Кабель греющий саморегулирующийся: до какой температуры нагревается, как монтируется и подключается

Резистивный: плюсы и минусы

Резистивный кабель отличается более простой конструкцией и невысокой ценой. Бывает трёх видов:

• одножильный;
• двухжильный;
• зональный.

При монтаже требует внимательности и аккуратности, так как вывод из строя одного из участков требует замены всей цепи. Отличительная особенность резистивного кабеля в том, что он обеспечивает стабильный равномерный нагрев по всей протяжённости трассы.

Выпускается в виде бухт и секций с заданной длиной и мощностью провода. Если заводское изделие укоротить, можно увеличить сопротивление проводника, и тем самым, повысить температуру его нагрева. Это чревато оплавлением изоляции и выходом системы обогрева из строя.

Многие производители резистивных кабелей сопровождают свою продукцию подробной инструкцией по монтажу и комплектуют следующими материалами:

• диском с видеоматериалами;
• гофротрубой для установки термодатчика;
• монтажной лентой.

Одножильный

Этот проводник прост по своей конструкции

Наиболее простой в конструкции проводник. Состоит из нескольких элементов:

• металлического провода (нагревательной жилы);
• изоляции из полимерных сплавов или окиси магния;
• медной оплётки, выступающей в качестве экрана;
• внешней изоляции.

Максимальная температура нагрева проводников этого вида — 60–65°С.

Двухжильный

Двухжильный кабель состоит из нескольких элементов

Двухжильный отличается от одножильного количеством токопроводящих проводов и способом подключения. Является более мощным проводником, состоящим из нескольких элементов:

• двух нагревательных жил, каждая из которых находится во фторопластовой изоляции;
• одной дренажной жилы без изоляции (уложена поверх первых двух);
• экранирующей оболочки из фольги, охватывающей все три жилы;
• внешней термостойкой изоляции.

Одножильный и двухжильный резистивные кабели называют «последовательными», так как токопроводящие элементы в них расположены равномерно на всем протяжении провода. Наиболее надёжную продукцию предлагают следующие компании:

• норвежская NEXANS;
• финская ENSTO;
• DEVI (Дания);
• испанская CEILHIT;
• украинская «ЭКСОН»;
• российская «ССТ».

Зональный

Зоны составляют систему нагревательных элементов

Зональный резистивный кабель иначе называют «параллельным». Он отличается от двух предыдущих видов проводников резистивного типа конструкционным решением.

1. Состоит из двух токопроводящих жил. Через определённое расстояние (100–150 см) в изоляции жил предусмотрены «контактные окна».
2. Поверх жил уложена спираль, изготовленная из сплава с высоким удельным сопротивлением.
3. Спираль в точках своего изгиба (контактных окнах) поочерёдно замыкается с каждой из двух жил. При этом образуются параллельно расположенные зоны нагрева, максимальная длина которых может оставлять 200 см.

Зоны образуют систему нагревательных элементов — резисторов и являются самостоятельными, независимыми от других, секциями системы обогрева.

Преимущества зонального кабеля:

• гарантирует стабильность мощности, независимо от температуры окружающей среды;
• позволяет проектировать системы любой длины без потери силы нагрева.

Особенности монтажа

Монтаж саморегулирующегося греющего кабеля – процесс сложный, требующий специальных знаний. Есть два варианта установки обогрева: снаружи трубы и внутри.

Наружная проще и дешевле. В этом случае кабель прокладывается вдоль трубы. Для крепления используют пластиковые хомуты. Сверху трубу необходимо утеплить. Если этого не делать, придется использовать кабель большей мощности.

Прокладывание внутри трубы – это более сложный способ. Для его осуществления применяется специальная муфта. Она устанавливается на трубу, в которой делается отверстие. Через него кабель заводится внутрь. Материалы должны применяться только качественные. Попытка сэкономить может привести к протечкам водопровода.

До какой температуры нагревается греющий саморегулирующийся кабель в первом и во втором случаях? При наружной установке возможен перегрев и даже повреждение трубы. При внутренней прокладке это маловероятно, так как происходит непрерывное охлаждение кабеля водой. В любом случае необходима установка устройств терморегулирования.

При монтаже особое внимание уделяется заделке и гидроизоляции свободного конца кабеля. Если внутрь попадет влага, весь нагревающий элемент выйдет из строя

Ремонту он уже не подлежит.

