Греющий кабель для пластиковых труб и его монтаж

Виды кабеля

Перед монтажом, важно изучить, какие бывают обогревательные провода и способы их установки. Существует два вида кабелей: резистивные и саморегулирующиеся

Существует два вида кабелей: резистивные и саморегулирующиеся.

Разница между ними в том, что когда по кабелю проходит электрический ток, то резистивный нагревается равномерно по всей длине, а особенностью саморегулирующегося является изменение электрического сопротивления в зависимости от температуры. Это значит, что чем выше температура участка саморегулирующегося кабеля, тем ниже на нём будет сила тока. То есть, разные части такого кабеля могут нагреваться каждый до нужной температуры.

Кроме того, многие кабели выпускаются сразу с термодатчиком и автоуправлением, что значительно экономит электроэнергию во время эксплуатации.

Саморегулирующий кабель более сложен в изготовлении и стоит дороже. Поэтому, если нет особых условий эксплуатации, то чаще приобретают резистивный греющий кабель.

Резистивный

Обогревающий кабель для водопровода резистивного типа имеет бюджетную стоимость.

Различия кабелейИсточник теплина.рус

Он подразделяется на несколько разновидностей, в зависимости от конструктивных особенностей. Каждая из них имеют свои достоинства и недостатки: 

Резистивные провода разного видаИсточник yandex.net

Большинство покупателей предпочитают проводить прокладку провода «по старинке» и приобретают провод с одной или двумя жилами.

В связи с тем, что для подогрева труб можно применять кабель только с двумя жилами, одножильный вариант резистивного провода не применяется. Если владелец дома по незнанию установил его, это грозит замыканием контактов. Дело в том, что одну жилу необходимо закольцовывать, что проблематично в условиях работы с нагревательным кабелем.

Если проводить монтаж греющего кабеля на трубу самостоятельно, то специалисты советуют для наружной прокладки выбирать зональный вариант. Несмотря на особенность конструкции, его установка не вызовет серьёзных затруднений.

Конструкция проводовИсточник otdelkaexp.ru

Ещё немаловажный нюанс в одножильных и двужильных конструкциях: в продаже можно найти уже отрезанные и изолированные изделия, что исключает возможность подогнать кабель под оптимальную длину. Если нарушить изоляционный слой, то провод будет бесполезен, а если повреждения появятся после установки, то потребуется заменять систему на всем участке. Этот недостаток относится ко всем видам резистивных изделий. Монтажные работы таких проводов не отличается удобством. Также нет возможности использовать их для прокладки внутри трубопровода – мешает оголовок датчика температуры.

Саморегулирующий

Саморегулирующий греющий кабель для водопровода с самостоятельной регулировкой имеет более современную конструкцию, что сказывается на длительности эксплуатации и удобстве монтажа.

Конструкцией предусмотрено:

• 2 медные жилы в термопластичной матрице; 
• 2 слоя внутреннего изоляционного материала; 
• оплётка из меди; 
• внешний изоляционный элемент. 

Важно, что этот провод прекрасно работает без термостата. В саморегулирующих кабелях стоит полимерная матрица

При включении активизируется углерод, а во время повышения температурного режима, растёт расстояние между её графитовыми составляющими.

Саморегулирующийся кабельИсточник moydomik.net

Как подобрать правильный кабель?

При выборе подходящего горячего кабеля необходимо определиться не только с его типом, но и правильно подобрать его мощность.

При этом необходимо учесть такие параметры, как:

• назначение конструкции (для канализации и водопровода расчеты выполняются по-разному);
• материал, из которого выполнена канализация;
• диаметр трубопровода;
• особенности участка, который предполагается обогревать;
• характеристика используемого теплоизоляционного материала.

На основании этих сведений рассчитывают теплопотери на каждый метр конструкции, выбирают тип кабеля, его мощность, после чего определяют подходящую длину комплекта. Расчеты можно выполнить с помощью специальной формулы, по расчетным таблицам или с использованием он-лайн калькулятора.

