Саморегулиращ се нагревателен кабел: преглед на видовете и особености на използването

Ниската зимна температура може да донесе доста грижи, ако не се погрижите навреме за изолацията на водосточни и канализационни тръби, покривни елементи и почва в оранжерията. Замръзналата вода се превръща в метрови тапи от лед и извежда от строя водопроводната система, а ледът по покрива е дори опасен за живота.

Да промени неприятната ситуация помага саморегулиращ се нагревателен кабел, положен по тръби, покриви и улеи.

В този материал ще разкажем подробно как да изберете правилно нагревателен кабел, ще опишем неговите конструктивни особености и принцип на работа. Освен това в статията са представени два варианта за монтаж на саморегулиращи се системи.

Конструктивни разлики на саморегулиращите се системи

Самрегите (съкратено) не бива да се бъркат с резистивните аналози – първите модификации на нагревателни кабели.

Накратко, недостатъците на резистивния вид, поради които той се използва все по-рядко, са следните:

• определена дължина, невъзможност за удължаване или скъсяване;
• постоянно съпротивление по цялата дължина, което прави невъзможно регулирането на температурата на отделни участъци;
• свързване от двата края, което причинява затруднения при монтажа;
• риск от прегряване на местата на пресичане;
• липса на ремонт като такъв, налага се да се смени цялата система изцяло.

Положителната черта на резистивния вид е ниската цена, поради което се използва там, където се нуждаят от отопление малки защитени участъци.

Схемата на резистивен едножилен кабел съдържа четири основни елемента: медна жила, която съчетава функциите на нагряване и пренос на топлина, вътрешна и външна защита, армираща оплетка

В конструкцията на саморегулиращ се нагревателен кабел има принципни разлики:

• Две медни жили с висока степен на съпротивление. Колкото по-голямо е съпротивлението, толкова по-високи са възможностите за регулиране на температурата.
• Полупроводникова матрица. Това е значим елемент на кабела, който го прави саморегулиращ се. Матрицата реагира чувствително на околната температура. Щом температурата падне, съпротивлението на материала се повишава и той започва да отделя повече топлина.
• Вътрешна изолация. Качественият материал се отличава с равномерна структура и максимална топлопроводимост.
• Екранираща оплетка. Най-често тя представлява медна мрежа или екран от алуминий. За защита на кабела захранването задължително се свързва посредством УЗО.
• Външна изолация. Нейната функция е защита на всички елементи на кабела. От характеристиките на външната изолация зависи срокът на експлоатация на изделието.

Способността на саморегулиращия се кабел да променя собственото си съпротивление (следователно и мощността) в зависимост от колебанията на температурата освобождава от покупката на допълнително оборудване – различни видове термостати с датчици.

Схема на саморегулиращ се кабел. Главният отличителен елемент – полупроводникова матрица, разположена между две медни жила. Именно тя регулира нивото на топлоотделяне.

Кабелът може да се реже, а дължината на готовото изделие при необходимост може да се скъсява или удължава.

Ако два клона на кабела случайно се пресекат, прегряване или повреда на системата няма да настъпи. Във всеки момент може да се отреже или замени някой фрагмент без вреда за цялата отоплителна конструкция.

Но главното предимство на саморегулиращия се кабел – в неговата «избирателност». Матрицата самостоятелно определя студените участъци и довежда температурата им до оптимална стойност.

На достатъчно отоплени участъци тя просто поддържа нужните параметри (обикновено + 3-5 ºС). Това е много удобно, когато е необходимо да се защити от замръзване кабел, който по цялото си протежение има различни условия на отопление (например, преминава и през отопляемо помещение, и през студена почва).

След края на студения сезон отпада необходимостта от отопление на тръби, почва или покрив, затова кабелът се изключва от електрозахранването. Когато съществува вероятност от силни нощни замръзвания, може да се използва термостат, който автоматично включва системата.

Къде се използват отоплителните системи?