Схема подключения

Существуют разные методы монтажа саморегулируемого греющего изделия. Каждый из них подходит для различных сфер применения приспособления. Для водопроводных и канализационных труб используется линейный монтаж. Он подразумевает установку провода вдоль трубы. Помимо линейного, можно воспользоваться спиральным способом установки. Для этого потребуется большая длина материала. В некоторых случаях выполняется внутренний монтаж вдоль трубы, но такой метод требует серьезных усилий по реализации.

Когда приспособление полностью установлено, необходимо подключить его к сети с помощью питающего шнура. Также следует ознакомиться с рекомендациями специалистов:

1. При монтаже окружающая температура должна составлять не менее 15 градусов.
2. Изгиб устройства должен быть равен сумме шести его диаметров.
3. По завершении процедуры монтажа нужно проверить показатель сопротивления.

Сколько стоит

Марка	Nelson Limitrace СLT25-JT	Nelson Limitrace СLT23 JT	Nelson Limitrace СLT28 JT	Nelson Limitrace LT 210-JT	Thermopads FPC SR
Мощность, (Вт/м.)	16	9	26	33	10
Напряжение, (вольт)	220	220	220	220	220
Максимальная длина, (м.)	139	145	100	185	100
Рабочая температура, (°C)	65	65	65	65	65
Срок службы, (лет)	20	20	20	20	–
Цена за метр, (руб.)	470	440	485	500	230

Цены на греющий кабель для водопровода в таблице указаны выборочно для нескольких моделей на 2014 год в регионе Москва и московская область.

На сегодня существует несколько десятков производителей, в том числе и российских, которые производят, помимо основной продукции, нагревательные кабеля самых разных модификаций и функциональности.

Ассортимент каждого направления также может достигать от нескольких десятков до нескольких сотен моделей. Марка HBS – это российская компания Ekkotec, на сегодняшний день наиболее популярная и производящая широкий ассортимент.

Технические характеристики: мощность

Прежде чем осуществить выбор греющего кабеля, необходимо понимать, какими техническими характеристиками он должен обладать

Важно учесть еще и то, какие существуют потребности по обогреву. Одной из основных особенностей является мощность, которая измеряется в ваттах на погонный метр

Она зависит от модели и может варьироваться от 5 до 150 Вт/м. Чем меньше мощность, тем больше отдача тепла и потребление электричества.

Если саморегулирующийся греющий кабель необходим для обогрева водопровода, то лучше приобрести изделие с мощностью от 5 до 25 Вт/м. В зависимости от того, где будет осуществлен монтаж и где проходит водопровод, следует ориентироваться на такие мощности: водопровод в земле, а кабель снаружи трубы, мощность в этом случае должна быть равна 10 Вт/м или больше. Если же кабель находится внутри трубы, будет достаточно 5 Вт/м. Когда водопровод прокладывается по воздуху, мощность следует увеличить до 20 Вт/м или сделать ее больше.

Кабель и труба во всех случаях утепляются слоем теплоизоляции от 3 до 5 мм. Если использовать резистивный кабель, то мощность будет оставаться постоянной на протяжении трубы, и не будет зависеть от ее температуры. Если использовать резистивный греющий кабель, то мощность будет оставаться постоянной на всем протяжении, и не будет зависеть от температуры поверхности. Что касается саморегулирующегося греющего кабеля, то он будет уменьшать потребляемую мощность и температуру, если труба будет прогрета. Это позволяет экономить электроэнергию, а с увеличением рабочей мощности кабеля экономия будет более ощутимой.

Устройство и виды саморегулирующих греющих кабелей

В настоящее время активно применяются два вида кабелей для труб – резистивный и саморегулирующийся.

Первый из них нагревается при прохождении по нему электрического тока. Источником тепла является обыкновенный проводник с высоким сопротивлением. Естественно, что количество тепла всегда будет одинаковым в зависимости от собственных параметров кабеля.

Для регулировки в цепи управления нагревателем устанавливается термореле, дающее возможность регулировать степень прогрева. Для этого можно использовать устройство, применяемое в теплых полах.

