Зональный резистивный кабель. Греющий кабель как теплый пол. Требования к внутренней установки нагревательного кабеля

Каждый год с наступлением морозной погоды на крышах домов образуется наледь, которая доставляет немало проблем, как обладателям частных домовладений, так и работникам коммунальных служб, обслуживающих высотные дома. Днем снег под лучами солнца тает, а с наступлением ночных заморозков вода, находящаяся в желобах и водосточных трубах, превращается в лед, который повреждает элементы конструкции.

Кроме этого в результате резкого перепада температур и наличия атмосферных осадков на крыше образуются сосульки и ледяные торосы, что представляет серьезную угрозу целостности конструкции водостока. Как известно, падение массы замерзшей воды с кровли на землю – это очень опасно для прохожих. На сегодняшний день самым эффективным средством борьбы с оледенением является подогрев трубопровода при помощи электрического кабеля. Гораздо дороже обходятся услуги по очистке крыши промышленными альпинистами.

Преимущества системы обогрева кровли

Такой метод борьбы с наледью на кровле как кабельный обогрев трубопроводов заслуженно считается наиболее рациональным, поскольку имеет ряд преимуществ:

наличие системы автоматики обеспечивает простоту управления обогревом;
исключается проведение работ по очистке крыши ручным способом;
благодаря обогреву кровли создаются щадящие условия для ее эксплуатации в холодное время года;
отсутствуют дополнительные нагрузки на конструкцию крыши, поскольку нет наледи;
сводится к минимуму возможность повреждения кровельного материала;
нет протечек, возникающих в результате намерзания льда на элементах водосточной системы.

Кровельная система антиобледенения

Устройство обогрева для кровель, необходимое для предотвращения образования наледи и снежного покрова, имеет сложную конструкцию. Работа систем антиобледенения зависит от правильно выполненного расчета нагрузок для каждого конкретного случая. Поэтому проектированием и монтажом подобных систем должны заниматься исключительно профессионалы, в противном случае немалая сумма денег будет потрачена напрасно.

В минимальную комплектацию систем, предназначенных для борьбы с наледью на крышах, входят:

греющая часть - кабель для подогрева труб и других деталей водостока с комплектом креплений. Ее назначение заключается в прямом воздействии на лед и снег для перевода их в жидкое состояние, обеспечивая и . Сюда также входят , которые предохраняют кабель от повреждений;
распределительная сеть – обеспечивает электропитание греющих компонентов и передачу информации от датчиков к центру управления. В комплекте имеются силовые и информационные кабели, предназначенные для проведения работ на крыше, крепежные изделия, силовые и распределительные шкафы;
система управления – необходима для функционирования оборудования, обеспечивающего электрообогрев труб, состоит из шкафа управления, многочисленных датчиков, осуществляющих контроль над температурой, наличием атмосферных осадков, образованием льда, терморегуляторы, адаптированные под установку обогревающего кабеля на таких видах кровли как скатные. В обязательном порядке в систему входит аппаратура, обеспечивающая защитное отключение, если в каком-то месте нарушена изоляция кабеля.

Электрический кабель для подогрева водостока

Не только зарубежные компании выпускают греющий кабель для трубопроводов, но и отечественные предприятия.

Эта электротехническая продукция, изображенная на фото, производится в широком ассортименте и различается по следующим параметрам:

по техническим характеристикам;
по области возможного применения;
по монтажной длине.

Также греющий кабель для труб может быть:

резистивным;
саморегулирующимся;
зональным;
бронированным.

Резистивный греющий кабель

Его стали применять для создания систем обогрева трубопроводов раньше других аналогичных изделий. Резистивный кабель отличается небольшой ценой, длина его секций в зависимости от модификации составляет 10 – 200 метров, а выделяемая мощность равна 5-30 Вт/м. По причине дешевизны в основном используется потребителями, которые делают обогрев трубопровода от промерзания самостоятельно.

Недостаток подобного выбора заключается в том, что резистивный кабель имеет на всем своем протяжении одинаковую теплоотдачу, а поскольку кровля на частных коттеджах, как правило, является сложной конструкцией, то на ее различных участках для борьбы с наледью необходимо разное количество тепла. В итоге наблюдается перерасход электроэнергии, поскольку в некоторых местах водостока кабель работает непродуктивно.

