Нагревательные системы, основанные на кабелях, производящих тепло благодаря тепловому действию электрического тока, приобрели в последние годы большую популярность во многих промышленных сферах. Это так называемые кабельные системы обогрева.
Создаваемое током в нагревательном элементе, тепло безопасно прогреет пол, сохранит тепло в трубах промышленного назначения, обогреет кровлю, поможет воспрепятствовать обледенению тротуара и водостока, будет полезным в прогреве бетона, почвы теплиц, детских площадок, ступенек и т.д. При этом одно из преимуществ кабельной системы обогрева — она не громоздкая, ее установка почти не изменит размеров объекта, на который она будет установлена.
В данной статье мы поговорим о кабельных системах, применяемых в промышленности для обогрева труб и кровли.
Монтаж кабельной системы обогрева намного проще, чем установка обогрева водяного. Теплоносителем здесь выступает по сути электричество, не нужно никаких дополнительных трубопроводов, только кабели. Эффективность системы высока в силу малых потерь энергии, ведь питание подается через провода небольшого сопротивления.
Сама система представляет собой сборку из специального кабеля и терморегулятора. Принцип работы прост: ток проходит через специальный кабель и вызывает его нагрев. Оболочка кабеля специально сделана термостойкой, она выдерживает постоянную рабочую температуру, при этом отличается высокой теплопроводностью, потому и обогрев пространства и объектов в зоне действия кабеля получается эффективным.
Кабели системы обогрева бывают:
одиночными,
двужильными,
саморегилирующимися.
Но каким бы ни был кабель, сначала всегда проводятся тепловые расчеты, чтобы ничего не перегревалось, не оставалось недопрогретым, чтобы система отдавала тепло в наиболее оптимальном режиме. Вообще, кабели систем обогрева бывают трех типов:
резистивные,
саморегулирующиеся,
зональные.
Типы кабелей для систем обогрева
Резистивный кабель отличается постоянной отдаваемой мощностью, которая практически не зависит ни от температуры окружающего пространства, ни от температуры прогреваемых объектов. Такой кабель можно использовать, кстати, для создания электрического теплого пола.
Кроме прочих особенностей, резистивный нагревающий кабель стоит значительно дешевле нагревающих кабелей других типов. Но есть у резистивного кабеля один недостаток — ему, как термостат электрическому теплому полу, необходим термодатчик для защиты от перегрева.
Кабель саморегулирующийся обладает уникальной особенностью — он может увеличивать или уменьшать свое сопротивление при повышении или уменьшении температуры прилегающих к нему объектов.
Таким образом мощность отдаваемая кабелем автоматически регулируется по мере прогрева. Так обогрев в целом получается оптимально равномерным, разные участки разной температуры прогреваются с различной интенсивностью, в итоге достигается хорошая экономичность. Перегрев кабеля принципиально исключен в силу его конструктивных особенностей. Минус саморегулирующегося кабеля — высокая цена.
У зонального кабеля имеется нагревательная спираль, уложенная вокруг каркаса, которым служит сам кабель. Контактируя с проводником, спираль получает питание — через равные промежутки питаются параллельно все части нагревательного элемента.
Зональный кабель стоит дешевле саморегулирующегося, неприхотлив в монтаже, как и другие, и так же как саморегулирующийся допускает разрезание на куски точно требуемой длины, чего нельзя сказать о резистивном кабеле. Недостатки аналогичны резистивному кабелю (нужен терморегулятор, мощность не зависит от температуры).
Обогрев кровли при помощи кабельной системы
Зимой на крышах или кровлях различного назначения всегда скапливается много снега, по краям и у водостоков все оледеневает, появляются основания для опасений, например: не упадет ли снег и лед куда не следует… Кабельные системы обогрева кровли помогут раз и навсегда решить наболевшую проблему.
Нагревательный элемент устанавливается на крыше (внутри кровли), а в помещении размещается панель управления. Кабель в данном случае может быть установлен как саморегулирующийся, так и резистивный.