Он состоит из проводника в мощной изоляции, который укрывается в герметичной внутренней оболочке из пластика. Внутри ее размещается цветная нить, являющаяся идентификационным признаком, своего рода маркировкой. Поверх оболочки наматывается оплетка из луженого медного провода, выполняющая роль защитного экрана. Наружная оболочка изготавливается из стойкого полимера.

Кабели резистивного типа могут быть одно или двухжильными. Вторые стоят не6сколько дороже, но применяются чаще, поскольку требуют более простого подключения. Если к одножильному нагревателю питание нужно подавать к двум концам, то двухжильный достаточно подключить к розетке с напряжением 220 вольт обычной евровилкой.

Вторым недостатком одножильных кабелей является невозможность его резки на нужную длину, в таком виде он работать не будет. Если приобретен проводник большей длины, то придется использовать полностью.

Совершенно по иному принципу работает саморегулирующийся обогреватель.

Источником тепла в нем является матрица, устанавливаемая внутри которой проходит две жилы провода. Свойство материала матрицы состоит в том, что она сама вырабатывает тепло при прохождении тока по проводам.

Причем, чем выше температура окружающего пространства, тем меньше прогревается источник тепла и наоборот. Таким образом, он сам регулирует степень своего нагрева, из-за чего и получил такое название.

Положительными сторонами саморегулирующегося кабеля являются:

• его нетребовательность к пересечениям при укладке, они не приводят к местному перегреву и выходу из строя;
• их допускается резать для получения нужной длины, но это делается по специальным отметкам на наружной оболочке. После отрезки требуется обязательная установка оконечной муфты.

В общем, оборудование водоснабжения нагревателями становится традиционным.

Особенности конструкции греющего кабеля на основе саморегулирующейся матрицы

Медные жилы

По медным жилам подается напряжение к саморегулирующейся матрице. От сечения жил зависит максимальная длина греющего кабеля.

Например, для кабеля мощностью 11 Вт/м площадь сечения жил – 0,5 мм 2 , а для 17 Вт/м – 0,7 мм 2 при этом максимальная длина одного куска кабеля составляет не более 100 м. При мощности саморегулирующегося кабеля 25 Вт и сечении медных жил по 1,1 мм 2 максимальная длина саморегулирующегося кабеля может быть 80 метров.

Саморегулирующаяся полупроводниковая матрица

Полупроводниковая матрица – это «сердце» кабеля, его греющая часть. Свойства материала, составляющего матрицу таковы, что при изменении температуры окружающей среды изменяется электрическое сопротивление самого материала и соответственно его тепловыделение.

Например, саморегулирующийся кабель HS-FSR2-CT 31W при температуре воздуха 0 °С выделяет 36 Вт/м, при нагреве до +20 °С тепловыделение снижается до +25 Вт/м, а при нагревании до +60 °С выделение тепла практически прекращается.

Кроме температурных свойств матрицы есть еще одна важная характеристика, называемая «старение матрицы» – это когда по истечении определенного времени количество выделяемого тепла снижается. У различных марок кабеля данный эффект проявляется по-разному. У качественных кабелей снижение выделяемого тепла изменяется незначительно и за 8-10 лет работы греющего кабеля не превышает 10%. У кабелей низкого качества количество выделяемого тепла может снизится до нуля уже через год использования. Поэтому добросовестные производители, такие как «Heat Systems», «Bartec» постоянно следят за качеством выпускаемой продукции, регулярно проводят испытания греющих кабелей, в том числе и на «старение матрицы».

Внутренняя изоляция

Изоляция греющей матрицы также играет важную роль. Она должна иметь достаточную прочность, однородную структуру и хорошую теплопроводность, а сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм (п. №4.5.3 «Методические указания по проведению приёмо-сдаточных испытаний специальных электроустановок с применением нагревательного кабеля», ГУ «ПЕТЕРБУРГГОСЭНЕРГОНАДЗОР» военный инженерно-технический университет, 2001 г.).

Экранирующая оплетка

Экран саморегулирующегося кабеля выполняется из луженой меди, он предотвращает возможность поражения людей электрическим током. На данном типе кабеля она должна иметься обязательно! Саморегулирующийся кабель должен быть подключен к питающей цепи через УЗО (п. №3 «Временные технические требования к специальным электроустановкам. Электроустановки распределенного обогрева. Кабельные системы обогрева», ФГУ «БАЛТГОСЭНЕРГОНАДЗОР» военный инженерно-технический университет, 2003 г.).

