Греющий кабель – это одно из последних новшеств систем отопления, прочно вошедших в современную жизнь. Кабель используется при монтаже систем отопления типа «теплый пол» и для обогрева труб.
Особенности конструкции и принцип работы
Основной элемент греющего саморегулирующегося кабеля – это полупроводниковая матрица, именно, она отвечает за возможность саморегулирования. По всей длине матрицы пропускается два медных провода, каждый из которых отвечает за «+» или «-».
Сверху матрицы устраивается изоляция, необходимая для защиты пространства вокруг кабеля от пробоев электричества. Следом идет оплетка. Она необходима для придания кабелю большей гибкости. В бюджетных вариантах оплетки нет.
После оплетки устраивается внешняя оболочка, которая отвечает за защиту термокабеля от механических повреждений.
Принцип работы основан на особенностях кристаллических решеток матрицы. Молекулы под воздействием электрического тока и температуры способны перестраиваться, увеличивая или уменьшая сопротивление электрическому току. При увеличении температуры, матрица увеличивает сопротивление. Напряжение при этом неизменно. Как мы помним еще из школьного курса физики, если при неизменному напряжении увеличить сопротивление, то сила тока уменьшится согласно закону Ома.
Все из того же курса физики, можно вспомнить формулу мощности с применением силы тока в квадрате. Значит при увеличении сопротивления и неизменном напряжении, мощность будет уменьшаться в квадратичной зависимости. А уменьшение мощности по закону Джоуля-Ленца введет к уменьшению вырабатываемого тепла.
Кажется, что кабель должен постоянно греться и остывать сам по себе, но в дело вступает внешняя среда. В точках с низкими температурами кабель охлаждается быстрее, соответственно матрица будет дольше работать в охлажденном режиме, а значит выработка тепла увеличится.
Как выглядит греющий кабель для обогрева труб
С одной стороны такая схема позволяет регулировать нагрев, выступая своего рода автоматикой, с другой это позволяет сэкономить на электроэнергии.
Технические характеристики
Технических характеристик всего две: это мощность и возможная температура нагрева. Мощность термокабелей колеблется от 5 до 150 ВТ/м. Заранее стоит отметить, что кабель мощностью 150 Вт в условиях частных домов или квартир навряд ли кому-то пригодится. Это будет просто необоснованная трата денег. Нет смысла вкладывать в проект излишнюю надежность, которая никогда не пригодится, тем самым увеличивая стоимость системы.
В условиях современной России актуально использовать в личных целях, т.е. в частных домовладениях, кабели мощностью от 5 о 25 Вт в зависимости от требуемой температуры нагрева или, в случае с обогревом труб, глубины заложения.
Второй технической характеристикой является температура нагрева. Существует три вид кабеля:
- Низкотемпературные
- Среднетемпературные
- Высокотемпературные
Граничными отметками являются 60, 120 и 240 градусов. Как часто в условиях дома нам требуется температура воды в 120 градусов? Да в общем-то никогда. Возможность производства таких кабелей предусмотрена для использования крупными фирмами. Средне- и высокотемпературные кабели требуются для различных технологических процессов в условиях севера, модернизации больших жилых комплексов или прогрева огромных объемов воды. Использование таких кабелей в условиях частных домовладений не оправдано.
Подведём небольшой под итог: идеальный термокабель для частного домовладения – это устройство с мощностью от 5 до 25 Вт, с возможностью нагрева до 60 градусов. Если быть откровенным даже такой термокабель вряд ли хоть раз за свою эксплуатацию сможет использовать свой потенциал полностью.
Критерии выбора
Помимо уже названных технических характеристик существует еще несколько критериев выбора термокабеля.
- Длина. Обычно длинна кабеля колеблется в районе 150 метров +/- несколько метров. Кажется, что этот параметр не критичен, ведь два куска кабеля можно соединить между собой. Соединить можно все что угодно, но это достаточно трудоемкая задача, поэтому лучше озаботится расчетом требуемой длины. Если посчитать сколь кабеля потребуется в действительности невозможно: возьмите наиболее длинный моток.
- Наличие оплетки. Вопрос с оплеткой немного спорный. С одной стороны, это хорошо. Оплетка увеличивает гибкость кабеля, расширяет возможность монтажа и бережет от ошибок в исполнении утепления. Но если вы твердо уверены, что сгибать термокабель не придется, зачем переплачивать? Поэтому необходимость оплетки зависит от условий монтажа
- Еще одним критерием могла бы быть внешняя оболочка, но менять привычный полиолефин на что-то другое имеет смысл только в условиях работы в агрессивных средах промышленного производства.
- Важно так же учитывать способ прокладки. Производители четко разделяют кабели внутренней и внешней прокладки в трубопроводе. Кабели внутренней прокладки имеют большую степень изоляции и большую гибкость.
