Греющий кабель принцип работы: Принцип работы греющего кабеля. Резистивный.

Принцип работы греющего кабеля. Резистивный.

Резистивный кабель — это одна из разновидностей греющих кабелей, основным преимуществом которых являются малые габариты и простота монтажа. Это наиболее простой и недорогой в производстве кабель. Состоит из токопроводящей жилы в изоляции. Мощность такого кабеля статична: его изготавливают фиксированной длины и мощности, поэтому такой кабель нельзя укорачивать при монтаже. Произвольная нарезка такого кабеля приводит к повышению сопротивления всего кабеля и к дальнейшему его перегреву и выходу из строя.

Кабель постоянного нагрева обеспечивает одинаковую температуру по всей длине. Это основное его отличие от кабеля саморегулирующегося типа. Конфигурации систем обогрева, построенных на резистивном греющем кабеле, разнообразны: от простых (в которых кабель включается в розетку), до сложных, оборудованных автоматикой для измерения и регулирования температуры.

Разновидности

Одножильный резистивный кабель

имеет нюанс, который следует учитывать при укладке. Кабель подключают с обоих концов к электросети, поэтому при монтаже кабель стараются уложить таким образом, чтобы оба конца сходились в одном месте.

Двужильный резистивный кабель можно подключать с одной стороны, что упрощает монтаж.

 

Следующей разновидностью резистивных кабелей в процессе развития технологий стали зональные нагревательный кабели. Конструкцию двужильного резистивного кабеля улучшили путем добавления в нее с определенным шагом коротких отрезков спиралевидных нагревательных проводников. Зональный кабель можно нарезать на нужные куски с определенным шагом. Его недостатком является возможный локальный перегрев и вероятность появления холодной зоны в конце и начале контура. 

Преимуществом резистивных кабелей перед саморегулирующимися является доступная цена, неизменность характеристик на протяжении всего срока службы, отсутствие пусковых токов, высокая надежность греющего контура.

Наиболее широкое распространение резистивный кабель получил в системах обогрева пола и при локальном обогреве водопроводных труб малого диаметра, в обогреве кровли и теплиц. Резистивный кабель выдает постоянную мощность, поэтому целесообразно использовать его с термостатами и датчиками тепла для измерения окружающей среды и своевременного запуска системы. 

Нюансы подбора резистивного кабеля

Определитесь с задачами, местом и способом монтажа кабеля. Обратите внимание на следующие советы:

• При монтаже греющего кабеля избегайте пересекание кабеля, это может вызвать его перегрев и выход из строя всей секции.
• Не следует применять греющий кабель, предназначенный для систем теплого пола в системах антиобледенения, поскольку у таких кабелей отсутствует должная изоляция.
• Заранее продумайте, что будет располагаться на обогреваемом пространстве, так как недостаточное теплоотведение приводит к перегреву кабеля. (Этого можно избежать, если использовать более дорогой зональный кабель).

Рекомендуем резистивный кабель:

Греющий кабель принцип работы и применение

Замерзание воды в условиях экстремально низких температур окружающей среды может привести к авариям и нештатным ситуациям на производстве. Использование стандартных отопительных систем в этом случае не всегда оправдано. Поэтому для подогрева водопровода, кровельных перекрытий и других элементов в зимнее время года широко используется саморегулирующийся греющий кабель. Его основное преимущество в том, что он способен самостоятельно изменять интенсивность подогрева на разных участках поверхности: как только поверхность остывает, кабель начинает работать более интенсивно именно на заданном участке.

В каких сферах применяется саморегулирующийся греющий кабель

Наиболее широкое применение саморегулирующийся греющий кабель находит для обогрева систем трубопроводов, расположенных на поверхности. Кроме того, кабель можно проложить на неограниченное расстояние в местах, где необходим регулируемый подогрев примыкающих (окружающих) поверхностей или материалов. Функциональные системы обогрева поверхностей некоторых разновидностей широко применяется для инновационных отопительных систем «тёплый пол». Сверху на них можно укладывать плитку, доску, ламинат или паркет.

Большое распространение греющий кабель получил в системах водопровода и канализации. Это особенно актуально при условии, когда коммуникации проложены глубоко в грунте, который часто промерзает в условиях экстремально низких температур. Даже если трубы проложены выше слоя промерзания грунта, при недостаточном утеплении он быстро теряет свои эксплуатационные характеристики. Поэтому для повышения температуры рабочей среды в трубопроводах применяется саморегулирующийся греющий кабель.

Следующая распространённая сфера использования греющего кабеля — кровельные перекрытия жилых домов и промышленных объектов. Продуманная отопительная система препятствует оледенению и скоплению снега на крыше. В результате снег и лёд быстро тают, а затем стекают по водостокам, не представляя опасности для человека.

Наконец, саморегулирующийся греющий кабель активно используется в сельском хозяйстве: его прокладывают ниже уровня прорастания культур. В результате даже в период суровых зимних морозов корневище растений становится надёжно защищённым от промерзания.

Как работает саморегулирующийся греющий кабель

По принципу образования тепла греющий кабель немного напоминает резистивный проводник. Иными словами, чем выше температура кабеля, тем больше увеличивается электрическое сопротивление. А это в свою очередь влияет на энергозатраты и мощность изделия. Это позволяет кабелю сильнее или слабее нагревать поверхность, если её температура повышается или падает.

Таким образом, саморегулирующийся греющий кабель не нуждается в использовании терморегуляторов: обогрев заданных поверхностей происходит практически на автоматической основе. Такая технология обогрева поверхностей позволяет получить:

• надёжный и эффективный нагревательный элемент, который будет исправно выполнять свои функции на протяжении многих лет
• современную и функциональную технологию обогрева поверхностей, которую можно применить практически в любых условиях и на любых поверхностях

Какими преимуществами обладает саморегулирующийся греющий кабель

По сравнению с другими отопительными системами, греющий кабель обладает значительными преимуществами:

• устойчивость к перепадам напряжения
• равномерное прогревание по всей длине
• возможность протянуть кабель на неограниченную длину
• значительная экономия электроэнергии при сохранении высоких показателей мощности
• практически полное отсутствие необходимости в обслуживании и регулировании работы
• гибкая и эластичная конструкция, которая сохраняет свою работоспособность даже при перегибе или перенахлёсте

Уникальная структура греющего кабель позволяет использовать его для обогрева именно на тех участках, где это больше всего необходимо.

Таким образом, при прокладке коммуникационных сетей можно значительно сэкономить на финансовых затратах при прокладке кабеля, а также на энергоресурсах, необходимых для его эксплуатации. 

Саморегулирующийся греющий кабель принцип работы

Саморегулирующийся греющий кабель. В таком греющем кабеле применяется полупроводниковая матрица на основе сшитого полиэтилена и кремния в которой находятся две токоведущие жилы. При изменении температуры окружающей среды, меняется проводимость данной матрицы. Соответственно меняется мощность каждого отдельного участка кабеля. Таким-образом на каждом небольшом участке мощность может меняться и перегрев исключен. Даже если кабель идет внахлест, то перегрева не будет.  Чем более гибко может изменяться мощность греющего кабеля, тем лучше этот саморегулирующийся кабель. Со временем  данный показать может ухудшаться, к этому также может приводить работа в условиях с перегрузкой. Это когда мощность кабеля подобрана не верно, и труба которую он обогревает, периодически замерзает и отогревается.

На фото: иллюстрация принципа работы саморегулирующегося кабеля

 

 

 

На фото: Греющий саморегулирующийся кабель Handy Heat (Дания)

Получить подробную консультацию можно обратившись в нашу компанию.

Контактные данные расположены внизу страницы.

 

 

 

Промышленный саморегулирующийся греющий кабель характеристики и особенности применения

Саморегулирующиеся греющие кабели в системах электрообогрева

ТЕХНИЧЕСКИЙ ОБЗОР: Основные проблемы и особенности применения и эксплуатации саморегулирующихся греющих кабелей в системах промышленного электрообогрева нефтегазовой отрасли.

Введение

В настоящее время для обогрева технологических объектов нефтегазовой отрасли широкое распространение получили системы промышленного электрообогрева. В реализации и последующей эксплуатации данных систем участвуют множество специалистов различных специальностей, но в технической литературе данный вопрос освещен, мягко сказать, недостаточно.

В данной статье мы не будем пытаться охватить все типы нагревательных элементов, применяемых для построения систем электрообогрева, а остановимся на особенностях применения саморегулирующихся греющих кабелей (лент), как наиболее быстроразвивающихся и популярных в настоящее время источников тепловой энергии. Вся имеющаяся в наличии информация о саморегулируемых греющих кабелях зачастую получается специалистами проектных и эксплуатирующих организаций только от производителей данного рода кабелей, которые в один голос говорят: «Наша продукция отличного качества и практически лишена недостатков, за исключением, возможно, немного высокой стоимости по отношению к другим типам нагревательных элементов!». Попытаемся разобраться, так ли это на самом деле, и какие недостатки присущи саморегулирующимся греющим кабелям.

Учитывая важность работы систем электрообогрева промышленных объектов в общей инфраструктуре предприятия, вопрос понимания основных технических особенностей применения и эксплуатации саморегулирующихся греющих кабелей позволит ответственным специалистам эксплуатации и проектных организаций:

• Получить в результате проектирования и строительства технически обоснованную, безопасную и бесперебойно работающую систему электрообогрева.
• Снизить затраты на покупку кабельной и вспомогательной продукции.
• Снизить затраты на последующую эксплуатацию системы.
• Снизить затраты на электроэнергию в рамках программы энергосбережения объекта.

Особенности конструкции и принцип действия саморегулирующихся греющих кабелей

Важнейшим шагом в развитии систем электрообогрева стало изобретение и начало производства нагревательных кабелей на основе эффекта саморегуляции. Это изобретение было сделано в ходе изучения свойств проводящих угленаполненных пластмасс. Выделяемые мощности таких кабелей существенно ниже, чем у резистивных лент, но благодаря появлению эффективных теплоизоляционных материалов, данной мощности достаточно для решения широкого спектра вопросов обогрева технологических объектов.

На данной диаграмме схематически показаны области применения различных типов кабелей в зависимости от температуры объекта нагрева и длины кабельной линии.

В связи с тем, что основные преимущества и недостатки саморегулируемых греющих кабелей вытекают из их конструктивных особенностей, рассмотрим данный вопрос более подробно.

По схеме тепловыделения данные кабели относятся к следующему типу – саморегулирующиеся кабели (ленты) с тепловыделением в проводящей полимерной матрице или проводящих пластмассовых элементах.

Саморегулирующиеся кабели имеют, как правило, овальную форму и следующую типовую конструкцию: две параллельные токопроводящие жилы, покрытые слоем полупроводящего, наполненного углеродом полимера, так называемой матрицей. Поверх матрицы укладываются слои электрической изоляции, экранирующая оплетка и защитная оболочка.

