Какой автомат нужен для греющего кабеля (подогрев трубы)?

Содержание

Как намотать греющий кабель на трубу?

Какой автомат нужен для греющего кабеля (подогрев трубы)?

Борьба с замерзанием наружных трубопроводов в частном доме в холодное время года является актуальной задачей при вводе воды в дом от источников водоснабжения и выводе стоков. Одним из эффективных вариантов борьбы с промерзанием труб является подключение греющего кабеля к инженерным коммуникациям, в частности,  водопроводной или канализационным магистралям.

На строительном рынке представлен широкий ряд электрокабельной продукции для нагрева как отечественного, так и зарубежного производителя.

Современные разработки, благодаря обратной связи, позволяют регулировать температуру нагрева провода за счет изменения потребляемого тока.

При выборе продукции важно знать технологию правильного монтажа электрокабеля на различного вида трубопроводах и необходимую мощность теплоотдачи, которая связана не только с электротехническими параметрами, но и длиной проводника.

Рис. 1 Комплектация греющего кабеля для водопровода

Что такое и зачем нужен греющий кабель

Принцип работы любого греющего кабеля довольно прост и ничем не отличается от всех электронагревательных приборов.

Технология основана на сопротивлении материалов прохождению электрического тока – чем оно выше, тем больше тепла выделяется на нагревательном элементе.

Греющий кабель подключается к сети переменного напряжения 220 В и выделяет тепло при прохождении по нему переменного электрического тока.

Практически все устройства имеют ручную или автоматическую регулировку, позволяющую изменять температуру нагрева их жилы (матрицы). В быту широко известны электрокабельные системы для подогрева под названием теплые полы, в которых зигзагообразный провод в виде мата на сетке укладывается под стяжку или плитку.

Аналогичное устройство с более высокой защитой от влаги имеет и нагревательный кабель для наружных трубопроводов, чаще всего применяемый в следующих бытовых целях:

Обогрев водопровода

При заборе воды из скважины или колодца чаще всего используют трубы ПНД (полиэтилена низкого давления), которые поступают от источника в дом через фундамент, при этом их закапывают под землей на расстояние от поверхности ниже глубины промерзания грунта.

В соответствии со строительными нормативами, расстояние от поверхности грунта до точки залегания водопровода должна быть на 0,5 м больше глубины промерзания, в некоторых случаях расчетный показатель достигает 2,5 метра.

В реальных условиях при использовании стандартного кессонного колодца высотой 2 м, из которого на полметра выходит обсадная труба, средняя глубина залегания водопроводной трубы составляет 1,5 м, что не всегда достаточно для ее защиты от промерзания.

При этом использование тепловой изоляции трубопровода строительными материалами по всей длине может быть неэффективным, ведь изоляция не нагревает рабочую среду, а лишь увеличивает время ее замерзания.

В этом случае использование электрокабеля для нагрева воды внутри или на поверхности труб гарантированно защитит линию от промерзания, при этом можно уменьшить глубину залегания водопровода под землей и сделать водоснабжение незамерзаемым.

Рис. 2 Применение нагревающего кабеля на крышах и в водостоках

Обогрев устья скважины и ввода трубы в дом

При расположении скважины в кессонной яме актуальна проблема замерзания наружного трубопровода в зоне оголовка, а также оборудования и поверхностной насосной станции при ее применении.

Если использовать электрокабель, погруженный на небольшую глубину в напорную трубу или в один из отрезков водопровода, расположенный на поверхности, проблема промерзания труб в кессонной камере легко решаема.

Не каждый дом имеет ленточный фундамент, расположенный ниже уровня земли. Например, современные дачные дома из блоков или СИП панелей располагают на сваях выше уровня земли. Поэтому открытые точки входа в дом водопроводных труб нуждаются в утеплении, для обеспечения которого используют строительные материалы или электрический кабель.

Прогрев канализационной трубы

Если водопроводную трубу для борьбы с промерзанием можно опустить глубоко под землю, канализационные трубы, выходящие из дома, технологически должны находиться чуть ближе к поверхности.

Связано это с тем, что для нормальной работы канализации необходимо соблюдать уклон, зависящий от диаметра труб.

При стандартных размерах в 110 мм уровень трубопровода должен понижаться на 20 мм на погонный метр.

Понятно, что если канализационный септик расположен на большом расстоянии, примеру 50 м от дома, то уклон составит 1 метр.

Также следует учитывать, канализационные трубы должны заходить в верхнюю точку септика, и если точка входа расположена на большой глубине, собрать технически работоспособную конструкцию будет очень сложно.

Поэтому важно обеспечить тепловую изоляцию канализационных труб, а еще лучше их обогрев  в самой верхней точке на выходе из дома.

Рис. 3 Обогрев подсоединением кабеля к водопроводному отводу

Обогрев кабелем ливневой системы

В холодное время года резкие перепады температур вызывают таяние снега на крышах с периодическим замерзанием воды – в результате льдом забиваются водосточные трубы, а по периметру водостоков образуются сосульки. Нагревательный кабель можно использовать для борьбы с замерзанием, прокладывая его поверхности или внутри водосточных труб, а также опуская в ливневую канализацию.

Следует отметить, что помимо размещения в трубопроводных магистралях, выпускаются специальные модификации кабелей, предназначенные для растапливания льда и снега на крышах.

