Греющий кабель для водопровода внутри трубы, их виды и советы по выбору

Назначение устройства

Итак, термический кабель выполняет следующие функции:

• осуществляет разогрев материала-теплоносителя, облегчающий процесс его циркуляции;
• предотвращает загустение, конденсирование и замерзание сырья, содержащегося в трубах;
• компенсирует тепловые потери, благодаря поддержанию нужной температуры в трубе;
• снижает снеговую нагрузку на крышу, стены и базис объекта (об этом дальше);
• отводит талую воду, обеспечивая долгий эксплуатационный срок сооружению.

Устройство, если верить отзывам потребителей, отлично справляется со своим предназначением. Подогрев труб кабелем – прекрасное изобретение, поскольку бережёт не только водопровод, но и нервы, деньги, время, требующиеся для осуществления ремонтных работ.

Укладка греющего кабеля

«Теплый» провод внутри трубы проталкивают благодаря специальной термоусадочной муфте. Однако при наличии вентилей или другого запорного оборудования нагревательный элемент прокладывать внутри трубы нельзя, иначе это непременно приведет к его поломке. Такую работу следует доверять лишь профессиональным электрикам.

Снаружи все проще — нужно всего лишь обмотать трубу. Есть два основных способа — линейный и круговой. Линейный способ предполагает прокладку провода параллельно трубе и максимально плотно к ней. Круговой метод крепления подразумевает обмотку равномерными витками с определенным шагом (5-6 см). Иногда обмотку производят спиральным способом (например, на крыше).

Кабель надежно закрепляют алюминиевым скотчем, монтажной лентой или стяжками. Если нужно, дополнительно прокладывают теплоизоляцию. Укладка проводится без сильного натяжения. Пластиковый скотч строго запрещен при подобных работах, поскольку неустойчив к высоким температурам.

Для водостоков и крыш устройство нагревательной системы монтируют вдоль периметра кровли, в желобах и трубах водостока, закрепляют с помощью зажимов, подвешивают на тросы. Если крыша имеет сложное устройство с большим количеством желобов, выбирается древовидная схема прокладки. Разветвленные отрезки могут соединяться в 3-4 узла.

Все работы должны проводиться в благоприятных условиях, когда сухо и тепло. Если монтаж осуществляется зимой или в ненастье, лучше делать все в закрытом помещении, где температура воздуха будет не ниже -5 градусов. При более низких температурах есть риск повреждения устройства. Также запрещается подключать к сети неразмотанный провод.

Одной из гарантий работы системы является приобретение качественного материала. Поэтому перед покупкой не следует забывать об изучении технических характеристик саморегулирующего греющего кабеля, а также о проверке наличия необходимых сертификатов.

Бытовой ремонт №1

Выберите надежных мастеров без посредников и сэкономьте до 40%!

Разместите задание и узнайте цены

Монтаж греющего кабеля – достаточно распространенная процедура. Этот элемент применяется для обогрева водопровода, кровли, карнизов и прочих элементов, где недопустимо замерзание воды в холодное время года.

Отличительной чертой саморегулирующегося водопроводного кабеля является его способность определять необходимую интенсивность прогрева в зависимости от температуры самого объекта и окружающей среды. Наблюдается такая тенденция – чем меньше температура первого, тем сильнее нагревается провод.

Устройство обогревающего кабеля

Данный элемент содержит две жилы, изготовленные из меди, а также важнейшую часть – нагревательную матрицу. Все детали ее по отдельности параллельно подключены к электрической цепи. Это позволяет матрице выполнять функцию нагревательного и регулирующего элемента.

Внешне конструкция обогревающего кабеля для водопровода оборачивается в термозащитный слой. Под ним располагается экранирующая оплетка. Она способствует надежной защите саморегулирующегося кабеля от воздействия внешнего электромагнитного поля. Также к оплетке подводится заземление. Верхняя оболочка кабеля оберегает всю конструкцию от повреждений механической природы.

