Применение саморегулирующегося греющего кабеля для обогрева труб

Чтобы обеспечить надёжную защиту трубопроводной системы от промерзания в холодное время года, одной теплоизоляции может оказаться недостаточно. Ещё одним эффективным способом защиты может стать использование саморегулирующегося греющего кабеля.

Задачи и разновидности греющих кабелей

Любой греющий кабель для труб представляет собой, по сути, простой металлический провод. При пропускании через него электрического тока, он излучает тепловую энергию и сообщает некоторую её часть трубопроводной системе. Регулировка силы тока позволяет менять температуру нагрева кабеля.

Необходимость использования греющего кабеля появляется при опускании температуры внутри трубопровода ниже +5 градусов.

Существует две разновидности греющих кабелей:

• Резистивный. Принцип действия такого кабеля основан на свойствах металлов выделять тепло при прохождении электрического тока. Главный недостаток резистивного кабеля – он работает независимо от внешних параметров. Неважно, какая температура на улице, резистивный всегда греется на полную мощность, потребляя большое количество электроэнергии. Для уменьшения расходов в схему часто включают температурные датчики и терморегуляторы.
• Саморегулирующийся. Представляет собой металлополимерную матрицу, которая обладает свойством изменять количество выделяемого тепла в зависимости от температуры.

Особенности саморегулирующейся электрической ленты

Эта разновидность греющего кабеля позволяет сделать процесс обогрева трубопровода максимально эффективным и малозатратным.

В сравнении с иными видами, саморегулирующийся имеет целый ряд важных преимуществ. Такое решение считается очень экономичным, поскольку электричество потребляется не постоянно, а лишь по мере необходимости. При перехлесте участков кабеля, место контакта попросту будет меньше греться, без малейшего ущерба для работоспособности системы. Резистивный кабель в подобном случае с большой долей вероятности перегорит.

И ещё одно важное отличие:

• Резистивный кабель продаётся только готовыми бухтами фиксированной протяжённости. Его концевая втулка может быть правильно смонтирована только в заводских условиях, поэтому обрезать его нельзя. Этот факт может доставить массу неудобств, особенно при внутренней прокладке.
• Кабель саморегулирующийся можно обрезать без ущерба для его работоспособности. На изделиях большинства производителей предусмотрены метки на местах реза. Шаг разметки, как правило, составляет 20 или 50 см.

Единственный недостаток саморегулирующегося кабеля – достаточно высокая стоимость. К счастью, развитие технологии производства позволило в последние годы сделать его гораздо более доступным для потребителей.

Принцип работы саморегулирующегося кабеля

Действие саморегулирующегося греющего кабеля основано на свойствах некоторых полимеров менять конфигурацию расположения своих мельчайших частиц под действием температуры. Матрица из такого полимера, смешанного с токопроводящим компонентом (чаще всего используется графит), помещается между двумя металлическими проводниками.

• При увеличении окружающей температуры, матрица (либо отдельные её участки) нагревается. При этом полимер расширяется, частицы проводника отдаляются и их электрическая проводимость уменьшается. Это приводит к падению силы тока и уменьшению нагрева.
• При охлаждении, напротив, полимер сжимается, токопроводящие частицы сближаются и провоцируют разогрев участка кабеля из-за возросшей силы тока.

Ещё одним несомненным преимуществом саморегулирующегося кабеля является избирательность разогрева. Он самостоятельно распределяет интенсивность нагрева по всей длине трассы. Остывшие участки он подогревает до необходимой температуры, на тёплых отрезках поддерживает оптимальный нагрев.

Комплект поставки, как правило, включает сам греющий кабель и так называемую холодную часть – участок провода для подключения к источнику электричества. Некоторые производители сразу соединяют холодный провод с греющим, другие – оставляют эту работу покупателям. В этих случаях он комплектуется необходимым количеством термоусадочных трубок, соединительных клемм и специальной концевой втулкой.

А вот термодатчик скорее всего придётся приобретать отдельно. Блок автоматической терморегуляции крепится на стене, устанавливается в стандартный электрощит, либо закрепляется непосредственно на трубопроводе. Доступны и компактные разновидности, устанавливаемые на холодной части кабеля.

Как правильно смонтировать систему обогрева?

Практикуется два способа монтажа греющего кабеля – внутренний и наружный. В первом кабель заводится внутрь трубопровода, во втором наматывается на трубу или крепится вдоль всей её протяжённости.

Обратите внимание! Для внутренней прокладки подойдёт кабель любой формы сечения. Для наружного монтажа лучше предпочесть ленточный (сплюснутый) формат изделия, обеспечивающий лучший контакт с поверхностью трубы.

