Подключение греющего кабеля для обогрева загородных коммуникаций

Борьба с замерзанием наружных трубопроводов в частном доме в холодное время года является актуальной задачей при вводе воды в дом от источников водоснабжения и выводе стоков. Одним из эффективных вариантов борьбы с промерзанием труб является подключение греющего кабеля к инженерным коммуникациям, в частности, водопроводной или канализационным магистралям.

На строительном рынке представлен широкий ряд электрокабельной продукции для нагрева как отечественного, так и зарубежного производителя. Современные разработки, благодаря обратной связи, позволяют регулировать температуру нагрева провода за счет изменения потребляемого тока. При выборе продукции важно знать технологию правильного монтажа электрокабеля на различного вида трубопроводах и необходимую мощность теплоотдачи, которая связана не только с электротехническими параметрами, но и длиной проводника.

Рис. 1 Комплектация греющего кабеля для водопровода

Что такое и зачем нужен греющий кабель

Принцип работы любого греющего кабеля довольно прост и ничем не отличается от всех электронагревательных приборов. Технология основана на сопротивлении материалов прохождению электрического тока — чем оно выше, тем больше тепла выделяется на нагревательном элементе. Греющий кабель подключается к сети переменного напряжения 220 В и выделяет тепло при прохождении по нему переменного электрического тока.

Практически все устройства имеют ручную или автоматическую регулировку, позволяющую изменять температуру нагрева их жилы (матрицы). В быту широко известны электрокабельные системы для подогрева под названием теплые полы, в которых зигзагообразный провод в виде мата на сетке укладывается под стяжку или плитку.

Аналогичное устройство с более высокой защитой от влаги имеет и нагревательный кабель для наружных трубопроводов, чаще всего применяемый в следующих бытовых целях:

Обогрев водопровода

При заборе воды из скважины или колодца чаще всего используют трубы ПНД (полиэтилена низкого давления), которые поступают от источника в дом через фундамент, при этом их закапывают под землей на расстояние от поверхности ниже глубины промерзания грунта.

В соответствии со строительными нормативами, расстояние от поверхности грунта до точки залегания водопровода должна быть на 0,5 м больше глубины промерзания, в некоторых случаях расчетный показатель достигает 2,5 метра. В реальных условиях при использовании стандартного кессонного колодца высотой 2 м, из которого на полметра выходит обсадная труба, средняя глубина залегания водопроводной трубы составляет 1,5 м, что не всегда достаточно для ее защиты от промерзания.

При этом использование тепловой изоляции трубопровода строительными материалами по всей длине может быть неэффективным, ведь изоляция не нагревает рабочую среду, а лишь увеличивает время ее замерзания.

В этом случае использование электрокабеля для нагрева воды внутри или на поверхности труб гарантированно защитит линию от промерзания, при этом можно уменьшить глубину залегания водопровода под землей и сделать водоснабжение незамерзаемым.

Рис. 2 Применение нагревающего кабеля на крышах и в водостоках

Обогрев устья скважины и ввода трубы в дом

При расположении скважины в кессонной яме актуальна проблема замерзания наружного трубопровода в зоне оголовка, а также оборудования и поверхностной насосной станции при ее применении. Если использовать электрокабель, погруженный на небольшую глубину в напорную трубу или в один из отрезков водопровода, расположенный на поверхности, проблема промерзания труб в кессонной камере легко решаема.

Не каждый дом имеет ленточный фундамент, расположенный ниже уровня земли. Например, современные дачные дома из блоков или СИП панелей располагают на сваях выше уровня земли. Поэтому открытые точки входа в дом водопроводных труб нуждаются в утеплении, для обеспечения которого используют строительные материалы или электрический кабель.

Прогрев канализационной трубы

Если водопроводную трубу для борьбы с промерзанием можно опустить глубоко под землю, канализационные трубы, выходящие из дома, технологически должны находиться чуть ближе к поверхности. Связано это с тем, что для нормальной работы канализации необходимо соблюдать уклон, зависящий от диаметра труб. При стандартных размерах в 110 мм уровень трубопровода должен понижаться на 20 мм на погонный метр.

Понятно, что если канализационный септик расположен на большом расстоянии, примеру 50 м от дома, то уклон составит 1 метр. Также следует учитывать, канализационные трубы должны заходить в верхнюю точку септика, и если точка входа расположена на большой глубине, собрать технически работоспособную конструкцию будет очень сложно. Поэтому важно обеспечить тепловую изоляцию канализационных труб, а еще лучше их обогрев в самой верхней точке на выходе из дома.

Рис. 3 Обогрев подсоединением кабеля к водопроводному отводу

Обогрев кабелем ливневой системы

В холодное время года резкие перепады температур вызывают таяние снега на крышах с периодическим замерзанием воды — в результате льдом забиваются водосточные трубы, а по периметру водостоков образуются сосульки. Нагревательный кабель можно использовать для борьбы с замерзанием, прокладывая его поверхности или внутри водосточных труб, а также опуская в ливневую канализацию.

Следует отметить, что помимо размещения в трубопроводных магистралях, выпускаются специальные модификации кабелей, предназначенные для растапливания льда и снега на крышах.

Обогрев поверхностных трубопроводов и арматуры

При устройстве кессонных ям часто выводят наружу трубу с запорным краном для использования воды в хозяйственных целях на приусадебном участке, обычно в теплое время к ней подключают шланг для полива огорода. Иногда бурят абиссинскую скважину и для забора воды используют не поверхностную насосную станцию, а ручной насос, через который откачивают воду, прилагая физические усилия.

Во всех этих случаях, используя поверхностное водозаборное оборудование при отрицательных температурах, можно обогревать его электрокабелем, подключенным к сети переменного тока, который монтируют на внешней поверхности.

Рис. 4. Как укладывают кабель для обогрева газовых газгольдеров

Обогрев кабелем газовых резервуаров

При автономном газоснабжении многие хозяева устанавливают газовые баллоны снаружи дома, которые для нормальной работы должны находиться в тепле. В зимнее время их удобно подогревать двужильным электрокабелем, используемым для работы в трубопроводных системах — в отличие от одножильной петли для теплых полов его намного проще монтировать. Известно, что многие передвижные газгольдеры на прицепах оснащаются подобной системой подогрева газовой емкости от производителя.