Принцип действия нагревательного кабеля

Понять способ работы этого элемента несложно. Обусловлено это тем, что принцип его устроен на довольно простой функции проводника электрической энергии. При обогреве определенного участка трубы сопротивление тока увеличивается. Поэтому затрачивается и большая мощность.

Меньшее сопротивление имеет тот участок провода, который помещен в холодную температуру. Матрица передает сюда большее количество электрической энергии, благодаря чему сам кабель сильнее нагревается. На том участке, где температурные показатели выше, больше и сопротивление. Поэтому тока на греющий элемент подается меньше. Следовательно, обогрева водопровода в этом месте не происходит.

Саморегулирующийся кабель включается, когда внутри труб начинает замерзать вода. Мощность обогрева в этом случае максимальная. По мере увеличения температуры трубы она снижается. Сам греющий кабель работать не перестает. Просто его мощность становится минимальной.

Монтаж кабеля

Подключение данного греющего элемента своими руками может производиться одним из способов:

В первом варианте метод подключения подразделяется на:

• линейный – производимый вдоль водопроводной трубы
• витками – в этом случае саморегулирующийся кабель наматывают по спирали на трубы

Вне зависимости от выбранного варианта монтажа греющего элемента обязательной процедурой является утепление водопровода. В противном случае обогрев будет направлен не на трубы, а на увеличение температуры окружающей среды.

Толщина утепляющего слоя, как правило, варьируется в диапазоне от 2 до 5 см. Это зависит от условий установки труб:

• для подземных водопроводов можно использовать меньшее количество обогревающего слоя
• для надземных конструкций – слой утеплителя должен быть большим

В качестве обогревающего слоя можно применять влагостойкие материалы. Это может быть пенополистирол или вспененный полиэтилен. Можно создать защитный слой, чтобы не возникали повреждения греющего элемента из труб большего диаметра.

Варианты подключения саморегулирующегося кабеля для обогрева водопроводов своими руками

Первый способ монтажа греющего провода – один из наиболее простых. Он подразумевает размещение кабеля вдоль водопроводных труб. В данном случае провод тянется по одной из стенок трубы, прикрепляясь к ней стекловолоконной клейкой лентой примерно через 30 см. Можно использовать для монтажа нагревательного элемента своими руками пластиковые хомуты. Но в этом случае стоит проследить за тем, чтобы они выдерживали максимальную температуру кабеля.

Второй метод размещения обогревающего элемента своими руками – наматывание по спирали. Данный способ хорош тем, что позволяет обеспечить максимальный контакт труб и кабеля. Но при этом расход последнего существенно увеличивается.

Чтобы рассчитать, сколько греющего провода потребуется в этом случае, необходимо перемножить длину водопровода, подлежащего обогреву, и поправочный коэффициент. Последнее значение дает возможность понять, сколько метров провода требуется на обмотку одного метра труб. Учитывая шаг спирали и диаметр трубы поправочный коэффициент может составлять от 1,1 до 1,5. Наглядно увидеть эту зависимость можно в нижеприведенной таблице.

Диаметр водопроводной трубы, мм

Количество метров греющего кабеля на один метр водопроводной трубы

Прокладывание греющего кабеля

Если вы решили обустроить систему прогрева для водопровода своими руками, то нужно определиться с некоторыми вопросами:

• Мощность;
• Способ прокладывания.

Мощность

Мощность греющего кабеля может быть от 10 до 60 Вт на метр длины, так что можно просчитать энергозатраты системы. Если прокладка будет осуществляться внутри трубы, то достаточно будет удельной мощности в 10 Вт/м.