Сферата на приложение на нагревателните кабели за тръби (и не само) е доста голяма. Те се монтират на места, където е необходим регулируем подгрев на прилежащите (околните) повърхности или материали.

Някои видове кабели са специално предназначени за оборудване на системи «топъл под». Те се полагат под керамични плочки, дъска, ламинат, килим, а понякога се заливат с бетонна замазка.

Последният вариант е най-малко ефективен, тъй като замазката «краде» топлина, и през финишното покритие преминава само част от нея.

Схема на разположение на нагревателния кабел в тоалетната по системата «топъл под». Проводникът се разполага «на змия» по цялата площ на стаята така, че двата края да се окажат в противоположни ъгли.

Нагревателните кабели са разпространени в системите за водоснабдяване и канализация. Комуникациите, заровени в земята или преминаващи над земята, в северните региони на Русия са изложени на риск от пълно замръзване в продължение на половин година – от октомври до април.

Ако тръбопроводът е положен над нивото на замръзване на почвата и е недостатъчно изолиран, той бързо ще загуби своята работоспособност. Затова препоръчваме да научите повече за видовете нагревателен кабел за отопление на водопровода.

Да замени топлоизолационния „кокон“ ще помогне нагревателният кабел, фиксиран върху тръбата. Съществуват различни начини за монтаж, най-често срещаните са линейният и спиралният. Вторият обхваща по-голяма площ от тръбата.

Ако тръбите вече са заровени в изкопи и демонтажът е невъзможен или нежелателен, се прилага монтаж на кабела вътре във водопроводната (канализационна) тръба чрез врязан на най-удобното място тройник.

Следващото приложение на саморегулиращия се кабел – системи за отопление на покриви и улеи.

Проводниците се закрепват по специален начин по ръбовете на покрива, в улеите и каналите, във водосточните тръби. Те предотвратяват образуването на лед, който разрушава водосточните системи.

Под въздействието на висока температура снегът и ледът постепенно се превръщат във вода, която по улеите и тръбите се стича надолу. Покривите стават безопасни за хората и намиращия се в двора транспорт.

Практично използване на нагревателни кабели за тези, които не обичат запотени стъкла и огледала – закрепване на саморегулиращ се кабел от обратната страна на огледалото, след което кондензът вече няма да ги притеснява.

В производството и по време на строителни работи отоплението често е необходимо като помощ за „узряването“ на бетонни разтвори.

За да отговарят характеристиките на готовия материал на нормите, е необходимо да се създаде специален температурен режим. С тази цел на мястото, където ще се излее разтворът, равномерно се разполагат саморегулиращи се кабели, а за тяхното фиксиране се използва армировка. След втвърдяване те остават вътре в конструкцията.

Подобна ситуация е с течностите, за поддържане на определена температура на които също се прилагат саморегулиращи се кабели. Вместо нагряване на резервоара с техническа течност по традиционния начин, в нея се спуска кабел, в резултат на което характеристиките на химическите или хранителни разтвори известно време не се променят.

Системите за отопление не подминаха и селскостопанския отрасъл. Кабелът се поставя директно в почвата, под горния хранителен слой, с което предпазва корените на културите от замръзване.

На какви характеристики да обърнем внимание?

Преди закупуване на кабела е необходимо да се уточнят условията, в които ще се използва. Важно е правилно да се изчисли мощността, да се зададе дължината, да се отчетат температурните показатели, да се определи начинът на монтаж – вътрешен или външен.

Характеристики, които ще са необходими при избора

Мощност. Параметрите мощност/съпротивление и топлоотдаване са взаимосвързани. Също така свойствата на кабела зависят от сечението на жилото. На него трябва да се ориентирате и при избора на дължина. Да предположим, система от кабел с сечение 1,1 мм² и мощност 25 W не трябва да бъде по-дълга от 80 m.