Обогрев кабелем грунта

Технологию могут использовать садоводы при разведении растений в парниках, теплицах и подвальных подземных помещениях в случаях, когда наружные морозы могут повредить урожай. В этом случае нагревательный кабель защищает корневую систему растений от поражения и прогревает воздух в зоне своего расположения.

Тепловые системы

При отоплении индивидуальных домов жидким или газообразным топливом можно использовать теплый электрокабель в качестве дополнительного источника тепла для прогрева теплоносителя. Его можно разместить в трубопроводной системе отопления и включать в ночное время по сниженным тарифам электропотребления — это поможет сэкономить финансовые средства и уменьшит промежуток между циклами заправки газгольдеров газом или поставками жидкого топлива.

Аналогичным образом можно повышать температуру воды в системах горячего водоснабжения. На строительном рынке имеются в продаже модификации подогревающих электрокабелей для работы в среде с горячим теплоносителем.

Рис. 5 Обогрев кабелем наружной запорной арматуры

Преимущества системы

Греющий кабель для водопровода внутри трубы имеет массу преимуществ для коммуникаций. При наличии внутри сетей такого обогревателя, система будет долговечной и надежной. Водопроводные коммуникации в этом случае можно смонтировать выше уровня промерзания почвы.

При выборе качественного изделия владелец частного дома может рассчитывать на длительный срок эксплуатации системы. На трубах не будет образовываться конденсат. Поэтому их поверхность не будет подвергаться быстрому разрушению. Срок эксплуатации саморегулирующегося провода достигает 40 лет. При этом он потребляет минимальное количество электроэнергии. Он начинает работать только при понижении температуры окружающей среды. Если она будет выше +15 °С, провод сам прекращает функционирование. Поэтому можно забыть о перебоях в системе водоснабжения.

Как работает система обогрева с греющим кабелем

Обогрев трубопроводов греющим кабелем, который подключается к электрической сети переменного тока 220 В, производят двумя основными методами:

1. Кабель располагают снаружи трубы. Данным методом утепляют уже проложенную магистраль или канализационные трубы, при этом провод плотно прилегает к наружной поверхности трубы. На строительном рынке реализуются трубы с готовым каналом для размещения нагревательного кабеля — это позволяет сократить тепловые потери, также для экономии электроэнергии используют дополнительное утепление подземных трубопроводов скорлупой из пенопласта (пеноплекса) или полиуретана.

Электрический кабель прокладывают вдоль трубопровода, для повышения температуры нагрева по всей длине или в ответственных узлах применяют спиральную намотку.

Рис. 6 Схема обогрева скважинного водопровода

2. Подогрев внутри труб. Основным недостатком наружного утепления электрокабелем является низкая эффективность — большая часть тепла уходит в окружающую среду и приходится дополнительно монтировать утеплитель, что приводит к удорожанию работ.

Поэтому в водопроводных линиях лучше прокладывать нагревательный кабель внутри труб — это относится к водопроводным магистралям. В канализационной же системе нахождение внутри посторонних предметов может вызвать засор.

Размещенные провода внутри труб невыгодно прокладывать по всей длине — кабель довольно дорог и увеличит гидравлические потери, снижая полезное сечение трубопровода. Поэтому рациональнее устанавливать его в зоне скважинного оголовка перед подающим воду в дом водопроводом и напорной трубой. В этом случае теплая вода предотвратит замерзание в скважине, автоматических приборах и поверхностной насосной станции, также подогретая вода будет поступать в водопровод, идущий к дому.

Главная трудность при внутренней установке электрокабеля в трубопроводе — подобрать способ монтажа и герметичный фитинг для его стыковки с трубой при погружении провода.

Схема

Для питания кабельной системы обогрева от щита прокладывают отдельный провод, защищаемый собственными автоматическим выключателем и УЗО. Он подсоединяется к терморегулирующему блоку системы. С другой стороны, к нему подключается греющий кабель. Термостат оборудуется термодатчиком.

Все контакты терморегулирующего блока обычно имеют обозначения. В противном случае их назначение уточняют в инструкции.

Устройство греющего кабеля

Все виды электрических кабелей имеет устройство, основными компонентами которого являются:

• Токоподводящие провода и вилка. Нагревательный элемент подключают к кабелю питания, который идет от дома, поэтому для подачи на него электричества рабочую жилу соединяют с электрокабелем специальными методами, обеспечивающими надежную герметизацию стыка.
• Нагревательный элемент. В устройстве резистивного принципа действия нагрев производится за счет высокого сопротивления проходящей внутри жилы, в саморегулирующихся модификациях температура повышается у пластиковой матрицы, расположенной между двумя токоведущими проводниками.
• Изоляция. Защита оголенных электрических проводов от водной среды, в которой находится электрокабель, является основной задачей при его изготовлении, поэтому все устройства имеют как минимум два слоя внутренней изоляции. Также при ее изготовлении для снижения тепловых потерь стремятся использовать синтетические материалы с наилучшей теплопроводностью. Следует отметить, что существуют два основных варианта изоляции: для размещения внутри и снаружи водопровода, в первом случае используют пищевой наружный пластик.

Рис. 8 Кабель зонально-резистивный для крыш — конструкция

• Экран и заземляющий провод. Экранирующая оплетка применяется во всех высококачественных кабельных изделиях, она выполняет не только защитные функции от помех, но и дополнительно увеличивает безопасность использования кабеля, решая задачи заземляющего провода. Дело в том, что при подключении экранирующую оплетку заземляют или подсоединяют к нулевому проводу, и в случае повреждения кабеля токоведущие жилы с большой вероятностью станут контактировать с экраном и автомат отключит подачу питания.
• Термодатчик. Если бы нагревательные кабели не имели обратной связи, позволяющей регулировать проходящий по ним ток и соответственно температуру нагрева в зависимости от состояния среды, в которую они погружены, их работа стала бы неэффективной и привела к повышенному расходу электроэнергии. К тому же физические параметры обогреваемой водосодержащей среды вышли бы за рамки допустимых норм — это все привело бы к невозможности использовать кабель по своему прямому назначению. Поэтому все нагревательные кабели оснащаются датчиками, позволяющими автоматически изменять силу тока в зависимости от температуры среды в месте их расположения, в саморегулирующих модификациях изменение температуры связано с проводимостью межпроводниковой матрицы.

