Обігрів трубопроводів: порівняння 2 систем кабельного обігріву та особистий досвід експлуатації кабелю, що гріє

Зазвичай введення води і каналізація укладаються в грунт нижче рівня його промерзання, що повністю вирішує проблему розморожування інженерних комунікацій в холоди. А як обігріти труби там, де це неможливо? Я запропоную читачеві кілька рішень і поділюся власним досвідом користування гріють кабелями.

Як відкрито прокладені каналізація і водопровід працюватимуть взимку? З обігрівом.

Всі системи обігріву труб є, спрощено кажучи, електричний провідник з високим опором. При подачі на кінці провідника напруги в ньому виникає струм, прямо пропорційний напрузі і обернено пропорційний опору.

Рухомі в електромагнітному полі іони при зіткненнях з частинками провідника змушують їх коливатися зі зростаючою швидкістю, тобто … правильно, нагріватися.

різновиди

Кабель для обігріву трубопроводів може бути резистивним або саморегульованим. Що це означає?

Номер 1: резистивний

Найпростіший резистивний кабель для обігріву труб – це просто-напросто провід в ізоляції. Його потужність визначається:

• питомим опором (Омамі на погонний метр);
• довжиною. Чим вона більше, тим вище повний опір провідника, тим менше протікає через нього струм і, відповідно, нагрівання.

Так працює закон Ома: напруга намагається проштовхнути через провідник максимальний струм, а опір перешкоджає йому.

Споживчі властивості цього нескладного пристосування для обігріву прямо випливають із його пристрою.

потужність: Незмінна при постійній напрузі харчування. Незалежно від потреби трубопроводу в теплі провідник споживає фіксовану кількість ват.

Уривок по довжині: Неможлива. Слідом за зменшилася довжиною збільшиться нагрів провідника. Крім зростання витрат електроенергії, це цілком може призвести до пошкодження ізоляції.

Резистивний кабель продається відрізками фіксованої довжини.

монтаж: Проблематичний, оскільки обидва кінці кабелю, що гріє повинні підключатися до харчування в одній точці.

Поведінка при перехльостами: Перегрів з можливим порушенням ізоляції.

Ціна: Мінімальна зважаючи конструктивної простоти та низької матеріаломісткості.

Одножильний резистивний нагрівальний кабель.

В тій чи іншій мірі нівелюють недоліки резистивного нагрівального кабелю дві його модифікації:

1. двожильний кабель. При установці перемички між жилами на одному з кінців інший кінець може підключатися до звичайної розетки через короткий провід живлення (так званий холодний кінець). Формувати з кабелю замкнуте кільце більше не потрібно;

Двожильний кабель, на відміну від одножильного, допускає прокладку однією ниткою.

1. зональний кабель – різновид двожильного з двома провідниками низького опору і з'єднують їх між собою провідниками високого опору. Такий пристрій дає можливість різати струмопровідні жили з певним кроком: споживана кабелем потужність при цьому буде змінюватися, а ось нагрів залишиться на колишньому рівні, оскільки довжина кожного нагрівального елементу залишається незмінною.

Пристрій зонального нагрівача.

Номер 2: саморегулюючий

Що це таке – саморегулюючий кабель?

Він складається з двох мідних струмопровідних жив і нагрівального елементу – саморегульованої матриці, полімеру з високим коефіцієнтом температурного розширення упереміж з графітової пилом або іншим дрібнодисперсним провідним матеріалом.

Пристрій саморегульованого кабелю.

Як працює такий прилад?

При високій температурі навколишнього середовища полімерна матриця (нагадаю, з високим коефіцієнтом розширення при нагріванні) збільшує свої розміри.Частинки провідника в ній віддаляються один від одного, утворюючи меншу кількість струмопровідних ланцюгів. Опір матриці збільшується, нагрів зменшується.

Як тільки температура падає, матриця стискується. Частинки графіту, наближаючись один до одного, утворюють більшу кількість ланцюгів для струму. Кабель нагрівається сильніше.

Взаємозалежність температури і потужності. При високій температурі кабель економить електроенергію, при низькій – забезпечує максимальний обігрів.

Що в результаті?

потужність: Гнучко змінюється в залежності від температури (і, відповідно, потреби трубопроводу в теплі).

Що особливо радує, потужність кожної ділянки провідника регулюється незалежно від інших ділянок. Якщо частина труби замерзає, а частина знаходиться в теплі – кабельний обігрів буде працювати на повну потужність саме там, де холодно.

Уривок по довжині: Можлива відрізками довільних розмірів. Питома потужність кожного відрізка (вати на погонний метр) буде точно такий же, як у цільного кабелю.

