Резистивный греющий кабель принцип работы

Принцип работы греющего кабеля

Нагревательный кабель: принцип работы, виды, конструкция

При необходимости справиться с особо низкими температурами в каких-либо конструктивных элементах построек, системах коммуникаций, предметах бытового благоустройства используется нагревательный кабель. Данное устройство обеспечивает дополнительный подогрев по всей длине или области прокладки трассы. При этом важно учитывать принцип работы нагревательного элемента и в каких ситуациях его целесообразно применять.

Назначение и принцип работы

• Обогрев помещений или сооружений с малой кубатурой, включая декоративные комнаты, террариумы, шахты и колодцы;
• Нагревание всего или только участка трубопровода, водопровода, канализации и других объектов, расположенного на открытом воздухе или в не отапливаемом помещении;
• Разогрев замороженных объектов при выполнении на них каких-либо технологических операций;
• Защита от замерзания воды или для предотвращения скопления влаги;
• Предотвращение образования льда или отложения снега;
• Поддержание температуры какого-либо объекта в заданных пределах.

Резистивные линейные

Линейный нагревательный кабель представляет собой конструкцию из обычного провода, концы которого подключаются к источнику электропитания.

Модель можно представить в виде последовательно включенного сопротивления резистивного типа, характеризующегося постоянной мощностью нагрева. По количеству жил он подразделяет на одножильный и двухжильный нагревательный кабель.

Одножильный линейный

Рис. 1: конструкция одножильного линейного кабеля

Одножильные марки состоят из нагревательной жилы с высоким удельным сопротивлением, как правило, стали или ее сплавов. Также сюда входит один или несколько слоев термоустойчивой изоляции, которая не деформируется при нагревании. Такой вид нагревательного проводника может оснащаться экраном для удаления помех, создаваемых ним самим и устройства защиты от замыкания на землю.

Его основным преимуществом является простота и неприхотливость в эксплуатации, также он может контактировать с проводящими конструкциями и подвергаться нахлесту. А к недостаткам можно отнести необходимость использования заводской секции установленной длины (отрезать нужный вам кусок нельзя), необходимость подключать концы секции в одной точке к «+» и «–» или к нулю и фазе.

Двухжильный линейный

Рис. 2: конструкция двухжильного линейного кабеля

Конструктивно двухжильные марки имеют два вывода, подключаемые к источнику электроэнергии. В его состав входят те же элементы, что и в одножильный с одним отличием – в нем находятся две параллельно расположенные жилы вместо одной. Что предоставляет дополнительное преимущество – двухжильный нагревательный кабель, в отличии от одножильного, не нужно возвращать вторым концом секции к месту подключения, что предоставляет определенное удобство при обогреве трубопроводов и других протяженных конструкций.

Резистивные зональные

Зональные кабели представляют собой разновидность резистивного, с тем отличием, что имеет более сложную и функциональную структуру. В сравнении с линейным конструктивно он имеет следующую особенность:

Рис. 3: конструкция зонального кабеля

Зональный кабель так же, как и линейный включает в себя две токоведущие медные жилы, внутреннюю изоляцию для каждой жилы, нагревательную проволоку из материала с высоким удельным сопротивлением, внешнюю изоляцию.

Его конструкция отличается наличием окошек во внутренней изоляции, в которых к токоведущему проводнику подсоединяется нагревательная проволока. Сами окошки расположены на расстоянии 1 – 2м друг от друга. Таким образом, между окошками нагревательный элемент подключается параллельно и воспринимает на себя напряжение сети. То есть на каждый из участков проволоки приходиться по 220 В или та величина, которая подается на греющий кабель.

За счет такого конструктивного решения постоянным сопротивлением должна обладать не вся протяженность, а только проволока, расположенная на участке в 1 – 2 м, получившая название зоны (от чего и берет название данный тип кабеля). Благодаря такой конструкции длина секции может подбираться произвольно в зависимости от ваших личных пожеланий.

Саморегулирующиеся кабели

Саморегулирующийся кабель отличается от предыдущих вариантов и конструктивным исполнением, и принципом работы.