Полупроводящую матрицу можно условно представить в виде очень большого числа сопротивлений, подключенных параллельно токопроводящим жилам. При подаче напряжения на токопроводящие жилы в полупроводящей матрице возникает ток, вызывающий выделение тепла. За счет выделения тепла материал матрицы расширяется и контактные связи между отдельными частицами углерода нарушаются. Сопротивление матрицы растет, ток уменьшается. Через некоторое время ток и температура стабилизируются. Сопротивление матрицы, приведенное к одному метру кабеля, обычно составляет несколько сот Ом.

Благодаря данным свойствам саморегулирующиеся нагревательные кабели обладают следующими уникальными свойствами:

• Могут использоваться при подключении на полное напряжение любыми длинами от минимальных (десятки сантиметров), до предельно допустимых. Данное свойство особенно ценно, когда заранее не известна длина обогреваемого трубопровода.
• Способны изменять свое тепловыделение локально. Если на обогреваемом объекте в какой-либо зоне температура повышается, то тепловыделение кабеля в этой зоне падает. Данное свойство значительно повышает безопасность системы обогрева и упрощает процесс монтажа, поскольку допускается сближение и пересечение кабелей друг с другом.

Данные положительные характеристики рекламируют практически все производители и поставщики. Попытаемся, однако, разобраться в определенных недостатках и особенностях данной продукции. Для этого рассмотрим основные технические характеристики саморегулирующихся лент, их связь между собой, влияние на надежность и на другие немаловажные характеристики проекта системы электрообогрева.

Характеристики саморегулирующегося нагревательного кабеля

Напряжение питания, Вольт

Некоторые производители просто указывают диапазон напряжения питания, к примеру: 220 – 275 Вольт, без дополнительных комментариев и таблицы коэффициентов перерасчета выделяемой мощности в зависимости от напряжения питания. Дело в том, что номинальная мощность, указанная в документации и рекламных проспектах производителей, нормируется при напряжении питания не 220, а 230 или 240 Вольт. Данное напряжение нужно уточнять у производителя. 

Момент первый. Отклонения питающего напряжения должны учитываться для оценки мощности, выделяемой саморегулирующимся кабелем. Производители предлагают специальные таблицы с коэффициентами для пересчета выделяемой мощности в зависимости от отклонения напряжения питания от величины 230/240 Вольт. К примеру, для некоторых моделей кабелей данный коэффициент равен 0,9. Соответственно, при напряжении питания 220 Вольт погонная мощность данного кабеля снизится на 10%. Этот факт нужно обязательно учитывать в момент проектирования.

Момент второй. Для каждой марки саморегулирующего кабеля установлены ограничения по величине питающего напряжения. К примеру, для кабелей, рассчитанных на напряжение 230 Вольт, недопустимо питающее напряжение, превышающее 275 Вольт. Повышение питающего напряжения (например из-за ошибок монтажа иногда на нагревательную секцию подается напряжение 380 Вольт) вызывает усиленное выделение тепла в матрице и ее скорую деградацию и полное прекращение нагрева, т. е. выход кабеля из строя.

Номинальная мощность погонного метра кабеля, Вт/м при указанной температуре в градусах Цельсия

В связи с тем, что это основная техническая характеристика данного изделия, остановимся на ней наиболее подробно.

Существенная зависимость мощности тепловыделения от температуры диктует определенные правила нормирования и измерения тепловой мощности. Мощность саморегулирующейся ленты нормируется при следующих стандартных условиях – отрезок измеряемого кабеля устанавливается на металлической трубе диаметром не менее 50 мм. так, чтобы обеспечить хороший тепловой контакт. По трубе прокачивается охлаждающая жидкость с температурой 10 ± 0,5 °С. (в отдельных случаях измерения проводят при 5 °С). Труба с кабелем закрывается тепловой изоляцией толщиной не менее 20 мм. Номинальная мощность, указанная в каталогах производителей – это мощность, измеренная в стандартных условиях. Для снятия зависимости мощности от температуры необходимо задавать и поддерживать соответствующую температуру трубопровода.

Зависимость мощности от температуры снимается на подобной установке не менее, чем при трех значениях температуры трубопровода. Кривые зависимости мощности конкретных марок кабелей от температуры, приводимые в каталогах фирм-поставщиков, показывают зависимости мощности тепловыделения от температуры трубы, а не от температуры кабеля. Это весьма существенный момент, который следует учитывать при применении саморегулирующихся лент. На следующем рисунке показана подобная зависимость для кабеля марки BTV2-CT фирмы Tyco — Raychem.

При других условиях, например при плохом контакте с обогреваемым объектом, выделяемая саморегулирующимся кабелем мощность не будет соответствовать справочной кривой. Если саморегулирующийся кабель, свободно подвесить в воздухе, то за счет ухудшения условий теплоотдачи измеренная мощность будет примерно на 30% меньше нормируемой.

Вывод: Важно обеспечить должный контроль над проведением монтажных работ на объекте для обеспечения необходимого качества работ. В противном случае система электрообогрева на основе саморегулирующихся кабелях будет функционировать с падением мощности по отношению к проектной и данный факт приведет к существенному перерасходу электроэнергии.

Пусковой ток греющего кабеля, Ампер

Саморегулирующиеся кабели помимо номинальной мощности и зависимости мощности от температуры трубы характеризуются величиной удельного пускового тока в зависимости от температуры в момент включения. Это такое значение тока, приведенное к одному метру кабеля, которое имеет место в момент включения питания. Пусковой ток в основном спадает в течение первой минуты, но полная стабилизация занимает примерно 5 минут. Максимальная абсолютная величина пускового тока определяется длиной нагревательного кабеля, температурой объекта и конструкцией конкретного нагревательного кабеля.

Преимущественная область применения саморегулирующихся кабелей – обогрев трубопроводов и резервуаров, эксплуатируемых при отрицательных температурах окружающего воздуха. Как правило, запуск систем выполняется, когда и трубы и тепловая изоляция холодные. Для целей проектирования и расчета характеристик системы обогрева в момент пуска и эксплуатации требуется знать свойства саморегулируемых лент при низких температурах. Исходя из их конструкции, можно сделать вывод, что чем ниже температура, тем ниже сопротивление нагревательной матрицы кабеля и тем выше пусковой/стартовый ток.

В связи с тем, что технические характеристики автоматов защиты от короткого замыкания, перегрузок по току, защиты от утечек на землю, сечение питающих кабелей, а следовательно и их цена напрямую зависят от величины пускового тока, проектным организациям и конечным заказчикам следует обращать на данный момент пристальное внимание.

Ниже по тексту представлены результаты исследований трех марок кабелей в диапазоне от +10 до – 40 °С. Кабель 23ФСЛе2-СТ преимущественно устанавливается на трубопроводах диаметром до 100 мм. Кабель 31ФСР2-СТ находит применение при обогреве более крупных трубопроводов. Оба кабеля устойчиво работают под напряжением при температуре не более 65 °С. В отключенном состоянии способны выдерживать до 85°С. Среднетемпературный кабель 55ФСС2-СФ имеет теплостойкую матрицу, а изоляция и оболочка выполнены из фторполимеров.

Краткие характеристики исследованных кабелей приведена в следующей таблице.

Исследования зависимости характеристик от температуры были выполнены в климатической камере. При этом была обеспечена такая циркуляция воздуха в камере и остальные условия эксперимента, при которых значения мощности, измеренные в камере, были близки к результатам, полученным на стандартизованной установке. Измерения проводились при температурах: +10; +3; 0; -10; -20; -30; -40°С. Каждая марка кабеля была представлена тремя образцами. По достижении заданной температуры образец выдерживался в камере в течение 1 часа. Затем на образец подавалось номинальное напряжение. Фиксировался стартовый ток и его снижение по мере разогрева кабеля. Типовой вид таблицы измеренных значений показан ниже.

На следующем рисунке показаны графики снижения пускового тока кабеля 23ФСЛе2-СТ построенные по данным данной таблицы. С понижением температуры растет как пусковой, так и установившийся ток. Наблюдается также незначительный рост коэффициента пускового тока.

Помимо установившихся значений мощности для всех кабелей определены коэффициенты пусковых токов, знание которых поможет при проектировании систем обогрева, использующих саморегулирующиеся кабели. Средние значения пусковых и установившихся токов и значения Кпт (коэффициента пускового тока) приведены в следующей таблице.

Основные выводы по результатам данных исследований:

• Чем ниже температура, тем выше пусковой ток.
• Для некоторых типов кабеля пусковой ток может быть в шесть с лишним раз выше установившегося тока.
• С понижением температуры растет значение установившегося тока.

Из прилагаемой таблицы можно сделать вывод, что пусковой ток при -20 ° Цельсия намного превосходит рабочий ток при поддерживаемой температуре. Дело в том, что саморегулирующиеся кабели характеризуются большими коэффициентами пусковых токов. Для нормальной работы подсистемы питания должны использоваться автоматы серии С, а длина секции не должна быть больше допустимой для заданной температуры холодного пуска. Соответствующие рекомендации приводятся в технических описаниях.

Для снижения значений пусковых токов и одновременного уменьшения номиналов автоматических выключателей и сечений питающих силовых кабелей рекомендуется использовать специализированные устройства управления системой электрообогрева.

Сечение токоведущей жилы, миллиметров квадратных

От величины сечения токоведущей жилы напрямую зависит длина нагревательной секции. Применение кабеля с большим сечением токоведущей жилы позволит увеличить длину нагревательной секции, сократить количество нагревательных секций для обогрева трубопроводов значительной длины и, соответственно, сократить количество вспомогательных электроустановочных изделий (соединительных коробок, питающих кабелей и. т.), т. о. сэкономить на материалах и монтажных работах.

Максимальная рабочая температура, градусов Цельсия

Не нужно путать данную температуру с температурой нагрева кабеля в процессе соморегуляции. Дело в том, что саморегулирующий кабель:

• Во-первых, нагревается неравномерно по всей длине в зависимости от неравномерности передачи тепловой энергии обогреваемой поверхности;
• Во-вторых, распределение температуры в самой полупроводящей матрице происходит весьма неравномерно. Диаграмма данного процесса представлена на следующем рисунке.

Соответственно, максимальная рабочая температура саморегулирующего кабеля – это максимально возможная температура именно технологического процесса, а иначе обогреваемой поверхности, превышение которой потребитель не должен допускать в процессе эксплуатации. Если, к примеру, максимальная рабочая температура кабеля составляет 200 °C, то конструкция подсистемы управления обогревом должна исключить превышение указанной температуры обогреваемой поверхности, когда кабель находится во включенном состоянии. В выключенном состоянии кабель может подвергаться кратковременному воздействию температуры 250 °C. Однако это воздействие в сумме не должно превышать 1 000 часов.

Превышение указанных значений приведет к быстрой деградации полупроводящей матрицы и частичному (иногда и полному) снижению тепловыделяющей способности кабеля, соответственно неэффективной работе всей системы электрообогрева и перерасходу электроэнергии.