Рис. 9 Резистивные двужильные обогреватели для труб — устройство

Резистивный греющий кабель

Резистивный кабель изготавливают в одножильном и двужильном вариантах, первый вид должен подключаться в двух точках и широко применяется в модификациях для теплых полов, где провод образует извилистый зигзагообразный нагревательный контур и возвращается назад в исходную точку.

Такой вариант слишком неудобен для размещения на трубопроводах, поэтому в системах обогрева труб используется двужильная конструкция, то есть нагревательный контур проходит и возвращается назад внутри провода.

Нагревательная жила резистивного кабеля должна иметь высокое сопротивление электрическому току, поэтому ее делают из хромоникелевого сплава, обладающего нужными характеристиками. Соединение питающих проводов с оплеткой и нагревательной жилой производят в закрытой герметичной соединительной муфте, запитываемые проводники подключают к блоку автоматической регулировки, от которого отходит двухпроводной термодатчик.

Отличительные особенности резисторных нагревателей:

• Чуть меньшая стоимость по сравнению с основными конкурентами — саморегулирующимися электрокабелями.
• Резистивный кабель поставляется в комплекте с терморегулятором, система рассчитана на работу только с этим изделием, имеющим рассчитанное сопротивление электрическому току — нельзя обрезать, удлинять или укорачивать провод.
• При установке обязательно наличие термодатчика, который следует располагать в зоне нахождения кабеля — это усложняет его наружный монтаж и делает невозможным использование внутри трубопроводов из-за мешающего оголовка датчика температуры.
• При повреждении и разрыве провода в любой точке он подлежит полной замене. Исключение составляют специально разработанные резистивные нагревательные кабели для борьбы с обледенением крыш и водостоков. В их конструкции токоведущие проводники соединяются проходящей внутри нагревательной спиралью во многих точках, поэтому нагреватель можно удлинять или укорачивать по желанию пользователя.
• Минимальная мощность большинства резистивных устройств составляет 10 Вт на погонный метр (можно встретить модификации с мощностью 8 Вт) максимальное значение может достигать 60 Вт в зонально-резистивных модификациях для борьбы с обледенением крыш.

Рис.10 Саморегулирующийся греющий кабель – принцип действия

Саморегулируемый греющий кабель

В настоящее время саморегулируемые греющие кабели практически вытеснили резистивных конкурентов из сферы обогрева труб благодаря своей простой конструкции и удобству подключения. Конструктивно кабель выполнен в виде двух токопроводящих жил, между которыми размещена термозависимая матрица с мелкодисперсионным графитовым порошком в составе.

В холодном состоянии через микрографитовые контакты от одного провода к другому проходит электрический ток, нагревающий поверхность матрицы, и соответственно провод прогревает окружающую среду. При повышении наружной температуры нагрев матрицы еще более возрастает, ее материал увеличивается в объеме в результате термического расширения — это приводит к увеличению расстояния между токопроводящими графитовыми зернами. Возрастает сопротивление электрической цепи, падает ток и мощность нагрева, кабель охлаждается — таким образом происходит саморегулирование температуры.

Саморегулирующийся греющий кабель имеет следующие особенности:

• Универсальность. Саморегулирующие кабели можно использовать для нагрева трубопроводов внутри и на наружной поверхности, крыш и ливневых водостоков, в трубах отопительных систем и на различных резервуарах.
• Экономичность. В отличие от резистивного кабеля, саморегулирующий сильнее всего нагревается в точке с наименьшей температурой, при этом на теплых участках потребление тока минимально.
• Удобство монтажа. Кабель представляет собой два параллельных отрезка провода с нагревательной матрицей между ними, при установке саморегулируемых нагревателей их можно укорачивать или удлинять на существенное расстояние.

Рис. 11 Устройство саморегулирующегося кабеля

Виды греющего провода с характеристиками

Греющий кабель для водопровода.

Обогревательные провода преобразуют электрическую энергию в тепловую за счет высокого внутреннего сопротивления. Это гибкие изделия, которые можно уложить на поверхности любой конфигурации. Провод имеет минимум 2 слоя надежной изоляции, защищающей от вредного внешнего воздействия. Конструкция может включать фольгированный экран или медную оплетку, предотвращающие короткое замыкание, нейтрализующие магнитное поле.

Производится 2 вида нагревательных проводов – резистивные и саморегулирующиеся. Действие первых основано на способности металлов нагреваться, когда по ним проходит электричество. В саморегулирующихся конструкциях тепло выделяет специальная матрица, а проводники остаются холодными.

Основная характеристика всех греющих кабелей – мощность электроэнергии, которую они потребляют на 1 пог. м. Для размещения обогревающего изделия внутри трубопровода хватает 10 Вт/м. Наружная установка предполагает повышение удельной мощности от 20 Вт/м и больше.

При выборе греющего провода учитывают и другие характеристики, в числе которых:

• Максимально допустимая длина линии с учетом ответвлений. На параметры оказывают прямое влияние толщина, удельное сопротивление проводника, количество жил. Если превысить допустимую длину, может выйти из строя вся обогревательная система.
• Предельная рабочая температура – характеризует способность изделия поддерживать ее длительное время. Производится 3 линейки, каждая из которых рассчитана на эксплуатацию в соответствующих условиях.
• Максимально допустимая температура в отключенном состоянии.

Выпускаются обогревательные кабели круглого и плоского сечения. Последние больше подходят для наружного размещения. Продаются в комплекте с проводом для коммутации с рабочей частью. Для экономного расхода электроэнергии применяют термодатчик с автоматом управления. Саморегулирующиеся варианты используются с компактным терморегулятором, который устанавливается на подводящей проводке.

Мощность греющего кабеля для водопровода

Точно определить, сколько мощности требуется для эффективной работы резистивного или саморегулирующегося нагревательного кабеля, пользователю даже с инженерным образованием довольно сложно — расчетные формулы слишком громоздки и подсчет занимает длительное время. Задача по силам только квалифицированным специалистам, a ее решение в быту осуществлено производителями и реализаторами нагревательной электрокабельной продукции.