Обогрев поверхностных трубопроводов и арматуры

При устройстве кессонных ям часто выводят наружу трубу с запорным краном для использования воды в хозяйственных целях на приусадебном участке, обычно в теплое время к ней подключают шланг для полива огорода. Иногда бурят абиссинскую скважину и для забора воды используют не поверхностную насосную станцию, а ручной насос, через который откачивают воду, прилагая физические усилия.

Во всех этих случаях, используя поверхностное водозаборное оборудование при отрицательных температурах, можно обогревать его электрокабелем, подключенным к сети переменного тока, который монтируют на внешней поверхности.

Рис. 4. Как укладывают кабель для обогрева газовых газгольдеров

Обогрев кабелем газовых резервуаров

При автономном газоснабжении многие хозяева устанавливают газовые баллоны снаружи дома, которые для нормальной работы должны находиться в тепле.

В зимнее время их удобно подогревать двужильным электрокабелем, используемым для работы в трубопроводных системах – в отличие от одножильной петли для теплых полов его намного проще монтировать.

Известно, что многие передвижные газгольдеры на прицепах оснащаются подобной системой подогрева газовой емкости от производителя.

Обогрев кабелем грунта

Технологию могут использовать садоводы при разведении растений в парниках, теплицах и подвальных подземных помещениях в случаях, когда наружные морозы могут повредить урожай. В этом случае нагревательный кабель защищает корневую систему растений от поражения и прогревает воздух в зоне своего расположения.

Тепловые системы

При отоплении индивидуальных домов жидким или газообразным топливом можно использовать теплый электрокабель в качестве дополнительного источника тепла для прогрева теплоносителя.

Его можно разместить в трубопроводной системе отопления и включать в ночное время по сниженным тарифам электропотребления – это поможет сэкономить финансовые средства и уменьшит промежуток между циклами заправки газгольдеров газом или поставками жидкого топлива.

Аналогичным образом можно повышать температуру воды в системах горячего водоснабжения. На строительном рынке имеются в продаже модификации подогревающих электрокабелей для работы в среде с горячим теплоносителем.

Рис. 5 Обогрев кабелем наружной запорной арматуры

Как работает система обогрева с греющим кабелем

Обогрев трубопроводов греющим кабелем, который подключается к электрической сети переменного тока 220 В, производят двумя основными методами:

1. Кабель располагают снаружи трубы. Данным методом утепляют уже проложенную магистраль или канализационные трубы, при этом провод плотно прилегает к наружной поверхности трубы.

На строительном рынке реализуются трубы с готовым каналом для размещения нагревательного кабеля – это позволяет сократить тепловые потери, также для экономии электроэнергии используют дополнительное утепление подземных трубопроводов скорлупой из пенопласта (пеноплекса) или полиуретана.

Источник: http://tepliysezon.ru/kak-namotat-greyuschiy-kabel-na-trubu/

Пусковой ток греющего кабеля

Какой автомат нужен для греющего кабеля (подогрев трубы)?

Пусковой (стартовый) ток – это максимальный ток, возникающий в момент подачи питания на систему. Этот параметр необходимо учитывать при проектировании, а точнее – при расчете максимальной длины отрезков кабеля.

От чего зависит стартовый ток

  • Температуры включения. Чем ниже температура окружающей среды, при которой происходит включение системы обогрева, тем выше пусковой ток и тем больше стартовая мощность.
  • Длины нагревательного кабеля. Чем больше длина секции, тем больше СТ системы. Для резистивного кабеля он определяется внутренним удельным сопротивлением Ом/м нагревательной жилы и рассчитывается, и контролируется при изготовлении секции на заводе. Саморегулируемый нагревательный кабель можно условно представить как множество параллельных резистеров (сопротивлений), подключенных к одному источнику питания. Сопротивление будет уменьшаться при увеличении длины линии, и, соответственно, увеличится пусковой ток.

От чего зависит величина стартового тока

  1. Мощности греющего кабеля. Чем больше удельная мощность кабеля (Вт/м), тем больше СТ.

  2. Особенности конструкции нагревательного кабеля. Резистивный греющий кабель из-за особенности конструкции имеет небольшой СТ, который на несколько процентов превышает рабочее значение тока.

    Саморегулируемый кабель имеет достаточно большой СТ, который может увеличиваться в 1.5 -5 и более раз от своего рабочего значения. Причина – использование в конструкции проводящей матрицы с PTC-коэффициентом, меняющей свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды.

    В «холодном» состоянии кабель имеет небольшое сопротивление, которое к тому же зависит от температуры окружающей среды. При подаче питания на кабель, он начинает разогреваться, его сопротивление начинает расти, ток в цепи питания уменьшается. Коэффициент стартового тока зависит от компонентного состава и применяемых технологий при производстве матрицы кабеля.

    У каждой марки нагревательного кабеля своя величина стартового тока. Производители редко указывают эту информацию в технических характеристиках. Этот параметр является условной величиной и при различных условиях один и тот же кабель может иметь разное значение СТ. Аналогично производители саморегулирующегося кабеля не нормируют его удельное сопротивление Ом/м.

График зависимости СТ кабеля Samreg-40-2CR* от температуры окружающей среды

*график построен на основе испытаний

Пиковая нагрузка приходится на первые 3-30 секунд после включения, в этот момент СТ может превышать номинальное значение в 2-5 раз. Примерно через 5-10 минут происходит полная стабилизация и выход греющего кабеля на номинальную мощность.