Расчетная формула выглядит так:

Qтр – теплопотери трубы (Вт); – коэффициент теплопроводности утеплителя; Lтр – длина обогреваемой трубы (м); tвн – температура содержимого трубы (C), tнар – минимальная температура окружающей среды (C); D – наружный диаметр коммуникаций с учетом утеплителя (м); d – наружный диаметр коммуникаций (м); 1,3 – коэффициент запаса

Когда теплопотери рассчитаны, следует вычислить длину системы. Для этого полученное значение нужно разделить на удельную мощность кабеля нагревательного устройства. Результат следует увеличить, учитывая обогрев дополнительных элементов. Мощность кабеля для канализации стартует с 17 Вт/м и может превышать 30 Вт/м.

Если речь идет о канализационных трубопроводах из полиэтилена и ПВХ, то 17 Вт/м – это максимальная мощность. Если использовать более производительный кабель, то высока вероятность перегрева и повреждения трубы. Сведения о характеристиках изделия можно найти в его техническом паспорте.

С помощью таблицы подобрать подходящий вариант немного проще. Для этого сначала нужно выяснить диаметр трубы и толщину теплоизоляции, а также предполагаемую разницу между температурой воздуха и содержимого трубопровода. Последний показатель можно найти с помощью справочных данных в зависимости от региона.

На пересечении соответствующей строки и столбца можно найти значение теплопотерь на один метр трубы. Затем следует вычислить общую длину кабеля. Для этого размер удельных теплопотерь, полученный из таблицы, нужно умножить на длину трубопровода и на коэффициент 1,3.

Таблица позволяет найти размер удельных теплопотерь трубы конкретного диаметра с учетом толщины теплоизоляционного материала и условий функционирования трубопровода (+)

Полученный результат следует разделить на удельную мощность кабеля. Затем нужно учесть влияние дополнительных элементов, если такие имеются. На профильных сайтах можно найти удобные он-лайн калькуляторы. В соответствующие поля нужно ввести необходимые данные, например, диаметр труб, толщину утеплителя, температуру окружающей среды и рабочей жидкости, регион и т.п.

Такие программы обычно предлагают пользователю дополнительные возможности, например, помогают рассчитать необходимый диаметр канализации, размеры слоя теплоизоляции, тип утеплителя и т.п.

Опционально можно подобрать тип укладки, выяснить подходящий шаг при монтаже греющего кабеля спиралью, получить список и количество комплектующих, которые понадобятся для укладки системы.

Подбирая саморегулирующийся кабеля важно правильно учесть диаметр конструкции, на которую он будет установлен. Например, для труб диаметром 110 мм рекомендуется брать маркуLavita GWS30-2 или аналогичный вариант другого производителя

Для трубы на 50 мм подойдет кабель Lavita GWS24-2, для конструкций диаметром 32 мм – Lavita GWS16-2 и т.д.

Сложные расчеты не понадобятся для канализации, которая используется не часто, например, на летней даче или в доме, которым пользуются, лишь изредка. В такой ситуации просто берут кабель мощностью 17 Вт/м с длиной, соответствующей размерам трубы. Кабель такой мощности можно использовать и снаружи, и внутри трубы, при этом устанавливать сальник необязательно.

При выборе подходящего варианта греющего кабеля следует соотнести его производительность с расчетными данными по вероятным теплопотерям канализационной трубы

Для прокладки греющего кабеля внутри трубы выбирают кабель со специальной защитой от агрессивного воздействия, например, DVU-13. В отдельных случаях для монтажа внутри используют марку Lavita RGS 30-2CR. Это не совсем верное, но допустимое решение.

Такой кабель предназначен для обогрева кровли или ливневой канализации, поэтому защитой от разъедающих веществ он не снабжен. Его можно рассматривать лишь как временный вариант, поскольку при длительном использовании в неподходящих условияхкабель Lavita RGS 30-2CR неизбежно сломается.

Способы монтажа

Выбор метода монтажа зависит от расположения водопроводной системы и конкретного вида греющего кабеля.

1. Самым распространённым является монтаж поверх трубы.

   Для этого кабель предварительно растягивают по всей длине требуемого участка водопровода. Размещать его можно по разному – в одну прямую линию, зигзагами (волнистой линией) или обматываю трубу спиралью.

   Если планируется установка терморегулятора, датчик необходимо разместить в самом холодном месте трубопровода, для чего, возможно, придется произвести необходимые промеры.

