Саморегулирующий греющий кабель для водопровода установка и изоляция

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.

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.

Рис. 20 Способы теплоизоляции

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.

Достоинства и недостатки какой кабель лучше выбрать

При выборе обогревающего кабеля для труб важно знать плюсы и минусы каждого представленного в продаже вида. Кратко перечислим их

Одножильный кабель пользуется спросом по следующим причинам:

• Недорог;
• Долговечен (10-15 лет эксплуатации);
• Относительно прост в монтаже.

К недостаткам можно отнести необходимость точного расчета длины, поскольку укладывать его приходится так, чтобы вернуться вторым концом к источнику питания. Кроме этого, как мы уже говорили, работу с резистивными кабелями (кроме зонального) усложняет запрет производителей на резку. По этой причине при покупке нужно точно знать требуемую длину и мощность.

Еще одно ограничение для всех резистивных систем – недопустимость пересечения участков кабельной линии. В точках контакта в этом случае резко повышается температура, что может привести к плавлению изоляции и перегоранию провода.

Двухжильная резистивная система проще одножильной в установке, но при этом дороже ее. При укладке такую кабельную линию не нужно тянуть обратно к розетке. Достаточно просто закрепить ее на трубе и закрыть сверху теплоизолятором. По уровню долговечности и защиты от внешних воздействий одножильный и двухжильный варианты трубного обогрева одинаковы.

Саморегулирующийся греющий кабель (СГК) лишен недостатков резистивного, но его стоимость существенно выше. Высокую цену частично компенсирует простой монтаж, возможность резки и укорачивания, а также экономичность. Если водопровод идет под землей ниже отметки промерзания, то вам достаточно приобрести небольшой кусок кабеля СГК и поставить его на самом критичном участке – переходе трубы из грунта в дом.

Перехлест токоведущих витков «умной» линии не страшен. В местах контакта не будет перегрева. Полупроводниковая матрица автоматически снизит там температуру. Кроме этого, при работе саморегулирующегося кабеля сильнее нагреваются самые холодные участки, а на других температура поддерживается на более низком уровне. За счет этого достигается экономия электроэнергии, в отличие от резистивных трасс, работающих на полную мощность по всей длине.

СГК между двух водопроводных труб, уложенных на глубине полметра у ввода в подвал дома.

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.

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.

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 подключения одножильного и двужильного кабелей

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.

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.

Греющие кабели для труб водопровода

Запись дневника создана пользователем Андрей-АА, 26.02.18
Просмотров: 22.729, Комментариев: 3

Это моя теоретическая проработка. Себе ничего этого не делал и не сделаю, т.к. сделал по-другому (см. Альтернатива греющему кабелю).
Этот текст, возможно, будет сложно правильно воспринять, не прочитав мою статейку Правда о «самреге» — «саморегулирующемся» кабеле.

Рассматриваемые греющие кабели предназначены для того, чтобы воспрепятствовать замерзанию воды в трубах водопровода в зимнее время.

Сначала — вывод:
«Правильная» греющая система представляет собой обязательное сочетание высококачественного греющего кабеля с высококачественным и высокоточным термореле (термостатом).
Никакие, даже хорошие (современные) греющие кабели без термореле для длительной надежной и экономичной работы не годятся, в том числе «самреги» (см. мою ссылку про них).
Ниже я попытаюсь это объяснить, а также рассказать как правильно строить греющие системы.
Если греющий кабель устанавливать поверх водопроводной трубы, идущей из земли в дом, то его замена, при выходе из строя, превращается в большую проблему. Даже если эта проблема решается легко (например, кабелем внутри обогреваемой трубы), то надежность этой системы (особенно в морозы) все равно имеет весьма высокий приоритет — зимой 2009-2010 годов (очень сильные морозы) у огромного числа людей по-замерзали водопроводы.
Поэтому в качестве цели я принимаю максимальную надежность и долговечность греющей системы.
Сами греющие кабели имеют ограниченную наработку на отказ, поэтому если их включать как можно реже, то срок их жизни соответственно увеличится. Расход электроэнергии тоже имеет значение (особенно при постоянно включенном нагреве).

Главная мысль:
Если температура трубы близка к температуре воды в скважине или колодце, то это значит, что ее и греть нет никакого смысла, а вернее даже вредно (для греющего кабеля). Поэтому температура отключения греющего кабеля должна быть чуть меньше зимней (февральской) температуры воды в Вашей скважине/колодце, которая обычно 5-6*С.

Как сделать «правильную» систему обогрева труб водопровода:
Берем качественный, долговечный греющий кабель (неважно — саморегулирующийся он или нет, главное — срок его жизни и достаточное количество включений-отключений), наматываем его на водопроводную трубу, как положено по инструкции. Туда же, вплотную к трубе в самом холодном ее месте (оно — у поверхности земли) устанавливаем термодатчик, а сверху (в доме) — термореле на котором устанавливаем t включения 2-3 градуса Цельсия и t отключения 3-4 градуса. Такие цифры — потому, что зимой (в самый мороз) вода в скважине или колодце имеет температуру 5-6 градусов.
Теплоизолируем всю трубу (вместе с датчиком) утеплителем толщиной не менее 20мм (вообще-то, для Вашего кошелька в будущем — чем больше, тем лучше). И правильно подключаем все это к сети 230В.
Получился наиболее оптимальный вариант использования греющего кабеля для обогрева водопроводной трубы по критериям минимального расхода электричества и максимального ресурса кабеля.
При использовании специального греющего кабеля, вставляемого внутрь водопроводной трубы принципиально ничего не меняется.
Если же использовать греющий кабель без термореле (в том числе — саморегулирующийся), то в результате — перерасход, как энергии, так и ресурса кабеля. Причем — во много раз по сравнению с описанным мной подходом. А также — невозможность контроля работоспособности всей этой подсистемы, что не менее важно!