Минимальная температура окружающей среды, градусов Цельсия

Минимальная температура окружающей среды – это минимальная температура, при которой еще допускается эксплуатация изделия. Рассматривая данную техническую характеристику саморегулирующего кабеля можно заметить весьма любопытный момент. В технической документации, а порою и в сертификатах соответствия, данная температура производителями не указывается. Либо указывается -40 °C, что для проектов, расположенных в Сибири и районах крайнего севера совершенно не достаточно. У небольшого числа производителей минимальная температура окружающей среды составляет требуемую -55/-60 °C, но таблицы расчета максимальной длины обогреваемого контура составлены на минимальную температуру -40 °C. На этот момент следует обратить особое внимание при выборе производителя, модели саморегулирующегося греющего кабеля и подсистемы управления.

Окно мощности – отклонение выделяемой мощности от номинального значения, выраженное в %

Саморегулирующиеся кабели производятся с некоторым отклонением по мощности от номинального значения. Данный разброс может составлять до +/-30% от номинального значения. По понятным причинам многие производители не указывают данную техническую характеристику в своей документации. Для потребителя применение кабеля с широким окном мощности будет означать либо перерасход греющего кабеля на стадии проектирования, либо перерасход электроэнергии на стадии эксплуатации системы электрообогрева.

Влияние условий эксплуатации на стабильность саморегулирующихся кабелей

Герметизация кабеля в процессе монтажа

Как показали испытания, саморегулирующая матрица чувствительна к наличию влаги и к циклам «нагрев-охлаждение». При этих испытаниях образец кабеля 23ФСЛе2-СТ длиной 3 метра с одним не заделанным концом погружался в воду, а затем замораживался в камере холода до температуры -5 °C. Потеря мощности после каждого цикла замораживания составила 10%. Данный эксперимент показал насколько важно обеспечить надежную герметизацию концов саморегулирующей секции.

Влияние теплопроводности обогреваемых объектов на срок эксплуатации

Результаты исследований показывают, что низкая теплопроводность пластикового трубопровода при обогреве саморегулирующимися кабелями весьма значительно влияет на тепловой режим нагревательного кабеля и самого трубопровода. При постоянной прокачке воды с температурой 8 °С, температура матрицы нагревательного кабеля, установленного на пластиковом трубопроводе, на 12,6 °С. превышает температуру матрицы такого же кабеля, обогревающего стальной трубопровод.

В случае остановки потока воды кабель, установленный на стальном трубопроводе, надежно обеспечивает поддержание требуемой температуры. Температура матрицы несколько повышается за счет ухудшившейся теплоотдачи, при этом наличие жидкости в трубопроводе или ее отсутствие практически не ощущается. Проведенные исследования показывают, что при построении систем обогрева пластиковых трубопроводов особое внимание следует уделить технологическому циклу функционирования трубопроводов. Если ожидаются длительные остановки прокачки жидкости, то необходимо провести расчет возможной потери мощности саморегулирующегося кабеля и принять меры, обеспечивающие улучшение теплопередачи от кабеля к трубе, например, за счет использования обмотки металлической фольгой и применения теплопроводящих паст, а возможно, предусмотреть установку более мощного кабеля. В период остановки прокачки жидкости по пластиковому трубопроводу должен быть усилен контроль за температурным режимом. Данные мероприятия следует проводить для снижения температуры рабочей матрицы кабеля и ее преждевременной деградации.

Что означает деградация греющей матрицы кабеля? Деградация означает снижение тепловыделяющей способности (падение мощности) греющего кабеля. Кабель с дефектами греющей матрицы может частично (или полностью) терять тепловыделяющие свойства на некоторых участках кабеля, т. е некоторые участки кабеля будут выделять тепло (нагреваться), а некоторые нет. В таком случае система обогрева будет работать с падением проектной мощности, что может привести, в худшем случае, либо к перемерзанию обогреваемого оборудования, либо к существенному перерасходу электроэнергии.

Надежность греющих кабелей

В основном, на вопрос о надежности продавцы и производители заявляют следующее:

• Наша продукция производится на самом современном оборудовании, при строгом контроле качества.
• Некоторые из наших кабелей эксплуатируются без замечаний десятки лет на тех-то и тех-то объектах.

Достаточно ли для потребителя данной информации?

Рассмотрим более подробно вопросы обеспечения надежности кабельных нагревательных элементов. Надежность кабелей определяется их способностью выполнять свои функции в заданных условиях в течение заданного времени. Основная задача конкретного кабельного изделия определяется его назначением и конструкцией. Нагревательные кабели предназначены для выделения теплового потока заданной удельной мощности. Потеря работоспособности у лент наступает при каких-либо отказах. Типичными видами отказов нагревательных кабелей являются: обрыв токопроводящих элементов, нарушение целостности изоляции и защитных покровов, возрастание сопротивления проводников выше предельно допустимых норм, деградация греющий полупроводящей матрицы и соответствующее снижение тепловыделяющей способности.

Принимая во внимание, что снижение тепловыделяющей способности — это основополагающий дефект нагревательного кабеля, влияющий на работу системы электрообогрева, рассмотрим следующий показатель надежности нагревательных лент — минимальная наработка.

Минимальная наработка

В приложении к кабелям это понятие подразумевает период времени, в течение которого в кабельном изделии не должно быть отказов. При этом вероятность случайных отказов крайне мала и они вызваны конструкторско-технологическими недоработками или нарушениями условий эксплуатации. Показатель минимальной наработки рекомендуется устанавливать в виде одного из значений стандартизованного ряда: минимально 500 часов и максимально более 150 000 часов. Допускается устанавливать наработку в виде числа циклов — например, циклов включения – выключения.

Для саморегулирующегося кабеля число циклов включения – выключения весьма важный фактор, определяющий старение полупроводящей греющий матрицы.

При разработке новых кабельных изделий для оценки их надежности принято проводить прямые испытания на надежность с целью подтверждения минимальной наработки длительностью 1000 часов. Отобранные для испытаний образцы подвергают воздействию повторяющихся испытательных циклов. Последовательность воздействий в каждом испытательном цикле и количество циклов должны быть определены в программе испытаний. Количество испытываемых образцов, необходимое для подтверждения вероятности безотказной работы изделия на уровне 0,9 при достоверности 0,9 составляет 22 образца. При такой постановке испытаний предполагаемое число отказов (так называемое приемочное число) должно быть равно нулю. При допущении одного отказа требуется выборку увеличить до 37 образцов. Испытания для получения большей вероятности безотказной работы требуют значительного увеличения числа образцов, а следовательно больших затрат. Подтверждение наработки большей, чем 1000 часов, существенно увеличивает трудоемкость испытаний.

Для подтверждения наработки 1000 часов рекомендуется запрашивать у производителя нагревательных кабелей результаты проведения испытаний для подтверждения указанного выше показателя надежности.

Обманчивая иллюзия абсолютной надежности кабельных изделий снижает внимание потребителей к таким вопросам как облегчение режимов работы и постоянный мониторинг основных параметров в процессе ведения технологического процесса. Основная доля отказов кабельных изделий возникает при эксплуатации изделий в недопустимых режимах, из-за недопустимых воздействий, имевших место при монтаже, либо при наличии производственных дефектов. Технологическая надежность, определяемая однородностью характеристик изделия и стабильностью технологических процессов, не учитывает динамики изменения характеристик нагревательных элементов и других составляющих систем обогрева с течением времени. При достаточно интенсивном нагреве лент и одновременном воздействии внешней среды (температура, влага, вибрации и удары и др.) происходит старение полимерных покрытий, окисляются проводники. Периодически следующие циклы нагрева и охлаждения в процессе эксплуатации могут вызывать нежелательные механические напряжения и деградацию нагревательной матрицы.

Системы управления греющим кабелем

Практически все системы электрообогрева, кроме самых примитивных, оснащаются набором датчиков температуры, тока, напряжения, управляющими приборами и системами сбора информации. Назначение подсистем управления (далее по тексту системы управления) – не только поддерживать заданный алгоритм работы системы, но и предоставлять обслуживающему персоналу информацию о ее функционировании.

Рассматривая имеющиеся в настоящее время системы управления электрообогревом, можно прийти к парадоксальному выводу: предприятия-заказчики используют в качестве систем управления технологическим процессом самые современные системы от ведущих производителей, а в качестве систем управления электрообогревом используются самые примитивные системы на основе простейших капиллярных термостатов. Однако, в случае взрывозащищенного исполнения, капиллярные термостаты предлагаются производителями за весьма существенные деньги.

Системы управления электрообогревом с применением капиллярных термостатов

Рассмотрим типичную схему управления цепью нагрева на основе саморегулирующегося греющего кабеля с применением капиллярного термостата.

Элементы структурной схемы:

1. Линия электропитания.
2. Автоматический выключатель (защита от перегрузок по току и тока короткого замыкания).
3. Устройство защитного отключения/устройство дифференциального тока (УЗО).
4. Термостат.
5. Чувствительный элемент термостата/датчик температуры.
6. Кабель питания нагревательной секции.
7. Соединительная коробка.
8. Нагревательный кабель.
9. Обогреваемый трубопровод.

Недостатки системы управления с применением капиллярных термостатов:

• Необходимость установки дополнительных дорогостоящих устройств УЗО.
• Отсутствие мониторинга и выявления тенденций роста величины тока утечки на землю в процессе эксплуатации. Факт выхода из строя нагревательного кабеля в зимний период существенно усложнит проведение ремонтных работ и вызовет сбои в работе технологического оборудования.
• Отсутствие контроля перегрева обогреваемой технологической поверхности в процессе ведения технологического процесса при котором температура может превысить максимальное значение для данного типа саморегулирующегося нагревательного кабеля, что приведет к преждевременному выходу кабеля из строя.
• Отсутствие контроля недогрева обогреваемой поверхности в процессе ведения технологического процесса при котором температура может снизиться ниже допустимого значения для данного технологического процесса. Не нужно путать данную температуру с температурой включения нагревательного элемента.
• Отсутствие контроля минимального значения тока потребления нагревательной секции.
• Отсутствие контроля максимального значения тока потребления нагревательной секции.
• Отсутствие функции ограничения пускового тока, т.е. ступенчатой подачи питающего напряжения на обогревательный кабель, находящийся при низкой температуре для ограничения величины пускового тока.
• Отсутствие функции мониторинга основных параметров работы нагревательного кабеля в период летнего отключения системы электрообогрева.
• Отсутствие функции мониторинга затрат электроэнергии на работу системы электрообогрева для определения эффективности ее работы в рамках программы энергосбережения предприятия.

Вывод:

Системы управления электрообогревом на основе саморегулирующегося греющего кабеля с применением капиллярных термостатов могут применяться на неответственных участках с небольшим количеством нагревательных секций и малопригодны для контроля и мониторинга электрообогрева основных технологических объектов нефтегазовой отрасли.