Средната мощност на саморегулиращите се кабели, които могат да се намерят в продажба, е от 5 W/м до 25 W/м. Системите с минимална стойност са подходящи за вътрешно отопление на тръби, положени в земята. За същите тези тръби, но с външно отопление, кабелът трябва да е малко по-мощен – 10 W/м. Най-суровите условия са над земята, затова за надземно разположение е подходяща максималната мощност – от 25 W/м.

Температура. Трябва да се помни, че не всички видове тръби понасят еднакво добре нагряването. Да предположим, пластмасовите изделия (особено канализационните и за студена вода) не са предназначени за силно нагряване.

За подгряване на течност в водопроводни тръби от полипропилен препоръчват да се използват нискотемпературни системи с максимална работна температура +65 ºC

В производството се срещат кабели, нагряващи се до +190 ºC (при мощност до 90 W/м), но в бита няма приложение за тях.

Наличие на заземителна оплетка. Този защитен елемент е еднакво важен както за системата, така и за хората – той гарантира безопасността на монтажа. За да функционира оплетката, тя се свързва чрез УЗО. Въпреки това, в продажба могат да се срещнат варианти без заземление – в някои случаи използването им е напълно обяснимо.

Материал на външната изолация. Като външен изолиращ материал се използват различни видове полимери. Едни от тях са по-тънки и еластични, други – твърди на огъване. Всички видове без изключение защитават вътрешните части на кабела от повреди, агресивни среди, влага.

Таблица с технически характеристики на различни видове кабели. Освен друго, те се различават по материала на външната защитна обвивка: полиолефин и фторопласт.

Външната изолация влияе на сферата на използване на кабела. Защитата от полиолефин (най-разпространеният материал) не е подходяща за всички начини на монтаж.

Например, за монтаж на покрив се използва кабел с изолация от фторполимери (с защита от UV лъчи), а за вътрешен монтаж – системи с фторопластова изолация.

Инструкции за монтаж на саморегулиращ се кабел

Има много варианти за полагане на кабела – изборът зависи от мястото и условията на монтаж. При изграждането на домашни автономни комуникации най-често се налага да се топлоизолират тръбите, затова ще се спрем по-подробно на описанието на процесите за вътрешен и външен монтаж на кабела върху тръбопровода.

Вариант №1 – вътрешен монтаж

Монтажът на нагревателен кабел във водопроводна или канализационна тръба се извършва по различни причини. Основната е невъзможността за фиксиране поради факта, че тръбопроводът вече е положен в изкопа и е покрит със слой пръст.

Разбира се, този тип инсталация има някои недостатъци:

• използване на допълнителна част – тройник;
• намаляване на свойствата на кабела поради наслояване, което се появява след известно време (зависи от характеристиките на водата);
• намаляване на диаметъра на тръбата, допълнително препятствие по пътя на движение на водата;
• ограничена дължина и предпочитано използване на прави участъци.

Важен момент: саморегулиращият се кабел се вкарва само през специален тройник, използването на спирателна арматура при свързване на нагревателни системи е забранено!

Ремонтът или подмяната на кабела се извършва лесно, всички действия се изпълняват през същия тройник. Основното предимство е, че при вътрешен монтаж контактът на кабела с течността води пряко до увеличаване на силата на нагряване – оттам и пряка икономия.

Инструкция за използване на готов комплект:

• свързване към кабела на всички функционално важни части (оформяне на края, присъединяване на захранващия кабел);
• врязване в тръбата на тройник със свободен извод за кабела;
• вкарване на кабела вътре в тръбата на определена дължина;
• уплътняване на възела с помощта на проходни елементи или навиващи се гайки.

Не се препоръчва да се вкарва саморегулиращ се кабел в тръба с диаметър по-малък от 40 мм – това ще повлияе на скоростта и обема на преместваната течност.

Как да се подготви кабелът и да се постави крайната муфа, може да се види в следната инструкция:

Сега кабелът е напълно готов за монтаж във водопроводна или канализационна тръба.