Расчет пускового тока греющего кабеля

Грубо рассчитать максимальный пусковой ток нагревательной секции можно исходя из общей длины греющего кабеля в системе и его удельной мощности.

Пример расчета максимального стартового тока греющего кабеля

Имеется секция саморегулирующегося кабеля удельной мощностью 30 Вт/м и длиной 50 м. Номинальная мощность секции при температуре +10°С составляет Pном=30Вт/м*50м=1500Вт. Это мощность уже разогретой секции. Если на кабель в «холодном» состоянии подать питание, то его мощность будет в несколько раз выше номинального значения.

Для расчетов мы принимаем коэффициент стартового тока равный 2.5-3 для кабелей марки Samreg и Alphatrace. Коэффициент определен в ходе экспериментов с кабелем данных марок, а также изучения их физических и электротехнических свойств.

У греющих кабелей иных производителей данный коэффициент может отличаться как в большую, так и меньшую сторону.

Тогда, стартовая (пусковая) мощность в нашем примере равна Pпуск=3хPном=4500Вт, пусковой ток Iпуск=4500/220=20,45 А.

По найденному значению СТ осуществляется выбор автоматических и дифференциальных выключателей для защиты нагревательной секции, а также тип и сечение силового питающего кабеля. Для секции, приведенной в примере, необходим дифференциальный автомат на номинальный ток Iном=25А с дифференциальным током Iут=30мА

Способы уменьшения стартового тока

Большая величина СТ является нежелательной для питающей сети, так как приходится использовать автоматы с большим номинальным током. Кроме того, подбирается силовой кабель увеличенного сечения.

Существует несколько способов снижения СТ системы:

Последовательное подключение к питающей сети нагревательных секций, которое обеспечивается с помощью установки реле выдержки времени. Это устройство применимо в системе, состоящей из нескольких линий (нагревательных секций).

Оно позволяет включать каждую линию с определенным временным интервалом (обычно около 5 минут). При данном способе подключения ток в нагревательной секции уменьшится до рабочего (номинального значения) через 5 минут после подачи питания.

После этого можно осуществлять включение следующей линии. Таким образом, суммарный СТ всей системы обогрева равен:

Iсумм.пуск=Iном1+Iном2+…+Iпуск.n,

где Iном1, Iном2… – номинальные токи нагревательных секций соответственно 1ой, 2ой и т.д.

Iпуск.n – СТ секции, которая включается в сеть последней.

Чем больше секций включается по такой схеме (т.е. чем больше ступеней включения), тем больше пусковой ток будет стремиться к номинальному току для данной системы.

Так, если по такой схеме включить хотя бы 3 группы (одна группа включается напрямую, 2 другие через реле времени через 5 и 10 минут соответственно) при условии равномерного распределения мощностей по группам, то пусковой ток можно снизить почти на 50%.

Устройство плавного пуска

Устройство в течение всего времени холодного запуска системы (порядка 10-12 минут) поддерживает значение тока на уровне не выше номинального. В этом случае можно использовать силовые и дифавтоматы, рассчитанные на номинальный ток секции. Кроме того, не придется применять питающий кабель с увеличенным сечением. Принцип работы устройства подробно описан в паспорте.

Паспорт устройства плавного спуска ICEFREE-PP.pdf

Согласно максимальной стартовой мощности подбирается также силовой кабель подходящего сечения.

Подбор сечения силового кабеля для системы обогрева

Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности с медными жилами

Таблица выбора сечения кабеля по току и мощности с алюминиевыми жилами

Неправильный расчет СТ приводит к выходу из строя системы защиты и управления, что может стать причиной аварийных ситуаций на обогреваемом объекте.

Проблемы из-за неправильного расчета пускового тока

Наиболее частые проблемы, возникающие по причине неправильного расчета пускового тока и в соответствии с этим неправильного выбора оборудования:

Срабатывания автоматов защиты и иных защитных устройств

Срабатывания автоматов защиты и иных защитных устройств при включении системы обогрева из «холодного» состояния. Фактически автоматы защиты нагревательных секций выключатся в первые 10-100 секунд после подачи на них питания.

Автомат отключается по перегрузке, срабатывает его тепловой расцепитель. Автомат может работать некоторое время в режиме перегрузки, но ввиду затяжного характера процесса снижения СТ, его запаса не хватает.

Для устранения этой проблемы приходится выбирать автомат на большее значение номинального тока.

Данная проблема может быть не выявлена на этапе тестирования или запуска системы, так как максимальный пусковой ток увеличивается при понижении температуры окружающей среды. Если систему тестировали до наступления минимальных температур ошибка возникнет только при включении системы в холодное время года (например, в мороз).

Перегрев силового кабеля

Перегрев силового кабеля возникает по причине неправильного подбора его сечения. Из-за большой длительности пускового процесса греющего кабеля высокое значение СТ нагревает жилы силового кабеля. При этом кабель может расплавиться, возникнуть короткое замыкание и даже пожар на объекте обогрева.

Внимание!

При расчетах системы обогрева необходимо помнить, что в первую очередь максимальный стартовый ток зависит от длины секции кабеля.

Превышение допустимой длины приводит не только к увеличению СТ, но и к преждевременному износу системы.