Учитывая вышеизложенную информацию об особенностях конструкции и эксплуатации саморегулируемых греющих кабелей, можно сделать ввод о необходимости применения в качестве систем управления электрообогревом специализированных систем. Поскольку затраты на устранение неполадок, ремонт и замену нагревательных секций, издержки от простоя увеличиваются с размером промышленного объекта, вышеуказанные системы могут быть рекомендованы к применению в процессе нового строительства или могут быть добавлены в течении последующей эксплуатации.

Системы управления электрообогревом с применением специализированных контроллеров

Элементы структурной схемы:

1. Линия электропитания.
2. Автоматический выключатель (защита от перегрузок по току и тока короткого замыкания).
3. Контроллер, рассчитанный для управления 10-ю цепями нагрева.
4. Датчики температуры.
5. Кабель питания нагревательной секции.
6. Соединительная коробка.
7. Нагревательная лента.
8. Обогреваемый трубопровод.
9. Интерфейсный модуль.
10. Распределенная система управления технологическим процессом (РСУ).
11. Автоматизированное рабочее место (АРМ).

Читать продолжение статьи

Нагревательные кабели — виды, принцип работы, свойства

Сегодня нагревательный кабель получил повсеместное применение в различных системах электрического обогрева. Его основная функция состоит в преобразовании электрического тока в теплоту. В отличие от других систем обогрева кабель обладает такими преимуществами, как экономичность, простота монтажа, эксплуатации и обслуживания. Применяется греющий кабель для прогрева трубопроводов, технологических цистерн, кровли, полов и площадок.

По принципу работы и применению греющие кабели делятся на 3 вида:

1. Резистивный кабель

Он работает на основе физического эффекта Джоуля-Ленца, проявляющегося в нагревании проводника при протекании электрического тока. Нагревательным проводником служит металлическая жила кабеля, обладающая постоянным линейным электрическим сопротивлением. Теплопроводящая изоляция жилы обеспечивает безопасную эксплуатацию кабеля. Он обладает высокой гибкостью и выпускается отрезками (секциями) определённой длины и дополнительно комплектуется соединительными муфтами.

2. Зональный кабель

Имеет две изолированные жилы, поверх которых намотаны нагревательные спирали, подключенные параллельно к жилам через определённые расстояния. Таким образом, спирали образуют независимые зоны обогрева по всей длине кабеля размерами до 1 метра
Мощности резистивного и зонального кабелей не регулируются, поэтому при монтаже требуется обеспечить необходимые условия теплоотдачи, чтобы избежать их перегрева и преждевременного выхода из строя.

3. Кабель «САМРЕГ»

В отличие от предыдущих типов этот кабель может регулировать количество выделяемого тепла обратно пропорционально температуре внешней среды. Это даёт экономию электроэнергии, увеличивает срок службы кабеля.
Самрег обладает большой мощностью и надёжностью, он выпускается в мотках и может нарезаться отрезками нужной длины, что даёт дополнительное удобство в монтаже и экономию материала. При необходимости большей интенсивности обогрева кабель можно укладывать несколькими витками.

Принцип действия саморегулирующегося кабеля

В самом общем виде саморегулирующийся греющий кабель состоит из параллельной пары медной проволоки, залитой по всей длине слоем полупроводника, который представляет собой нагревательную матрицу. Проводимость её зависит от температуры, чем обеспечивается саморегулирование выделяемого матрицей тепла.

Матрица защищается снаружи поливинилхлоридной поясной оболочкой, экранирующей медной оплёткой и наружным виниловым шлангом, они обеспечивают полную электромагнитную, электрическую и механическую безопасность.

Как это работает?

При подключении кабеля к источнику питания холодная матрица обладает высокой проводимостью и быстро нагревается под действием большого тока. Тепло излучается в пространство. По мере прогрева окружающей среды объём матрицы расширяется, и межмолекулярные связи в полупроводнике ослабляются, что приводит к росту внутреннего сопротивления материала и уменьшению протекающего тока. Соответственно снижается и количество излучаемого тепла.

Таким образом, достигается определённая сбалансированность между температурой матрицы и потребляемой мощностью, чем холоднее кабель, тем больше ток и больше выделяется тепла. При этом если кабель проходит через участки с разной температурой, то и нагрев его на этих участках будет соответственно разный. Это является основным преимуществом устройств данного типа – они греют там, где это действительно нужно и выделяют столько тепла, сколько необходимо для каждого участка.

Где применяется кабельный обогрев

К основным сферам применения кабельного обогрева относятся:
1. Система водоснабжения хозяйственных и жилых объектов, где кабель для водопровода прокладывается поверх трубы или наматывается на нее снаружи, чтобы вода не замерзала в морозные дни.

2. Система канализации и сброса стоков, где греющий кабель для канализации защищает открытые участки канализационных труб и водостоков от замерзания и образования ледяных заторов.

3. Греющие кабели для кровли предотвращают образование наледи и сосулек на крышах домов, опасных для прохожих, продлевают срок службы кровельного материала.

4. В нефтеперерабатывающей и химической отрасли электрокабельный обогрев позволяет поддерживать постоянную температуру в цистернах и резервуарах для хранения продуктов переработки.

5. В строительстве кабель применяются для подогрева бетонных растворов в зимнее время, предотвращения образования наледи на грунтовом и асфальтном покрытии дорог и придомовых площадок. Последнее достижение в области применения подобных изделий — греющий кабель размещаемый внутри трубы водопровода, позволяющий обойтись без наружной теплоизоляции его открытых участков. Кабель вставляется внутрь участка водопроводной или канализационной системы и включается в работу перед ожидаемыми заморозками, пока жидкость ещё не замёрзла.

Нагревательный кабель: принцип работы, виды

Чтобы преобразовать электричество в тепловую энергию, используется нагревательный кабель. Технология востребована в умном доме. При рассмотрении кабеля учитывается классификация, свойства материала.

Описание

Провод нагревательный — это проводник с высоким сопротивлением, который способен вырабатывать тепло. Элементы используются для обогрева помещения, востребованы на даче, в квартире, в частном доме. Также провод может быть проложен по трубопроводу с целью повышения температуры воды. Внешне материал схож с коаксиальным проводником, служит отличным передатчиком тепловой энергии.

Интересно! Если посмотреть на материал в разрезе, предусмотрены жилы, а также изоляция.

Изоляция

Преимущества и недостатки

Рассматривая нагревательный шнур, стоит выделить основные достоинства:

• безопасность использования,
• разнообразие моделей,
• значительная мощность,
• гибкость материала,
• выгодные цены,
• долгий срок службы.

Минусы:

• значительный диаметр,
• легко повреждается,
• невозможно произвести замену жилы.

Также при монтаже стоит учитывать степень защищённости. Кабель приписывают к электронагревательным приборам, а значит, есть риск получить повреждения от удара электрическим током.

Удар электрическим током

Разновидности и их принцип действия

Нагревательный провод отличается по количеству жил, выделяют такие типы:

• одножильный,
• двухжильный.

Классификация материалов в зависимости от схемы:

• минеральные,
• саморегулирующие,
• зональные.

При рассмотрении типов стоит учитывать параметры, преимущества и недостатки. Принцип действия построен на эффекте Джоуля-Ленца. То есть напряжение преобразуется в тепловую энергию. Однако есть допустимый уровень, поэтому учитывается количество секций.

Секции провода

Одножильный резистивный

Резистивными называют проводники, у которых высокое сопротивление. Встречаются линейные, зональные варианты с одной токопроводящей жилой. Они характеризуются высокой стойкостью, могут применяться для обогрева пола.

Двухжильный резистивный

Резистивный тип считается подходящим для водостока либо кровли. Распространенными считаются линейные модели, которые работают по эффекту Джоуля-Ленца.

Важно! В промышленности провод встречается на предприятиях по изготовлению продуктов питания. Также элементы востребованы при обогреве пола.

Резистивный провод

Зональный

Зональный тип производится с двумя изолированными жилами. Изоляция отличается по классу и защитным свойствам. Если рассматривать структуру, предусмотрены отдельные секции, которые могут называться окнами. Данный вид кабеля не разрешается самостоятельно обрезать, поскольку можно повредить структуру.

Помимо токопроводящих жил изоляции имеется спираль, представленная в виде тонкой проволоки. Чаще всего она изготавливается из стали и необходима для повышения уровня сопротивления. Когда на кабель подаётся напряжение, происходит замыкание в секции, поэтому устройство сравнивается с резисторами.

Зональный тип

Саморегулирующийся

Если взглянуть на конструкцию саморегулирующегося кабеля, практически нет отличий от зонального типа. Однако если разбирать токопроводящие жилы, при размотке видны две спирали, а внутреннее изолирующее покрытие отсутствует.

Секрет кроется в наличии проводящей матрицы. Она служит отличным проводником, выполнена в форме нити. За основу взят полимер, который отдаёт тепловую энергию и влияет на уровень сопротивления.

Саморегулирующий кабель

Особенности монтажа

При монтаже кабеля стоит придерживаться инструкции:

1. замер сопротивления;
2. отметка на полу;
3. закрепление сетки;
4. укладка кабеля;
5. фиксация сетки;
6. крепление монтажной коробки;
7. повторный замер сопротивления;
8. включение терморегулятора;
9. формирование цементной стяжки.

Во время ремонта рассматривают варианты с теплоизоляцией пола и без неё. Обращается внимание на уровень поверхности, стоит использовать монтажную ленту.

Монтажная лента

Основные правила применения

Когда специалист работает с нагревательным кабелем, не стоит пренебрегать правилами:

• учитывать рекомендации производителя;
• допускается к работе только квалифицированный электрик;
• производится расчёт мощности;
• не допускаются механические воздействия;
• нельзя растягивать провод;
• учитывается рабочая температура;
• проводится заземление кабеля;
• нельзя работать при повышенном уровне влажности;
• провод подключается в размотанном состоянии.

Отдельно предъявляются требования касательно подбора терморегулятора. Во время работы потребуется концевая муфта и цементно-песчаная смесь.

Концевая муфта

Лучшие производители нагревательного шнура

Если взглянуть на рынок, встречается продукция таких производителей:

• IN-TERM.
• HEMSTETD.
• FENIX.
• GRAY-HOT.
• ЭКСОН.
• NEXANS.

IN-TERM — это чешский бренд, который выпускает кабели различной мощности (от 172 Вт). Заготовка отличается длиной минимум 8 м. Если взглянуть на ассортиментный ряд, наиболее распространённой считается продукция 550 Вт. Длина заготовки 27 м, то есть оптимальная площадь прогрева — 3.8 квадратных метра.

Бренд IN-TERM

Информация указана, если делается шаг 14 см. Если рассматривать шаг 12 см, то показатель уменьшается до 3.2 квадратных метра.

Также на рынке встречается продукция торговой компании HEMSTETD. Она производит кабеля длиной от 8.9 м. Если рассматривать модели для обогревателей, самый длинный провод имеет длину 197 м. С таким проводом можно обогреть площадь более 24 квадратных метров (это если шаг составляет 12.5 см).