Кроме этого, фиксированная длина секции не всегда позволяет монтировать его на отдельных участках поверхности кровли.

Саморегулирующийся греющий кабель

На сегодняшний день саморегулирующийся кабель для обогрева труб является самой популярной продукцией, его чаще всего устанавливают на кровлю. Он стоит значительно дороже, чем резистивный кабель, но расходы оправдают себя. Преимущество такого заключается в возможности системы изменять режим работы в зависимости от окружающих условий.

Монтаж греющего кабеля, детальная видеоинструкция:

Теплоотдача саморегулирующегося кабеля, составляющая 6-100 Вт/м, зависит от толщины слоя наледи в месте, где он проложен. Его можно укладывать отрезками произвольной длины, обрезая в процессе проведения монтажа. В зависимости от марки максимальная длина кабеля ограничена 6-150 метрами.

Бронированный греющий кабель

Эта продукция появилась на рынке относительно недавно и по своим характеристикам аналогична резистивному кабелю, но обладает повышенной механической прочностью и высокой температурой (до 150 градусов) нагрева. Технические характеристики бронированного кабеля позволяют его монтировать на эксплуатируемых кровлях и укладывать в бетон. Конструкционные особенности дают возможность незначительно изменять длину, но не более 2-х метров. Бронированный недорогой по стоимости.

Резистивный греющий кабель отличается от других нагревательных элементов незначительными габаритами и простотой в установке. В качестве греющего элемента в устройстве используется проводник, который обладает высоким сопротивлением. В этой статье мы рассмотрим устройство и принцип работы резистивного нагревательного кабеля.

Конструктивные особенности

Как устроен проводник? В основу его конструкции входят стальные жилы (одна или две) в зависимости от этого резистивный нагревательный кабель разделяется на два вида: с одной и с двумя жилами. Токопроводящую жилу изолируют специальным материалом. В некоторых видах в конструкцию входит два слоя изоляции. На изолирующий материал наносится защитный экран из металла (экранизирующая оплетка). Ее назначение – это защита от механических повреждений, а также использование в качестве заземления. Для полноценной защиты применяется наружная защитная оболочка.

Резистивный греющий кабель с одной жилой обладает одной нагревательной токопроводящей жилой, которая занимает всю длину конструкции. Применение такого устройства считается самым оптимальным по затратам, так как он устойчив к воздействию высоких температур пластика. Электропитание подводится с двух сторон приспособления. Такая схема может образовывать некоторые границы в плане монтажа, так как возникает надобность возвращать греющий проводник к точке его соединения. Также возникает необходимости использовать дополнительные системы питания.

Конструкция с двумя жилами включает два провода: нагревательный и токопроводящий. Электрический ток подается на один конец провода, а на другой конец устанавливается муфта. При составлении проекта этот вариант конструкции использовать гораздо комфортнее.

Принцип работы

Принцип действия конструкции описывает , в котором говорится, что при равномерной силе электрического тока по всей длине цепи, в любом участке будет выделяться тепло. Чем выше сопротивление на этом участке, тем сильнее тепло. Другими словами принцип работы похож на электрический нагреватель: по проводнику протекает ток, который выделяет тепло. Оно будет сильнее, если сопротивление проводника и сила электрического тока будет больше.

Поэтому, резистивный нагревательный кабель содержит греющий элемент, который состоит из сплавов с незначительным поперечным сечением и с высоким сопротивлением. Продается он определенной длины, каждый кусок проводника обладает постоянным сопротивлением и способностью выделять одинаковое количество тепла.

Принцип работы одножильного проводника состоит в следующем: так как подключение к электроэнергии происходит с двух концов, то резистивный греющий кабель протягивается петлей так, чтобы два конца изделия находились в одном месте. Такое подключение изображено на схеме ниже (слева):

Принцип действия двухжильного резистивного кабеля отличается от предыдущего. Применение двух жил позволяет не подводить два конца изделия в одно место. На правой схеме указано правильное подключение.