Помимо определения способа прокладки и формы сечения, не менее важно правильно подобрать мощность изделия. В свободной продаже доступен саморегулирующийся кабель с показателями мощности от 10 до 60 Вт/погонный метр.

Для небольших бытовых проектов при выборе можно ориентироваться на такие правила:

• Для внутренней прокладки чаще всего окажется достаточно кабеля с мощностью 10 Вт/м.
• Для трубопроводов диаметром то ½ до ¾ дюйма подойдёт саморегулирующийся кабель на 17 Вт/м.
• ¾ — 1 ½ дюйма – 27 Вт/м.
• Свыше 100 мм – 31 и более Вт/м.

Наружный монтаж

Самый распространённый вариант расположения саморегулирующегося кабеля при таком варианте монтажа – в одну линию вдоль нижней части трубопровода. Во-первых, такое расположение практически исключает вероятность механических повреждений кабеля (при падении тяжёлых предметов сверху, к примеру).

Вторая причина заключается в том, что жидкие среды внутри трубопровода скапливаются преимущественно в нижней части, поэтому именно она нуждается в прогреве в первую очередь. Если мощности одного кабеля будет явно недостаточно, можно поступить несколькими способами:

• Уложить вокруг трубопровода спиралью.
• Приобрести кабель большей мощности.
• Уложить вдоль трубопровода несколько ниток кабеля.

Способ фиксации кабеля во многом зависит от материала, из которого изготовлены трубы. Для пластика наилучшим вариантом станет закрепление при помощи алюминиевого скотча. Скотч оборачивается вокруг трубопровода через равные расстояния, исключающие провисание греющего кабеля. После этого кабель дополнительно проклеивается таким же скотчем вдоль всей длины трубопровода.

На металлическом трубопроводе кабель фиксируется кольцевым методом с применением термостойкой липкой ленты или пластикового бандажа.

Обратите внимание! На поворотах трубопровода саморегулирующийся греющий кабель правильно располагать ближе к внешнему радиусу изгиба.

Массивные узлы трубопроводной системы (краны, фитинги, фланцы и т.п.) требуют усиленного прогрева, поэтому он здесь укладывается по особой схеме. Термодатчик, напротив, следует устанавливать в самом холодном месте системы.

Внутренний монтаж

Для прокладки внутри трубопровода подойдёт специальный саморегулирующийся кабель с усиленной изоляцией. В месте входа кабеля монтируется тройник, в один из концов которого устанавливается втулка уплотнения. Здесь стоит помнить, что сборные элементы узла должны быть нанизаны на кабель до момента соединения с холодным проводом.

После этого саморегулирующийся кабель аккуратно вводится внутрь трубопровода на необходимую длину, а сальниковый узел собирается и обжимается для обеспечения герметичности места ввода.

Это важно! Категорически запрещается проводить кабель через элементы запорной арматуры (вентили, задвижки, краны и т.п.).

Таким способом можно обеспечивать прогрев только прямых участков трубопровода, либо отрезков с минимальным числом изгибов. Среди прочих недостатков внутреннего монтажа можно отметить сужение рабочего пространства трубопровода и сложность его механической прочистки в случае необходимости.

Теплоизоляция саморегулирующегося греющего кабеля

Минеральная вата для теплоизоляции обогреваемого трубопровода не подойдёт. Материал очень чувствителен к попаданию влаги. В намокшем состоянии практически утрачивает теплоизоляционные качества, а после высыхания может рассыпаться в труху.

Не обеспечат должного уровня защиты и утеплители, сжимающиеся под действием нагрузки (к примеру, поролон). Они хороши лишь тогда, когда трубопровод проложен открытым способом, либо проходит в специальной канализации.

Очень практичным вариантом может стать специальная скорлупа – жёсткий утеплитель из пенополистирола, по форме повторяющий контуры трубопровода. Такой материал не боится воды, устойчив к нагрузкам и обладает превосходными теплоизоляционными качествами.

Монтаж теплоизоляционных элементов рекомендуется производить одновременно с прокладкой кабеля. Это поможет минимизировать риск его случайного повреждения. Устанавливать элементы следует осторожно, чтобы не сместить кабель. Места стыков и торцы соответствующим образом защищаются от проникновения влаги.

Если следовать этим рекомендациям, система подогрева трубопровода саморегулирующимся кабелем будет исправно служить долгие годы, обеспечивая надёжную защиту от промерзания в холодное время года.