О выборе мощности греющего кабеля для труб водопровода:
Если делать все правильно (как я описал выше), то на мощности греющего кабеля экономить почти бессмысленно, т.к. система будет включаться довольно редко и при большей мощности будет просто быстрее нагревать, расходуя примерно то же самое количество энергии, что и при меньшей. Запас по мощности — не помешает.
А вообще, считается так: если кабель монтировать внутрь трубы, то достаточно и 10 Вт/м, а если снаружи, то — 17 Вт/м. Я бы брал чуть больше для запаса.

О защитных подсистемах.
В связи с тем, что довольно часты случая расплавления греющих кабелей и даже ПНД труб, необходимо понимать, что на такой кабель надо ставить автомат на 1-2 Ампера, а не на 6, или 16 Ампер. Также в этой цепи не помешает не помешает УЗО.
О расплавлениях см. тут и тут.

О термореле и термодатчике:
В идеале необходим небольшой герметичный датчик с вынесенным в дом цифровым термореле.
Если не брать в расчет надежность (она мне неизвестна), то здесь подошли бы: термореле ТР-35М, или — терморегулятор TSTAB.
Лично у меня котлом и «альтернативной системой» управляют RT-12-16. Доволен.
Сам термодатчик лучше загерметизировать.

Как не надо делать:
1. Не надо, например, без термореле применять «резистивный кабель Nelson EasyHeat» для обогрева трубы, идущей из скважины или колодца в дом. Почему?
Потому что здесь кабель отключится только при +13 градусах. А в скважинах такой высокой температуры скорее всего даже летом никогда не бывает. Это означает, что кабель будет впустую разогревать скважинную/колодезную воду! А отключение его вручную, например, ранней весной грозит риском заморозить трубу Вашего водопровода холодной ночью.
2. Термодатчик не должен устанавливаться в непосредственной близости от греющего кабеля, иначе система будет неправильно работать. Его надо поставить с противоположной стороны водопроводной трубы от греющего кабеля и аккуратно затеплоизолировать от греющего кабеля (но не от трубы!). Это, кстати, самый неприятный недостаток в греющей системе — нагреватель и измеритель должны быть как можно дальше друг от друга, а это реально трудно достижимо.
3. Нельзя использовать утеплитель, который может намокнуть (вату). Также нельзя дать земле сильно сжимать утеплитель. В любом из двух случаев он станет плохо утеплять.
Можно использовать, например, вспененный полиэтилен (обязательно — с закрытыми ячейками) с одетой сверху жесткой трубой. Например, на трубу ПНД-32мм одеваете штатный «чулок» утеплителя, поверх еще один чулок большего диаметра и засовываете все это в канализационную трубу диаметром 110мм. После такого монтажа, наверное, можно оставшееся пространство запенить (я — запенил на глубину 1,3 метра, одного 750г баллона пены как раз хватило). Пенить лучше двухкомпонентной пеной, обычная может не вся там внутри застыть, т.к. у неё нет доступа к влажному воздуху, который обеспечивает застывание пены.
Хотя, понятно, что при очень хорошем утеплении температура трубы может вообще не опуститься до 2-3оС, однако гарантировать это никто не сможет. Как минимум, из-за неуверенности в сохранности свойств утеплителя на протяжении всего строка службы системы (несколько десятков лет).

Контроль работоспособности системы с греющим кабелем:
Если Вы когда нибудь увидите, что температура ниже установленной, то это значит, что система работает неправильно, или вышла из строя.
Также, можно периодически проверять работоспособность системы временно меняя температуру включения термореле («подгоняя» её под t трубы) и наблюдать за включением/ отключением реле по его щелчку и индикатору.
Имеется и 8-ми летняя практика другого нашего форумчанина, подтверждающая эту мою теоретическую проработку (ссылка утеряна при смене «движка» форума). Если кто её найдет — очень прошу сообщить мне.

Примечания:
1. Канализационные трубы греть, как правило, не надо. Им надо обеспечить лишь правильный, строго оптимальный уклон.
2. Если уличная горизонтальная часть водопроводной трубы уложена достаточно глубоко, или утеплена (включая снег), то ее греть, скорее всего не нужно. Но гарантии дает только система контроля.
3. На близкую тему можно почитать:
Греющий кабель без источника бесперебойного питания (ИБП).
Обзор методов зимней защиты водопровода.
Измерения. Динамика температур под землей, под домом и в скважине.
Об утеплении дома снегом.
4. А вот и почти бесплатный греющий кабель для самодельщиков:
kostiksamara сказал(а): ↑
Блок питания от компа 300 ватт я взял вывод 12В (15 Ампер) провод в ПВХ изоляции сечением 1мм. Длина петли 20 метров, то есть 40 погонных метров. провод на ощупь теплый, градусов 40С
А также — целая тема: Простейший греющий кабель своими руками.
5. Некоторый полезный опыт по греющим кабелям.
6. Если используется греющий кабель для вставления внутрь водопроводной трубы, то в целях безопасности нужно обязательно заземлять его муфту. Также считаю желательным сделать в санузле дополнительную систему уравнивания потенциалов — ДСУП (в добавок к основной СУП). Наличие УЗО на 10-30 мА- подразумевается.