Обогрев трубопроводов сегодня - обычное явление, особенно это важно зимой, когда стоит морозная погода. Во избежание обледенения как внутри, так и снаружи труб применения одних теплоизоляционных материалов крайне недостаточно. Решить данную проблему можно окончательно, используя электрические нагревательные системы на основе саморегулирующего резистивного кабеля.
Области применения нагревательного кабеля
Системы обогрева предохраняют трубопроводные сети от промерзания, нефтепроводы или трубы для передачи химических веществ от закупоривания. Нагревательный кабель для водопровода используют для наружных и внутренних каналов, которые проложены как на поверхности земли, так и под ней. Он решает следующие задачи:
- Защищает трубы от промерзания, предотвращает появление повреждений ледяным наростом.
- Регулирует температурный режим транспортируемых веществ.
- Разогревает трубопровод до определенной температуры.
Кроме того, электрический нагревательный кабель можно использовать для утепления полов в помещениях жилого или производственного назначения. Также он нужен для уборки снега на открытых территориях, обогрева земли в парниках и др.
Устройство и принцип работы нагревательного кабеля
Это гибкий нагревательный элемент, который помещен в изолятор. В зависимости от своего назначения система может быть выполнена как для сухих мест, так и для помещений с высокой влажностью. Принцип действия ее достаточно прост: нагревательный кабель для водопровода выделяет тепло, которое появляется при прохождении через него электрического тока. Чем выше потребляемая мощность, тем больше выделяется тепла.
Для чего нужен нагревательный кабель для труб?
Выше мы описали некоторые его функции. Но существует еще несколько задач, которые успешно решает нагревательный кабель для трубопровода. Ниже описаны главные преимущества системы:
- При ее использовании полностью отсутствует наледь.
- Нет конденсата, наличие которого сильно снижает срок эксплуатации теплоизоляционных материалов.
- Обеспечивает бесперебойную транспортировку любого жидкого материала по трубам.
- Когда используется нагревательный кабель, монтаж трубопровода можно делать на любой глубине. Это не зависит от степени промерзания грунта.
Основные элементы кабельных систем обогрева
Как правило, нагревательный кабель для водопровода состоит из:
- системы запуска, которая находится в управляющем шкафу;
- алюминиевого скотча для крепежа и изоляции нагревательной системы;
- материалов для теплоизоляции водопровода;
- регулятора уровня температуры;
- непосредственно нагревательного кабеля.
Виды нагревательных систем
Они бывают разными в зависимости от области применения. Используются в разнообразных устройствах. В зависимости от схемы тепловыделения системы подразделяются на кабели с минеральной изоляцией, резистивные и саморегулирующие.
Резистивный кабель
Он бывает зонального или линейного типа. Последние модели кабеля отличаются выделенным теплом при прохождении электрического тока по жилам. Данные модификации могут быть одно- и двужильными, а также состоять из нескольких линейных или спиральных частей. Резистивный кабель нагревательный для водопровода, цена которого намного ниже саморегулирующего, - в среднем от 3000 рублей за 4 метра - требует для своей работы наличия специальных датчиков, автоматически реагирующих на любое изменение температуры. Разрезать этот кабель на куски произвольного размера категорически запрещено.
Принцип действия зонального резистивного устройства такой же, как у вышеописанных моделей, но оно имеет некоторые конструктивные различия. Система состоит из двух параллельных изолированных жил, проводящих ток. В их изоляции имеются небольшие зазоры, расположенные с определенным шагом. Поверх токопроводящей проволоки накладывается тонкая спираль из сплава высокого напряжения. В местах, где нет изоляции, происходит замыкание спирали на жилы, а кабель является набором резисторов, которые параллельно подключены к токопроводящим жилам. Зональный нагревательный кабель для труб можно разрезать на участки не менее 1,5 м в длину.