Как правило, такой принцип работы дает возможность применить устройство в домашнем хозяйстве и обогревать трубы незначительных размеров. А для того чтобы работа происходила правильно, допустимо применение труб, диаметром не больше 40 мм.

Преимущества и недостатки

Принцип действия резистивного кабеля предполагает свои плюсы и минусы. Достоинства изделия следующие:

доступная стоимость;
несложное устройство;
при правильном монтаже служит несколько десятков лет;
значительные показатели удельного сопротивления;
при длительном использовании сохраняется стабильность параметров.

Магазин «Аварит» предлагает зональный кабель южнокорейского производства со сроком службы до 50 лет. Действуют скидки и специальные цены!

Зональный кабель не так давно появился на рынке электрических систем обогрева, однако количество отзывов об его безукоризненной работе растет с неоспоримой прогрессией. В Европе очевидна тенденция использования зонального кабеля в тех областях применения, где ранее эксплуатировался только саморегулирующийся, закрепляется эта тенденция и в России. Рабочие характеристики зонального кабеля удовлетворяют потребности в обогреве на предприятиях добывающей промышленности. Кабель работает в задачах загородного и городского строительства: обогревает ступени, открытые площадки. Его рекомендуют использовать для поддержания необходимого температурного уровня в трубопроводах и резервуарах с агрессивными средами, взрывоопасными веществами. Такой тип кабеля используется в системах антиобледенения для борьбы с наледью и ее последствиями, при обогреве кровли и водостоков.

Отличия зонального кабеля

Зональный кабель включает в себя все положительные черты резистивного и саморегулирующегося , это система обогрева новых возможностей! В состав сердечника кабеля входят сплавы высокого сопротивления, мощность данной системы обогрева постоянна и не зависит от температуры окружающей среды. При этом, зональный кабель обладает ярким достоинством, характеризующим самрег: независимость от фиксированной длины и, это как следствие, позволяет экономить на закупках материала. Кабель нарезают произвольными длинами прямо на объекте, допускается монтаж внахлест. Добавим к этому тот факт, что срок службы зонального кабеля гораздо дольше, чем у саморегулирующегося, и это далеко не все преимущества!

Своим названием зональный кабель обязан конструкции: он состоит из своеобразных зон нагрева – независимых нагревателей длиной в метр, в границах этих зон и нарезают кабель. Для защиты зонального кабеля от перегрева используют датчики и термостаты (в наличии в интернет-магазине «Аварит»). При монтаже кабеля важны правильно составленные предварительные расчеты. Эту услуга в Компании "Аварит" бесплатна. Звоните, заказывайте, спрашивайте!

Цены и доставка

Продажа зонального кабеля с доставкой в регионы России. Пункты самовывоза в Москве, Санкт-Петербурге и Оренбурге (цены интернет-магазина).

В случае возникновения опасности промерзания труб специалисты рекомендуют использовать кабель для их обогрева. Когда трубы находятся на открытом воздухе, или на глубине до полутора метров, или в не отапливаемых помещениях, прежде всего, необходимо воспользоваться кабелем для обогрева.

Кабель для обогрева зачастую применяют для того, чтобы предотвратить выпадение осадков твердых, поддерживать определенную температуру, обеспечить конкретную скорость прохождения в трубе жидкости.

Для обогрева труб применяются два типа кабелей: резистивные и саморегулирующие.

Резистивный кабель

Имеет высокое постоянное сопротивление. Отличается своей простотой и дешевизной. Такой кабель для обогрева труб состоит из внутренней жилы, которую производят из материала, обладающего высоким сопротивлением. Жила способна выделять тепло только тогда, когда проходит ток.

Жила полностью находится в пластиковой изоляции, а сверху имеет медную оплетку. Резать такой кабель нет возможности, поскольку его изготавливают стандартной длины. Его мощность постоянна и равняется 10-20 Вт на один метр кабеля.

Основные минусы резистивного кабеля: невысокая износостойкость и возможность перегрева, благодаря которому он быстро выходит из строя. Для того, чтобы не случался перегрев, следует использовать термодатчики, которые будут отключать обогрев во время достижения установленной температуры.