На каждый квадратный метр по данным производителя затрачивается мощность 140 Вт. При выборе кабеля 197 м с шагом 10 см разрешается греть площадь 119.7 квадратных метров. Общая мощность заготовки для водопровода составляет 3350 Вт. Чехи предлагают рассмотреть продукцию FENIX. Распространенными считаются провода серии ADSV.

Провода серии ADSV

Минимальная длина заготовок — 8.5 м при мощности 162 Вт. Если прокладывать провод шагом 14 см, он прогреет в мороз площадь помещения 12 квадратных метров. Двухжильный экранированный кабель для коммуникаций может иметь длину  максимум 149 м с общей мощностью 2600 Вт. Если прокладывать его с шагом 10 см, материал сможет прогреть при замерзании помещение общей площадью 15 квадратных метров.

Интересно! Потребители также не исключают из списка продукцию GRAY-HOT, которая производится на территории Украины. Компания выпускает двухжильные нагревательные кабели.

Минимальная мощность заготовки для трубы — 92 Вт. Речь идет о проводе длиной 6 м, и если его укладывать с шагом 10 см, можно прогреть площадь 0.6 квадратных метров. Производитель предлагает рассмотреть изделие номинальной мощностью 1929 Вт. Заготовка имеет длину 128 м, если укладывать её с шагом 10 см, легко прогреть комнату общей площадью до 13 квадратных метров.

Для разнообразия стоит рассмотреть продукцию сильного бренда NEXANS. Она родом из Норвегии, производятся заготовки различной мощности. Если смотреть на небольшие товары, у них мощность стартует от 300 Вт. Кабель длиною 17.6 погонных метров способен прогреть площадь 2.2 квадратных метра. Производитель предоставляет проводку мощностью максимум 3100 Вт.

Провода данной серии имеют длину 185 м, рассчитаны на квадратуру 23.2 квадратных метра. Отдельно предлагается рассмотреть двухжильный экранированный провод более высокой мощности.

Если говорить о немецком качестве, стоит упомянуть про бренд SHTOLLER. Производитель принял решение выпускать только двухжильные экранированные провода мощностью от 200 кВт. Максимальный показатель данной серии — 3000 Вт. Заготовка имеет длину 150 м. Товар рассчитан для квадратуры 18.7 квадратных метра.

Выше описаны понятие и свойства обогревательного кабеля. При подборе материала стоит учитывать преимущества, недостатки провода. Также предусмотрены разновидности моделей, плюс учитывается разнообразие производителей.

Греющий кабель для обогрева труб водопровода

Греющий кабель применяется для предотвращения замерзания воды в трубе, делается это путем нагревания.

Разберем какие бывают греющие кабели и что за механизм находится в основе их работы. Греющий кабель бывает резистивный и саморегулирующейся. Резистивный опять же бывает разных видов: одножильный и двужильный, а также еще один подвид – зонально-резистивный.

 

 

Слева резистивный, справа саморегулирующий греющий кабель.

Резистивный греющий кабель для водопровода

Резистивный кабель от слова резистивность, что означает сопротивляемость. Принцип его работы очень прост: внутри этого кабеля жила из сплава с большим сопротивлением. Когда по нему проходит ток, кабель выделяет тепло. Соответственно если жила одна, то к источнику питания необходимо подсоединить оба противоположных конца, то есть проложить кабель вдоль точки обогрева и вернуть второй конец к розетке (замкнуть “петлю”). На двужильный же кабель на конце просто устанавливается или уже установлена производителем концевая заделка.

Чтобы “не перестараться” с обогревом с резистивными кабелями обязательно устанавливать терморегулятор! Терморегулятор ограничивает температуру нагрева и не даст перегореть кабелю или расплавить трубу, также с помощью него можно настроить температуру включения.

На схеме подключение резистивного кабеля одножильного (слева) и двужильного (справа)…

К основным преимуществам резистивного греющего кабеля относится невысокая стоимость и высокое удельное тепловыделение.

Конструктив резистивных проводников не позволяет резать кабель на участки нужной длины. Также запрещается укладывать витки кабеля с пересечением или даже близко друг к другу, так как возможно произойдет перегрев металлических сердечников и выход изделия из строя.

Зонально-резистивный греющий кабель

Также его называют – секционный резистивный кабель. В этом кабеле проложена нагревательная спираль, в которой через равные промежутки есть контакт с токоведущими жилами, благодаря этому формируются зоны тепловыделения соединенные параллельно. Соответственно данный тип кабеля можно резать на куски необходимой длины, но только кратно этому промежутку! Кратность зависит от производителя, может быть и 1 метр и 10…

Схема секционно-резистивного нагревательного кабеля «RIM»

Саморегулирующий греющий кабель для водопровода

Саморегулирующийся кабель имеет следующий принцип работы: замкнутого контура (“петли”) как такового там нет, но между двух жил имеется сложный полимер, который при остывании образует мосты проводимости, то есть именно в точке охлаждения замыкается “петля”. Соответственно начинает “течь” ток и разогреваться жилы (и первая, и вторая), то есть по всей длине кабеля будет разная температура.

К достоинствам саморегулирующегося нагревательного кабеля относится надежность в эксплуатации, регулировка мощности на отдельных участках кабеля, возможность отрезать куски необходимой длины.

При использовании самрегов термостаты уже не нужны, из названия следует, что температуру регулирует сам кабель, перегрева не произойдет!

Различия греющих кабелей одного типа

Греющие кабели отличаются оболочками. Соответственно, те которые можно монтировать внутрь трубы с питьевой водой должны иметь специальную пищевую наружную оболочку, а для внутреннего обогрева канализации у кабеля должна быть химически стойкая внешняя оболочка. Экранированные или нет, экран – это заземление. Отличаются также и размерами, для внутреннего использования кабеля изготавливаются меньшего сечения – для удобства протаскивания и, чтобы занимать меньше пространства внутри трубы.

Как подобрать греющий кабель по мощности

По мощности кабели отличаются, начинаются они с 10 ватт. Точный расчет мощности кабеля включает в себя: температуру воды, теплопотери трубы и термоизоляцию трубы, но слишком утомителен и сложен для обычных граждан, поэтому, чтобы облегчить выбор опытным путем выведены следующие усредненные рекомендации для обогрева труб диаметром:

• до 40 мм: 16 Ватт на метр;
• от 40 до 60 мм: 24 Ватт на метр;
• свыше 60 мм:  30 Ватт на метр;
• свыше 100 мм: 40 Ватт на метр;
• внутри труб до 40 мм достаточно будет 10 Ватт на метр.

Все рекомендации предоставлены учитываю теплоизоляцию труб, которую желательно предусмотреть, чтобы не греть воздух.

Сколько потребляет греющий кабель электричества

Резистивный греющий кабель потребляет постоянное количество электроэнергии, соответственно посчитать сколько именно в час – можно просто, перемножив паспортное значение мощности в Вт/м на количество метров. В случае с саморегулирующим кабелем многое зависит от температуры воздуха и теплоизоляции, как правило, если она имеется (хоть какая), то можно снижать теоретическое потребление самрега от номинальных паспортных значений приблизительно в два раза.

Температура нагрева греющего кабеля

Саморегулирующийся греющий кабель нагревается до температуры в зависимости от его исполнения и вне зависимости от его мощности:

• Низкотемпературные – до +65 ºС;
• Среднетемпературные – до +120 ºС;
• Высокотемпературные – до +240 ºС.

Температура нагрева резистивных кабелей зависит от мощности и от производителя.

Температура нагрева греющих кабелей секционно-резистивного типа фирмы «RIM».

Обязательна ли теплоизоляция

Независимо от типа, способа монтажа греющего кабеля и температур по вашему региону на трубопровод следует смонтировать теплоизоляцию. Иначе на обогрев будет расходоваться больше количества энергии. В случае невозможности теплоизоляции труб с ограниченным доступом, кабель необходимо выбирать большей мощности, чем в указанных выше рекомендациях.

Причины поломки греющих кабелей

Если не брать в расчет брак при производстве некачественных кабелей, то к основным причинам выхода из строя можно отнести:

1. Низкое напряжение в сети. Кабелю нужно паспортное значение напряжения, если у вас по факту оно сильно меньше, его может не хватить для обогрева;
2. Саморегулирующиеся кабеля выходят из строя от частых включений/выключений. Количество зависит от производителя, однако все равно желательно держать этот тип кабеля постоянно включенным на период необходимого обогрева;
3. Некачественное сращивание с питающим кабелем;
4. Неправильная концевая заделка.

Концевая заделка

Концевая заделка выполняется для того, чтобы не было короткого замыкания между жилами. Подробная инструкция на схеме ниже. Кабель отрезается ступенькой (шаг 2), чтобы концы дальше развести друг от друга (доп. защита), также нужно добиться полной герметичности, в случае использования кабеля в контакте с водой, например внутри трубы.

На изображении представлена инструкция по выполнению концевой заделки секционно-резистивного нагревательного кабеля «RIM». Если у вас не секционный кабель, то и “точек контакта” в кабеле нет, соответственно шаг № 1 исключается.

Как подключить греющий кабель

Для подключения греющего кабеля необходимо произвести изоляцию оголенных концов кабеля, смонтировав на один конец концевую заделку, а на другой монтажный вывод. Монтажный вывод соединить с питающем кабелем на конце которого есть вилка для подключения в сеть. Используются для этого готовые комплекты термоусадочных трубок (обжимные муфты) для подключения греющего кабеля. Наглядная схема подключения саморегулирующего греющего кабеля к сети на видео ниже.

Подключение резистивного греющего кабеля к сети происходит через терморегулятор, схема ниже.

Схема подключения резистивного греющего кабеля через терморегулятор

Как проверить греющий кабель

Проверить греющий кабель на целостность можно мультиметром, для этого переводим устройство в режим измерения сопротивления (см. картинку ниже) и подсоединяем щупы к жилам:

1. Чтобы проверить повреждение (не закоротились ли между собой жилы), подсоединяем один щуп к первой жиле, второй ко второй. Если показывает 0 (нуль) и зазвучал сигнал, то есть КЗ – кабель поврежден.
2. Если хотим проверить целостность жилы по всей длине (нет ли разрыва), то подсоединяем щупы к двум разным концам одной жилы, в этом случае должно показать короткое (КЗ), то есть нуль и звуковой сигнал – это норма, кабель целостный.

   Режим проверки сопротивления греющего кабеля на целостность мультиметром.

Проверка мультиметром покажет только уже существующее замыкание, чтобы проверить потенциальное повреждение изоляции (еще не критическое) необходимо проверить сопротивление изоляции между токопроводящими жилами и землей (металлическая оплетка), используя мегомметр 2500 В постоянного тока (мин. 500В). Присоединить отрицательный (-) вывод к металлической оплетке греющего кабеля, а положительный (+) вывод – к токоподводящим жилам греющего кабеля. Какой бы ни была длина кабеля, минимальное сопротивление изоляции должно составлять 10 мега Ом.

Сопротивления изоляции необходимо проводить на трёх уровнях напряжения: 500, 1000 и 2500 В постоянного тока. Проверка сопротивления изоляции только 500 и 1000 В может не выявить серьезных повреждений.