Рис. 4: конструкция саморегулирующегося кабеля

Конструкция саморегулирующегося кабеля включает в себя:

• Внешнюю оболочку, защищающую внутренние элементы от воздействия окружающей среды.
• Токоведущие жилы, на которые подается напряжение от внешнего источника.
• Экранирующая оплетка, защищающая окружающие коммуникации от электромагнитного излучения самого кабеля.
• Слой внутренней изоляции для электрического разделения токоведущих элементов от металлической оплетки для экранированных кабелей или от внешних конструкций при отсутствии экрана.
• Полупроводниковая матрица, представляющая собой непосредственно сам греющий элемент.

Рис. 5: принцип работы полупроводниковой матрицы

Именно эта часть саморегулирующего кабеля является своеобразным датчиком температуры. Чем больше нагрета окружающая среда, тем меньше проводимость нагревательных элементов, величина протекающего через них тока снижается, равно как и величина выделяемого тепла. В этом и выражается функция саморегуляции уровня температуры.

Основным преимуществом такого нагревательного кабеля является его полная автономность – количество получаемой тепловой энергии самостоятельно подстраивается под температуру среды, в которой он находится. За счет чего разные участки нагревательного кабеля будут иметь нелинейную мощность, выдавая нужную вам температуру в конкретной ситуации. Еще одним преимуществом такого типа нагревательного устройства является его произвольная длина. Но к недостаткам стоит отнести то, что продается он стандартными бухтами и не имеет соединительных элементов в комплектации.

Индуктивные нагревательные кабели

Принцип действия такого типа нагревательного кабеля заключается в наведении ЭДС внутри ферромагнитной среды. Конструктивно он состоит из токоведущей жилы, которая наматывается на ферромагнитный сердечник на подобии катушки. При протекании тока по токоведущей жиле в сердечнике будет наводится эдс. Нагревание происходит за счет электрических потерь от тока в проводнике и от потерь в стали по принципу скин-эффекта.

Главным отличием от других типов нагревательных кабелей является соотношение выделяемой тепловой энергии. Здесь потери в меди составляют всего 20%, в то время как в ферромагнитном материале будут теряться остальные 80%. В зависимости от конкретной марки соотношение потерь может отличаться. За счет чего линейная мощность индуктивного кабеля может быть гораздо ниже при обеспечении той же температуры нагрева.

Зачем нужен греющий кабель

Резонно возразить, что можно легко обойтись и без нагревательной системы. Достаточно узнать уровень промерзания грунта в районе, а затем, опираясь на показатели, вырыть траншею необходимой глубины. Обычно это 1,5-1,7 м. Зарытые на такой глубине и утепленные трубы не замерзают, так как окружающий грунт имеет положительную температуру (предположим, + 2-4 ºС).

Однако не все так просто. На заболоченных участках или на территориях, близких к водоемам, нередкое явление – высокий уровень грунтовых вод. Это значит, что в период половодья или таяния снегов коммуникации будут затоплены, что негативно скажется на их функциональных свойствах.

Но если трубы зарывать всего на полметра, при этом подключить электрический кабель и произвести правильную теплоизоляцию, глубоких канав рыть не придется.

Случается так, что суровыми зимами промерзают даже заглубленные участки. Проживание в доме без автоматической подачи воды из скважины становится менее комфортным, а порой и невозможным. Приходится проводить авральные ремонтные работы

Не будем забывать и про критические зоны, наиболее подверженные воздействию холода – места ввода трубопровода в дом. Если здание построено на свайно-винтовом фундаменте, то под ним находится открытый участок трубопровода, который легче всего утеплить именно нагревающим кабелем.

Какие характеристики важны для выбора

Перед выбором надо обратить внимание на следующие моменты:

• есть ли на кабеле защитная оплетка (она обеспечивает заземление и делает кабель более надежным);
• тип наружной изоляции;
• температурный класс и мощность;
• компания-производитель.

Возможно, для канализационной системы и подойдет кабель с изоляцией из полиолефина, но для внутреннего монтажа в водопроводную трубу рекомендуем защиту из фторопласта. Для наружной установки сгодится фторполимер, который защитит и от влаги, и от ультрафиолета.