Резистивный кабель бывает двух видов - линейным и зональным. Кабель линейный для обогрева труб обладает теплом, которое выделяется благодаря эффекту Джоуля-Ленца в период прохождения тока. Конструкция кабеля имеет некоторую особенность, когда нагревательная жила испытывает полный упадок примененного напряжения, однако, ее перегрев не происходит.

Может иметь длину более нескольких сотен метров. Существует одножильный, двужильный или с несколькими жилами в виде линий или спиралей. Резать произвольно такой кабель нет возможности.

Зональный кабель отличается от линейного кабеля конструктивным исполнением. Зональный кабель имеет две токопроводящие параллельные жилы. Изоляция токопроводящей жилы обладает «окнами», смещенными относительно друг друга на установленное расстояние. Сверху жилы покрываются тонкой проволочной спиралью, произведенной из сплава с высоким сопротивлением.

Резка зонального кабеля возможна на определенные секции с минимальной длиной 1,5-2 метра. Зональный кабель называют кабелем, обладающим высокой мощностью, за счет того, нет зависимости мощности от температуры.

Кабель саморегулирующий для обогрева

Обладает переменным сопротивлением, то есть существует зависимость от температуры. Увеличение теплоотдачи происходит тогда, когда происходит понижение температуры, и наоборот, когда температура повышается, происходит уменьшение теплоотдачи.

Так же, как и резистивный кабель, саморегулирующий кабель для обогрева труб состоит из двух параллельных жил, однако, жилы не имеют изоляции друг от друга. Они находятся в полимерной матрице или соединяются благодаря спиральным полимерным нитям. Процесс саморегулирования производится за счет значительного увеличения сопротивления во время нагревания тепловыделяющего устройства кабеля, которое изготовлено из проводящего полимерного материала.

Особенности, которые имеет кабель саморегулирующий для водопроводного обогрева:

Благодаря двум параллельным проводникам обеспечивается постоянное напряжение по всей длине;

Благодаря термопластичной оболочке выполняется изоляция и защита от влаги и истирания;

Благодаря оплетке происходит заземление и дополнительная защита от механического влияния.

Когда происходит понижение наружной температуры, кабель для обогрева водопроводных труб самостоятельно справляется с понижением теплового выхода, таким образом, снижается потребление электрической энергии или вовсе нет необходимости в применении термодатчиков. Можно сразу подключать кабель к сети.

Даже, невзирая на то, что кабель саморегулирующий стоит дороже, чем резистивный, экономить не стоит, поскольку использование саморегулирующего кабеля полностью оправдается благодаря уменьшению расходов в период службы.

Достоинства:

Для резистивного кабеля важна однородная среда по всей длине, которую очень трудно обеспечивать. Именно поэтому часто такой кабель перегревается и выходит из строя. Что касается саморегулирующего кабеля, то уменьшение температуры на участках с маленьким теплоотводом происходит самостоятельно, при этом температура в других областях сохраняется;

Высокая стойкость к резким перепадам напряжения, даже в том случае, когда повышенное напряжение сохраняется длительный период времени;

Есть возможность выполнения перехлеста кабеля;

Резка кабеля может выполняться на необходимую длину.

Если будет допускаться игнорирование устройств системы обогрева, в водосточных желобах будет постоянно образовываться при перепадах температуры наледь, которая способна существенно увеличивать механическую нагрузку на механизмы крепления желобов и водостоков. Возникающая таким образом наледь значительно сокращает период эксплуатации водостока, а если брать по максимуму, то может привести к разрушению некоторых устройств фасада.

Целью установки обогревающей системы водостока является беспрерывный сток талых вод, для чего обеспечиваются незамерзающие проточные каналы. Установка кабеля для обогрева дает возможность полного исключения образования наледи на устройствах водостока и других участках, где есть высокая вероятность ее возникновения. При этом создается работоспособность водостока на протяжении всего зимнего периода.

Работоспособность обогревающих систем приходится на период оттепелей - осень и весна, когда температура колеблется от -5 до +3 градусов. Как правило, система обогрева оборудована термодатчиками, с помощью которых происходит самостоятельное управление работой всей системы.