Греющий кабель Samreg

Саморегулирующийся кабель SAMREG 16-2

  • Мощность: 16 Вт
  • Назначение: трубопровод
  • Тип: саморегулирующийся
  • Вид: низкотемпературный
  • Применение: без взрывозащиты
  • Maкс. температура (рабочая): 65 °C

Саморегулирующийся кабель SAMREG 24-2CR

  • Мощность: 24 Вт
  • Назначение: трубопровод / резервуар
  • Тип: саморегулирующийся
  • Вид: низкотемпературный
  • Применение: без взрывозащиты
  • Maкс. температура (рабочая): 65 °C

Саморегулирующийся кабель SAMREG 40-2CR

  • Мощность: 40 Вт
  • Назначение: трубопровод / резервуар / кровля
  • Тип: саморегулирующийся
  • Вид: низкотемпературный
  • Применение: без взрывозащиты
  • Maкс. температура (рабочая): 65 °C

В раздел

про шкафы управления

Источник: https://obogrev-kabel.ru/articles/puskovoy-tok-greyushchego-kabelya.html

Монтаж греющего, саморегулирующегося кабеля для обогрева труб

Какой автомат нужен для греющего кабеля (подогрев трубы)?

Чтобы спасти трубы от замерзания их нужно обязательно подогревать. Для этого используется очень простой и сравнительно дешевый способ. Вдоль них прокладывается нагревательный кабель. Таким методом можно обогреть:

  • Канализационные трубы.
  • Водопровод с технической и питьевой водой.

На рынке можно встретить очень много видов. Однако самыми оптимальными свойствами обладает саморегулирующийся. Для его работы не требуется монтаж дополнительного терморегулятора. Он хорошо прогревает даже особо холодные отрезки трубы. Так как подключить греющий кабель не сложно, можно не вызывать специалиста, а всю работы выполнить своими руками.

Подготовка

Прежде чем начать устанавливать КСО требуется учесть все работы, которые

проводятся с трубопроводами:

  • Изоляция.
  • Подводка электричества.
  • Инструментальные работы.

Прежде чем начинать монтаж необходимо завершить установку всех инструментов, и провести испытание трубопровода под большим давлением.

Где располагается кабель

Он может быть смонтирован несколькими способами:

  • Вдоль поверхности трубы.
  • Спиралью.

Последний вариант выбирается только когда сложно найти определенный тип.

Линейный монтаж

При прокладке вдоль трубы, он должен находиться в ее нижнем отделе. Таким образом, исключаются механические повреждения.

Спиральная установка

Когда приходится создавать спиральную установку, намного увеличивается и расход. Расчет проводится по определенной формуле:

Требуемое количество кабеля = общая длина трубы x спиральный фактор.

Величина шага спирали определяется по таблице, в которой учитывается диаметр трубы.

Виды фиксации

КСО обычно закрепляется на трубе несколькими способами:

  • Стекловолоконной лентой, с клейкой поверхностью.
  • Алюминиевой полосой.

Кроме того, возможна установка пластиковых хомутов. Но необходимо соблюдать определенные условия. Допустимая температура нагрева хомута должна быть выше температуры нагрева кабеля и трубопровода. Необходимо выдерживать расстояние около 300 мм и плотно закрепить.

Полезные советы

Чтобы не произошло повреждение, нельзя крепить:

  • Стальной полосой.
  • Проволокой.
  • Виниловой лентой.
  • Скотчем.

Клейкая лента из алюминия используется только, если так предусмотрено проектом. В большинстве случаев ее устанавливают на пластмассовых трубах, чтобы преодолеть теплоизоляционный эффект, исходящий от пластика.

Схема подключения греющего кабеля

Подключить КСО достаточно просто. Нужно подать напряжение в 220 вольт к токопроводящим жилам кабеля. Греющий конец необходимо хорошо изолировать, чтобы не произошло соприкосновение токопроводящих жил.

Если есть заземление, оно должно иметь специальную оплетку.

Способ подключения зависит от нескольких факторов:

  • Где он будет установлен.
  • Имеющиеся инструменты.
  • Наличие расходных материалов.

Схема подключения для любого способа имеет одинаковый вид. Если отсутствует оплетка, к его жилам просто подается напряжение.

Обязательно изолируется противоположный конец.

Токопроводящие жилы должны быть надежно защищены от контакта между собой.

Если греющий шнур снабжен заземляющий экраном, его необходимо заземлить. В случае невозможности заземления, экран просто обрезают.

Более подробно о подключении можно посмотреть на сайте: http://zona-tepla.ru/podklyuchenie-greyushhego-kabelya/

Подключение к сети альтернативный способ

Взяли вот такой кабель:

Греющий проводник (3) и жилы (1 и 2), по которым идет ток, их замыкать нельзя

  1. Так выглядеть конец.
  2. Зачистил.
  3. С помощью вот такого клемника соединил с проводом.

Противоположную сторону необходимо заизолировать. Перемыкать жилы запрещается. И надо следить чтобы они не перемыкались в любой среде. Для этого можно купить специальную заглушку. Они стоят в районе 300 рублей за штуку. Но можно все сделать и самостоятельно из подручных средств, таких как термоусадочная трубка и термопистолет.

  1. Термопистолет.
  2. Термоусадочная трубка.
  3. Конец изолируемого кабеля.

Заглушка делается следующим образом. Надеваем термоусадочную трубку. Прогреваем ее феном. После заливаем всю конструкцию термопистолетом.

