Монтаж кабельного обогрева
Кабельный обогрев — система обогрева, преобразующую электрическую энергию в тепло благодаря тепловому действию тока в нагревательных элементах, которые выполнены в виде специальных кабелей.
Схема обогрева труб.
Использование обогрева кабелями
Кабельные обогревательные системы находят широкое применение. Их достоинствами являются небольшие габаритные размеры кабеля и большие возможности по передаче электрической энергии. Примерами использования являются:
Схема кабельного обогрева труб.
Теплый пол. Устанавливается провод под покрытием пола, в нижележащий слой бетона или в специализированную металлическую сборку. Эта система увеличивает комфортность здания и может применяться как самостоятельная отопительная система.
Подогрев твердеющего бетона. Затвердевание бетонной массы требует поддержки определенных температур, что будет затруднительно в холодное время года. Можно крепить нагревательный провод к арматуре будущего железобетонного изделия. Тогда используется относительно дешевый провод с наименьшей изоляцией, которая потом так и останется в изделии.
Обогрев зеркал. В зданиях с увеличенной влажностью на поверхность зеркал (более холодную) выпадает конденсат, а это затрудняет пользование зеркалами. Помещение кабельной обогревательной системы за стеклом зеркала дает возможность решить эту проблему.
Защита от промерзания труб. Трубы, которые подвержены промерзанию, предпочтительно помещать в теплоизоляцию, замедляющую охлаждение трубы. В некоторых случаях потери тепла настолько сильны, что более эффективно не усиливать теплоизоляцию, а подогревом компенсировать потери. Тогда нагревательный провод укладывают вдоль трубы (возможно, он на нее навивается), а потом его вместе с трубой заключают в теплоизоляцию.
Поддержание стабильной температуры воды и технологических жидкостей в химической, пищевой, нефтяной промышленности.
Растапливание льда и снега. Обледенение пандусов, лестниц, кровель и водостоков можно устранить при помощи растапливания льда и снега и увода с обогреваемой поверхности талой воды. Для пандусов и лестниц провод монтируют под их покрытие, для кровель — до снегозадержания от свеса крыши, для водосточных труб внутри водосточных желобов — внутри труб по всей их длине вплоть до ливневой канализации (если таковая имеется). Также обогревают места примыкания к теплым стенам. Данная система применяется в автоматическом режиме с использованием термостата или метеостанции с датчиками температуры, ее настраивают на обогрев в условиях, когда существует риск обледенения (температуры от -12 до +3 градуса по Цельсию).
Кабельные системы используются широко при подпочвенном обогреве теплиц.
Резистентный провод для обогрева труб.
Обогрев кровли при помощи термокабеля.
Обогрев водостоков термокабелем.
Кабельная система термомат для теплого пола.
Достоинства и недостатки кабельного обогрева
Достоинства
Главным достоинством кабельных систем является относительно небольшое сечение кабелей, благодаря этому добавление этих систем увеличивает в малой степени габариты конструкций, в которые их устанавливают. Энергия в такие системы подается при помощи относительно тонких кабелей, легко монтируемых, их монтаж в результате проще, чем монтаж систем на основе горячей воды. В таких системах потери энергии значительно ниже, чем в системах, имеющих горячую воду, поскольку подводящие кабели делаются с низким сопротивлением и в них потери на нагрев ничтожны, тогда как горячая вода заметно охлаждается при передаче.
Недостатки
Таблица монтажа кабеля для защиты трубы.
Слабое место кабельных систем — электробезопасность. При их установке нужно соблюдать серьезные меры предосторожности и обеспечить правильное подключение всех элементов (в том числе заземление), защиту от механических повреждений и правильную укладку кабелей.