При расположении кабеля снаружи можно воспользоваться такой схемой расчета:

• Диаметр трубы ½ — ¾ дюйма – 17 Вт/м;
• Диаметр трубы ¾ — 1½ дюйма – 27 Вт/м;
• Для канализационных труб с диаметром от 100 мм – 31 Вт/м

В комплект вместе с греющим кабелем идет и негреющаяся часть – провод для подключения с источником питания. Обычно соединить две части нужно самостоятельно, для чего в том же комплекте прилагаются переходники и термоусадочные трубки, а также втулки для надежной герметизации обрезанного конца (в случае саморегулирующегося варианта). А вот блок автоматики обычно приобретается отдельно.

Система подогрева водопровода греющим кабелем предусматривает установку отдельного автомата, расчетная мощность которого составляет около 25 ампер. Также прекрасным решением станет внедрение УЗО – системы аварийной защиты, которая отключает питание к в случае любой опасности.

Расположение кабеля

Греющий кабель можно установить как внутри трубы, так и снаружи. Внутритрубное расположение намного проще в исполнении, а также в обслуживании. Если система нагрева будет размещена снаружи трубы, которая закопана в землю, то его починка проблематична.

Снаружи трубы

Обычно кабель крепят в одну линию вдоль трубы, но нежелательно размещать его сверху трубы, чтобы исключить возможность механического повреждения от падающих предметов, камня. Кроме того, жидкость начинает промерзать именно снизу, поэтому такое размещение греющего источника наиболее эффективно.

Разные варианты размещения снаружи трубы:

• кабель можно размещать в одну или несколько прямых линий, расположенных на расстоянии друг от друга;
• Укладка по спирали вокруг трубы с определенным шагом.

Нити кабеля нужно зафиксировать при помощи специального алюминиевого скотча. Он гарантирует наивысшую теплоотдачу, если его использовать по всей длине, как и положено. Для усиления теплоотдачи трубу оборачивают фольгой до монтажа системы подогрева. На поворотах кабель нужно размещать максимально близко к внешнему радиусу поворота. На участках с металлическими элементами опоры усиливают обогрев, вводя дополнительные петли в обмотку. Также и узловые элементы, как краны, фланцы или фитинги нужно укладывать по особой схеме, которая показана на фото.

Если система с термодатчиками, то их ни в коем случае нельзя размещать рядом с точкой нагрева, так он пользы не принесет. Он должен быть расположен на 90 градусов дальше и также не сверху трубы, а сбоку. Место приклеивания датчика проклеивается алюминиевым скотчем и сверху он также фиксируется таким же скотчем.

Внутри трубы

Как уже говорилось, укладка кабеля внутри трубы более выгодна с точки зрения экономии мощности и ремонтных работ. Порой наружное крепление просто невозможно. Но для внутренних работ нужно, чтобы труба была ровной и без изгибов или с минимальными изгибами.

Для внутренней укладки нужно приобрести именно ту модель, который подходит для таких целей – круглое сечение и мощная изоляция. В комплекте идут специальные детали для монтажа его входа в трубу – шайбы, втулки и уплотнители.

Установка внутри трубы:

• Все элементы для входа в трубу сразу одеваются на кабель, а потом его соединяют с холодным проводом;
• Место входа оснащается тройником со специальной уплотнительной втулкой;
• Кабель вводится трубу на расчетную длину, но стоит помнить, что он не должен проходить через вентили и краны, а также места с острыми выступами, которые могут повредить изоляции;
• Теперь нужно осуществить фиксацию всех крепежей, сальникового узла, чтобы система была защищена от разгерметизации.

Не забудьте поинтересоваться, имеет ли такой кабель специальный сертификат для использования в местах контакта с питьевой водой.

Термоизоляция

После завершения монтажа систему нужно утеплить, иначе подогрев не будет иметь смысла. Для этого существуют специальные разрезанные наполовину цилиндры для трубной термоизоляции из минеральной ваты, пенополиуретана, пенополистирола и других материалов. Термоизоляцию осуществляют сразу же по ходу прокладывания греющего кабеля, чтобы сразу же защитить его от повреждений.

Что такое греющий кабель?

Греющий кабель

Кабель нагревается благодаря протекающему по нему электрическому току, тем самым превращая электрическую энергию в тепловую без использования различных видов топлива. 