Такую же процедуру можно проделать и с клемником, к которому подключается питание кабеля. Можно еще замотать все изолентой на всякий случай. Если условия эксплуатация будут жесткими.

В какой зоне устанавливают

Любой участок обледенения нужно оборудовать нагревательным кабелем. В желобах водостоков требуется мощность не менее 300 Вт из расчета одного квадратного метра.

Для нагрева водосточных труб, монтируют одновременно 2 штуки мощностью 20 Вт на кв. метр.

Нагрев ендовой кровли обеспечит мощность в пределах 250-300 Вт, на один квадратный метр. Монтаж осуществляется вверху и внизу.

Карнизы кровли, сделаный в виде «змейки», обогревается кабелем, проложенным по самому краю.

Таблица 1 (для металлических трубопроводов).

Таблица 2 (для пластиковых трубопроводов).

Важно:

  • Крестиком отмечены области, где не рекомендуется навивать кабель, так как его можно повредить.
  • Трубопровод обязательно нужно делать теплоизолированным.
  • В таблицах указана длина, который необходимо уложить на 1 м трубы. В тех случаях, когда требуется навить, в скобках приведен шаг укладки в метрах.
  • Для тех диаметров труб, где значения расхода не указаны, необходимо использовать теплоизоляцию большей толщины.
  • Расчет длин нагревательного (греющего) кабеля справедлив для теплоизоляции теплопроводностью не более 0,05 Вт/(м*К).

Советы и рекомендации

При прокладке будьте внимательны. Это даст возможность избежать появления некоторых проблем.

Нельзя скручивать провода между собой. Произойдет короткое замыкание.

Полимер черного цвета, окружающий токонесущие жилы обязательно нужно заизолировать. Он проводит ток, поэтому считается проводником и требует соответствующего отношения.

Электрические соединения всей системы обязательно должны иметь хорошую изоляцию, чтобы предотвратить искрение, а также исключить возникновения пожара.

Любое электрическое соединение для греющего кабеля должно быть надежно защищено от попадания влаги.

Запрещается пользоваться им, если температура его нагрева достигает максимального значения. Это приводит к уменьшению срока его эксплуатации.

В случае повреждения шнура необходимо заменить его новым. Даже прекращение работы любого элемента, сделает всю систему не активной.

Для взрывоопасной среды, необходимо устанавливать только специализированный кабель, имеющий специальные комплектующие. К подобным условиям относятся некоторые отрасли промышленности:

  • Химическая.
  • Нефтехимическая.
  • Угольная.

Для них устанавливаются специальные кабеля, разрешенные для использования в данной области.

Если установить несоответствующее оборудование, возможен взрыв или сильный пожар.

Источник: https://VseProTruby.ru/uteplenie/montazh-sanoreguliruushego-kabelya.html

Расчет и подбор греющего кабеля для системы обогрева труб электрокабелем

Какой автомат нужен для греющего кабеля (подогрев трубы)?
открыть разделы

Цена на кабели для обогрева труб  в нашем каталоге

См. также: Монтаж греющего кабеля для защиты от замерзания и обогрева трубопровода

Когда следует использовать обогрев труб

Методика подбора и расчета греющего кабеля для обогрева труб

Разновидности кабелей для обогрева

Факторы, учитываемые при расчете теплопотерь трубы

Подбор кабеля при помощи расчета  теплопотерь трубы по формуле

Подбор кабеля при помощи таблицы теплопотерь трубы

Расчет длины греющего кабеля для обогрева труб при помощи калькулятора

Когда следует использовать обогрев труб

Кабель для обогрева трубопроводов необходимо устанавливать в следующих случаях:

  • На трубы, проложенные открыто на улице;
  • При глубине залегания труб выше уровня промерзания грунта для данной местности;
  • В местах выхода труб на поверхность из грунта;
  • При нахождении трубы в неотапливаемых помещениях (подвал, чердак и т.д.).

Методика подбора и расчета греющего кабеля для обогрева труб

Для правильного выбора греющего кабеля для обогрева труб нужно принять во внимание следующие факторы: назначение обогреваемой трубы (водопровод или канализация), материал из которого она сделана, ее диаметр, какой именно участок этой трубы вы хотите обогревать, материал и толщина теплоизоляции.

Зная данные параметры можно рассчитать теплопотери на погонный метр трубы, а также определиться с нужным типом нагревательного кабеля. По типу кабеля и погонным теплопотерям определяют требуемую длину комплекта.

Рассчитать теплопотери и подобрать нагревательный кабель для труб можно по формуле расчета теплопотерь трубы, по таблице или использовав наш калькулятор.

Разновидности кабелей для обогрева

Греющий кабель в быту можно использовать для обогрева водопроводных и фановых труб. Обогревать их можно как изнутри, так и снаружи.

По конструкции кабели для обогрева труб бывают резистивными и саморегулируемыми.

Греющий кабель внутри трубы с питьевой водой используется, когда нет возможности обогреть трубу снаружи, например, когда труба уже закопана.

Но это приемлемо только для водопроводных труб с небольшим диаметром (до 32 мм), так как сам кабель для использования внутри труб делают маломощным (9-13 Вт/м).

Греющие кабели для обогрева внутри трубы бывают только саморегулируемые. Длина кабеля внутри трубы всегда равна длине обогреваемого участка трубы.