Если необходимо обогреть трубы небольшого диаметра, подойдет проводник низкотемпературного типа. Он нагревается до + 65 ºС, максимальная мощность – около 15 Вт/м

Среднетемпературные системы годятся для труб большего диаметра. Максимальная температура нагрева – + 120 ºС, мощность достигает 33 Вт/м. Наиболее мощными считаются высокотемпературные системы с максимальной температурой до + 190 ºС и удельной мощностью до 95 Вт/м, но их обычно в быту не применяют – это изделия для промышленного использования.

Подходящую мощность можно выбрать, ориентируясь на диаметр трубы. Например, для водопроводов с диаметром до 2,5 см подходят кабели мощностью 10 Вт/м, от 2,5 см до 4 см – 16 Вт/м, от 4 до 6 см – 24 Вт/м и т.д.

Как устроен резистивный греющий кабель, принцип работы, подключение

Области использования нагревающих кабелей в современных условиях жизни весьма обширны.

Они используются для обогрева трубок дренажной системы кондиционеров, для обеспечения достаточного температурного режима в резервуарах и протяженных трубопроводах газо-, нефте- и химической промышленности.

Другими словами при помощи греющего кабеля можно обогреть любой объект.

Существует всего две разновидности кабелей нагрева:

1. саморегулирующийся;
2. резистивный.

Резистивный греющий кабель отличается от других устройств простотой монтажа и небольшими габаритами. Он представляет собой более простой и дешевый, но в то же время более энергозатратный вариант. Роль греющего элемента в устройстве играет проводник, с достаточно высоким сопротивлением.

Конструктивные особенности резистивного кабеля

Основу конструкции кабеля составляют специальные жилы из стали. В зависимости от количества жил, нагревательный кабель может быть двух типов:

• с одной жилой;
• с двумя жилами.

Токопроводящая жила в обязательном порядке подлежит изоляции при помощи использования специальных материалов. Некоторые кабеля отличаются двумя слоями изоляции. Изолирующий металл покрывается защитным экраном из металла, который еще называется экранизирующей оплеткой. Оплетка предназначена специально для защиты кабеля от механических повреждений и в качестве элемента заземления. Для обеспечения полноценной протекции в устройстве может использоваться наружная защитная оболочка.

Резистивный греющий кабель с одной жилой имеет только одну нагревающуюся токопроводящую жилу. Эта жила идет по всей длине конструкции. Использование такого устройства по праву считается самым бюджетным. Это объясняется тем, что такой кабель максимально устойчив к воздействию достаточно высоких температурных режимов. Приспособление обеспечивается электропитанием с обеих сторон.

Очень часто такая схема создает определенные трудности в плане монтажа. Объясняются они тем, что при крепление обязательно подразумевает возврат греющего проводника в точку его соединения. Кроме того может возникнуть необходимость в использовании некоторых дополнительных систем питания.

Конструкция двужильная состоит из двух проводов: нагревательного и токопроводящего. Но одном конце такого провода устанавливается муфта, а на второй конец подается ток. Такой вариант расположения использовать намного легче и комфортнее.

Резистивные кабеля бывают двух видов – одножильные и двужильные. Двужильные кабеля считаются более простыми и эффективными в использовании.

Принцип работы

Резистивный греющий кабель работает по типу простого электрического нагревателя. Основной принцип работы состоит в том, что проводник с большим сопротивлением проводит ток и, благодаря этому, происходит выделение тепла. Объемы тепловыделения зависят от объемов силы тока и мощности сопротивления проводника. Купить резистивный кабель можно отрезками определенной длины. Каждому кабелю характерно определенное сопротивление и при работе каждый кабель выделяет определенное количество тепла.

Принцип работы одножильного проводника заключается в подключении к электроэнергии с двух концов. При таком варианте резистивный кабель протягивается петлей таким образом чтоб оба конца элемента стыковались в одном месте. Использование двух жил дает возможность не подводить оба конца изделия и соединять их в одной точке. Второй принцип подключения обеспечивает возможность использовать такие кабеля в домашнем хозяйстве и быту.

Резистивный греющий кабель работает по принципу закона Джоуля-Ленца. Чем выше сопротивление на определенном участке кабеля, тем большее количество тепла выделяется.