При выборе кабеля обращайте внимание на длину, наличие оплетки
Область применения
Область применения в общем можно охарактеризовать как отопление и защита коммуникаций. Если быть более скурпулезным, то все области можно разделить на три большие группы:
- Первая – это теплый пол. Возможность использования саморегулируемого термокабеля для теплого пола вопрос немного спорный. Долгое время технологии не позволяли создавать термокабели с полупроводниковой матрицей, которая смогла бы работать больше 15 лет. Сегодня производитель утверждает, что кабель способен работать без нареканий до 40 лет. Однако эти данные не до конца проверены в силу того, что 40 лет с усовершенствования технологий все еще не прошло. Поэтому использование саморегулируемых термокабелей – это вариант удобный, но немного рискованный.
- Вторая группа – это использование термокабелей для обогрева кровли или стоков. Устройство такой системы позволит не чистить крышу от снега, поскольку его просто напросто будет растапливать теплом от кабеля. Это не только удобно, но и избавляет человека от необходимости подвергать свою жизнь опасности в попытках почистить крышу.
- Третий и самый распространенный вариант использования – это подогрев труб водопровода или канализации. В случае, когда трубопровод был проложен неправильно, а изменить глубину залегания коммуникаций, возможности нет, используют подогрев труб. Саморегулирующий кабель в этом плане куда выгоднее резистивного варианта, поскольку позволяет сэкономить электроэнергию, а при правильной настройке терморегуляторов вообще забыть на долгое время о контроле этой коммуникации.
Обогрей труб при помощи греющего кабеля
Нюансы прокладки и подключения
При использовании термокабеля для обогрева труб существует два варианта прокладки. Это внешний и внутренний. При внешнем способе кабель прокладывается вдоль трубы либо укладывается на трубу спиралью. Внутренний же метод позволяет обогреть трубы малого диаметра проложенные в труднодоступных местах. Такой метод укладки позволяет контролировать температуру воды в трубопроводе без вскрытия грунта.
Внешний монтаж
Внешний монтаж проще внутреннего и чаще всего его используют во время непосредственного монтажа коммуникаций. Метод заключается в прокладке кабеля непосредственно на поверхности труб.
В зависимости от требуемой теплоотдачи и навыков монтажника существует несколько методов укладки кабеля при внешнем монтаже:
- Прямой линией вдоль трубы.
- Несколькими параллельными линиями.
- Волнообразной линией
- Спиралью
- Комбинированный метод.
Комбинированный метод прокладки подразумевает, что в зависимости от условий внешней среде на разны отрезках трубопровода будут применяться разные способы укладки.
Волнообразный метод используется исключительно опытными монтажниками и только для термокабеля с обмоткой. В ином случае, кабель запросто можно поломать, а стоит он достаточно дорого.
Количество витков спирали зависит от гибкости кабеля и климатических условий. Как правило, примерное количество витков может подсказать продавец. Гибкость кабеля обычно определяется так: максимальный диаметр окружности, на которую согнется кабель составляет 6 диаметров внутреннего сечения кабеля.
Для неопытных монтажников отлично подойдет способ укладки линией. Если одной линии будет недостаточно, то просто подключается несколько параллельных термокабелей.
В качестве крепления используется алюминиевая клейкая лента. Сначала несколькими кусочками ленты кабель крепится на трубопровод, после этого весь трубопровод обматывается лентой, производится теплоизоляция трубы.
Существует возможность подогрева отдельных элементов трубопровода. Например, элементов запорной арматуры.
Отдельно стоит сказать об установке термодатчика. При внешнем способе монтажа это устройство позволяет убедится в том, что кабель исправно работает. Располагать его рекомендуется на трубе в наиболее удаленной от кабеля точке. Это позволит наиболее объективно оценивать степень нагрева трубы.
Внутренний монтаж
Внутренний монтаж куда более сложен. Для проталкивания внутрь труб кабеля на трубопровод монтируется сальниковый узел. Сальниковый узел представляет собой отвод от трубопровода куда при монтаже вводится кабель. При эксплуатации через это узел будет происходить электропитание кабеля. Возможен ввод сальника под углом 90, 120 или 180 градусов в зависимости от ситуацию
Внутренний монтаж связан с рядом минусов, которые обусловлены уменьшением внутреннего диаметра трубопровода. Возможно зарастание налетом трубы или нарушение гидравлического режима. В частых домовладениях это не столь критично, но может привести к разного рода мелким сантехническим проблемам.
К тому же, не рекомендуется использование внутреннего монтажа для трубопроводов с питьевой водой. Возможно, эта рекомендация в будущем будет внесена в ГОСТ. Но пока конкретных исследований не проведено, неясно, какое влияние оказывает такая конструкция на качество воды.