Один из главных параметров в работе компонентов является удельное тепловыделение, которое измеряется как мощность по отношению к длине (Вт/м). Современные материалы могут сохранять необходимую температуру (5 – 150 С). Эксплуатируемый срок составляет не менее 20 лет и 10-летнею гарантию дает производитель.

Его преимущества

Монтаж греющего кабеля

В случае правильного монтажа обогрев прослужит долго и без нареканий
Данный вид универсален. Может применяться не только для прогрева трубопроводов, находящихся под землей и на улице, но и при установке теплого пола в помещении и обогреве покрытий при постановке кровли
Не несет вреда экологии и абсолютно безопасен
Монтаж не требует применения каких-либо особых навыков и отличается достаточной простотой установки. А дальнейшее использование не несет в себе каких-то нюансов и довольно несложное

Единственно, при выборе надо обратить внимание на параметры и технические данные материалов

Принцип работы

Кабель состоит из нескольких секций разной длины (от нескольких сантиметров до нескольких сотен метров). Внутри устанавливается жила, компоненты которой имеют большое электрическое сопротивление.  Удельное тепловыделение зависит от величины сопротивления сплава: при увеличение сопротивления увеличивается тепловыделение.

Жила комплектуется экранами, состоящими как из алюминиевых компонентов, так и из медных проволочных сеток. Она покрыта изоляционной оболочкой, изготовленной из полимерных компонентов.

Принцип работы

Вокруг устанавливается оболочка из поливинилхлоридных веществ, защищающая его от воздействий извне. При этом кабель может состоять как из одной, так и из нескольких специальных жил.

Соответственно наименьшей ценой обладают одножильные, но простота конструкции способствует влиянию электромагнитного излучения из вне. Более надежной будет система, состоящая из нескольких нагревательных жил, а экранирование фольгой защитит от наводок. Естественно, стоимость экранированного будет выше, чем у такого же, не обладающего защитой из фольги.

Дополнительно оснащаются такими приборами и компонентами:

• соединительные коробки
• средства, позволяющие производить оконцевание, сращивание и проход через теплоизоляцию
• автоматами защиты, доп. устройствами обогрева
• постановка автоматов защиты и дополнительных устройств управления обогревом в один шкаф

Изготовление теплицы своими руками из профильной трубы и поликарбоната: полное описание процесса, чертежи с размерами, полив и обогрев (Фото & Видео)

Технические параметры

Как выбрать кабель, который бы отменно справлялся со своей задачей? Необходимо ориентироваться на его технические характеристики – тип, мощность и температурный класс.

Типы

Существуют изделия двух видов.

Резистивный кабель

1. Резистивный кабель. Он имеет постоянное сопротивление, что не позволяет изменять мощность без наличия терморегуляторов. Он продается в виде отрезков определенной длины. Изделие известно одним достоинством – дешевизной и массой недостатков – коротким сроком эксплуатации, низкой устойчивостью к губительному воздействию факторов окружающей среды и необходимостью полной замены при повреждении. Мастера не рекомендуют применять этот вид устройства.
2. Саморегулирующее изделие. Этот термокабель – инновационная разработка, затмившая резистивное устройство. Он отличается огромнейшим количеством преимуществ – имеет высокий КПД, регулируется по длине, не требует наличия датчиков, экономичен в процессе эксплуатации, поскольку меняет мощность в зависимости от температуры среды. Есть и недостаток – сравнительно высокая цена.

Температура

В зависимости от температуры, которую выделяет термическое изделие, различается три класса устройства:

• высокотемпературный – 190°С;
• среднетемпературный – 120°С;
• низкотемпературный – 65°С.

Мощность

На сегодня существуют устройства разной мощности. Ориентироваться необходимо на диаметр труб. Вот данные таблицы, которых следует придерживаться:

То есть, чем больше диаметр, тем мощнее должно быть устройство. Имея столь солидный багаж знаний, можно отправляться за покупкой.

