Зачем устанавливать греющий кабель внутри трубы

В России и других странах северных широт трубы водопроводов не всегда удается установить на глубине, где грунт не промерзает в холодное время года. Утеплительные материалы под землей и на поверхности при сильных морозах часто недостаточно удерживают тепло внутри труб систем водоснабжения. Прокладка греющего кабеля на отдельных участках позволяет поддерживать плюсовую температуру воды. Это устройство исключает образование в системе ледяных пробок при низких температурах окружающей среды.

Общий вид греющего саморегулирующегося кабеля для водопровода

Принцип работы

В основе принципа работы греющего кабеля лежит преобразование электрической энергии в тепло. При прохождении электрического тока по кабелю, и за счет сопротивления проводников кабель нагревается. Так как кабель эксплуатируется в воде, его оболочка имеет надежную герметизацию, предохраняя цепь от короткого замыкания.

Не рекомендуют включать обогрев при температурах ниже нуля. Для того чтобы растопить уже образовавшиеся ледяные пробки внутри системы, потребуется много времени и лишние затраты электроэнергии. Желательно запустить устройство обогрева при температуре окружающей среды +5°С, при снижении температуры автоматика будет увеличивать сопротивление, увеличивая нагрев кабеля. Таким образом, питьевая или техническая вода в трубах будет поддерживаться на уровне нужной температуры.

Конструкция кабеля

Основные элементы:

• внешний слой изоляции из термостойкого полихлорвинила;
• экранирующая сетка из медной проволоки или пластина из фольги способствует равномерному распределению тепла и является заземляющим проводником;
• фторопластовая оболочка надежно защищает провода от проникновения влаги;
• каждый провод изолирован слоем термостойкого поливинилхлорида;
• дренажный провод предназначен для более удобной протяжки кабеля через трубы;
• металлические нагревающие жилы.

Внешняя оболочка не только устойчива к высоким температурам и влаге, но и не вступает в химические реакции с кислотными составляющими жидкости.

Это обеспечивает экономичный режим расхода электроэнергии и предохраняет провод от перегрева. Для размещения кабеля внутри труб, в комплекте или в отдельной продаже, имеются переходные герметичные сальники.

Виды греющих кабелей

• Резистивный кабель, его разогрев происходит постоянно с одинаковой температурой по всей длине кабеля. Резистивные варианты могут иметь несколько жил проводников или одну, прямой или спиральной формы. В этом виде постоянное сопротивление, нагрев не регулируется, что невыгодно с точки зрения экономичного расхода электроэнергии. Допускается подключение через дополнительные электронные приборы для управления величиной нагрева в автоматическом режиме. Системы с резистивным кабелем недорогие, но требуют постоянного контроля за температурой.

Элементы резистивного кабеля

Элементы одножильного и двухжильного резистивного кабеля:

• 1 – токопроводящие жилы;
• 2 – диэлектрический слой между токопроводящей жилой и экраном;
• 3 – внешняя защитная оболочка;
• 4 – медная экранирующая сетка.

Как видно из рисунка, в большинстве случаев структура элементов резистивных кабелей и последовательность их расположения похожи. Отличия могут быть по толщине и материалу токопроводящей жилы, различны диаметры кабелей, бывают кабели без экранирующей сетки, с одной или двумя токопроводящими жилами.

• Зональный нагревающий кабель – это одна из разновидностей резистивных вариантов, который содержит два изолированных проводника. Вокруг изолированных жил накручивается обогревательная спираль с большим сопротивлением. Через равные промежутки спираль поочередно замыкается на разные провода, так формируются греющие зоны.

Электрическая схема подключения элементов зонального кабеля

На электрической схеме подключения основных элементов зонального кабеля желтым цветом показаны токопроводящие жилы. Красной зигзагообразной линией обозначена нагревающая спираль, серыми точками указаны места подключения спирали к токоведущим проводам. Участки спирали, подключенные между противоположными проводящими жилами, являются отдельными нагревательными зонами.

• Саморегулирующийся греющий кабель не требует монтажа термостата, он самостоятельно регулирует мощность выделяемой тепловой энергии, в зависимости от окружающей температуры. Его можно установить внутри и снаружи трубопровода на отдельных участках. Он содержит две токопроводящие жилы, между которыми полупроводниковая матрица изменяет сопротивление, соответственно и величину проходящего тока в зависимости от окружающей температуры. Так происходит регулировка количества выделяемого тепла.

Греющий саморегулирующийся кабель для трубопровода

Принцип действия саморегулирующегося кабеля

Представленная выше диаграмма показывает принцип действия саморегулирующегося кабеля. На вертикальной оси обозначена мощность, выделяемая кабелем, горизонтальная ось графика показывает температуру окружающей среды. Этот график отображает зависимость выделяемой тепловой мощности кабеля от окружающей температуры. Из него видно, чем выше температура воды в трубе, тем меньше тепла выделяет кабель, и наоборот, при низкой температуре воды, кабель нагревается больше. На рисунке кабеля, расположенного над диаграммой красным цветом обозначен участок с низкой температурой воды и максимальным выделением тепла. Желтым цветом показан участок с минимальным выделением тепловой мощности при высокой температуре жидкости в трубе.

Распределение мощности нагрева на участках саморегулирующегося кабеля

• А – низкая температура окружающей среды – максимальная выделяемая тепловая мощность;
• В – умеренная температура воды – средняя мощность нагрева кабеля;
• С – при плюсовой температуре жидкости близкой к +5°С потребляемая мощность кабелем будет близка к нулю.

Саморегулирующаяся модель обогрева пользуется наибольшим спросом у потребителей. Это вызвано его свойствами:

• простота в эксплуатации и монтаже;
• управление осуществляется внешней температурой;
• его можно разрезать и использовать на отдельных участках;
• каждая отрезанная часть регулируется автономно, мощность выделяемого тепла составляет 100 Вт/м;
• работа осуществляется в наиболее экономичном и безопасном режиме.

Монтаж кабеля внутри трубы

Прежде чем приступить к монтажу обогревающей системы, надо грамотно рассчитать, что потребуется для установки, учитывая многие факторы:

• зависимость толщины теплоизоляции и диаметра трубы – чем больше диаметр, тем тоньше теплоизоляция. Для обогрева труб большего диаметра понадобится больше тепла;
• материал, из которого сделаны трубы и теплоизоляция;
• теплопотери и условия эксплуатации трубопровода.

Для монтажа обогревательного элемента внутри трубы потребуется тройник (переходник), соответствующие уплотнительные герметичные сальники, через которые проходит кабель.

Нагревающий шнур в трубе протягивается по участкам стальной проволокой или тросиком. Острые участки труб и резьбовые соединения желательно избегать или временно их заклеить скотчем, изолентой, после протяжки снять.

Монтаж кабеля в трубу: основные элементы и последовательность их соединения

Установка. Видео

Про монтаж греющего кабеля внутрь трубы рассказывает видео ниже.

https://www.youtube.com/watch?v=rw_SrQO7kzk

Данная технология обогрева обеспечит безаварийную эксплуатацию систем водопровода в зимний период, избавит от дорогостоящего ремонта. Затраты на срочный ремонт систем водоснабжения в зимнее время несравнимо больше, чем установка и эксплуатация элементов обогрева. Стоит обратить внимание на существенный недостаток методики такого обогрева – при пропадании электроэнергии на длительное время, трубы могут быть заморожены. Для того чтобы исключить этот вариант, рекомендуется использовать автономные источники питания.