   Устанавливается датчик на максимальном удалении от обогревателя – диаметрально противоположно, с дополнительной его термоизоляцией от кабеля. Если не соблюсти это требование, система автоматического контроля потеряет свой смысл.

   Кабель плотно прихватывается к телу трубы полосами клеящей ленты, лучше всего – алюминиевого скотча.

   Поверх уложенного и закрепленного кабеля устанавливается термоизоляция – минеральная, пенополистирольная, полиуретановая и т.п., и защитный кожух, который предохранит всю смонтированную систему от внешних механических воздействий, атмосферной и почвенной влаги.

2. Существует способ прокладки кабеля в теле водопроводной трубы.

   Это бывает весьма оправдано при невозможности осуществить монтаж поверху. Кроме того, такой способ наиболее экономичный – можно использовать кабель меньшей мощности, так как теплопередача осуществляется при непосредственном контакте с водой.

   Для реализации такого способа подходят не все виды кабелей – это стоит оговорить сразу при покупке. В комплекте приобретаются специальные муфты, обеспечивающие герметичность водопроводной системы и надежное закрепление кабеля.

При монтаже следует помнить, что кабель не должен упираться в отводы, тройники, не должен препятствовать работе задвижек и кранов.

Подобные кабеля полностью безопасны как в электрическом плане – у них очень надежная изоляция, так и с точки зрения экологии – материал их внешнего покрытия никоим образом не сказывается на качестве питьевой воды.

Прокладка кабеля для обогрева внутрь трубы

Установка кабеля для обогрева должна осуществляться подготовленными специалистами, которым под силу корректно рассчитать все параметры, необходимые для установки системы обогрева, при которой бы учитывались все меры по безопасности. Функционирование такого кабеля происходит в воде, что является опасной средой для человеческого здоровья.

Поэтому должны быть учтены все нюансы по установке кабеля внутрь водопровода. Производить укладку кабеля для обогрева на малых участках водопровода, например на дачах, можно и самостоятельно. Главное при этом придерживаться всех правил его установки.

К правилам можно отнести следующее:

• в точке ввода кабеля в трубу нужно произвести монтаж тройника или переходного элемента, придерживаясь всех правил при герметизации;
• в переходной элемент нужно вкрутить особую врезку;
• во врезку заводится кабель для обогрева определенной длины.

Большое значение имеет точный замер трубы, а также правильная отрезка кабеля. Ни в коем случае нельзя укладывать кабели в трубы через систему, имеющую запорные вентили. В местах, где кабель входит в трубы, необходимо устанавливать предупреждающие таблички о том, что здесь находится система обогрева. А также во время осуществления монтажных работ нужно следить за тем, чтобы кабель оставался неповрежденным. Если таковое имеется, данный элемент подлежит обязательной замене.

Зоны с заостренными гранями и резьбой трубы подлежат временному заклеиванию лентой, чтобы случаем не испортить кабель для обогрева. Если все работы по прокладке такого кабеля были выполнены качественно, система прослужит в особое зимнее время без сбоев очень долго, обеспечивая при этом бесперебойную подачу воды в указанное место.

Принцип работы греющего кабеля

Нагревательный провод необходимо подключать в периоды, когда температура окружающей среды снижается до отметки +2°С…+5°С. Кабель для водопровода при включении в низких температурных условиях для прогревания системы потребует некоторых временных затрат. Обогревательная система трубопровода действует в соответствии с законами физики: в момент прохождения электрического тока по проводу выделяется тепловая энергия. При этом с увеличением сопротивления количество тепла также увеличивается.

Отличие саморегулирующейся системы заключается в наличии особого покрытия. При монтаже таких систем водопроводные трубы с подогревом на остывших участках будут получать больше тепла. Саморегулирующий греющий кабель для водопровода действует по аналогичному с резистивным принципу.

Виды греющих кабелей для водопровода

Все нагревательные технологии, применяемые в системах подогрева водопровода, делятся на 2 большие группы:

• резистивные;
• саморегулируемые.

Каждая из них ориентирована на выполнение различных задач. Например, резистивный греющий провод будет уместен при оснащении коротких труб с небольшим диаметром — до 40 мм. На протяженном участке целесообразнее использовать саморегулируемый подогрев.