Опытным путем установлено, что для обогрева трубопроводов достаточно электрокабеля с мощностью 10 Вт на погонный метр при использовании скорлупы 50 мм из пенопластового или пеноплексового утеплителя и диаметре труб не более 50 мм, температура окружающей среды при этом не должна опускаться ниже -30º С.

Для бытовых водопроводов из ПНД стандартным диаметром один или полтора дюйма, оптимальная толщина оболочки утеплителя составляет 30 мм, при использовании канализации понадобится кабель более высокой мощности около 20 Вт на метр или спиральная намотка, при толщине утеплителя 50 мм.

Для наружного обогрева мощность нагревательного кабеля линейно связана с окружающей температурой и состоянием обогреваемых элементов, для трубопроводов ее среднее значение около 20 Вт на погонный метр, на крышах и в водосточных трубах используются мощные резистивные электрокабели до 60 Вт на погонный метр.

Рис. 12 Схема подключение греющего кабеля одножильной и двужильной конструкции

С терморегулятором или без?

Если хотите за обогрев водопровода платить мизер, лучше поставить терморегулятор. Даже если вы собрались монтировать саморегулирующийся нагревательный кабель. В основном, характеристики такие: включается в работу при +3°C, выключается при +13°C.

Если вода у вас подается из скважины, в ней она никогда не будет иметь температуру в +13°C. Получается, что обогрев будет работать все время, даже весной и летом. Летом, понятное дело, кабель можно выключить, а вот весной и осенью этого не сделаешь из-за возможности внезапного заморозка. С колодцами несколько проще, но ненамного — летом там вода может иметь температуру и чуть выше порога отключения. Но это — летом, и в самый жаркий период. И вообще, зачем вам греть, скажем воду, которая идет в сливной бачок? Да и ту, что идет на кухню или в душ вы все равно будете нагревать бойлерами или проточными водонагревателями.

В любом случае получается — терморегулятор нужен. На нем выставляете температуру отключения в районе +5°C. Затраты на подогрев трубопровода падают в разы. При этом значительно увеличивается срок службы греющих кабелей — они имеют определенный ресурс рабочих часов. Чем меньше они работают, тем дольше будут вам служить.

При установке системы обогрева водопровода с терморегулятором, надо будет установить и датчик температуры. Тут есть сложность. Его надо поставить на трубу так, так, чтобы на него не влияла температура от нагревателей. То есть, от трубы его теплоизолировать не надо, а от кабелей — надо.

Сам терморегулятор желательно установить в помещении. Его подключают к домовому электрощитку через защитный автомат и, желательно, УЗО. Потребляемая мощность у обогревательного кабеля небольшая, потому номинал автомата можно взять порядка 6А, номинал УЗО выбираете ближайший больший, а то утечки, желательно, 30 мА.

Подключают греющий кабель для водопровода к соответствующим разъемам на корпусе терморегулятора. Если веток несколько, их запаралеливают. На соседние контакты подключается датчик температуры. На каждом терморегуляторе есть маркировка, по которой понятно, что и куда надо подключать. Если маркировки нет — лучше купите другой: работоспособность данного экземпляра очень сомнительна.

Схема и подключение к сети греющего кабеля

Любой греющий кабель подключают к терморегулирующему блоку, на котором обозначены контакты для подсоединения термодатчика, нагревателя и внешней электрической сети, при отсутствии обозначений на корпусе всегда можно воспользоваться инструкцией по подключению.

Процедура соединения кабеля с коробкой не представляет особых сложностей, задачу облегчает знание цветовой маркировки: синий и коричневый провода подключают к электрической сети, желто-зеленый провод — к нулевой или заземляющей шине.

Привлекательная идея и практические минусы

Раковина с тумбочкой совмещает функционал двух устройств. Налицо экономия площади, актуальная при малогабаритной ванной комнате. Дополнительно получаете:

• Место на столешнице под аксессуары.
• Доступное, защищенное от брызг хранилище моющих средств, инвентаря.
• Эстетический эффект от скрытия сливной трубы, подводящей разводки.

Оригинальная тумба под керамическую раковину в домашнюю ванную, выполненная своими руками, воплотит идеи, при желании сбережет семейный кошелек.

Радужные впечатления подпортят:

• Стесненность ревизии сифона, шлангов.
• Вероятность попадания влаги внутрь тумбы.
• Потеря внешнего вида, поломки, сокращение срока службы из-за не влагостойких компонентов.

Тумбочка под типовую раковину в вашу ванную для изготовления своими руками потребует:

• Умения представить задумку на бумаге или нарисовать в 3d программе на компьютере.
• Столярных навыков, аккуратности.
• Различной оснастки, ручного и электрического инструмента.

Фирменная мебель для ванны разработана с учетом условий эксплуатации. Приступая к авторскому творчеству, оцените целесообразность, сравнив затраты, характеристики.

Основные способы и виды прокладки

Решая, как правильно уложить кабель в трубопроводной магистрали, исходят из ее назначения, места расположения, наличия дополнительного утепления, мощности обогревателя. При укладке используют линейный и спиральный монтаж, а кабель размещают внутри или на наружных участках водопровода. Основным условием при монтаже является запрет на использование металлических материалов и полимерных липких лент для крепления кабеля, также недопустимо его пересечение с контактированием поверхностей.

Рис. 13 Линейный монтаж и подключение греющего кабеля

Линейный монтаж на подземных трубопроводах

Решая, как подключить греющий кабель для водопровода, чаще выбирают линейный монтаж, который относится к основным видам соединения нагревателя с трубопроводом, при этом провод размещают на поверхности и фиксируют липкой лентой.

Существенным недостатком метода является то, что пластиковые трубы обладают низкой теплопроводностью и простым размещением кабеля на их оболочке не всегда удается получить необходимый обогрев.