Резистивный кабель даст постоянную температуру при неизменной потребляемой мощности, будучи включен как самостоятельная нагревательная цепь. Саморегулирующийся более технологичен — температура его станет уменьшаться по мере прогрева крыши. Выбор за хозяином. Резистивный стоит дешевле, но его эффективность оставляет желать лучшего — мощность сама не регулируется, все время потребляется одна и та же.
Саморегулирующийся кабель — напротив, станет работать экономичнее, когда температура окружающих его объектов повысится — мощность потребляемая кабелем понизится. На покупку кабеля придется раскошелиться, хотя со временем он окупится.
Обогрев водосточных, канализационных и водопроводных труб кабельной системой
Если крыша зимой покрывается снегом и оледеневает, то с канализационными, водосточными и водопроводными трубами дело обстоит еще хуже — они с наступлением морозов промерзают.
Как решить данную проблему? Можно заглубить трубы или прибегнуть к теплоизоляции, но такой подход не всегда оказывается эффективным, к тому же далеко не везде представляется возможным закопать трубу дальше глубины промерзания.
А как быть с выводом трубы, который так или иначе остается на морозе? Та же теплоизоляция не спасет текущую по трубе жидкость, в лучшем случае она предотвратит быстрое промерзание лишь части трубы, но не трубу полностью, и со временем на морозе труба все равно промерзнет, а это чревато аварией для канализации или водопровода.
Для водостоков заглубление лаже обсуждать неуместно. В конце концов выход остается один — применить систему обогрева труб на основе нагревательного кабеля.
Для климатических зон, где зимний воздух часто имеет температуру сильно ниже 30°C, единственным решением остается прибегнуть к использованию обогрева для канализационных, водопроводных и водосточных труб.
Систему защиты от промерзания лучше всего выбрать на основе саморегулирующегося кабеля, который можно установить или внутри или снаружи трубы. Вариант монтажа выбирают на месте, исходя из конструктивных особенностей конкретного объекта, с учетом внешних условий, а также технических и финансовых возможностей.
Система обогрева трубы саморегулирующимся кабелем будет очень экономичной и эффективной, поскольку температура на каждом локальном участке трубы будет регулироваться автоматически индивидуально. Потребление электроэнергии выйдет целесообразным, поскольку мощность потребления подстроится сама, и в теплое время года система полностью отключится.
Саморегулирующийся кабель допускает разрезание на части необхоидмой длины, ограничена лишь максимальная длина — 150 м. Монтировать кабель можно хоть внутри трубы, хоть снаружи.
Внутренний и наружный прогрев труб
Для водопроводных труб максимального диаметра 50 мм подойдет внутренний монтаж саморегулирующегося кабеля, но необходимо учесть один важный момент. Кабель вводят с сальником, и при проведении фиксируют, чтобы он не сползал.
Для канализационных труб подходит наружный монтаж, его делают одним из двух способов — спирально или линейно. Линейное расположение более экономично, поскольку кабель укладывается вдоль трубы, материал экономится, а для лучшего прогрева можно установить пару кабелей на противоположных сторонах трубы, зафиксировав их алюминиевой лентой. Укладка спиралью даст более равномерный прогрев труб, но кабеля потребуется раза в 4 больше. И в первом и во втором случае кабель фиксируется при помощи армированной термостойкой ленты.
Как отмечалось выше, важное достоинство саморегулирующегося кабеля — его умение изменять свою температуру в соответствии с внешними температурными условиями, что приводит к существенной экономичности в расходе электроэнергии.
Именно благодаря этому достоинству, саморегулирующиеся кабели получили широкое распространение в газовой, химической, нефтяной промышленности, в строительстве — всюду, где борьба с замерзанием воды и оледенением труб является актуальной задачей. Кстати, саморегулирующемуся кабелю не страшны скачки напряжения питания.