Нагревательные кабели в некоторых случаях могут выходить из строя вследствие перегрева или провоцировать пожар. В особенности этот недостаток присущ резистивным кабелям. Вот почему укладка кабеля должна давать ему достаточное охлаждение, не допускать перехлест отрезков кабеля, чтобы перегрев был невозможен даже в крайних случаях. У систем на основании исправного саморегулирующегося кабеля нет такого недостатка, так как в месте пересечения им не угрожает зональный перегрев: их нагревательные элементы уменьшают выделяемую мощность и не допускают угрозы перегрева. Но нужно понимать, что у саморегулирующегося кабеля могут быть скрытые дефекты, которые изменяют свойства его материалов, в итоге исключить угрозу перегрева полностью невозможно, поэтому при укладке любого кабеля нужно заботиться об охлаждении. У систем на основании горячей воды нет такого недостатка, так как их трубопроводы не нагреются выше температуры сетевой воды.
Устройство кабельного обогрева
В систему обогрева входит один или несколько отрезков нагревающего кабеля и, возможно, датчик температуры и термостата.
Провод
Различают саморегулируемые и резистивные кабели. Резистивный провод являет собой один или несколько тонких спиралевидных металлических проводников, которые заключены в изоляцию. Этот провод относительно дешев, но производится отрезками с изначально выбранными сопротивлением и длиной, поэтому его нельзя резать на произвольную длину. Обоими концами подключается однопроводный кабель. Для двухпроводных кабелей можно подключать с одного конца, на втором конце при этом проводники соединяются накоротко и изолируются. Возможность подключения с одного конца во многих случаях обеспечивает преимущество, так как при этом потребуется меньшая длина кабелей.
Достоинством является небольшая стоимость, отсутствие пусковых токов, постоянство по времени мощности.
Схема подключения греющего кабеля.
Развитие этой идеи — зональный (секционный) кабельный обогрев. Два проводника низкого сопротивления идут вдоль такого кабеля, а между ними подключаются с определенным шагом короткие отрезки нагревательных спиралевидных проводников. Такой провод толще и дороже обычного двухпроводного, его можно резать свободно с определенным шагом, его подключают с одного конца. Недостатками является возможность локального перегрева кабеля, появление при установке в начале и конце контура холодных зон. Достоинствами являются небольшая стоимость, отсутствие импульсных токов, постоянство по времени мощности, более технологичный монтаж в сравнении с резистивным кабелем, большая надежность нагревательного контура, так как при локальном перегреве или повреждении и выходе греющих зон из строя не работает у кабеля только поврежденная зона.
Схема резистивного греющего кабеля.
Саморегулирующийся провод имеет два неизолированных проводника, которые заключены в специальную пластмассу. В зависимости от температуры сопротивление пластмассы меняется, что дает возможность кабелю контролировать выдачу тепла в отдельно взятой точке длины самостоятельно. Данные кабели выпускают настроенными на конкретную температуру, к примеру, температуру таяния льда. Для сортировки таких кабелей используют два показателя: первый показатель — мощность при 10 градусах по Цельсию погонного метра кабеля, второй показатель — мощность во льду или в воде кабеля. Саморегулирующиеся кабели весьма надежны, экономичны, при установке их возможно нарезать на нужные длины, при некачественном монтаже концевых и переходных муфт и попадании на тепловыделяющую матрицу влаги возможен выход из строя кабеля.
VIDEO
В большинстве случаев к кабелям для систем обогрева предъявлены повышенные требования. При использовании систем обогрева необходимо обеспечить самый высокий уровень электрической безопасности, поэтому кабели имеют экран из медной или металлической сетки между изоляцией жил и внешней изоляцией, и этот экран необходимо заземлять. Для применения на открытом воздухе изоляция кабеля обязана быть устойчива к действию ультрафиолетовых лучей.
Управляющая аппаратура
Резистивные кабели всегда дают примерно одинаковую мощность тепла, поэтому для получения необходимой температуры их применяют совместно с датчиками и термостатами, которые замеряют температуру грунта, кровли, воздуха в помещении (в зависимости от назначения системы).