Греющие кабели снаружи трубы мощнее (17, 23, 30 и более Вт/м), они бывают как саморегулируемые так и резистивные. Однако для защиты от замерзания полиэтиленовых и пластиковых труб погонная мощность греющего кабеля не должна  превышать 17 Вт/м. Иначе возможно, что температура кабеля превысит максимально допустимые значения для материала трубы, что приведет к ее  повреждению. 

При обогреве водопроводных труб греющим кабелем снаружи мощность кабеля обязательно рассчитывается.

При обогреве фановых труб, эксплуатируемых не в интенсивном режиме,  исходя из опыта достаточно использовать кабель 17КСТМ мощностью 17 Вт/м в расчете 1 метр кабеля на 1 метр трубы. Использовать в этой ситуации его можно как снаружи трубы, так и внутри нее. Поскольку фановые трубы практически не находятся под давлением, то кабель можно ввести без использования сальника. 

При обогреве фановых труб, эксплуатируемых в интенсивном режиме, мощность кабеля обязательно рассчитывается по формуле или таблице или при помощи калькулятора обогрева труб приведенным ниже.

Факторы, учитываемые при расчете теплопотерь трубы

Для того, чтобы система обогрева труб выполняла требуемую задачу по защите труб от  замерзания, ее мощности должно быть достаточно для компенсации  теплопотерь нагреваемой воды в этой трубе. Основные факторы, которые учитываются при расчете  теплопотерь это:

  • Минимальная температура окружающей среды (сориентироваться, как ее правильно подобрать вам поможет эта статья) и место установки трубы;
  • Диаметр трубы и длина участка, который нужно защитить;
  • Толщина и коэффициент теплопроводности теплоизоляции;
  • Наличие на трубопроводе дополнительной арматуры, подвесов, опор и т.д.

Чем больше труба или чем тоньше теплоизоляция, тем большее количество тепла необходимо  подвести.

При расчёте толщины теплоизоляции можно использовать рекомендуемые нормы относительно минимальной толщины изоляции из таблицы ниже.

Для определения необходимой температуры и коэффициента теплопроводности трубы, ниже предоставлены ссылки на справочную информацию относительно расчетной минимальной температуры на улице для разных городов России, расчетной минимальной температуры в грунте на глубине 0,4 м, 0,8 м и 1,6 м в разных городах России, свойствах различных теплоизоляционных материалов:

При наличии на трубопроводе дополнительно арматуры, подвесов, опор и т.д. необходимо учесть расход кабеля на подогрев этих элементов.

Подбор кабеля при помощи расчета  теплопотерь трубы по формуле

  •  Qтр – теплопотери трубы, Вт
  • λ – коэффициент теплопроводности тепло изоляции, обычно равен 0,05 Bт / m * °C
  • Lтр – длина трубы, м
  • tвн – температура жидкости внутри трубы, °C. (обычно для воды принимается значение +5 °C)
  • tнар – минимальная температура окружающей среды, °C (обычно для Санкт-Петербурга если труба на воздухе принимается -25 °C, в земле -5 °C), для других городов России температуру воздуха или грунта можно узнать здесь
  • D – наружный диаметр трубы с теплоизоляцией, м
  • d – наружный диаметр трубы, м
  • 1,3 – коэффициент запаса

Требуемая длина кабеля рассчитывается по формуле:

Lк = Qтр / Руд.  каб.

  • Lк – длина кабеля, метров
  • Руд. каб. – удельная мощность кабеля (следует из номинала кабеля). Пример: 17КСТМ – 17 Вт/м
D/d 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 4,5 5 6 7 8 9 10 15 20 25
In (D/d) 0 0,4 0,7 0,9 1,1 1,3 1,4 1,5 1,6 1,8 2 2,1 2,2 2,3 2,7 3 3,2

И не забудьте учесть дополнительный расход греющего кабеля на обогрев дополнительных элементов.

Пример расчета: На рисунке выше диаметр трубы 40 мм, толщина теплоизоляции 20 мм, труба водопроводная (требуемая температура воды +5 °С), Санкт-Петербург (минимальная температура окр. среды -25 °С). Предположим, длина трубы 10 м.

Итак, получаем разность температур 30 градусов.

Значение ln(80/40) нашли по таблице, представленной выше.

Qтр = 2*3,14*0,05*10*(+5-(-25))*1,3/ln(80/40)=175 Вт

ln(80/40)=ln(2)=0,7

Получилось 175 Вт/м.  В данной ситуации для обогрева нам подойдет кабель 17 КСТМ мощностью 17 Вт/м, установленный вдоль трубы. Длина его будет равна длине трубы 10 м. Смонтировать его можно так: монтаж греющего кабеля снаружи трубы. См.вариант 1.

И если на данном участке трубы установлен вентиль и три опоры, то к полученному результату нужно добавить еще 0,7 + 0,7 * 3 = 2,8 м. См таблицу.

Подбор кабеля при помощи таблицы теплопотерь трубы

Также греющий кабель для обогрева трубы можно подобрать по таблице. Для этого необходимо знать диаметр трубы, разницу между температурой воды в трубе и минимальной температурой воздуха на улице (для СПб +5 °C – (-25 °C) = 30 °C) и толщину теплоизоляции. И тогда в таблице вы найдете значение теплопотерь на 1 м.погонный трубы.(Qудельн)

Длину кабеля можно определить по формуле:

Lкабеля = 1,3 * L тр * Qудельн / Pудельн

  • Lтр – длина водопровода
  • Qудельн – смотри значение в таблице теплопотерь трубы
  • Рудельн – удельная мощность кабеля (следует из номинала кабеля). Пример: 17КСТМ – 17 Вт/м

И не забудьте учесть дополнительный расход греющего кабеля на обогрев дополнительных элементов.