Инженерные участки, на которых чаще всего укладывается кабель для обогрева:

Желоба водостока;

Воронки и зоны вокруг воронок;

Дренажные и водосборные лотки;

Карнизы;

Трубы ливневой канализации.

Кабель для обогрева кровли

Такой кабель полностью предотвращает возникновение на кровле наледи. Однако, стоит заметить, что эффективная работа кабеля для обогрева кровли возможна только в осенний и весенний период, а также во время оттепелей. Объясняется это тем, что при температуре меньше минус 15 градусов такая система обогрева является бесполезной. Более того, есть возможность нанести вред кровле.

Кабель в разрезе

В классическом понятии кабель – устройство для транспортировки электричества или электрического сигнала из точки «А» в точку «В», однако с греющими кабелями все немного не так. Их основная задача – излучать тепло на всей своей протяженности или на определенных участках. В данный момент на рынке есть три вида греющих кабелей резистивный, зональный и саморегулирующий греющий кабели. Из этих вариантов последний – самый дорогой, но зачастую самый перспективный в плане использования практически во всех сферах.

Принцип работы

Отличие саморегулирующего кабеля от резистивного и зонального заключается в конструкции и принципе работы. Если кратко, то резистивный кабель – это длинный кипятильник, без возможности его укоротить. В этом случае проводники тока являются нагревательными элементами.

Резистивный кабель.

Зональный греющий кабель можно обрезать, т.к. ток в нем поставляется по параллельным жилам, между которыми намотан греющий элемент из проволоки с высоким сопротивлением. Через определенные участки эта проволока касается одной из токопроводящих жил и обеспечивает нагрев участка «зоны»

Устройство зонального греющего кабеля

Саморегулирующий греющий кабель представляет собой более «умную» конструкцию. Внутри оплеток и экранов (в зависимости от модификации) находится основной элемент кабеля – две медные токопроводящие жилы, между которыми располагается греющая матрица . Выглядит она как обычный плотный полиэтилен, однако обладает качествами, которые выводят обогрев кабелем на принципиально новый уровень. Эта матрица – полупроводник, и она меняет свои свойства при изменении температуры.

Саморегулирующий кабель. Что внутри

Пример с теплыми полами

Допустим, вы делаете с помощью такого кабеля теплые полы. Но в разных комнатах, обычно, разная исходная температура пола, например в ванной она одна, а в прихожей – другая. Более того, в одной и той же комнате исходная температура пола может значительно различаться и если вы будете использовать резистивный или зональный кабель, то достичь баланса комфортного пола можно, но только разбивая комнаты на «холодные» и «теплые» зоны. Для этого нужно будет устанавливать дополнительные терморегуляторы и тепловые датчики… Не очень приятная перспектива, особенно с учетом тех недостатков, о которых мы напишем чуть ниже.

Обустройство теплого пола с помощью кабеля

Саморегулирующий кабель позволяет исключить из схемы терморегулятор вообще. Он сам регулирует, где нужно греть сильнее, а где слабее за счет своей матрицы. Допустим, вы вошли домой с мороза и оставили свои заснеженные ботинки на полу с саморегулирующим кабелем. Так вот, участок с ботинками будет нагреваться сильнее всех остальных участков ровно до тех пор, пока не нагреет ваши ботинки до заданной температуры.

Это значительно экономит электроэнергию за счет того, что греется только тот участок, который нуждается в обогреве .

Пример с водопроводом

Использование греющего кабеля для обогрева водопровода

Чтобы в сильный мороз не замерзла вода в водопроводе, вы обмотали . Любой вентиль (водосчетчик, фильтр грубой очистки и т.д.) имеет сложную геометрическую форму, которая не позволяет кабелю касаться непосредственно металла. Если вы будете использовать именно саморегулирующий греющий кабель, то основной расход электричества будет идти на нагрев именно тех участков, которые касаются металла, т.к. там теплоотдача будет наиболее выражена. КПД кабеля при этом возрастает в несколько раз по сравнению с другими системами кабельного обогрева

Пример с обогревом кровли

При обогреве кровли от обледенения вы практически никогда не сможете угадать, в каком участке будет наиболее опасный для возникновения сосулек участок. Используя этот кабель с полупроводниковой матрицей, вы можете быть уверены, что будет согрет именно тот участок, на котором было больше всего льда/воды.