Резистивный обогреватель можно приобрести в специализированных торговых точках в виде отрезков разной длины. Он имеет постоянное сопротивление, то есть на всей протяженности провода количество выделяемого тепла одинаковое. Резистивный провод может быть одножильным и двужильным.

Стандартное строение одножильного проводника предполагает наличие следующих компонентов:

• одной жилы;
• двойной изоляции;
• внешней защиты.

Функцию греющего элемента выполняет жила

В ходе установки системы важно помнить, что схема подключения подразумевает подсоединение с обоих концов. Визуально это напоминает петлю: сначала необходимо подключить один край, затем протянуть (или намотать по трубе) и подключить второй конец провода

Использование замкнутого контура целесообразно для оснащения кровельных водостоков или обустройства системы «теплый пол». Хотя существуют также методики оснащения трубопровода. Их особенностью является проведение обогревателя по трубе с двух сторон. Способ подходит только для наружного применения.

Для внутренней прокладки одножильный провод не годится, поскольку обустройство петли занимает много пространства. Кроме того, в случае его пересечения возникнет перегрев.

Особенность двужильного кабеля заключается в разделении функций:

• первая жила отвечает за нагрев;
• вторая — за подачу электроэнергии.

Также здесь используется другая схема подключения. В создании «петли» уже нет необходимости. Достаточно один край кабеля подключить к электричеству, а второй — пустить вдоль трубопровода. Двужильная система не менее популярна, чем саморегулирующаяся. Кабель для обогрева водопроводной трубы внутренний используется с уплотнителями и тройниками. Основное преимущество резистивной системы — невысокая стоимость.

Еще больше снизить затраты энергии позволит установка термостата с соответствующими датчиками. В момент фиксации снижения температуры до уровня +2°С автоматически активируется система подогрева. При достижении отметки +6°С происходит ее отключение.

Вторая группа нагревательных систем — саморегулируемая. Это универсальный тип кабеля, который может выполнять различные функции, например, обогрев водопровода или кровельных элементов. Кроме того, его можно использовать для прогревания емкостей с различными жидкостями, труб канализационных систем. Особенность метода заключается в возможности кабеля самостоятельно регулировать интенсивность и мощность подачи тепла. Когда температура достигает заданной точки (например, +2°С), система самостоятельно начинает подогревать трубу.

Основное конструктивное отличие саморегулируемого кабеля от резистивного заключается в наличии нагревательной матрицы, отвечающей за уровень нагревания. Изоляционные слои используется те же. Принцип основан на возможности провода увеличивать или уменьшать подачу тепла в зависимости от изменений уровня сопротивления.

Разновидности нагревательного кабеля

Все нагревательные системы подразделяются на 2 большие категории: резистивные и саморегулируемые. Каждый вид имеет свою область применения. Предположим, резистивные хороши для обогрева коротких отрезков труб небольшого сечения – до 40 мм, а для протяженных участков водопровода лучше использовать саморегулируемый (по-другому – саморегулирующийся, «самрег») кабель.

Тип #1 – резистивный

Принцип действия кабеля прост: по одной или двум жилам, находящимся в изоляционной обмотке, проходит ток, нагревающий его. Максимальная сила тока и большое сопротивление в сумме дают высокий коэффициент тепловыделения. В продаже имеются куски резистивного кабеля определенной длины, имеющие постоянное сопротивление. В процессе функционирования они отдают одинаковое количество тепла по всей протяженности.

Одножильный кабель, как можно судить по названию, имеет одну жилу, двойную изоляцию и внешнюю защиту. Единственная жила выполняет функцию нагревательного элемента

При монтаже системы необходимо помнить, что одножильный кабель подключается с обоих концов, как на следующей схеме:

Схематически подключение одножильного вида напоминает петлю: сначала он подсоединяется к источнику энергии, потом протягивается (наматывается) по всей длине трубы и возвращается назад

Замкнутые отопительные контуры чаще применяют для обогрева кровельной водосточной системы или для устройства «теплого пола», но вариант, применимый к водопроводу, тоже существует.

Особенностью монтажа одножильного кабеля на водопроводную трубу является укладка его с двух сторон. При этом используется только внешний тип подключения

Для внутреннего монтажа одна жила не подходит, так как укладка «петли» займет много внутреннего пространства, к тому же случайное пересечение проводов чревато перегревом.