Пример расчета: 

Диаметр трубы 89 мм, толщина теплоизоляции 50 мм, требуемая температура воды +5 градусов, минимальная температура окр. среды -35 °С. Длина трубы 20 м.

Итак получаем разность температур 40 °С. Используя наши данные, находим в таблице ниже расчетную теплопотерю на метр трубы. В данном случае это будет 16.7 Вт/м.  В данной ситуации для обогрева нам подойдет кабель 17 КСТМ.

Требуемая длина кабеля составит Lкабеля =1,3*20*16,7/17=25,6 м.

Кабель будет уложен на трубу спиралью, так, чтобы на 1 метр трубы приходилось 1.3 метра кабеля (21.7Вт / 17Вт). Смонтировать его можно так: монтаж греющего кабеля снаружи трубы. См. вариант 3 или 4.

И если на данном участке трубы установлен вентиль и 5 опор, то к полученному результату нужно добавить еще 0,8 + 0,7 * 5 = 4,3 м. См таблицу.

Таблица теплопотерь трубы.

Расчетные теплопотери, Q, Вт/м (при коэфф, теплопроводности теплоизоляции 0,05 Вт/м°С)

Расчет длины греющего кабеля для обогрева труб при помощи калькулятора

На нашем сайте есть калькулятор обогрева труб, который в удобной и не сложной для понимания форме помогает определить исходные данные:

  • подсказывает минимальную температуру воздуха, если труба проходит по воздуху
  • подсказывает минимальную температуру грунта, если труба проходит в земле,
  • поможет определить правильно размер трубы (вы можете знать только наружный размер трубы, либо внутренний, либо диаметр резьбы подключения)
  • предлагает материалы теплоизоляции на выбор, хотя если вы не найдете свой материал теплоизоляции в калькуляторе, вы сможете ввести коэффициент теплопроводности вашего материала вручную специальное поле.

Калькулятор обогрева труб позволяет:

  • рассчитать необходимую мощность и длину греющего кабеля,
  • подобрать необходимую толщину теплоизоляции,
  • рассчитать шаг кабеля на трубе при монтаже спиралью,
  • рассчитать количество отдельных комплектов обогрева
  • подобрать необходимые комплектующие для сборки комплекта обогрева труб.

После того, как вы подберете нужный комплект обогрева труб, вы можете оформить заказ всего в несколько кликов: предложенный греющий кабель и комплектующие можно положить в корзину прямо из калькулятора.

Перейти к калькулятору обогрева труб.

Ключевые слова: антиобледенение, обогрев труб, выбор греющего кабеля, расчет теплопотерь труб

Источник: https://teplo-spb.ru/stati/kak-vybrat/raschet-i-podbor-greyushchego-kabelya-dlya-sistemy-obogreva-trub-elektrokabelem.html

Монтаж греющего кабеля: как подключить своими руками?

Какой автомат нужен для греющего кабеля (подогрев трубы)?

До появления нагревательных кабельных систем лед на крыше или, например, на крыльце представлял серьезную проблему.

Теперь об этом можно забыть, если только система установлена по всем правилам.

Как подключить греющий кабель — об этом рассказывается в данной статье.

Что собой представляет?

Изделие выглядит так же, как обычный токопроводящий кабель, только его жилы выполнены из материала с высоким электрическим сопротивлением. Соответственно, при протекании электротока они выделяют тепло. Рабочая часть заключена в медную или алюминиевую экранирующую оплетку и далее — в полимерную изоляцию.

Почему необходимо использовать кабельные нагреватели?

Многие расположенные снаружи протяженные конструкции подвержены образованию льда с последующим возникновением аварийной ситуации:

  1. карнизы крыш. Наледи и сосульки портят кровельное покрытие, а при падении опасны для находящихся внизу людей;
  2. водосточная система. Обледенение вызывает деформацию или обрыв желобов, также нарушается отвод влаги;
  3. крыльцо, пешеходные дорожки. Становятся скользкими, что приводит к травмированию людей;
  4. водопровод, канализация, прочие трубопроводы, резервуары. Ледяная пробка закупоривает магистраль, а при сильном обледенении конструкция разрушается (вода при замерзании расширяется).

При помощи греющих кабелей устраивают полы с подогревом. В отличие от водяного «теплого пола» такая система проще в монтаже и не грозит протечками.

Виды

Существует несколько типов нагревателей.

Нерегулируемый

Часто еще называют резистивным, но это неправильно: резистивностью обладают все греющие кабели. Нерегулируемый — самый простой тип. Жилы выполнены из сплава с высоким сопротивлением, например, нихрома. Соответственно, мощность тепловыделения у него всегда постоянна. Достоинство — низкая стоимость.Недостатки:

  • при нарушении теплоотвода (перехлест жил либо участок нагревателя чем-то прикрыт) или при потеплении кабель перегорает;
  • его нельзя укорачивать: это приведет к снижению сопротивления и, соответственно, возрастанию силы тока сверх расчетной;
  • для включения и выключения требуется термостат или участие человека.