Более высокой теплоотдачи можно добиться, используя специальные трубы с углубленным внутрь каналом — расположенный в нем электрокабель отдает намного больше тепловой энергии. При монтаже используют липкую ленту из алюминиевой фольги, процесс монтажа нагревателя на подземном трубопроводе состоит из следующих операций:

1. При линейном монтаже кабель располагают с нижней стороны трубопровода, для этого по всей длине наклеивают полосу алюминиевой фольги — это необходимо для повышения теплоотдачи полимерным трубам, которые обладают низкой теплопроводностью.
2. Приматывают кабель поперечными отрезками ленты с шагом 300 мм стараясь добиться хорошего натяжения и плотного прилегания без просветов.
3. Сверху приклеивают алюминиевую ленту по всей длине кабеля, обеспечивая его плотный контакт с поверхностью трубопровода, при наличии термодатчика его провод и измерительный элемент подсоединяют отдельно поперечными стяжками.
4. Затем кабель по всей длине дополнительно крепят нейлоновыми стяжками (крепление производят при отсутствии плотно прилегающей наружной изоляции) — это предотвратит его отслаивание в случае потери алюминиевым скотчем своих клеящих свойств от высокой температуры или старения в процессе эксплуатации.
5. По завершении работы одевают на трубопровод теплоизолятор и фиксируют его клеем или стяжками. Если используется два и более проводника, их крепление производят аналогичным способом снизу на некотором расстоянии друг от друга.

Способы укладки

При обогреве любой магистрали саморегулирующийся кабель для обогрева труб можно расположить либо у них внутри, либо снаружи. Причем ни один из вариантов не отличается сложностью монтажа. А для наружного применения существует даже два способа.

Линейный

Самый простой и удобный метод, при котором кабель протягивается вдоль трубопровода, плотно прилегая к нему. Нужно только обезопасить провод от возможных механических повреждений. Для этого его располагают снизу трубы, а для надежности крепления применяют алюминиевый скотч.

Спиральный

При таком способе провод наматывается на трубу по спирали. А плотность витков может повысить нагревательный эффект. Причем можно проводить наматывание, как полностью вплотную к коммуникации, так и с небольшим провисанием. А для закрепления проводника используется все тот же алюминиевый скотч.

Внутренний

Если к наружным сторонам коммуникаций нет доступа, то кабель саморегулирующийся для обогрева труб располагают внутри системы. Для этого в магистраль в нужном месте врезается специальный тройник. И через него прокладываются провода. По завершении операции соединение тщательно герметизируется.

Подключение греющего кабеля к сети и управление температурой

На рынке чаще всего можно встретить модификации кабельных нагревателей в комплекте терморегуляторами, при этом длина кабеля, который подключен к нагревательным элементам через специальные герметичные муфты, не превышает 3 — 5 метров.

При обогреве трубопроводов терморегулятор устанавливают в удобном защищенном от вредных факторов окружающей среды месте как можно дальше (жилой дом), при этом возникает необходимость в герметичном соединении короткого кабеля с длинным проводом, идущим от дома. Для этого используют бытовой фен, специальные муфты и зажимы, монтажные работы проводят следующим образом:

1. Обрезают проводники соединяемых кабелей на разном расстоянии (лесенкой) и освобождает от изоляции на длину 10 мм.
2. Одевают на каждый проводник термоусадочные муфты, сверху на кабеле размещают общую муфту большого диаметра.
3. Вставляют концы проводов в гильзы и зажимают с одной стороны плоскогубцами, после ввода вторых концов гильзу обжимают и с другой стороны.
4. Натягивают на провода внутренние муфты малого диаметра и обогревают их феном, после сжатия одевает на место соединения наружную муфту и также греют ее феном.
5. В саморегулирующихся кабелях необходимо герметизировать два конечных провода, для этого их обрезают лесенкой, одевают наверх специальную термоусадочную муфту с закрытым торцевым концом и нагревают ее феном.

Для управления температурой нагрева используется термостатический регулятор, который размещают в удобном месте недалеко от электрического щитка, для повышения безопасности в его цепь устанавливают автоматические отключающие устройства УЗО, размыкающие цепь при возникновении в линии короткого замыкания.

Рис. 19 Терморегуляторы, к которым подсоединен нагревательный кабель

Терморегуляторы и датчики для греющего кабеля

Терморегуляторы позволяют в несколько раз сократить расходы на электроэнергию при использовании кабельных подогревателей, с их помощью можно настроить пределы температур включения и отключения в зависимости от сфер применения.

Выпускаемые терморегуляторы в зависимости от их назначения делят на несколько групп:

• для теплых полов,
• борьбы с обледенением на крышах,
• для обогрева водопровода и канализации,
• поддержания тепла в трубопроводах с горячей водой.

Основное отличие всех видов терморегуляторов — температурные пороги срабатывания, при использовании в скважинах температуру включения устанавливают в пределах +2 — +3 градуса, отключения — +10 С, для экономии электроэнергии пороговые значения можно понижать. В наружные системы для борьбы с обледенением крыш устанавливают термодатчики с порогами срабатывания от -15 до +5 С.

Терморегуляторы изготавливают в виде ручных или сенсорных устройств, при использовании нескольких проводных систем обогрева устанавливают многоканальные устройства, температурный порог которых меняется в широких пределах.

Выпускаемые промышленностью термические датчики с двумя проводами и трубкой на конце отличаются принципом действия, наиболее популярны резистивные и полупроводниковые виды. Принцип работы первых основан на изменении электрического сопротивления резистора в зависимости от температуры, в полупроводниковых устройствах при изменении температурного режима меняются характеристики p-n-перехода.

В обоих случаях проходящий через резистор или полупроводник электрический ток меняет свое значение от температуры, а электрический сигнал от датчика управляет работой электронной схемы, подающей питание на нагревательный кабель.

Следует отметить, что современные полупроводниковые устройства работают в широком линейном диапазоне температур от -55 до +150 С, имеют высокую точность измерений около 2% и реакцию на изменение температур в 0,125 С.

Рис. 20 Подключение греющего кабеля и последующие способы теплоизоляции трубы

Теплоизоляция греющих кабелей

При укладке снаружи обязательно используют тепловую изоляцию — она предотвращает уход тепла от кабеля в окружающую среду, повышая тем самым эффективность обогрева. При погружении в землю используют жесткие виды водостойких изоляционных скорлуп из пенопласта, пеноплекса или пенополиуретана.