Двухжильный кабель отличается разделением функций жил: одна отвечает за нагревание, вторая – за подачу энергии.

Отличается и схема подключения. В «петлеобразном» монтаже необходимость отпадает: в результате кабель присоединяется одним концом к источнику питания, второй протягивается вдоль трубы

Двухжильные резистивные кабели используются для водопроводных систем так же активно, как и самреги. Их можно монтировать внутрь труб, используя тройники и уплотнители.

Главный плюс резистивного кабеля – невысокая стоимость. Многие отмечают надежность, длительный срок службы (до 10-15 лет), простоту монтажа. Но есть и недостатки:

• высокая вероятность перегрева в местах пересечения или близкого расположения двух кабелей;
• фиксированная длина – нельзя ни увеличивать, ни укорачивать;
• невозможность замены перегоревшего участка – менять придется полностью;
• невозможность регулировки мощности – она всегда одинаковая по всей длине.

Чтобы не тратиться на постоянное подключение кабеля (что нецелесообразно), устанавливают термостат с датчиками. Как только температура опускается до + 2-3 ºС, он в автоматическом режиме запускает нагрев, при повышении температуры до + 6-7 ºС энергия отключается.

Тип #2 – саморегулируемый

Этот тип кабеля является универсальным и может использоваться для различного применения: обогрева кровельных элементов и систем подачи воды, канализационных магистралей и емкостей с жидкостью. Его особенность – самостоятельная регулировка мощности и интенсивности подачи тепла. Как только температура опускается ниже контрольной точки (предположим, + 3 ºС), кабель начинает нагреваться без постороннего участия.

Схема саморегулирующего кабеля. Главное отличие от резистивного аналога – проводящая нагревательная матрица, которая отвечает за регулировку температуры нагревания. Изоляционные слои не отличаются

В основе принципа работы самрега лежит свойство проводника уменьшать/увеличивать силу тока в зависимости от сопротивления. При увеличении сопротивления сила тока уменьшается, что ведет за собой и уменьшение мощности. Что происходит с кабелем в момент охлаждения? Сопротивление падает – сила тока увеличивается – начинается процесс нагревания.

Преимущество саморегулируемых моделей состоит в «зональности» работы. Кабель сам распределяет свою «рабочую силу»: тщательно прогревает остывающие участки и поддерживает оптимальную температуру там, где сильный нагрев не нужен.

Саморегулирующий кабель работает постоянно, и это приветствуется в холодное время года. Однако во время оттепели или весной, когда прекращаются заморозки, держать его включенным нерационально

Чтобы полностью автоматизировать процесс включения/выключения кабеля, можно оборудовать систему термостатом, который «привязан» к уличной температуре.

На какие характеристики обратить внимание?

Перед приобретением кабеля необходимо уточнить условия, в которых он будет использоваться

Важно правильно рассчитать мощность, установить длину, снять температурные показатели, определить способ монтажа – внутренний или наружный

Характеристики, которые потребуются при выборе

Мощность. Параметры мощности/сопротивления и теплоотдачи взаимосвязаны. Также свойства кабеля зависят от сечения жилы. На него же следует ориентироваться и при выборе длины. Предположим, система из кабеля с сечением 1,1 мм² и мощностью 25 Вт не должна быть длиннее, чем 80 м.

Средняя мощность самрегов, которые можно найти в продаже, от 5 Вт/м до 25 Вт/м. Системы с минимальным значением подходят для внутреннего обогрева труб, уложенных в грунте. Для этих же труб, но с наружным обогревом, кабель должен быть чуть мощнее – 10 Вт/м. Самые суровые условия – над землей, поэтому для надземного размещения подойдет максимальная мощность – от 25 Вт/м.

Температура. Следует помнить, что не все виды труб одинаково хорошо переносят нагрев. Предположим, пластиковые изделия (особенно канализационные и для ХВС) не предназначены для сильного нагревания.

Для подогрева жидкости в водопроводных трубах из полипропилена рекомендуют использовать низкотемпературные системы, имеющие максимальную рабочую температуру + 65 ºС

На производстве встречаются кабели, разогревающиеся до + 190 ºС (при мощности до 90 Вт/м), однако в быту применения для них нет.