Вариант №2 – външен монтаж

Вътре в тръбата, особено с тясно сечение, не се препоръчва да се поставя повече от един кабел, а от външната страна могат да се поставят от 1 до 4 саморегулиращи се кабела. Един обикновено е достатъчен за тръба с малък диаметър (40-50 мм), а от 2 до 4 броя се използват за големи тръби, разположени в зони с ниска температура.

За комуникации, поставени в земята, често се прилага «златната среда» – два кабела, които вървят успоредно по протежение на противоположните страни.

За фиксиране се използва алуминиево тиксо, предназначено за увеличаване на топлоотдаването и едновременна защита. Понякога обаче се изисква по-здраво закрепване – с кабелни връзки. Ако върху фрагмент от тръбата падат директни слънчеви лъчи, се препоръчва да се използват устойчиви на UV лъчи черни кабелни връзки.

Типът на полагане се избира в зависимост от необходимата степен на отопление – спирален или линеен. За спирален монтаж е достатъчен един кабел

Спиралният метод обхваща максималната площ от повърхността на тръбата. Колкото по-малка е стъпката между завъртанията на кабела, толкова по-ефективно е нагряването. Средният интервал е 5-6 см. Спиралата по дължина е по-голяма от линейно положения кабел, приблизително 1,7-1,8 пъти. Като крепеж се използва монтажна лента.

Инструкция за полагане:

1. Разположение на кабела по цялата дължина на участъка от тръбата, който изисква отопление, по линеен или спирален начин.
2. Обвиване по време на монтажа на съединителни възли, вентили и друга спирателна арматура.
3. Фиксиране с монтажна лента (алуминиево тиксо, кабелни връзки).
4. Топлоизолация «в ръкав».

Последната точка е задължителна. Благодарение на изолацията топлината, отделяна от кабела, ще се запази в зоната на тръбопровода. Видът и дебелината на топлоизолацията се избират, като се съобразяват с вида на тръбопровода и външните условия.

Да предположим, че за полагане на водопровод в изкоп, освен отоплителния кабел, ще е необходима изолация с дебелина 25-30 мм – пенопластова «черупка», екструдиран пенополистирол или базалтова вата.

Нюанси на покривното отопление

За да се създадат благоприятни условия за постоянно подтапяне на сняг и лед на покрива и системата на улуците, отоплителният кабел се монтира на следните места:

• на ръба на покрива (за предпочитане по целия периметър);
• в улуците под склоновете;
• в водосточните тръби;
• в ендовите.

Съществуват различни варианти за устройство на отоплителната система: от единичен кабел, протегнат по протежение на най-критичното място, до цяла мрежа от кабели с термостат и датчици.

На открити места кабелът се закрепва със скоби и конзоли, а в тръбите се окачва на въже или верига.

Вариант на устройство на система «антилед»:

Заключителният етап се провежда вътре в помещението. Инсталирате електрическия шкаф за управление и свързвате отоплителната система. След това включвате терморегулатора и проверявате как работи системата.

Изводи и полезно видео по темата

Следните видеоклипове ще ви подскажат как правилно да изберете и монтирате отоплителната система.

Как да закрепите самрег на канализационна тръба с диаметър 110 мм:

Инсталиране на кабелна система Deviflex за отопление на улуци и покрив:

Как изглежда изолирането с кабел на бетонна конструкция:

За правилното функциониране на тръби или улуци често се прилагат самрегове, които създават максимално подходящи температурни условия. Изискванията за монтажа са разумни, ако кабелът е правилно избран.

Обърнете внимание на марките Raychem, Heat Trace, Nelson, Lavita и стриктно следвайте инструкцията, приложена към кабела. Ако възникнат затруднения – обърнете се към представителите на компанията, те непременно ще ви помогнат.

Моля, пишете коментари в разположения по-долу блок. Възможно е да имате практически умения за полагане на саморегулиращ се нагревателен кабел и можете да дадете ценен съвет на посетителите на нашия сайт? Или имате въпроси по темата на статията – задайте ги в блока с коментари, а ние ще се постараем да им отговорим своевременно.