Преимущества и недостатки использования

К преимуществам использования резистивного кабеля можно отнести:

• доступную стоимость;
• отличные показатели удельного сопротивления;
• долговечность;
• простоту монтажа.

Резистивный кабель долговечен и прочен, но имеет и некоторые недостатки в использовании.

К недостаткам использования такого кабеля можно отнести невозможность сделать устройство более длинным или более коротким, а также необходимость полностью менять весь кабель при выходе из строя хотя бы одного элемента.

Резистивный греющий кабель – принцип работы, плюсы и минусы

Что такое резистивный греющий кабель

На вопрос, что такое резистивный греющий кабель, буду отвечать с самого начала.

1. Резистивный кабель — электрический. То есть, для выполнения своих задач, о которых ниже. Его нужно подключить к электропитанию, включить в электрическую сеть 220 Вольт.
2. Этот кабель греющий. Это значит, что при включении его в электрическую сеть, он начинает нагреваться. Процесс нагрева резистивного кабеля не является аварийной ситуацией. Это нормальный режим работы греющих кабелей, основанный на их характеристиках.

Разновидности и устройство обогревающих систем

Как устроен нагревательный кабель, каков принцип его работы? На первый взгляд — это обычный гибкий шнур (диаметром от 8 мм), защищенный изоляцией, который может быть представлен в различных модификациях в зависимости от предназначения, мощности и требований эксплуатации. При включенном в сеть кабеле, по нему проходит электрический ток и выделяется тепло.

Тепловыделение напрямую зависит от силы тока и потребляемой мощности.

Для обогрева трубопроводов с использованием нагревающих элементов используются резистивный и саморегулирующийся виды обогревательных устройств.

Резистивный нагревательный элемент

Отличие этого кабеля в том, что у него нагревательный элемент имеет постоянное сопротивление.

Соответственно, его тепловая мощность тоже не меняется и находится в пределах 10-20 Вт на погонный метр. Несомненным плюсом резистивного кабеля является невысокая цена, обусловленная технологией изготовления и принципом действия.

Конструктивно, греющий кабель для труб резистивного типа — это обычная внутренняя жила, изготовленная из металла высокого сопротивления в пластиковой (прорезиненной) изоляции с медным экранированием. Поставляется отрезками заданной длины, которые нельзя нарезать по своему усмотрению и следует заземлять в обязательном порядке.

При оснащении трубопроводов данным видом нагревательного элемента необходимо следить, чтобы не было его перехлестов, которые могут привести к перегоранию.

Саморегулирующийся кабель для труб

Само название говорит о том, что он может подстраиваться под внешние условия, например, под температуру окружающей среды. Именно от нее будет зависеть электрическое сопротивление нагревательного устройства, а также количество выделяемого тепла.

Сопротивление в таком кабеле меняется локально, выборочно. Нагрев усиливается только на том участке трубопровода, где замечается отвод тепла.

Другие преимущества саморегулирующегося кабеля:

• надежность — он практически не может перегореть;
• экономичность — обеспечивается наличием полупроводниковой матрицы, которая при необходимости понижает или повышает мощность нагрева;
• простота и удобство в установке;
• возможность получить отрезки любой длины;
• отсутствие необходимости в дополнительном контролирующем оборудовании или термостатах.

Как устроен

Если вы хотя бы немного знакомы с электрическим током, то должны знать, что прохождение электрического тока по любому проводнику, связано с выделением тепла на этом проводнике. Количество выделенного тепла прямо пропорционально электрическому сопротивлению проводника и описывается законом Джоуля-Ленца.

В контексте статьи, для нас в этом законе важно, что чем больше сопротивление проводника, тем больше тепла выделится на нём при прохождении электротока.

Именно это физическое свойство легло в основу работы и конструкции резистивного кабеля. Само его название, резистивный, происходит от слово резистор (сопротивление).

По конструкции резистивный кабель это тонкие металлические жилы, изготовленные из материала с большим электрическим сопротивлением. Жилы очень тонкие. В конструкции кабеля их может быть либо две, это двухжильный резистивный кабель, либо одна, это одножильный резистивный кабель.