Также до начала монтажа рекомендуется подключить греющий кабель к сети и проверить его на качество нагрева. Проверка кабеля должна быть проведена до монтажа, но после того, как будет выполнена изоляция концевой заделки.

 

Монтаж греющего кабеля на трубу снаружи

Среди способов монтажа греющих кабелей снаружи трубы существует линейная прокладка (при этом можно проложить несколько кабелей) и намотка по спирали. Последняя используется на трубах большого диаметра, когда линейная мощность, получаемая при прямой укладке, является недостаточной, или в случае, когда требуется равномерный нагрев.

Чем фиксировать нагревающий кабель:

• алюминиевая клейкая лента
• пластиковые хомуты-стяжки
• стеклотканевый скотч

Основное правило монтажа – не допускайте пересечения нагревательных кабелей.

Не обязательно полностью закрывать нагревательный элемент алюминиевой клейкой лентой, но это рекомендуется, так как  будет улучшена теплоотдача за счет более плотного прилегания греющего кабеля и трубопровода.

Это исключает риск получения ожогов от нагревательного кабеля. Этот тип монтажа настоятельно рекомендуется на фланцах, клапанах, точках разбора. Для закрепления на крышах или на поверхности, где нельзя использовать крепёж, Тэн монтируется

После фиксации кабеля на трубу необходимо надеть кожух теплоизоляционный и желательно проклеить стыки теплоизоляции алюминиевым скотчем.

Монтаж греющего кабеля внутри трубы

Монтаж греющего кабеля внутри трубы водопровода в целом сложностей не доставляет. Необходимо приобрести специальный сальник (муфта), который обеспечивает герметичность ввода кабеля. И подобрать тройник, в который будет присоединяться греющий кабель через сальник. На видео ниже все предельно понятно.

Главное стараться избегать прямых и острых углов при укладке кабеля во внутрь трубы, чтобы не повредить целостность кабеля. И выбирайте качественный кабель и сальники.

 

Читайте также:

Как работают саморегулирующиеся нагревательные кабели?

Саморегулирующиеся нагревательные кабели обеспечивают защиту от прорыва водопроводных труб, замерзания водосточных желобов, обледенелых или заснеженных пандусов, лестниц и пешеходных дорожек. Использование этих систем обеспечивает надежное и долгосрочное решение дорогостоящих повреждений или нарушений в работе. Но как они работают?

Когда вам нужны саморегулирующиеся нагревательные кабели?

Несмотря на то, что теплоизоляция эффективно противостоит обледенению, сама по себе теплоизоляция не может обеспечить полную защиту трубопровода от повреждения морозом.И трубы — не единственное, что нужно защищать зимой, так как мороз также может повлиять на водостоки и канализацию. Существуют альтернативные системы, но многие из них не предлагают энергоэффективных вариантов и требуют постоянного обслуживания.

Тем не менее, саморегулирующаяся система защищает здания от повреждения морозом, предлагая множество других преимуществ.

Как работают саморегулирующиеся нагревательные кабели?

Саморегулирующиеся системы работают по:

• Крепление нагревательного кабеля по прямой линии под изоляцией на трубе.
• Использование мощности нагрева в зависимости от температуры окружающей среды для поддержания температуры выше точки замерзания.
• При изменении температуры окружающей среды разница с температурой выдержки, тепловым потоком и потреблением энергии соответственно уменьшаются.

Это делает саморегулирующиеся системы энергоэффективными, поскольку они включаются только при понижении температуры.

Почему вы должны рассмотреть саморегулирующиеся системы?

Зимой лед может стать причиной многих опасных ситуаций в зданиях.

• Было много случаев, когда сосульки падали из желобов, причиняя серьезные травмы людям внизу.
• Если днем ​​температура поднимется, талая вода не сможет стекать по канализации и будет разливаться по дворам и дорожкам. Когда он снова замерзает ночью, он может создать опасную ледяную поверхность.
• Лед может повредить желоба и водостоки. Неисправная водосточная система представляет опасность для самого здания, особенно для крыши и фасада.

Саморегулирующиеся нагревательные кабели очень эффективны для защиты трубопроводов от повреждения морозом, оставаясь при этом безопасным вариантом. Технология предназначена для различных применений, в том числе внутри домов и зданий.

Сложите все это вместе, и станет ясно, что повреждения зданий и инженерных коммуникаций от мороза можно избежать, а эксплуатационные расходы снизить благодаря функциональности и универсальности систем защиты от замерзания.

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше о том, как работает технология саморегулирующегося электрообогрева:  

 

 

курсов PDH онлайн.PDH для профессиональных инженеров. ПДХ Инжиниринг.

«Мне нравится широта ваших курсов HVAC; не только экологичность или энергосбережение

курсы.»

 

 

Рассел Бейли, ЧП

Нью-Йорк

«Это укрепило мои текущие знания и научило меня еще нескольким новым вещам

для раскрытия мне новых источников

информации. »

 

Стивен Дедак, ЧП

Нью-Джерси

«Материал был очень информативным и организованным. Я многому научился, и они были

очень быстро отвечают на вопросы.

Это было на высшем уровне. Буду использовать

еще раз. Спасибо.»

Блэр Хейворд, ЧП

Альберта, Канада

«Легкий в использовании веб-сайт.Хорошо организовано. Я действительно воспользуюсь вашими услугами снова.

Я передам вашу компанию

имя другим на работе.»

 

Рой Пфлейдерер, ЧП

Нью-Йорк

«Справочный материал был превосходным, и курс был очень информативным, тем более что я думал, что уже знаком

с реквизитами Канзас

Авария в городе Хаятт.»

Майкл Морган, ЧП

Техас

«Мне очень нравится ваша бизнес-модель. Мне нравится возможность просмотреть текст перед покупкой. Я нашел класс

информативный и полезный

на моей работе.»

Уильям Сенкевич, Ч.Е.

Флорида

«У вас отличный выбор курсов и очень информативные статьи.Вы

— лучшее, что я нашел.»

 

 

Рассел Смит, ЧП

Пенсильвания

«Я считаю, что такой подход позволяет работающему инженеру легко зарабатывать PDH, предоставляя время для проверки

материал.»

 

Хесус Сьерра, ЧП

Калифорния

«Спасибо, что разрешили мне просмотреть неправильные ответы.На самом деле

человек узнает больше

от сбоев.»

 

Джон Скондрас, ЧП

Пенсильвания

«Курс был хорошо составлен, и использование тематических исследований является эффективным

способ обучения. »

 

 

Джек Лундберг, ЧП

Висконсин

«Я очень впечатлен тем, как вы представляете курсы; т.э., что позволяет

студент для ознакомления с курсом

материал до оплаты и

получение викторины.»

Арвин Свангер, ЧП

Вирджиния

«Спасибо, что предлагаете все эти замечательные курсы. Я, конечно, выучил и

очень понравилось.»

 

 

Мехди Рахими, ЧП

Нью-Йорк

«Я очень доволен предлагаемыми курсами, качеством материала и простотой поиска и

подключение к Интернету

курсы.»

Уильям Валериоти, ЧП

Техас

«Этот материал в значительной степени оправдал мои ожидания. Курс был легким для понимания. Фотографии в основном давали хорошее представление о

обсуждаемые темы.»

 

Майкл Райан, ЧП

Пенсильвания

«Именно то, что я искал. Нужен 1 балл по этике, и я нашел его здесь.»

 

 

 

Джеральд Нотт, ЧП

Нью-Джерси

«Это был мой первый онлайн-опыт получения необходимых кредитов PDH. Это был

информативно, выгодно и экономично.

Очень рекомендую

всем инженерам.»

Джеймс Шурелл, ЧП

Огайо

«Я ценю, что вопросы «реального мира» и имеют отношение к моей практике, и

не основано на каком-то непонятном разделе

законов, которые не применяются

— «обычная» практика.»

Марк Каноник, ЧП

Нью-Йорк

«Отличный опыт! Я многому научился, чтобы использовать его в своем медицинском устройстве

организация. »

 

 

Иван Харлан, ЧП

Теннесси

«Материал курса имеет хорошее содержание, не слишком математический, с хорошим акцентом на практическое применение технологии.»

 

 

Юджин Бойл, П.Е.

Калифорния

«Это был очень приятный опыт. Тема была интересной и хорошо представлена,

а онлайн формат был очень

доступный и простой

использование. Большое спасибо.»

Патрисия Адамс, ЧП

Канзас

«Отличный способ добиться соответствия непрерывному обучению PE в рамках временных ограничений лицензиата.»

 

 

Джозеф Фриссора, ЧП

Нью-Джерси

«Должен признаться, я действительно многому научился. Распечатанная викторина помогает во время

просмотр текстового материала. я

также оценил просмотр

предоставлены фактические случаи.»

Жаклин Брукс, ЧП

Флорида

«Документ Общие ошибки ADA в проектировании помещений очень полезен.

тест действительно требовал исследования в

документ но ответы были

легко доступен.»

Гарольд Катлер, ЧП

Массачусетс

«Это было эффективное использование моего времени. Спасибо за разнообразие выбора

в дорожной технике, который мне нужен

для выполнения требований

Сертификация PTOE.»

Джозеф Гилрой, ЧП

Иллинойс

«Очень удобный и доступный способ заработать CEU для выполнения моих требований в штате Делавэр.»

 

 

Ричард Роадс, ЧП

Мэриленд

«Узнал много нового о защитном заземлении. До сих пор все курсы, которые я проходил, были отличными.

Надеюсь увидеть больше 40%

курсы со скидкой.»

 

Кристина Николас, ЧП

Нью-Йорк

«Только что сдал экзамен по радиологическим стандартам и с нетерпением жду дополнительных

курсы. Процесс прост, и

намного эффективнее, чем

необходимость путешествовать.»

Деннис Мейер, ЧП

Айдахо

«Услуги, предоставляемые CEDengineering, очень полезны для профессионалов

Инженеры для получения блоков PDH

в любое время.Очень удобно.»

 

Пол Абелла, ЧП

Аризона

«Пока все было отлично! Поскольку я постоянно работаю матерью двоих детей, у меня не так много

пора искать куда

получить мои кредиты от. »

 

Кристен Фаррелл, ЧП

Висконсин

«Это было очень информативно и поучительно.Легко для понимания с иллюстрациями

и графики; определенно получается

проще  впитать все

теории.»

Виктор Окампо, инженер.

Альберта, Канада

«Хороший обзор принципов полупроводников. Мне понравилось проходить курс по номеру

.

мой собственный темп во время моего утра

на метро

на работу.»

Клиффорд Гринблатт, ЧП

Мэриленд

«Просто найти интересные курсы, скачать документы и получить

викторина. Я бы очень рекомендую

вам в любой PE нуждающийся

Единицы CE. »

Марк Хардкасл, ЧП

Миссури

«Очень хороший выбор тем во многих областях техники.»