При наружной прокладке трубопроводов на их изоляцию не оказывается давление землей, можно смонтировать канализационный вход в дом с подогревом, используя мягкие материалы — вспененный полиэтилен, все виды минеральных ват, стекловату. Также следует учитывать, что толщина защитной оболочки утеплителя при наружной прокладке должна быть больше подземного варианта.

Монтаж муфты

Какие материалы вам понадобятся?

• саморегулирующийся экранированный кабель

• вилка с проводом и заземляющим контактом

Провод должен быть трехжильный, медный. Сечение подбирается в зависимости от токовой нагрузки (мощности кабеля).

Ошибка №1

При этом согласно инструкции, оно не может быть менее 1,5мм2.

Даже если у вас совсем короткий участок кабеля малой мощности.

• инструмент для зачистки проводов

• кримпер для обжима гильз

• муфтовый набор

Важно отметить, что термоусадочные трубки бывают с клеевым составом и без него.

Ошибка №2

Не используйте тонкостенные трубки без клея.

Они просто заизолируют соединение, но не создадут требуемой герметичности. Также желательно, чтобы трубка была среднестенной толщины.

Тонкостенки очень легко повреждаются от внешних воздействий.

• строительный фен

• канцелярский нож

На что обратить внимание при выборе греющего кабеля

При выборе греющего кабеля для труб учитывают следующие факторы:

• Принцип действия. Недостатком резистивных кабелей является их равномерная температура нагрева по всей длине. В целях экономии электроэнергии лучше использовать на трубах под землей саморегулирующийся кабель. К тому же его конструкция при отсутствии выносного датчика удобна для расположения внутри трубопроводов, а минимальной мощности устройства в 10 Вт. на погонный метр достаточно для его линейного размещения под землей в теплоизолирующей оболочке.
• Мощность. Для наружного обогрева используют устройства с большой мощностью, наилучшими показателями обладают линейно-кабельные модификации со спиралевидной намоткой нагревательного провода внутри.
• Изоляция. При внутреннем расположении в водопроводах следует использовать устройства с изоляцией из пищевого пластика, лучше выбирать модификации с медным экраном — наличие элемента снижает помехи и защищает пользователя от поражения электрическим током при повреждении. Также оплетка из медных луженых проволок способствует более интенсивному отводу тепла от нагревательных жил или матриц.
• Производитель. На рынке представлен широкий ряд моделей нагревательных кабелей от различных производителей, среди зарубежных поставщиков известностью пользуется продукция фирм Raychem, Nelson, Lavita, Ensto, Devi, на строительном рынке реализуется широкий ряд кабельный нагревательной продукции от отечественного производителя — компании из подмосковья Специальные системы и технологии ССТ.

Рис. 21 Таблица зависимости мощности нагревателя от диаметра трубы и толщины изоляции

Использование греющего кабеля для канализации и водопровода является наиболее эффективным методом борьбы с обледенением, ведь любая тепловая изоляция не обогревает трубопровод, а лишь увеличивает время его замерзания. Появившиеся в последнее время на строительном рынке саморегулирующиеся кабели чуть дороже и более эффективны по сравнению с резистивными устройствами, они являются оптимальным вариантом при опускании в водопровод.

Коротко о главном

В первую очередь, важно правильно выбрать кабель для обогрева трубопроводов.

Различают саморегулирующий и резистивный виды кабеля, которые используются для водопровода. При выборе кабеля обращают внимание на число жил, тип сечения, термостойкость, длину, наличие оплетки и другие характеристики.

Для водопровода обычно применяют двухжильный или зональный провод.

Из способов установки провода, лучше отдать предпочтение наружному. Крепить кабель внутри трубы следует только в том случае, когда нет возможности провести монтаж снаружи. В целом, внутренний и внешний монтаж технологии практически не отличаются между собой, но второй способ минимизирует риск образования засоров, а также увеличит срок эксплуатации проводки.

Прочитать позже

Отправим материал на почту

Расположение внутри трубы

Этот метод размещения греющего кабеля является достаточно эффективным. Проводник контактирует непосредственно с жидкостью и в случае замерзания не будет необходимости вначале разогревать трубу, которая впоследствии будет топить лед. Зная составляющие кабеля, можно переходить к практическим действиям:

• Определитесь, где у вас будет смонтирован терморегулятор. Начать лучше с него, это упростит дальнейшие замеры. Для его установки применяется специальный бокс с Din-рейкой. Подведите к нему питание. Если вы укладываете несколько метров греющего элемента, тогда на проводку будет достаточно кабеля с сечением 0,5 мм2. Если вы планируете прокладывать большие объемы, тогда произведите расчёты исходя из того, что на каждые 2 кВт необходимо будет увеличить сечение подающего кабеля на 1 мм2.
• Отрежьте необходимый метраж кабеля.
• Аккуратно надрежьте верхний слой изоляции. Не переусердствуйте, чтобы не зацепить заземляющую оплетку. Чтобы определиться, какую ее часть необходимо снять, замеряйте расстояние, которое вам необходимо для подключения токопроводящих жил к терморегулятору.
• Соберите оплетку в одну жилу, оденьте на нее изолирующий кембрик или замотайте изолентой, закрепите медный наконечник.
• Снимите внутренний слой изоляции.
• Разделите токопроводящие жилы, заизолируйте каждую и оденьте соединительные наконечники.
• Теперь необходимо заизолировать конец, который будет помещен в трубу. Сделайте прямой надрез. И снимите приблизительно 10 мм изоляции.
• Отрежьте экранирующую жилу.
• Чтобы кабель не закоротил, сделайте одну токопроводящую жилу на 5 мм короче другой.
• Оденьте термоусадочную трубку, но так, чтобы она не налезла на внешний слой изоляции. Прогрейте феном.
• Установите пластиковый или резиновый наконечник, который идет в комплекте.
• Сверху на наконечник наденьте кусок термоусадочной трубки, которая больше по диаметру и прогрейте ее феном.
• Теперь через тройник, проденьте кабель и разместите его внутри трубы, чтобы зафиксировать его воспользуйтесь набором с фитингами.
• Подключите кабель к терморегулятору и радуйтесь результату.