Для электрической безопасности, как положено по правилам ПУЭ, жилы кабеля окружены материалом, не пропускающим электричество. Этот диэлектрик называется изоляцией кабеля. Кроме диэлектрических свойств, изоляция резистивного кабеля имеет отличную устойчивость к высоким температурам. Это понятно, так как кабель в нормальном рабочем процессе греется.

Кроме тепла, прохождение электрического тока по проводнику, создает вокруг проводника электромагнитные поля, которые являются помехами в работе многих электрических приборов и от части, вредны для человека. Для снижения влияние этих полей, резистивный греющий кабель, помещают в металлическую оплётку. Она же (оплётка) усиливает механическую защиту тонкой жилы кабеля.

Стоит отметить и это важно, что электрические помехи двухжильного резистивного кабеля, значительно ниже одножильного. Связано это с разнонаправленными магнитными полями двух жил, которые гасят друг друга при работе кабеля.

Всю описанную выше конструкцию резистивного кабеля помещают в единую оболочку, которая завершает герметичную конструкцию греющего кабеля( 3, 4 на фото). Изготавливают оболочку из термостойких полимерных материалов.

Обратите внимание, что в конструкции самых дешевых одножильных резистивных кабелей, может не быть металлической оплётки (2). Просто, одна металлическая, чаще стальная, жила покрытая термостойким пластиком. Самый дешевый кабель без экрана продается на отрез и стоит около 100 рублей за метр.

Принцип работы

Принцип действия конструкции описывает закон Джоуля-Ленца, в котором говорится, что при равномерной силе электрического тока по всей длине цепи, в любом участке будет выделяться тепло. Чем выше сопротивление на этом участке, тем сильнее тепло. Другими словами принцип работы похож на электрический нагреватель: по проводнику протекает ток, который выделяет тепло. Оно будет сильнее, если сопротивление проводника и сила электрического тока будет больше.

Особенности одножильных греющих кабелей

О первой особенности одножильного греющего кабеля я уже сказал, это высокий электромагнитный фон. Поэтому приобретая такой кабель для применения внутри помещений, наличие медной оплётки обязательно.

Вторая особенность резистивного кабеля с одной греющей хилой, это необходимость подключения кабеля к электропитанию с двух разных концов. А это проще всего сделать, закольцевав прокладку кабеля. То есть, одножильный греющий кабель нужно укладывать по замкнутой трассе, что не всегда удобно. Или тянуть вместе с кабелем дополнительный питающий провод, что возможно при обогреве кровли, но нереально при обогреве полов.

Конструктивные особенности

Как устроен проводник? В основу его конструкции входят стальные жилы (одна или две) в зависимости от этого резистивный нагревательный кабель разделяется на два вида: с одной и с двумя жилами. Токопроводящую жилу изолируют специальным материалом. В некоторых видах в конструкцию входит два слоя изоляции. На изолирующий материал наносится защитный экран из металла (экранизирующая оплетка). Ее назначение – это защита от механических повреждений, а также использование в качестве заземления. Для полноценной защиты применяется наружная защитная оболочка.

Резистивный греющий кабель с одной жилой обладает одной нагревательной токопроводящей жилой, которая занимает всю длину конструкции. Применение такого устройства считается самым оптимальным по затратам, так как он устойчив к воздействию высоких температур пластика. Электропитание подводится с двух сторон приспособления. Такая схема может образовывать некоторые границы в плане монтажа, так как возникает надобность возвращать греющий проводник к точке его соединения. Также возникает необходимости использовать дополнительные системы питания.

Конструкция с двумя жилами включает два провода: нагревательный и токопроводящий. Электрический ток подается на один конец провода, а на другой конец устанавливается муфта. При составлении проекта этот вариант конструкции использовать гораздо комфортнее.

Плюсы 2-х жильных греющих кабелей

В отличие от одножильных, двухжильные греющие кабели можно подключать к электропитанию с одного конца. На втором конце жилы кабеля просто соединяют специальной муфтой или в более современных вариантах, соединяют, используя технологию соединений без муфт.

Этот несомненный плюс двухжильных греющих кабелей значительно упрощает их монтаж, расширяет диапазон применения, однако увеличивает цену, приблизительно 180 рублей за метр против 120 рублей.