 

 

 

Рэндалл Дрейлинг, ЧП

Миссури

«Я заново узнал то, что забыл. Я также рад принести пользу в финансовом плане

от ваш рекламный адрес электронной почты который

сниженная цена

на 40%.»

Конрадо Касем, П.Е.

Теннесси

«Отличный курс по разумной цене. Буду пользоваться вашими услугами в будущем.»

 

 

 

Чарльз Флейшер, ЧП

Нью-Йорк

«Это был хороший тест, и я фактически проверил, что я прочитал профессиональную этику

Коды

и Нью-Мексико

правила. »

 

Брун Гильберт, П.Е.

Калифорния

«Мне очень понравились занятия. Они стоили времени и усилий.»

 

 

 

Дэвид Рейнольдс, ЧП

Канзас

«Очень доволен качеством тестовых документов. Буду использовать CEDengineerng

при необходимости дополнительного

Сертификация

.»

 

Томас Каппеллин, П.Е.

Иллинойс

«У меня истек срок действия курса, но вы все равно выполнили обязательство и дали

мне то, за что я заплатил — много

спасибо!»

 

Джефф Ханслик, ЧП

Оклахома

«CEDengineering предлагает удобные, экономичные и актуальные курсы

для инженера.»

 

 

Майк Зайдл, П. Е.

Небраска

«Курс был по разумной цене, а материал был кратким и

хорошо организовано.»

 

 

Глен Шварц, ЧП

Нью-Джерси

«Вопросы соответствовали урокам, а материал урока

хороший справочный материал

для дизайна под дерево.»

 

Брайан Адамс, П.Е.

Миннесота

«Отлично, удалось получить полезную информацию с помощью простого телефонного звонка.»

 

 

 

Роберт Велнер, ЧП

Нью-Йорк

«У меня был большой опыт прохождения программы «Строительство прибрежных зон — Проектирование»

Корпус Курс и

очень рекомендую.»

 

Денис Солано, ЧП

Флорида

«Очень понятный, хорошо организованный веб-сайт. Материалы курса этики штата Нью-Джерси очень понравились

прекрасно приготовлено.»

 

 

Юджин Брекбилл, ЧП

Коннектикут

«Очень хороший опыт. Мне нравится возможность скачивать учебные материалы на

обзор где угодно и

когда угодно.»

 

Тим Чиддикс, ЧП

Колорадо

«Отлично! Поддерживайте широкий выбор тем на выбор.»

 

 

 

Уильям Бараттино, ЧП

Вирджиния

«Процесс прямой, никакой чепухи. Хороший опыт.»

 

 

 

Тайрон Бааш, П.Е.

Иллинойс

«Вопросы на экзамене были пробными и демонстрировали понимание

материала. Тщательный

и полный. »

 

Майкл Тобин, ЧП

Аризона

«Это мой второй курс, и мне понравилось то, что курс предложил мне, что

поможет в моей линии

работы.»

 

Рики Хефлин, ЧП

Оклахома

«Очень быстрая и простая навигация. Я определенно воспользуюсь этим сайтом снова.»

 

 

 

Анджела Уотсон, ЧП

Монтана

«Прост в исполнении. Нет путаницы при подходе к сдаче теста или записи сертификата.»

 

 

 

Кеннет Пейдж, П.Е.

Мэриленд

«Это был отличный источник информации о нагреве воды с помощью солнечной энергии. Информативный

и отличное освежение.»

 

 

Луан Мане, ЧП

Коннетикут

«Мне нравится подход к подписке и возможности читать материалы в автономном режиме, а затем

вернись, чтобы пройти тест. »

 

 

Алекс Млсна, П.Е.

Индиана

«Я оценил количество информации, предоставленной для класса. Я знаю

это вся информация, которую я могу

использование в реальных жизненных ситуациях.»

 

Натали Дерингер, ЧП

Южная Дакота

«Материалы обзора и образец теста были достаточно подробными, чтобы я мог

успешно завершено

курс.»

 

Ира Бродская, ЧП

Нью-Джерси

«Веб-сайт прост в использовании, вы можете скачать материал для изучения, а затем вернуться

и пройди тест. Очень

удобный а на моем

собственное расписание.»

Майкл Гладд, ЧП

Грузия

«Спасибо за хорошие курсы на протяжении многих лет. »

 

 

 

Деннис Фундзак, ЧП

Огайо

«Очень легко зарегистрироваться, получить доступ к курсу, пройти тест и распечатать PDH

сертификат

. Спасибо за создание

процесс простой.»

 

Фред Шайбе, ЧП

Висконсин

«Положительный опыт.Быстро нашел подходящий мне курс и закончил

PDH за один час в

один час.»

 

Стив Торкилдсон, ЧП

Южная Каролина

«Мне понравилась возможность загрузки документов для ознакомления с содержанием

и пригодность до

наличие для оплаты

материал .»

Ричард Ваймеленберг, ЧП

Мэриленд

«Это хорошее пособие по ЭЭ для инженеров, не являющихся электриками. »

 

 

 

Дуглас Стаффорд, ЧП

Техас

«Всегда есть место для улучшения, но я ничего не могу придумать в вашем

процесс, которому требуется

улучшение.»

 

Томас Сталкап, ЧП

Арканзас

«Мне очень нравится удобство прохождения викторины онлайн и получения немедленного

Сертификат

.»

 

 

Марлен Делани, ЧП

Иллинойс

«Обучающие модули CEDengineering — очень удобный способ доступа к информации по

многие различные технические области снаружи

по собственной специализации без

необходимость путешествовать.»

Гектор Герреро, ЧП

Грузия

Принцип работы нагревательного кабеля — Знания

— 20 июля 2020 г. —

Принцип работы нагревательного кабеля:

Внутренний сердечник нагревательного кабеля состоит из холодной и горячей проволоки, а внешняя часть состоит из изолирующего слоя, заземляющего слоя, экранирующего слоя и внешней оболочки. После подачи питания на нагревательный кабель горячая проволока выделяет тепло и работает при температуре от 40 до 60°C и заглубляется в слой наполнителя.Нагревательный кабель передает тепловую энергию теплопринимающему телу за счет теплопроводности (конвекции) и дальнего инфракрасного излучения с длиной волны 8-13 мкм.

Состав и принцип действия греющего кабеля системы лучистого отопления:

Линия электроснабжения → трансформатор → низковольтное распределительное устройство → бытовой счетчик электроэнергии → термостат → греющий кабель → излучающий тепло в помещение через этаж

а. Использование электричества в качестве энергии

b. Используйте нагревательный кабель в качестве нагревательного элемента

c. Механизм теплопроводности нагревательного кабеля

(1) Греющий кабель выделяет тепло после подачи питания. Его температура составляет от 40 ℃ до 60 ℃. За счет контактной проводимости он нагревает окружающий цементный слой, а затем передает его на пол или плитку, а затем за счет конвекции нагревает воздух для проведения тепла. На его долю приходится 50% тепла, выделяемого нагревательным кабелем.

(2) Вторая часть заключается в том, что после включения нагревательного кабеля он будет производить наиболее подходящие 7-10 микрон дальние инфракрасные лучи для человеческого тела и излучать их в тело человека и в космос.На эту часть тепла также приходится 50 % тепловыделения, а эффективность нагрева греющего кабеля близка к 100 %.

После включения нагревательного кабеля нагревательная проволока из никелевого сплава внутри вырабатывает тепло и работает при низкой температуре 40-60 ℃. Нагревательный кабель, заглубленный в слой наполнителя, передает тепловую энергию за счет теплопроводности (конвекции) и излучает 8-13 мкм Дальнее инфракрасное излучение передается нагреваемому телу.

Обогрев электрообогрева — InstrumentationTools

Электрическое электрообогрев, или, как его часто называют, электрообогрев, относится к процессу поддержания или повышения температуры измерительных импульсных линий, труб и даже сосудов с помощью специально разработанных кабелей.

Говоря простым языком, применение компенсирующего источника тепла.

Электрообогрев

Кредиты изображений: Услуги TSI

Электронагрев широко используется. При выборе нагревательных элементов следует соблюдать осторожность, чтобы убедиться, что они не являются потенциальными источниками воспламенения. Доступны несколько типов кабеля (например, с минеральной изоляцией и саморегулирующийся).

Фитинги, реле и термостаты должны соответствовать классу зон.Руководство по выполнению этих требований приведено в статье 500 NFPA 70. Также необходимо соблюдать местные нормы.

Электрообогрев обычно рассматривается в следующих случаях:

• При опасности замерзания труб. В холодную погоду это особенно распространено в тупиковых участках или когда поток жидкости, подверженной замерзанию, в трубопроводе мал или отсутствует. Трубы и импульсные линии, которые замерзают, могут разорваться, поэтому это можно предотвратить.
• Для поддержания температуры жидкостной системы.Электрообогрев часто используется в системах горячего водоснабжения.
• Для поддержания температуры процесса для бесперебойной и эффективной работы технологических установок и оборудования. Например, тяжелые или парафинистые масла лучше текут при более высоких температурах, поэтому на этих линиях часто используется электронагрев.

При проектировании и установке электрического обогрева необходимо учитывать несколько соображений, чтобы гарантировать, что система обогрева будет работать должным образом во время запуска и дальнейшей эксплуатации установки.Датчик термостата должен быть правильно расположен и настроен на правильную температуру. Термостат должен быть установлен таким образом, чтобы его настройку можно было проверить на установленном термостате. Требуется средство индикации того, что кабель функционирует должным образом.

Каждая труба, сосуд и импульсная линия подвержены потерям тепла, когда их температура превышает температуру окружающей среды. Скорость потери тепла можно замедлить с помощью теплоизоляции, но это не устраняет ее. Электрообогрев заменяет часть или все тепло, теряемое с поверхности.Количество заменяемого тепла зависит от того, что должно быть достигнуто, то есть предотвращения замерзания или поддержания температуры.

Управление подачей тепла может осуществляться с помощью простого двухпозиционного термостата, напр. термостат, включающий электрообогрев, когда температура падает ниже заданного значения, и обесточивающийся, когда температура на пару градусов превышает заданное значение, или все более распространенное управление обеспечивается микропроцессорными системами управления и контроля – автономными или встроенными в систему. система управления заводом.

Доступны три типа кабелей электрообогрева:

1. кабели постоянной мощности,
Кабели постоянной мощности
2. и
3. саморегулирующиеся кабели.

Каждый тип греющего кабеля работает по-своему, и выбор кабеля зависит от предполагаемого применения.

Трассировка кабеля постоянной мощности

Кабель обогрева постоянной мощности, иногда называемый кабелем последовательного сопротивления, состоит из провода с высоким сопротивлением, который обычно изолирован и заключен в защитную оболочку.При питании от рабочего напряжения тепловая энергия вырабатывается за счет сопротивления провода.

Преимущества нагревательных кабелей постоянной мощности:

Преимущество нагревательного кабеля постоянной мощности заключается в том, что он, как правило, недорог и способен выдерживать очень высокие температуры (особенно кабели с минеральной изоляцией) для длинных линий.