Первые 6 шагов будут повторяться при любом виде установки.

Пример 2. Обогрев полов

Расчет кабельного обогрева

Общая схема обогрева пола

Кроме защиты труб от мороза нагревательные кабели используются и для устройства систем обогрева полов. В отличие от пленочного теплого пола кабель удобен в первую очередь тем, что плотность его укладки можно регулировать.

Эффективность обогрева пола уложенным в стяжку кабелем обеспечивается его правильной раскладкой. При этом необходимо ориентироваться на потребляемую мощность помещения:

Помещение	Необходимая удельная мощность для обогрева, Вт/м2
Открытая площадка	180 и выше
Балкон/лоджия	140
Спальня	120
Детская	120
Гостиная	100
Кухня	100
Прихожая	100
Санузел	130

Рассчитывая теплый пол, обратите внимание, что нагревательные кабели укладываются только на участках, свободных от мебели. Проводники, расположенные под тяжелым гарнитуром, могут пострадать либо от давления, либо от перегрева из-за плохого отведения тепла. Ну, и греть дно шкафа или кухонные тумбы за свой счет — тоже не лучшая идея.

Пример мощности разных моделей нагревательных проводов

Расчеты проводим так:

Оптимальное значение шага — от 6 до 15 см. В этом случае прогрев получается и интенсивным, и достаточно равномерным (мы не чувствуем разницы между температурой разных участков пола).

При слишком редкой укладке кабеля разница температур будет существенной — это заметно на фотографии, сделанной телевизором

Если по расчетам шаг получается более 15 см, то можно пойти двумя путями:

Толстая стяжка позволяет равномернее распределять тепло

READ Как подключить электронный спидометр на классику

При использовании матов все совсем просто: просто подбираем изделия с подходящей удельной мощностью. Принимая во внимание, что на рынке в основном представлены модели 120–160 Вт/м2, проблем быть не должно.

Технология монтажа кабельного теплого пола

Если вы все рассчитали, то нам остается разобраться, как правильно смонтировать сам пол.

Иллюстрация	Технология монтажа кабельного обогрева
Подготовка монтажных отверстий. В стене проделываем отверстие для установки распределительной коробки и терморегулятора. В полу вырезаем штробу для закладки термодатчика.	Подведение проводов. В отверстие устанавливаем подрозетник, через который заводим провод от щитка. Именно от него будет запитан кабельный теплый пол.
Грунтовка полов. Пол, на который будет уложен греющий кабель, очищаем от мусора и обрабатываем проникающей грунтовкой. Если покрытие имеет значительные неровности, то может потребоваться выравнивание стяжкой.	Укладка теплоизоляции. Если теплый пол укладывается не под клей или стяжку, а под другое напольное покрытие, то целесообразно уложить дополнительный теплоизоляционный слоя. Рулоны из фольгированного материала укладываются встык и проклеиваются скотчем.	Раскладка нагревательных матов. При использовании матов с кабелем, закреплённым на полимерной сетке, раскладываем изделия по полу. При оформлении поворота аккуратно разрезаем сетку, стараясь не повредить кабель.	Крепление монтажных пластин. При использовании кабеля, не закрепленного на матах, устанавливаем на пол стальные монтажные пластины. Фиксируем их к основанию анкерами с пластиковыми гильзами.
Укладка кабеля из бухты. Кабель укладываем с шагом, который мы определили при расчетах. Для фиксации прижимаем кабель выступами монтажных пластин.
Укладка термодатчика. Температурный датчик заводим в гофротрубу, закрываем заглушкой и укладываем в штробу в полу. Штробу заделываем раствором. Провод от датчика подводим к терморегулятору.	Подключение терморегулятора. Провода от температурного датчика, греющего кабеля и кабеля питания присоединяем к клеммной колодке терморегулятора. При подключении ориентируемся на маркировку клеммной колодки — важно не перепутать ноль и фазу от каждого провода.
Проверка системы. Устанавливаем терморегулятор в гнездо и подаем напряжение. Проверяем работоспособность всей системы: кабель должен нагреваться равномерно и достаточно быстро. Проверку проводим за одну-две минуты, чтобы исключить перегрев.	Укладка клеевой смеси. Поверх кабельных матов наносим около 5-10 см клеевой смеси для плитки. Разравниваем смесь шпателем и зубчатой теркой формируем борозды, не задевая проводники. Клей укладываем без пропусков, которые могут привести к ухудшению обогрева напольного покрытия из-за малой теплопроводности воздуха.	Облицовка пола. На клеевую смесь укладываем плитку. Стараемся, чтобы облицовка всей поверхностью соприкасалась с клеем — так теплопередача будет эффективнее.

Схемы подключения разных типов нагревателей к терморегулятору

Советы и рекомендации

При прокладке будьте внимательны. Это даст возможность избежать появления некоторых проблем.

Нельзя скручивать провода между собой. Произойдет короткое замыкание.

Полимер черного цвета, окружающий токонесущие жилы обязательно нужно заизолировать. Он проводит ток, поэтому считается проводником и требует соответствующего отношения.

Электрические соединения всей системы обязательно должны иметь хорошую изоляцию, чтобы предотвратить искрение, а также исключить возникновения пожара.

Любое электрическое соединение для греющего кабеля должно быть надежно защищено от попадания влаги.

Запрещается пользоваться им, если температура его нагрева достигает максимального значения. Это приводит к уменьшению срока его эксплуатации.

В случае повреждения шнура необходимо заменить его новым. Даже прекращение работы любого элемента, сделает всю систему не активной.

Для взрывоопасной среды, необходимо устанавливать только специализированный кабель, имеющий специальные комплектующие. К подобным условиям относятся некоторые отрасли промышленности:

• Химическая.
• Нефтехимическая.
• Угольная.

Для них устанавливаются специальные кабеля, разрешенные для использования в данной области.

Если установить несоответствующее оборудование, возможен взрыв или сильный пожар.

Похожие статьи:

Почему необходимо использовать кабельные нагреватели?