Теплые полы с резистивным греющим кабелем

Комплекты теплых полов с резистивным греющим кабелем продаются заводскими комплектами заданной длины. Связано это с трудностями самостоятельного электрического монтажа кабеля из-за тонкости жил и сложностями их качественных соединений.

Каждая длина комплекта рассчитана на определенную площадь помещения. Покажу для примера таблицу соответствий площади-длины-мощности одного производителя.

Комплект кабельного теплого пола включает сам кабель, с присоединённым «холодным» концом для подключения и соединением концов в двухжильном варианте кабеля.

Как вариант теплого пола, двухжильные резистивные кабели используются для производства тепловых электрических матов.

Резистивный кабель

Название «резистивный» происходит от слова «resistance» – сопротивление. Греющие кабели резистивного типа имеют постоянное сопротивление, которое зависит от длины кабеля. При прохождении тока по нагревательной жиле выделяется тепло по закону Джоуля-Ленца:

где: U — напряжение в сети; t — время; R — сопротивление; Q — выделяемое тепло.

Количество выделяемого тепла обратно пропорционально электрическому сопротивлению участка цепи при постоянном напряжении.

Производители закладывают в свою продукцию определенные технические характеристики. Греющие кабели нельзя укорачивать! Это приведет к общему уменьшению сопротивления на участке цепи, что влечет за собой увеличение мощности, перегрев кабеля и выход из строя всей системы обогрева.

Строение

Нагревательный элемент – металлическая жила изготавливается из сплавов с высоким показателем электрического сопротивления: меди, латуни, нихрома. Жила обтянута несколькими слоями изоляции и металлической оплеткой, которая выполняет функцию экранирующего элемента от электромагнитных полей и выполняет функцию заземления. Внешняя защитная оболочка изготавливается из термостойких полимерных материалов (поливинилхлорид, тефлон).

Резистивный кабель делится на одножильный и двухжильный.

Схематичное строение двухжильного и одножильного кабелей

Одножильный кабель

Имеет одну нагревательную жилу. Особенность заключается в том, что кабель должен укладываться по замкнутому контуру, чтобы оба конца кабеля были сведены в одно место и подключены к терморегулятору. Данный тип рекомендован для подогрева промышленных помещений и систем антиобледенения наружных площадей.

Двухжильный кабель

Состоит из двух жил соответственно. Одна является нагревательным элементом, а вторая токопроводящим для создания замкнутого контура. Монтаж осуществляется в одном направлении. Данный тип кабеля наиболее универсален в применении и рекомендован для систем теплого пола для всех типов жилых и промышленных помещений, а также для систем антиобледенения наружных площадей и кровли.

Схема подключения одножильного кабеля

Схема подключения двухжильного кабеля

Схема расположения датчика температуры

ВАЖНО! Резистивный кабель нельзя использовать без терморегулятора и датчика температуры. С их помощью поддерживается и контролируется температура нагрева. Подключение кабеля напрямую к источнику питания может привести к перегоранию первого вследствие непрерывной работы в течение длительного времени.

Особенности подключения и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля

Греющий кабель часто используют при обустройстве дома из-за того, что он имеет уникальный принцип работы: меняет энергию потребления в зависимости от температуры воздуха. Строители используют для этого несколько видов электрического проводника, какой из них больше подходит для дома и чем отличается от аналогов мы расскажем далее.

Принцип работы и применение кабеля

Кабель выступает проводником, который преобразует поступающую энергию в тепло. Обычно эту деталь используют для обогрева крыш, труб, водостоков. Периодически кабель укладывают под пешеходные дорожки, чтобы на них не появлялся лед. Он одинаково подходит для использования на улице и внутри дома, периодически монтируется для создания теплого пола в доме.

Конструкция из нескольких медных жил проводит электричество. Между ними располагается нагревающая матрица, благодаря которой кабель функционирует. Поскольку матрица находится между питающими проводами, ее основная задача заключается в нагреве. На поверхности проводника есть экран, который защищает провод от электромагнитов.

Частные лица покупают саморегулирующийся греющий кабель для обогрева труб. Подходят модели со следующими показателями:

• Наличие более двух слоев изоляции.
• Гибкость элемента, поскольку иначе он подойдет не для каждого трубопровода.
• Устойчивость к неблагоприятным условиям. Для этого внутрь проводника кладут медную оплетку или небольшую прокладку, за счет этого предотвращаются любые замыкания.
• Невосприимчивость к резкому перепаду температуры или холоду.