Внешняя защитная оболочка

Защищает всю конструкцию от механических воздействий и от воздействия окружающей среды.

Самая распространенная оболочка – полиолефиновая, она подходит для большинства сфер применения саморегулирующегося греющего кабеля, применяющегося для подогрева труб и трубопроводов.

В случаях когда саморегулирующийся кабель применяется для систем антиобледенения (обогрев крови и водостоков) внешняя оболочка должна быть из термопластика стойкого к ультрафиолетовому излучению. Иначе через некоторое время под воздействием солнечных лучей она потрескается и кабель выйдет из строя.

В местах, где могут присутствовать коррозионные химические растворы и агрессивные пары применяется оболочка из фторполимера, которая обеспечивает защиту и является стойкой к агрессивным средам.

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.

Принцип действия и область применения

Главным отличием саморегулирующегося провода от кабелей резистивного и зонального принципа действия является конструкция.

Резистивное изделие функционирует по принципу кипятильника, поэтому укорачивать его запрещено. В данном случае проводники и есть нагревательные элементы.

Зональный греющий провод возможно разрезать на части, поскольку его конструкция подразумевает размещение параллельных жил. Между жилами размещен нагревательный элемент, состоящий из проволоки с высоким сопротивлением. На определенных участках проволока соприкасается с токоведущей жилой, благодаря чему обеспечивается нагрев на конкретном участке цепи.

Что касается саморегулирующегося кабеля, то он отличается от двух предыдущих наличием полимерной матрицы. Под оплеткой и защитными экранами спрятаны основные элементы – две токоведущие жилы из меди и греющая матрица. При рассмотрении последней вы обнаружите обычный полиэтилен. На самом деле данное устройство позволило создать уникальные и современные греющие элементы. Матрица представляет собой полупроводник, меняющий свойства в зависимости от конкретной температуры воздуха.

Пример с теплыми полами

Из саморегулирующихся кабелей можно организовать теплые полы. В ванной комнате температура пола будет ниже, поскольку в остальных помещениях обычно установлено отопительное оборудование. Понижает «градус» и то, что пол в ванной или туалете обычно делают из керамической плитки, являющейся «холодным» строительным материалом. На этом разнос температуры не ограничивается: в одном конце помещения она может быть выше, в другом, которое находится ближе к окнам – ниже.

Саморегулирующийся провод исключает необходимость использования подобных элементов. Вы можете расположить его по всей поверхности пола, при этом полимерная матрица самостоятельно позаботится о том, чтобы создать равномерно нагретую поверхность пола. Простой, но понятный пример: вы пришли домой с улицы и оставили на конкретном участке пола промокшую насквозь обувь. Саморегулирующийся кабель зафиксирует похолодание и начнет обогревать данный участок сильнее остальных. Происходить это будет до тех пор, пока ваши ботинки не обогреются до необходимой температуры. И на улицу вы пойдете уже в теплой обуви! Если ботинок нет, то кабель не нагревается так сильно, а значит, происходит экономия электроэнергии.

Пример с водопроводом

Чтобы исключить промерзание воды в сильные холода, саморегулирующийся кабель используется для обмотки водопроводного вентиля. Вентиль представляет собой конструкцию сложной геометрической формы, из-за чего изделие не может непосредственно соприкасаться с каждой частью металла. Зональные и резистивные провода будут нагревать не только вентиль, но и окружающую среду.

Если вы установите саморегулирующийся кабель, то процесс нагрева будет осуществляться лишь в местах соприкосновения с металлом. Принцип работы изделия основан на эффективности теплоотдачи: чем она ярче выражена, тем больше нагревается провод. Понятно, что при соприкосновении с охлажденным металлом тепловая отдача будет намного выше. Это приводит к увеличению КПД саморегулирующегося провода по сравнению с остальными греющими аналогами.

Пример с обогревом кровли

Кровля подвержена обледенению на произвольных участках, поэтому определить конкретный невозможно. Таким образом, при использовании зонального или резистивного греющего кабеля придется прокладывать его по всей поверхности кровли. Это существенно повысит расход электроэнергии.

