся (самогреющих) кабелей сплошные плюсы:

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

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

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

Способы монтажа 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.

Монтаж обогревающего кабеля: способы укладки

Существуют несколько способов, при котором производится укладка греющего кабеля на трубу:

• Линейным – в одну линию. Таким способом обогревают трубы небольшого диаметра. Возможен монтаж кабеля для обогрева труб как снаружи, так и внутри.
• Вдоль трубопровода параллельными линиями. Используется для труб больших диаметров или когда магистраль находится над поверхностью почвы.
• Волнообразно. Чаще всего применяется в случае, когда его длина больше необходимой.
• Спиралью вокруг трубы. В этом случае учитывается расчет мощности нагревательного кабеля и соответственно шаг между кольцами спирали.

Установка греющего кабеля

Расположение системы обогрева трубопроводов греющим кабелем напрямую зависит от того, как расположена схема системы водоснабжения и типа используемого провода.

Для того чтобы обеспечить наружный монтаж нагревательного провода, берут необходимое количество подходящее для участка, который требуется утеплить. Планируется размещение: параллельное, волнообразное или спиральное. Датчик температуры для греющего кабеля размещается в самом холодном месте трубопровода, на противоположной стороне от нагревательного элемента, дополнительно произведя его термоизоляцию. При несоблюдении этого требования, вся система контроля бессмысленна. Греющий кабель вплотную приматывается к трубе алюминиевой лентой.

С водопроводной трубой греющий кабель в стяжку не рекомендуется устанавливать, так как при порыве магистрали или неисправности обогрева затрудняется возможность доступа. Сверху конструкция укрывается «кожухом» из пенополистирола, полиуретана или минеральной ваты. Это необходимо для предотвращения последствий от следующих воздействий: механических повреждений, повышенной влажности атмосферы и почвы.

ПОСМОТРЕТЬ ВИДЕО

Внутренняя укладка греющего провода производится в основном для трубы, диаметр которой менее 50мм, куда нет возможности прямого доступа. Также в случае, если система находится в эксплуатации и перемерзает в сильный мороз

При установке его обращайте внимание на наличие сертификата о пищевой безопасности. Для его монтажа необходим сальник. Если введение провода происходит сверху вниз, тогда в его фиксации нет надобности, если же наоборот снизу вверх, то потребуется закрепление

Также запрещена установка его в местах расположения запорных вентилей. Прежде, чем приступить к работе, измеряется длина участка, где будет монтироваться кабельный обогрев

Если введение провода происходит сверху вниз, тогда в его фиксации нет надобности, если же наоборот снизу вверх, то потребуется закрепление. Также запрещена установка его в местах расположения запорных вентилей. Прежде, чем приступить к работе, измеряется длина участка, где будет монтироваться кабельный обогрев

Далее осторожно в полость вставляется кабель, чтобы не повредить его оболочку. Кабельная труба, где он установлен, помечается надписью. Кабель для обогрева труб пригодится жителям холодных регионов!

Принцип работы греющего элемента

У резистивного кабеля нагревается метаболический проводник при прохождении электрического тока.

Но, неважно какая температуру воздуха, +5 или -10, отдача тепла и трата электроэнергии одинаковая. Для контроля, в обогревающей системе ставят терморегулятор, датчики температуры, как в электрических тёплых полах

Греющий кабель этого вида бывает одножильный и двухжильный. Одножильный кабель подключается к водопроводу с двух сторон. Двухжильные, с одной стороны, закрепляется заглушка, с другой — шнур с вилкой для подключения к сети 220 В.

Когда укладывается резистивный кабель, провод не должны налаживаться, или находиться слишком близко, при пересечении они будут перегреваться, и могут быстро выйти из строя. И ещё, греющий кабель этого вида нельзя резать, в противном случае он просто испортится. Поэтому его улаживают целиком при любом размере.

У саморегулирующего кабеля нагревается полимер, он располагается между двух проводников. Чем больше он нагревается, тем меньше выделяет тепла, а при остывании – больше. Таким образом, он регулирует самостоятельно температуру. Благодаря своим свойствам этот вид греющего кабеля и получил название − саморегулирующийся.

Имеет такие плюсы:

• при пересечении проводов не перегорает;
• его можно резать в любом месте, но нужно будет сделать оконечную муфту;
• элемент может быть любой длины.

Единственный недостаток саморегулирующего кабеля, высокая цена, но если учесть все плюсы и срок службы более 10 лет, цена себя оправдывает.

Стоит учесть, что трубы с греющим кабелем нужно утеплить. В противном случае чтобы обогреть водопровод понадобиться большая мощность, больший расход электроэнергии. Или же при сильных морозах без утеплителя, гибкий обогреватель может не справиться со своей задачей.

https://youtube.com/watch?v=y9kOBunX8JU