Цена устройства (ориентировочная)

Стоимость термического кабеля зависит от многих факторов, например, производителя, мощности, протяжности. Цены, конечно же, варьируются, но, в среднем, за один погонный метр изделия придётся заплатить:

• 7$ (мощность 15 Вт/м + дополнительные элементы);
• 9$ (мощность 20 Вт/м + дополнительные элементы);
• 2$ (мощность 9 Вт/м – только кабель);
• 3$ (мощность 10 Вт/м – только кабель);
• 5$ (мощность 25 Вт/м – только кабель);
• 6$ (мощность 40 Вт/м – только кабель).

Чтобы не переплачивать, рекомендую, пригласить специалиста, который произведет точный расчёт необходимого количества кабеля с учётом:

• параметров конструкции (размер, конфигурация, материал);
• особенностей расположения объекта (на поверхности земли или под ней);
• наличия или отсутствия теплоизоляционного материала;
• разновидности теплоизоляционного сырья;
• региона расположения коммуникационных узлов;
• вида жидкости в трубопроводе.

На основе этих данных специалист произведёт индивидуальный расчёт количества изделия, которое оптимально подойдёт Вашему объекту.

Технические характеристики греющих кабелей

Для выбора греющего кабеля нужно понимать, на какие технические характеристики нужно обращать внимание, а так же понимать, какие есть потребности по обогреву. В этой статье будут рассмотрены основные характеристики греющих кабелей для нужд обогрева водопровода

Мощность греющего кабеля

Первая характеристика, на которую надо обратить внимание, — это мощность греющего кабеля. Она измеряется в ваттах на погонный метр и в зависимости от моделей может быть от 5 до 150 Вт/м. Чем больше мощность, тем больше потребление электричества и больше отдача тепла

Чем больше мощность, тем больше потребление электричества и больше отдача тепла.

Для обогрева водопровода применяются кабели небольшой мощности — от 5 до 25 Вт/м, в зависимости от того, как смонтирован греющий кабель и где проходит водопровод, можно ориентироваться на такие мощности:

• водопровод проложен в земле, кабель внутри трубы — достаточно 5 Вт/м
• водопровод проложен в земле, кабель снаружи трубы — мощность от 10 Вт/м
• водопровод проложен по воздуху — от 20 Вт/м

Труба и греющий кабель во всех случаях должны быть утеплены слоем утеплителя не менее 3-5 мм.

В случае с резистивный греющим кабелем мощность остается постоянной на всем его протяжении и вне зависимости от температуры трубы, а вот саморегулирующийся кабель уменьшает потребляемую мощность и свою температуру, если труба уже прогрета. За счет этого экономится значительная часть электроэнергии, и чем больше рабочая мощность саморегулирующегося кабеля, тем больше ощущается экономия.

Зависимость мощности обогрева от температуры показана на графике.

На графике приведены зависимости мощностей от температуры для пяти различных саморегулирующихся кабелей с разной номинальной мощностью от 15 Вт/м до 45 Вт/м. Наибольшая эффективность от применения таких кабелей получается при использовании в условиях протяженного водопровода, который проходит в очень разных температурных условиях. Чем больше перепад температур, тем больше экономия.

Однако при обогреве небольшого участка водопровода, это не так ощутимо. Если вода подаётся из скважины, то её температура вне зависимости от времени года колеблется от 2 до 6 градусов, а задача греющего кабеля в том, чтобы просто не допустить её замерзания, то есть поддерживать на уровне около +5 градусов Цельсия. Это значит, что греющий кабель будет работать в диапазоне температур от 0 до 5 градусов, разница в мощности при этом составляет всего несколько Ватт (от 2 Вт для маломощного кабеля, до 5 Вт для 45-ваттного кабеля).