Воспользуйтесь саморегулирующимся кабелем с полупроводниковой матрицей, благодаря чему нагреваться будет лишь тот участок кровли, который промерзает и где могут образоваться сосульки. Более того, после его нагрева кабель некоторое время функционирует в половину мощности, поэтому экономичность при его эксплуатации намного выше.

Как выбрать саморегулирующий греющий кабель для водопровода

Нужно учитывать, что постоянная эксплуатация нагревающего провода не рекомендована. Причина заключается в его ограниченном ресурсе. Если надолго включать кабель в относительно теплом климате, он выйдет из строя раньше положенного времени.

Провод с более высокой мощностью используется для обогрева трубопровода при существенном снижении температуры окружающей среды ниже 0°С. Однако даже при монтаже кабеля с максимальной нагрузкой на источник питания затраты на электроэнергию будут умеренными.

Как определить какая нужна мощность кабеля

Определение мощности греющего саморегулирующегося кабеля:

1. Для монтажа внутри коммуникаций рекомендуется использовать вариант мощностью 5 Вт/м, причем трубы должны проходить под слоем грунта. Только при данных условиях можно рассчитывать на достаточное повышение температуры таким проводом.
2. Если планируется выполнять монтаж коммуникаций под слоем грунта, но источник тепла при этом будет находиться со стороны внешних стенок, нужно использовать провод мощностью от 10 до 15 Вт/м. Более точно можно определить, если узнать точную глубину расположения труб.
3. Для обогрева коммуникаций, которые проходят над землей, нужно применять кабель мощность от 20 Вт и выше, т. к. в данном случае труба и ее содержимое подвергается более сильному воздействию низких температур. Кроме того, повышенная влажность воздуха и осадки способствуют повышению негативного влияния на коммуникации, вероятность их обледенения в этом случае увеличивается.

Мощность провода определяется количеством проводящих путей в нем. Чем выше значение этого параметра, тем более холодную трубу можно обогревать с использованием такого кабеля. Для поддержания температуры теплой трубы достаточно использовать провод со средним количеством проводящих путей. Для коммуникаций с горячим теплоносителем следует применять провод с низким показателем тепловыделения. Его отличает минимальное количество проводящих путей.

Низкотемпературный кабель отличается высокой эластичностью, минимальной толщиной. Это позволяет плотнее наматывать его на коммуникации. При выборе нужно ориентироваться еще и на физические параметры, например, длину.

Она не может быть меньше 20 см и больше 100 м, только при этом обеспечивается достаточная эффективность работы нагревательного провода. Если выбирается витковой метод монтажа, следует учитывать и способность кабеля изгибаться.

Топ 5 лучших производителей

Чтобы выполнить монтаж надежной системы обогрева коммуникаций, нужно использовать качественные материалы. Провод постоянно контактирует с влагой, что способствует увеличению риска пробоя. По этой причине предпочтение отдают кабелю качественной сборки, а значит, выбирают материалы распространенных производителей:

• Ensto (Финляндия);
• Nelson (Америка);
• Lavita (Южная Корея);
• DEVI (Дания);
• FreezStop (Россия).

Как выявить проблемы

Прежде чем электричество поступит к нагревательным элементам, оно проходит через термостат. Это прибор, который регулирует подачу тока: если пол нагрелся до заданной температуры, происходит автоматическое отключение питания. При охлаждении – ток снова поступает.

У терморегулятора есть электронное табло, которое показывает напряжение, чтобы проверить, как он работает, необходимо:

• демонтировать прибор;
• с помощью мультиметра замерить напряжение, выставляя максимальную температуру пола – датчики должны показывать 220 В;
• затем ручку реле нужно повернуть в обратное направление – выставить минимальную температуру – датчики должны показать отсутствие напряжения.

  Измерение сопротивления кабелей электрического теплого пола

Таким образом, можно проверить работает ли реле и сам терморегулятор.

Для определения исправности греющего кабеля необходимо измерить его сопротивление. Делается это с помощью мультиметра, следующим образом:

Расчёт укладки теплого пола

• значение сопротивления нужно разделить на напряжение – 220 В – получится величина тока, который проходит по системе;
• величину тока нужно умножить на напряжение (220В) – получается мощность электрического пола, которая не должна отклоняться от заявленной производителем (указанной в паспорте системы) на 5%.

Если есть отклонения, они свидетельствуют о неисправности нагревательных элементов.