Наличие заземляющей оплетки. Этот защитный элемент одинаково важен и для системы, и для людей – он гарантирует безопасность монтажа. Чтобы оплетка функционировала, ее подключают через УЗО. Однако в продаже можно встретить варианты без заземления – в некоторых случаях их использование вполне объяснимо.

Материал внешней изоляции. В качестве внешнего изолирующего материала выступают различные виды полимеров. Одни из них более тонкие и эластичные, другие – жесткие на изгиб. Все виды без исключения защищают внутренние части кабеля от повреждений, агрессивных сред, влажности.

Таблица технических характеристик различных видов кабелей. Кроме прочего, они различаются материалом внешней защитной оболочки: полиолефином и фторопластом

Наружная изоляция влияет на сферу использования кабеля. Защита из полиолефина (самый распространенный материал) подходит не для всех способов монтажа.

Например, для установки на крыше используют кабель с изоляцией из фторполимеров (с защитой от у/ф лучей), а для внутреннего монтажа – системы с фторопластовой изоляцией.

Что представляет собой саморегулирующийся провод

Конструктивно саморегулирующийся кабель представляет собой гибкий провод, по которому протекает электрическая энергия. Именно это приводит к его нагреванию. Чтобы процесс повышения температур не привел к возгоранию или выходу из строя кабеля и расположенных рядом объектов, изделие способно самостоятельно регулировать свою мощность в зависимости от температуры окружающей среды. Наблюдается простая зависимость: чем ниже «ртутный столбик», тем горячее кабель. Удивительно то, что процесс нагрева может происходить исключительно на конкретном участке, где это необходимо. Если какая-то часть кабеля находится в условиях комнатной температуры, то мощность будет ниже, и соответственно, нагреваться изделие не станет.

Если рассматривать устройство греющего провода глобально, то можно выделить три основных компонента:

• проводники из различных металлов, по которым протекает электрическая энергия;
• «умная» матрица из полимерных веществ, заставляющая кабель адаптироваться под температуру окружающей среды и регулирующая процесс выработки тепла;
• изоляционная оболочка, состоящая из множества слоев.

Основным элементом, объясняющим принцип действия греющего кабеля, является полимерная матрица. Благодаря ее наличию у провода проявляются саморегулирующие свойства. Матрица состоит из мелких частиц, поэтому ее отдельные элементы регулируют нагрев независимо друг от друга. Таким образом, вам не придется подключать различные датчики и прочую электронику для качественной регулировки температуры.

Другая полезная опция кабеля заключается в том, что вы можете самостоятельно выбрать необходимую длину. Возьмите обычные ножницы и перережьте изделие там, где вам нужно. Подключите к сети, в результате чего оно будет работать без изменений. Аналогично саморегуляции на каждом сантиметре элементы кабеля функционируют и работают независимо друг от друга. Случайный обрыв не приведет к выходу из строя. Но такие ситуации редки, поскольку конструкция кабеля характеризуется повышенной прочностью.

К основным полезным свойствам греющего кабеля можно отнести:

1. Повышенная устойчивость к механическим воздействиям. Это обусловлено наличием качественной многослойной изоляции.
2. Устойчивость к воздействию влаги. Его можно без проблем эксплуатировать в водной толще. Основное условие для этого – выполнить качественную изоляцию при помощи термоусадочных трубок.
3. Экономичность. Поскольку кабель самостоятельно регулирует мощность, то изделие никогда не работает «просто так».

Высокая прочность обусловлена многослойностью, причем два первых слоя состоят из медных проводников и полимерной матрицы. Уже поверх них устанавливается изоляция из разных материалов (например, фторполимеров или полиолефина).

После этого идет слой брони, в качестве которого применяют медную оплетку. Наконец, поверх всего этого размещают дополнительный полиолефиновый слой. Подобная конструкция значительно повышает выносливость и прочность изделия. Медная оплетка также функционирует в качестве защиты от электромагнитного излучения.

Цены на материалы

Цены на самогреющие кабели для водопровода зависят от мощности. Рассмотрим стоимость комплекта для обогрева труб на примере продукции фирмы «Теплолюкс»:

Комплект Freezstop Lite-15