Температура греющего кабеля

Вторая важная характеристика — это рабочая температура. По этому показателю все греющие кабели делятся на три категории:

1. Низкотемпературные с рабочей температурой до 65 градусов
2. Среднетемпературные — 120 градусов
3. Высокотемпературные — до 240 градусов

Для обогрева водопровода используются только низкотемпературные кабели, более того они никогда не работают при температурах даже близко подходящих к их максимальным 65 градусам.

Область применения

По области применения кабели делятся на два типа:

1. Пищевой — только его можно применять для монтажа внутри трубы при обогреве водопровода, который используется для бытовых нужд, подачи питьевой воды.
2. Технический — применяется для монтажа снаружи трубы в любых случаях, может монтироваться внутри трубы только тогда, когда вода не употребляется в пищу (например, в системах полива, мойки или отопления).

Греющие кабели используются для подогрева водопровода, кровли, карнизов и других элементов, где нежелательно замерзание воды зимой. Самым простым вариантом являются резистивные греющие кабели, они бывают одножильные и двухжильные.

Саморегулирующиеся греющие кабели используются для обогрева водопровода в тех местах, где он прокладывается выше уровня промерзания грунта — например в местах ввода трубопровода в дом. Саморегулирующийся кабель обладает способностью самостоятельно изменять интенсивность подогрева на разных участках в зависимости от потребности: чем ниже температура обогреваемого объекта, тем сильнее разогревается кабель.

Монтаж саморегулирующегося греющего кабеля можно выполнять разными способами: внутри трубы и снаружи, располагать его вдоль трубы или по спирали.

Терморегулятор — это устройство коммутации электрической цепи, которое используется для включения и выключения нагревательных приборов, таких как радиаторы отопления, греющие кабели в системе тёплого пола или в антиобледенительных системах. Принципиально схема подключения одинакова для всех терморегуляторов.

Преимущества нагревательного кабеля

Внутритрубный электрический кабель представлен изделием, регулирующем сопротивление в тех показателях, которые необходимы для поддержания температуры. Конструкция использует свойство проводника из металла – проводит нагрев при прохождении через него электрического тока. Большее сопротивление подразумевает больший нагрев.

Для того, чтобы эксплуатировать кабель в воде, он должен обладать самой высокой степенью защищенности. Первая эксплуатация изделия должна быть проведена при внутритрубной температуре + 5*С. С понижением температуры сопротивление проводника должно увеличиваться, чтобы поддерживать в водной трубе необходимую температуру.

К достоинствам нагревательного кабеля относят такие преимущества:

1. Надежность. Заключается в постоянной поддержке заданной температуры и предотвращение промерзания водной системы в холодное время года.
2. Безопасность. Ее уровень всегда высокий, благодаря конструкции изделия и температурного регулятора, особенно в трубе с водой для питья.
3. Возможность использования во внутренних и внешних трубных системах, без перегрева.
4. Удобство и простота в использовании. Кабель просто крепится на трубах, затем вилку втыкают в розетку, и конструкция работает.
5. Экономичность. Электрическая энергия расходуется незначительно, благодаря автоматическому температурному регулятору. Присутствует самостоятельная регуляция мощностей.
6. Универсальность. Возможность эксплуатации системы в земле, в постройке и на воздухе. Кабель устанавливают в трубу или на ее поверхность.

Применяют наружный саморегулирующийся кабель без оплетки, обогревающий пластиковые трубы, а также внутренний, выдерживающий высокое давление в самой трубе и сопровождающийся заземляющим экраном. Таким образом, потребитель может сам выбрать – использовать ему наружный кабель или внутренний. И первый, и второй типы изделий защищают трубы от обледенения и поддерживают в них нужный температурный режим, и особенно предназначены для плохо изолированных трубопроводов промышленных предприятий и жилых домов.

Мощность кабеля зависит от размеров трубы, толщины изоляционных материалов и температурного режима снаружи трубы и внутри нее.

ВАЖНО! На случай отключений электрической сети, на больших направлениях магистралей водных труб желательно применять запасные источники электрической энергии.