В частном секторе греющие кабели используют для предотвращения промерзания на разных участках, а коммерческие организации закупают их для системы пожаротушения или обустройства труб.

Разновидности

Обогревающие проводники бывают саморегулирующимися и резистивными. Они отличаются друг от друга конструкцией и эксплуатационными характеристиками.

Резистивные

Дешево стоит, поскольку имеет простое строение. Резистивный греющий кабель состоит из одной или нескольких жил, которые заматывают изоляцией. Показатели этого кабеля не меняются, там всегда выдается одинаковая температура. Поэтому он не подходит для участков с меняющимися условиями эксплуатации. Их редко покупают, ведь после установки тратится много электроэнергии. В некоторых случаях стабильная температура даже нарушает условиях эксплуатации поверхности или материалов.

Саморегулирующие

Имеет более сложную конструкцию благодаря матрице из полупроводникового материала. Она находится между жилами, которые защищены оболочкой. Благодаря этому саморегулирующийся нагревательный кабель не страдает даже при негативных внешних факторах.

Температура проводника регулируется, поэтому даже на участках одной трубы она меняется. При изменении температуры окружающей среды автоматически регулируется мощность, поэтому не наблюдается перерасход электроэнергии. Несмотря на высокую цену, такой кабель позволяет сэкономить при дальнейшем использовании, поэтому люди в основном выбирают его.

Варианты укладки

Для трубопровода саморегулирующий греющий кабель фиксируют внутри или снаружи.

Внутренняя

Проводник располагают изнутри только в том случае, если снаружи к трубе нет доступа. Для этого предварительно устанавливают тройник, а затем протягивают саморегулирующий греющий кабель по всей длине. Сальниковый узел закручивают, а место герметизируют.

Внешняя

Такая укладка проводится по спирали или линейно. Первый способ более трудоемкий и сложный. Если на кабеле появится много изгибов, то проводник сломается. Чтобы предотвратить это, его укладывают с небольшим провисанием.

Линейный способ более удобный, поскольку для этого кабель просто протягивают вдоль трубы. Проводку располагают внизу, чтобы она не испортилась от механического воздействия.

Подключение кабеля

Для самостоятельной установки проводника потребуется строительный фен, нож, бокорез и пассатижи. Перед монтажом кабель подготавливают, на этом этапе используют клеммы, которые продаются вместе с основным материалом. Внутри гильзы есть термоусадочный слой, благодаря которому улучшается качество соединения. Если клеммы нет, то ее заменяют на заглушку, только после этого конец муфты фиксируется.

На этапе подготовки требуется срезать 2 см изоляции и снять оплетку, а затем надеть муфту и нагреть ее феном для усадки. Если появились сомнения в надежности, клемму дополнительно зажимают пассатижами.

В каждом саморегулирующемся нагревательном кабеле есть элемент, который регулирует матрицу. Его предварительно обрезают, чтобы он оказался короче остальных. Этот кабель не фиксируют заглушкой, просто используется термоусадка и клеевой пистолет. Если придется соединять несколько отрезков, то концы предварительно зачищают.

Инструкция по подключению кабеля:

1. Уберите изоляцию с жил. Одну из них сделайте короче с двух сторон.
2. Нагрейте их до такой степени, чтобы волоски сцепились в небольшой пучок.
3. Поставьте термоусадочную трубку.
4. На концах установите гильзы и зажмите их пассатижами.
5. Соедините друг с другом трубки и нагрейте их феном, после фиксации закрепите муфту.

Для всех участков трубы потребуется теплоизоляция. Обычно для этого используют минеральную вату, полиуретан или пенопласт. Любым подходящим материалом обматывают трубы, на которых установлен греющий кабель.

Изоляцию подбирают такую, чтобы она не превышала 7 см в толщине. Если проигнорировать этот момент, то на обогрев уйдет больше энергии, а при любом температурном скачке придется угадывать, справится ли система. Здесь многое зависит еще от материала, из которого сделаны трубы. Например, у пластика низкий уровень теплоотдачи, поэтому их обматывают только фольгой.