Саморегулирующий кабель
Чем он отличается? По конструкции саморегулирующий нагревательный кабель идентичен устройству зональной системы. Он также имеет токопроводящие жилы, но у них нет изолирующего покрытия. Они заключены в полимерную матрицу либо соединены при помощи спиралевидных полимерных проводящих нитей. В процессе нагрева тепловыделяющий полимер увеличивает сопротивление. Когда выполняется монтаж саморегулирующегося нагревательного кабеля, его тепловыделение меняется по всей длине и зависит от внешней температуры. При повышении градусного режима сопротивление полимера увеличивается, соответственно, тепловыделение падает, и наоборот. Этот процесс и есть та самая саморегуляция, при которой не происходит ни перегрева, ни перегорания кабеля. Такой нагревательный элемент можно делить на куски от 20 см до нескольких метров.
Кабели с минеральной изоляцией
Это проводник из металла, который изолирован оксидом магния, то есть неорганическим минералом в цельной оболочке из меди, сплава никеля, нержавеющей или жаропрочной стали. Минеральный изолятор обладает рядом ценных качеств - благодаря ему структура становится более стабильной, он обеспечивает высокие диэлектрические свойства в широком диапазоне температур. Оксид магния в виде порошка известен как самый надежный и эффективный изолятор, имеющий высокий коэффициент теплопроводности.
Данный нагревательный элемент для труб специально разработан для мест, где:
- преобладает высокая температура;
- нужна прочная кабельная конструкция;
- необходимо поддерживать высокую температуру;
- нужен продолжительный срок службы нагревателя;
- важна стойкость к коррозии;
- нужна высокая мощность на выходе.
Нагревательный кабель для водопровода: монтаж
Его можно проводить двумя способами: снаружи и внутри. Когда укладывается нагревательный кабель для водостоков внутри трубы, то в случае промерзания он растопит лед намного быстрее, чем тот, который расположен сверху. Но с возложенными на греющую систему обязанностями она справится в любых случаях со 100% гарантией.
Наружный обогрев можно осуществить двумя способами:
- уложить несколько нагревающих жил в одну линию;
- просто намотать кабель на трубы с определенным шагом.
При намотке вокруг трубы увеличивается площадь обогрева, что неблагоприятно влияет на уровень эффективности работы всей системы. А как правильно выполнить наружный монтаж? Нагревательный кабель для водостоков туго наматывается или укладывается на каналы, закрепляется алюминиевым скотчем в нескольких местах. Также не забываем устанавливать температурные датчики между витками кабеля. Крепят их тоже при помощи алюминиевой ленты. Следующий этап заключается в намотке ленты из алюминия по всей длине обогреваемого водопровода. Благодаря этому элемент плотно прилегает к трубе, кроме того, обеспечивается защита от пересыхания и разрушения утеплителя, который будет впоследствии укладываться. Завершающий этап - изоляция кабеля от нежелательной теплопотери.
В конце монтажа необходимо правильно подключить систему к электрическому питанию. Не важно, какой будет устанавливаться кабель нагревательный для водопровода, цена на него - не главный фактор, необходимо обязательно поставить такой терморегулятор, который при помощи датчиков осуществит контроль всей нагревательной системы. Именно он включит или выключит ее автоматически в зависимости от колебаний температуры. Необходимо помнить, что резистивный элемент обладает высокой чувствительностью к различным повреждениям. Во время монтажа нельзя допускать пересечения и перехлестов кабеля.
Внутренний монтаж нагревательного кабеля обременен некоторыми сложностями.
- Непросто вставить его внутрь трубы. Желательно, чтобы при монтаже труб не использовались готовые поворотные приспособления, краны, фитинги.
- На стадии проектирования необходимо помнить, что внутреннее расположение нагревательного элемента уменьшает диаметр трубы, поэтому надо приобретать оборудование большего диаметра.
- Наличие элемента для обогрева постепенно ведет к зарастанию водными отложениями и может привести к более раннему выходу трубы из строя.
- Заменить нагревательный кабель для водопровода под землей практически невозможно.
Внутренний монтаж производится при помощи дополнительного тройника, установленного в трубу, через который и происходит укладка провода. Расположение нагревательного кабеля внутри трубы обычно используется для обеспечения работоспособности таких сложных узлов, как насосы или краны. Применение внутренней системы обогрева позволяет более эффективно использовать электроэнергию, ведь в этом случае прогревается только перемещающаяся жидкость, а не труба и ее элементы.
Использование нагревательных систем для водоснабжения позволяет с минимальными затратами обеспечить круглогодичную и бесперебойную работу водопровода и другого оборудования.