Обогрев крыши саморегулирующимся кабелем

Полезный совет: если вы собираетесь использовать кабель для обогрева кровли, стоит выбрать тип, устойчивый к ультрафиолетовому излучению и нормально переносил высокую температуру, т.к. температура кровли летом поднимается до 50-60 градусов. Например, Raychem ETL-10 выдерживает температуру 65 градусов.

Преимущества

Кроме главных перечисленных, есть еще несколько «фишек», которые дополняют картину

Кабель можно отрезать любой длины, начиная с 20 см. Это никак не повлияет на его свойства. Не будет непрогретых участков, как и участков с повышенной температурой
При монтаже можно перекрещивать. Особенно актуально при согревании водопроводных узлов. Кабель в месте скрещивания не перегревается и не выходит из строя
Остается работоспособным при обрыве. Если по каким-то причинам оборвется токоведущая жила внутри кабеля, то до этого места он все-равно будет греть
В случае обогрева труб саморегулирующим кабелем, есть модификации для размещения внутри трубы, что значительно повышает КПД
Не требует теплодатчика и терморегулятора. Подключается напрямую в розетку или к выключателю
Простота подключения, есть специальные наборы для подключения к электричеству, внутрь трубы, заделки конца кабеля.

Недостатки

Ну куда ж без них? Основной – это конечно же цена. В зависимости от модификации она бывает в 2-3 раза дороже аналогичной мощности/длины для резистивных и зональных греющих кабелей.

Второй значительный недостаток – саморегулирующим кабелем нельзя быстро обогреть/оттаять тот или иной участок. Он просто не нагреется выше номинальной температуры. Этот кабель предназначен скорее для того, чтобы быть включенным постоянно, благо, низкое энергопотребление позволяет пережить это безболезненно для вашего кошелька

Третий недостаток, а скорее особенность этого отопительного элемента – повышенная стартовая нагрузка. Допустим на вашем кабеле маркировка 50Вт м.п. (50 Ватт на один погонный метр) – это означает, что при включении кабеля в сеть нагрузка будет составлять 80-100 Ватт на метр до тех пор, пока кабель первый раз не прогреется (1-5 минут) – эту особенность стоит учитывать при прокладке проводки соответствующего сечения.

Подключение

Некоторые модели саморегулирующих греющих кабелей имеют дополнительные оплетки и защитные экраны. Мы рассмотрим подключение кабеля с двумя изоляционными оплетками.

Надрезаем и снимаем первую изоляцию на длину 40 мм;
Под ней находится медная оплетка (земля) – скручиваем ее в жгут;
Под оплеткой находится внутренняя изоляция – её нужно зачистить до внутренней матрицы (она черного цвета) на длину 30 мм;
После этого аккуратно срезается сама матрица, оголяя токоведущие провода, на ту же длину 30мм;
На провода (токоведущие и землю) надеваются термоусадочные трубки, длиной 25 мм, усаживаются феном, но чаще всего зажигалкой J;
Токоведущие провода после этого можно объединить еще одной термоусадочной трубкой и усадить их вместе;
Кабель готов к подключению.

Порядок разделки кабеля

Как видно, никакого принципиального отличия в подключении данного кабеля от обычного силового с заземлением нет. Различия есть в заделке оконцовки такого кабеля. Т.к. греющий кабель – окончательный элемент и ни к чему не подключается – его конец должен быть соответствующим образом заделан. Производители саморегулирующих греющих кабелей продают специальные комплекты для их разделки и оконцовки. Работа же сводится к следующему:

Зачищается первый слой изоляции на длину 20мм;
На медную оплетку надевается термоусадочная трубка по длине на 10 мм больше;
После усадки, пока трубка не остыла, свободный конец зажимается плоскогубцами;
Все это после остывания намазывается слоем силиконового герметика
На всю эту конструкцию надевается еще одна термоусадочная трубка большего диаметра, чтобы перекрывать внутреннюю трубку на 20 мм в обе стороны
Усаживается феном до тех пор, пока на конце не появится выдавленный силикон.
Трубка загибается и зажимается плоскогубцами пока не остыла