Многие расположенные снаружи протяженные конструкции подвержены образованию льда с последующим возникновением аварийной ситуации:

1. карнизы крыш. Наледи и сосульки портят кровельное покрытие, а при падении опасны для находящихся внизу людей;
2. водосточная система. Обледенение вызывает деформацию или обрыв желобов, также нарушается отвод влаги;
3. крыльцо, пешеходные дорожки. Становятся скользкими, что приводит к травмированию людей;
4. водопровод, канализация, прочие трубопроводы, резервуары. Ледяная пробка закупоривает магистраль, а при сильном обледенении конструкция разрушается (вода при замерзании расширяется).

Существует несколько типов нагревателей.

Нерегулируемый

Часто еще называют резистивным, но это неправильно: резистивностью обладают все греющие кабели. Нерегулируемый — самый простой тип. Жилы выполнены из сплава с высоким сопротивлением, например, нихрома. Соответственно, мощность тепловыделения у него всегда постоянна. Достоинство — низкая стоимость.

• при нарушении теплоотвода (перехлест жил либо участок нагревателя чем-то прикрыт) или при потеплении кабель перегорает;
• его нельзя укорачивать: это приведет к снижению сопротивления и, соответственно, возрастанию силы тока сверх расчетной;
• для включения и выключения требуется термостат или участие человека.

Нерегулируемые делятся на два вида:

1. 1-жильные. Имеют серьезные недостатки. Во-первых, они являются источником электромагнитного поля и потому не подходят для «теплых полов», дорожек, крылец и прочих объектов, с которыми контактируют люди. Во-вторых, подключаются с обоих концов, потому контур донагреватель подключается с одного конца, а генерируемые жилами магнитные поля из-за разнонаправленности токов взаимно уничтожаются.

Нерегулируемый зональный

Состоит из 2-х токопроводящих жил со множеством нагревательных проволочек между ними. В отличие от предыдущего, его можно резать: поскольку проволочки представляют собой параллельно соединенные проводники, то при уменьшении их количества сопротивление возрастает.

Саморегулирующийся

Также включает в себя две токопроводящие жилы, но резистивным элементом между ними выступает полупроводниковая матрица. Ее особенность — намного более выраженная зависимость сопротивления от температуры, чем у металлов. Чем выше температура матрицы, тем больше сопротивление.

1. невозможен перегрев. Нагревшиеся участки перестают пропускать ток, то есть фактически отключаются;
2. экономичность. При нагревании кабель снижает выработку тепла либо вовсе отключается, даже если на это не было команды от термостата. Причем каждый участок работает с той теплоотдачей, которая требуется в данном месте;
3. возможность резать нагреватель.

Недостаток — высокая стоимость.

Инструкция по заделке своими руками

В инструкции используется комплект КТУ

Приспособления и инструменты:

• Воздушный термопистолет (фен);

1. Монтаж соединительной и концевой муфт нагревательного ( греющего) кабеля.

1.1. Монтаж соединительной муфты

1.1.1. Разрезать и снять оболочку с нагревательного ( греющего) кабеля (см. рис 1).

1.1.2. Расплести экранирующую оплетку и скрутить ее в «жгут». Разрезать ножом и снять изоляцию с нагревательных жил, оставив 30 мм (см. рис. 2).

Рисунок 21.1.3. Разрезать ножом и снять полупроводящую матрицу. Укоротить одну жилу на 15 мм. Надеть термоусаживаемые трубки Т2 3,0/1,5 на зачищенные жилы и термоусадить их с помощью воздушного термопистолета горячим воздухом (см. рис.З). Температура усадки 200°С.

1.1.4. Зачистить установочный провод ПВС 3×1,5 согласно рис. 4.

1.1.5. На изолированную термоусаживаемой трубкой жилу (длина 45мм) нагревательной ленты и изолированную жилу (длина 45мм) установочного провода надеть термоусаживаемые трубки Т-2 6,0/3,0 длиной 30 мм. На нагревательную ленту надеть термоусаживаемую трубку CFM 19/6 длиной 100 мм, на установочный провод – трубку термоусаживаемую CFM 19/6 длиной 140 мм.

1.1.6. Вставить в медные трубки М 4×0,75×10 жилы установочного провода и нагревательной ленты (см. рис 5). Обжать ручным кремпером (см. рис. 6).

1.1.7. Надвинуть на места соединения жил термоусаживаемые трубки Т2 6.0/3.0 длиной 30 мм и термоусадить их с помощью воздушного термопистолета горячим воздухом (см. рис. 7). Температура усадки 200°С.

1.1.8. Надвинуть на полученное соединение термоусаживаемую трубку CFM 19/6 длиной 100 мм (заземляющий провод и экранирующую оплетку вывести за пределы термоусаживаемой трубки, как показано на рис.8). Термоусадить ее с помощью воздушного термопистолета горячим воздухом. Температура усадки 250°С. Соединить заземляющий провод с экранирующей оплеткой с помощью медной трубки М 5×0,5×5 и обжать ее ручным кремпером.

1.1.9. На полученное соединение надвинуть термоусаживаемую трубку CFM 19/6 длиной 140 мм и термоусадить ее с помощью воздушного термопистолета горячим воздухом. Температура усадки 250°С. Окончательный вид соединительной муфты представлен на рис 9.

1.2. Монтаж концевой муфты нагревательного ( греющего) кабеля.1.2.1. Разрезать и снять оболочку с конца нагревательного ( греющего) кабеля (см. рис. 10).

1 2.2. Подрезать экранирующую оплетку, оставив не более 5 мм (см. рис. 11).

1.2.3. Срезать конец ленты ступенькой и надеть термоусаживаемую трубку CFM 10/3 длиной 30 мм (см. рис. 12).

1.2.4. Термоусадить термоусаживаемую трубку CFM 10/3 с помощью воздушного термопистолета горячим воздухом и сразу обжать свободный конец трубки плоскогубцами (см. рис 13). Температура усадки 250°С.

1.2.5. Надеть термоусаживаемую трубку CFM 19/6 длиной 80 мм поверх наружной оболочки кабеля (см. рис. 14). Термоусадить ее с помощью воздушного термопистолета горячим воздухом и сразу обжать свободный конец трубки плоскогубцами (см. рис. 15).