Нерегулируемые делятся на два вида:

  1. 1-жильные. Имеют серьезные недостатки. Во-первых, они являются источником электромагнитного поля и потому не подходят для «теплых полов», дорожек, крылец и прочих объектов, с которыми контактируют люди. Во-вторых, подключаются с обоих концов, потому контур донагреватель подключается с одного конца, а генерируемые жилами магнитные поля из-за разнонаправленности токов взаимно уничтожаются.

Нагревательный кабель

Нерегулируемый зональный

Состоит из 2-х токопроводящих жил со множеством нагревательных проволочек между ними. В отличие от предыдущего, его можно резать: поскольку проволочки представляют собой параллельно соединенные проводники, то при уменьшении их количества сопротивление возрастает.

Саморегулирующийся

Также включает в себя две токопроводящие жилы, но резистивным элементом между ними выступает полупроводниковая матрица. Ее особенность — намного более выраженная зависимость сопротивления от температуры, чем у металлов. Чем выше температура матрицы, тем больше сопротивление.

Достоинства:

  1. невозможен перегрев. Нагревшиеся участки перестают пропускать ток, то есть фактически отключаются;
  2. экономичность. При нагревании кабель снижает выработку тепла либо вовсе отключается, даже если на это не было команды от термостата. Причем каждый участок работает с той теплоотдачей, которая требуется в данном месте;
  3. возможность резать нагреватель.

Недостаток — высокая стоимость.

Греющий кабель выпускают не только в бухтах, но и в виде так называемых кабельных матов. Это сетка из стекловолокна, на которой кабель уложен зигзагом и закреплен. С применением кабельного мата намного быстрее осуществляется устройство «теплого пола» и прочих площадок с подогревом.

Монтаж

На карнизе кабель укладывают зигзагом и фиксируют специальными клипсами, приклеенными к кровельному покрытию. Для обогрева водосточного желоба нагреватель кладут внутрь и крепят специальными пластиковыми зажимами, удерживающимися одним концом за край лотка.

Участок, пропущенный в водосточную трубу, крепят в верхней ее части. Если в строении несколько этажей, нагреватель крепят к стальной проволоке, иначе он оборвется под собственным весом. На дорожке, крыльце или полу в доме кабель раскладывают зигзагом, фиксируют клипсами с дюбелями и заливают стяжкой. На трубопроводах кабельный нагреватель размещают снаружи или внутри.

При внешнем обогреве линию укладывают поверх трубы одним из следующих способов:

  • в виде одного или нескольких прямых отрезков под трубой;
  • под трубой зигзагообразно;
  • наматывают на трубу спиралью с равным шагом.

Кабель крепят пластиковыми хомутами или стекловолоконной самоклейкой, затем утепляют трубу теплоизолятором в виде гибких матов или скорлуп. Некоторые производители указывают конкретный материал теплоизолятора и при несоблюдении этого пункта инструкции отказывают в гарантийном обслуживании.

При использовании жестких утеплителей, например, пенополистирола, место прохода кабеля сквозь утеплитель герметизируют специальными втулками. Поверх утеплителя наматывают алюминиевый скотч — защита от механических повреждений. Если поверхность утепляемой трубы шероховатая, перед монтажом кнагревателя на нее рекомендуется намотать алюминиевый скотч.

Внутренний обогрев применяется на коротких участках трубопровода диаметром более 40 мм — при отсутствии доступа снаружи. Используется специальная разновидность кабеля — в изоляции из пищевого пластика.

Для ввода нагревателя в трубопровод врезают тройник. Кабель пропускают сквозь отверстие в заглушке, снабженное уплотнительными кольцами. После монтажа трубу также утепляют.

Рекомендуется соединить греющий кабель с проводом электросети до монтажа в трубу. Осуществлять подключение после сборки будет сложнее.

Подключение

Подключение осуществляют в таком порядке:

  1. конец кабеля освобождают от изоляции на длину в 3 см;
  2. подрезав кусачками экранирующую оплетку, сворачивают ее в жгут;
  3. если кабель саморегулирующийся, вырезают полупроводниковую матрицу, чтобы освободить концы токопроводящих жил;
  4. зачищают концы жил провода, используемого для подключения к сети;
  5. путем опрессовки гильзами соединяют заземляющую жилу провода с экранирующей оплеткой греющего кабеля, а фазу и ноль — с началом и концом резистивной жилы (нерегулируемый) или с токопроводящими жилами (саморегулирующийся).

Остается подключить нагреватель к распредщитку.

Схема

Для питания кабельной системы обогрева от щита прокладывают отдельный провод, защищаемый собственными автоматическим выключателем и УЗО. Он подсоединяется к терморегулирующему блоку системы. С другой стороны, к нему подключается греющий кабель. Термостат оборудуется термодатчиком.

Схема подключения греющего кабеля

Все контакты терморегулирующего блока обычно имеют обозначения. В противном случае их назначение уточняют в инструкции.

по теме

Как подключить греющий кабель к сети своими руками:

Правильно смонтированный греющий кабель избавит от множества хлопот и сделает жизнь безопаснее. Лучше не поскупиться и приобрести саморегулирующийся нагреватель: затраты окупятся за счет экономии на ремонте и снижения энергозатрат.

Источник: https://microklimat.pro/otopitelnoe-oborudovanie/kak-podklyuchit-greyushhij-kabel.html

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.