Инструкция по установке не меняется даже при использовании разных видов греющих кабелей. Некоторые люди в особенно проблемных участках устанавливают проводник сразу внутри и снаружи. Эффективность такой системы обеспечена, но это потребует дополнительных затрат на установку и электроэнергию.

Резистивный греющий кабель – принцип работы, плюсы и минусы

Резистивный греющий кабель отличается от других нагревательных элементов незначительными габаритами и простотой в установке. В качестве греющего элемента в устройстве используется проводник, который обладает высоким сопротивлением. В этой статье мы рассмотрим устройство и принцип работы резистивного нагревательного кабеля.

Конструктивные особенности

Как устроен проводник? В основу его конструкции входят стальные жилы (одна или две) в зависимости от этого резистивный нагревательный кабель разделяется на два вида: с одной и с двумя жилами. Токопроводящую жилу изолируют специальным материалом. В некоторых видах в конструкцию входит два слоя изоляции. На изолирующий материал наносится защитный экран из металла (экранизирующая оплетка). Ее назначение – это защита от механических повреждений, а также использование в качестве заземления. Для полноценной защиты применяется наружная защитная оболочка.

Резистивный греющий кабель с одной жилой обладает одной нагревательной токопроводящей жилой, которая занимает всю длину конструкции. Применение такого устройства считается самым оптимальным по затратам, так как он устойчив к воздействию высоких температур пластика. Электропитание подводится с двух сторон приспособления. Такая схема может образовывать некоторые границы в плане монтажа, так как возникает надобность возвращать греющий проводник к точке его соединения. Также возникает необходимости использовать дополнительные системы питания.

Конструкция с двумя жилами включает два провода: нагревательный и токопроводящий. Электрический ток подается на один конец провода, а на другой конец устанавливается муфта. При составлении проекта этот вариант конструкции использовать гораздо комфортнее.

Принцип работы

Принцип действия конструкции описывает закон Джоуля-Ленца, в котором говорится, что при равномерной силе электрического тока по всей длине цепи, в любом участке будет выделяться тепло. Чем выше сопротивление на этом участке, тем сильнее тепло. Другими словами принцип работы похож на электрический нагреватель: по проводнику протекает ток, который выделяет тепло. Оно будет сильнее, если сопротивление проводника и сила электрического тока будет больше.

Поэтому, резистивный нагревательный кабель содержит греющий элемент, который состоит из сплавов с незначительным поперечным сечением и с высоким сопротивлением. Продается он определенной длины, каждый кусок проводника обладает постоянным сопротивлением и способностью выделять одинаковое количество тепла.

Принцип работы одножильного проводника состоит в следующем: так как подключение к электроэнергии происходит с двух концов, то резистивный греющий кабель протягивается петлей так, чтобы два конца изделия находились в одном месте. Такое подключение изображено на схеме ниже (слева):

Принцип действия двухжильного резистивного кабеля отличается от предыдущего. Применение двух жил позволяет не подводить два конца изделия в одно место. На правой схеме указано правильное подключение.

Как правило, такой принцип работы дает возможность применить устройство в домашнем хозяйстве и обогревать трубы незначительных размеров. А для того чтобы работа происходила правильно, допустимо применение труб, диаметром не больше 40 мм.

Преимущества и недостатки

Принцип действия резистивного кабеля предполагает свои плюсы и минусы. Достоинства изделия следующие:

• доступная стоимость;
• несложное устройство;
• при правильном монтаже служит несколько десятков лет;
• значительные показатели удельного сопротивления;
• при длительном использовании сохраняется стабильность параметров.

Резистивный греющий проводник также обладает и своими недостатками. К ним относят:

• невозможность удлинить или укоротить устройство, так как длина у него фиксированная;
• в случае выхода из строя, необходимо полностью менять греющий кабель, варианта замены определенного участка нет;
• если нагревательный элемент находится рядом с другим подобным, или провода переплетаются, то это приводит к их перегреву, а также к нарушению изоляции и замыканию.

Вот мы и рассмотрели устройство, принцип работы, а также основные плюсы и минусы резистивного греющего кабеля. Надеемся, предоставленная информация была для вас полезной и понятной!
Источник