Кабели с минеральной изоляцией

также подходят для поддержания более низких температур в линиях, которые могут сильно нагреваться, например, в высокотемпературных паропроводах.

Недостатки греющих кабелей постоянной мощности включают:

Они поставляются определенной длины и не могут быть укорочены в полевых условиях,

Обрыв или выход из строя в любом месте кабеля постоянного питания приведет к выходу из строя всего кабеля,

При установке необходимо соблюдать осторожность, чтобы кабель не перекрещивался, так как это может привести к перегреву кабеля и возможному перегоранию.

Трассировка кабеля постоянной мощности

Кабель постоянной мощности состоит из нескольких зон постоянной электрической мощности, образованных путем намотки тонкого нагревательного элемента вокруг двух изолированных параллельных шинных проводов.

В изоляции на противоположных сторонах проводников делается надрез, затем создается небольшой нагревательный контур путем приплавления нагревательного элемента к оголенному проводнику, и это повторяется по всему кабелю, образуя зоны питания. Затем имеется внутренняя оболочка, которая отделяет провода шины от заземляющей оплетки.

Преимущества греющих кабелей постоянной мощности:

Основным преимуществом греющего кабеля постоянной мощности является то, что этот кабель может быть обрезан на нужную длину в полевых условиях благодаря параллельной схеме.Еще одним преимуществом является то, что нагревательные ленты постоянной мощности можно соединять с помощью соединительного комплекта или соединительной коробки для обогрева.

Недостатки греющих кабелей постоянной мощности включают:

Как и в случае с кабелями постоянной мощности, кабели постоянной мощности не должны пересекаться друг с другом, так как это может привести к их перегреву и возможному перегоранию.

Кабель постоянной мощности

всегда устанавливается с термостатом для контроля выходной мощности кабеля, что делает его очень надежным источником тепла.

Саморегулирующийся кабельный канал

Саморегулирующийся нагревательный кабель чаще всего называют лентой, а не кабелем, т.е. саморегулирующейся лентой, или даже саморегулирующейся лентой. Саморегулирующаяся лента регулирует тепловую мощность в зависимости от потерь тепла из трубопровода, изменяя его проводимость. Когда температура трубы падает, электропроводность полупроводящего полимерного сердечника увеличивается, что приводит к увеличению производительности ленты. По мере повышения температуры трубы проводимость уменьшается, а производительность уменьшается.

В саморегулирующейся ленте используются два параллельных провода шины, которые передают электричество, но не выделяют значительного тепла. Они заключены в полупроводящий полимер. Этот полимер насыщен углеродом; поскольку полимерный элемент нагревается, он пропускает меньше тока. Кабели изготавливаются, а затем облучаются, и, варьируя как содержание углерода, так и дозировку, можно производить разные ленты с разными выходными характеристиками.

Преимущества саморегулирующейся нагревательной ленты:

Можно обрезать в полевых условиях,

Он более энергоэффективен, так как может снижать мощность при более высоких температурах

Он не может перегреться, поэтому не сгорит, если его случайно пересечут во время установки.Это делает их привлекательными для использования в потенциально опасных зонах.

Саморегулирующаяся лента имеет некоторые недостатки, в том числе:

Не так надежен, как последовательные кабели или кабели постоянной мощности,

Лента имеет определенную максимальную температуру воздействия, и если она подвергается воздействию температур выше этой, лента может быть повреждена без возможности восстановления.

Он подвержен высоким пусковым токам при запуске, поэтому требуется контактор с более высоким номиналом по сравнению с другими греющими кабелями.

Кредиты изображений: Процесс нагрева

 

Хотите добавить дополнительные баллы? Поделитесь с нами через раздел комментариев ниже.

Автор: Калпит Патель

Читать далее:

Принцип нагрева греющего кабеля — Знание

Принцип нагрева греющего кабеля

1. Принцип нагрева греющего кабеля

Внутренний сердечник нагревательного кабеля состоит из холодной и горячей проволоки, а снаружи состоит из изоляционного слоя, заземляющего слоя, экранирующего слоя и внешней оболочки.Он выполнен в виде тросовой конструкции. Он использует электричество в качестве энергии и использует резистивный провод из сплава для подачи питания и нагрева. Работайте между температурами для достижения эффекта нагрева или сохранения тепла. Как правило, есть однопроводные и двухпроводные точки, и диапазон мощности каждой линии составляет 10–20 Вт на метр.

2. Базовая конструкция

　　 В настоящее время распространенные на рынке нагревательные кабели для отопления помещений делятся на одножильные и двухжильные кабели в зависимости от количества нагревательных жил.Внутри одножильного кабеля имеется только одна нагревательная жила, а сам кабель не образует петли. При подключении оба конца кабеля должны быть подключены к источнику питания. Однако внутри двужильного кабеля есть две жилы, и кабель образует собственную петлю. На конце кабеля нагревательная жила загибается назад. При проводке подключается только клемма кабеля.

3. Состав нагревательного кабеля для системы напольного отопления

　　 Система нагревательного кабеля состоит из нагревательного кабеля и термостата.Греющий кабель укладывается на землю, а термостат устанавливается на стену. Когда температура окружающей среды в помещении или температура земли ниже температуры, установленной термостатом, термостат включается, и нагревательный кабель начинает нагреваться после подачи питания. Излучаемое тепло поглощается покрытым цементным слоем, после чего воздух в помещении равномерно нагревается, а часть тепла непосредственно выделяется в помещение в виде дальнего инфракрасного излучения. Этот тип системы отопления использует весь пол в качестве радиатора.Температура в помещении низкая в верхнем слое и высокая в нижнем, что дает вам ощущение тепла ног и прохлады, заставляя вас чувствовать себя комфортно и естественно.

4. Дефекты нагревательного кабеля

　　 Требования к конфигурации мощности высоки, а конденсаторы имеют более высокие требования при использовании на большой площади. Напряжение внутри кабеля 220В. Как только провод состарится и треснет, легко вызвать опасность поражения электрическим током. Кабельная линия требует 3-4 см для слоя цемента, что влияет на высоту слоя, увеличивает потери тепла, а эффект теплопроводности медленный.Мощность высокая, энергопотребление высокое. Если не обращать на это внимания, цена будет высокой. Конструкция требует высокой точности, и требования к установке также высоки.

5. Цена нагревательного кабеля и потребляемая мощность

　　Стоимость нагревательного кабеля зависит от многих факторов, таких как изоляция помещения, высота пола, размер двери и окна, особые требования заказчика и т. д., рассчитать тепловую нагрузку помещения, определить мощность, выбрать модель кабеля и определить стартовую стоимость нагревательного кабеля.Потребление электроэнергии на электрические теплые полы составляет 0,3-0,4 киловатт-часа на квадратный метр в сутки.

Саморегулирующиеся нагревательные кабели – Кабель с минеральной изоляцией – Группа MICC

Саморегулирующиеся нагревательные кабели

полезны для поддержания температуры при низких температурах, поскольку их выходная мощность будет автоматически изменяться в зависимости от температуры в рабочих условиях. Саморегулирующиеся нагревательные кабели подходят для таких применений, как защита от замерзания.Кроме того, он очень прост в установке и может быть отрезан по длине и закреплен на месте. С подходящими кожухами он также может использоваться в агрессивных средах.

Поскольку кабели автоматически уменьшают свою мощность, когда температура трубы приближается к желаемой температуре, кабель очень энергоэффективен и, следовательно, экономичен. В то же время кабель может компенсировать влияние скачков напряжения, потерь, изменения температуры окружающей среды и т. д.

Самая высокая рабочая температура составляет 150°C, а максимальная рабочая температура составляет 225°C.

Как это работает

Саморегулирующийся нагревательный кабель

MICC состоит из полупроводящей матрицы, экструдированной между двумя параллельными шинными проводами, и внешней оболочки. Полупроводящая матрица изготовлена ​​из проводящего углерода и полиэтилена. Проводящий углерод образует токопроводящие пути между двумя проводами шины при включении питания.

Количество токопроводящих дорожек между проводами шины зависит от температуры окружающей среды. Саморегулирующийся нагревательный кабель MICC регулирует мощность, чтобы независимо реагировать на температуру по всей длине. Когда труба холодная, сердечник сжимается, увеличивая количество электрических путей через проводящий углерод и тем самым уменьшая электрическое сопротивление. Увеличенный ток, протекающий через сердечник, генерирует тепло. По мере повышения температуры ядро ​​расширяется и уменьшает количество электрических путей.

При увеличении сопротивления сердечника тепловая мощность снижается. Когда температура окружающей среды снижается, структура ядра снова сжимается, увеличивая количество электрических путей через проводящий углерод и уменьшая электрическое сопротивление, что, в свою очередь, приводит к дополнительному выделению тепла.Саморегулирующиеся нагревательные кабели MICC обеспечивают равномерную температуру, поскольку могут автоматически регулировать мощность.

кабель выделяет больше тепла. По сравнению с другими нагревательными кабелями, саморегулирующийся нагревательный кабель MICC обеспечивает равномерную температуру, поскольку он может автоматически регулировать свою мощность.

Узнайте больше о каждом типе продукта в этом разделе;

Что такое саморегулирующийся тепловой кабель | Всепогодная броня

В чем именно разница между двумя типами и является ли один из них более эффективным?

Люди используют нагревательные кабели в различных ситуациях, включая обогрев пола, защиту труб, снеготаяние и т. д.Нагревательные кабели делятся на две категории: саморегулирующиеся и с постоянной мощностью. Оба имеют одну и ту же цель; однако в определенных ситуациях один тип будет иметь лучший результат, чем другой.

• Шинные провода — передают электричество к проводящему сердечнику
• Проводящий сердечник: более низкие температуры позволяют больше энергии нагревать его. При нагревании он расширяется и пропускает меньше энергии. При пятидесяти градусах заводится это 10 ватт/фут. При нулевом пуске это 30 ватт/фут.
• Металлический защитный экран: заземляющий провод

Саморегулирующийся обогреватель типа использует проводящий сердечник. Этот сердечник становится более проводящим в более холодную погоду, увеличивая мощность, используемую в ответ на падение температуры. Это идеально подходит для домовладельцев и / или предприятий, которые ежегодно сталкиваются с проблемами образования сосулек или наледи на крыше или желобах. В теплые месяцы потребляется меньше энергии, так как потребность в мощности снижается. Хотя эти кабели регулируются соответствующим образом, они не отключаются полностью сами по себе и должны использоваться с какой-либо формой контроллера или термостата, а также с большим прерывателем.

Кабели постоянной мощности используют одинаковую мощность по всей длине и не регулируются автоматически. Постоянное тепло, которое они дают, делает их лучшим выбором для домовладельцев, которые хотят поддерживать тепловую мощность. Он потребляет больше энергии, поэтому его необходимо использовать с контроллером или термостатом.

Как нагревательные кабели постоянной мощности, так и саморегулирующиеся нагревательные кабели работают внутри помещений для обогрева полов или расплавляются и размораживаются снаружи.