Саморегулюючий кабель можна нарізати відрізками довільної довжини.

монтаж: Гранично спрощений. Потрібно лише з'єднати відрізок з холодним кінцем і ізолювати струмопровідні жили.

Оскільки кабель буде працювати в атмосферних умовах, йому потрібна повноцінна гідроізоляція. Вона виконується термоусадочної трубкою і силіконовим герметиком. Як зробити це своїми руками, я розповім трохи пізніше.

Поведінка при перехльостами: Надлишковий нагрів змусить кабель знизити потужність на ділянці з перетином. Нагрівання не вийде за рамки безпечного для ізоляції.

Ціна: Починається від 150 рублів за погонний метр.

Екрануюча обмотка

Так називається одна з опцій, пропонованих виробниками кабелю. Пам'ятайте коаксіальний антенний кабель і його оплетку? Тут вона повністю ідентична і за своїм зовнішнім виглядом, і по виконуваних функцій.

Кабель з зачищеною зовнішньою ізоляцією і екранує опліткою під нею.

Обшивка виконує дві функції:

1. захисну. Вона оберігає струмопровідні жили і матрицю саморегульованого кабелю від механічних пошкоджень;
2. екранує. Будучи заземленою, обплетення виключить наводку в розташованих неподалік електронних пристроях паразитних струмів. Намотаний на трубу кабель являє собою типову котушку індуктивності.

Навитий на трубу мідний провідник – ці класична котушка індуктивності.

Чи потрібна ця опція?

На мій погляд, реальна користь від неї є тільки в тому гіпотетичному випадку, коли центр управління атомною електростанцією встановлений в неопалюваному приміщенні прямо над замерзаючими трубами водопостачання. Жоден гріючий кабель без екрану на моїй пам'яті не надав жодного впливу ні на електроніку, ні на стільниковий зв'язок, ні на прийом радіосигналу.

Перешкоди від кабелю, що гріє існують тільки в уяві продавця.

збірка секції

Отже, у вас на руках комплект для монтажу готової гріє секції:

• Двожильний провід живлення з вилкою;
• Відрізок кабелю, що гріє з опліткою (я навмисно розберу більш складний випадок);
• Термозбіжна трубка трьох типорозмірів;
• Мідні гільзи для з'єднання жил;
• Силіконовий герметик.

Як перетворити цей набір в працюючу нагрівальну секцію?

Ось покрокова інструкція.

Питання та відповіді

Я дозволю собі відповісти на ряд поширених запитань, так чи інакше пов'язаних з кабельним обігрівом трубопроводів.

як кріпити кабель до труби?

На водопровідну трубу він намотується спірально і фіксується на ній алюмінієвим скотчем. До каналізаційній трубі прокладений уздовж неї кабель можна просто приклеїти скотчем. Саме алюмінієвим: він відображає теплове випромінювання і за рахунок цього збільшує нагрів трубопроводу.

Обігрів ділянки водопроводу з гвинтовим вентилем.

Іноді міцності скотча недостатньо, і він рветься при спробі притиснути пружний нагрівальний елемент до труби. Я вирішував цю проблему двома способами:

1. звичайним скотчем фіксував кабель, а потім обмотував його алюмінієвим;

Просто і ефективно.

1. поліетиленовими стяжками притягував кабель до труби, а потім наклеював уздовж неї алюмінієвий скотч.

На фото використані обидва способи кріплення: звичайним скотчем під алюмінієвим і поліетиленовими стяжками.

Чи можна укладати гріє кабель в водопровідну трубу?

Так. Для його введення використовується спеціальна муфта з обжимаються при затягуванні гайки гумовим або силіконовим ущільнювачем.

Пристрій введення кабелю в водопровід.

А в каналізацію?

Так, але з застереженнями.

• Це повинен бути прямий ділянку стічної системи, на якому свідомо не виникають засмічення. Під час очищення засмічення тросом ви намотаєте обігрівач на нього;

Крім того, прокладений по дну труби трос буде сам провокувати засмічення, збираючи папір, нитки, шерсть домашніх тварин і інше сміття.

• І з'єднання з холодним кінцем, і кінцева муфта повинні перебувати поза труби. Неодноразово перевірено, що агресивні стічні води роз'їдають термоусадку за один-два роки. Зовнішня ізоляція самого кабелю не боїться агресивних середовищ і служить десятиліттями.

Найбільш розумна схема обігріву: кабель укладений зовні труби в теплоізоляцію.

як підібрати питому потужність кабелю?

Для утеплених труб або при відкритому прокладанні в регіонах з теплим кліматом:

• водопровід – 10 ват / м;
• Каналізація діаметром 50 мм – 16 ват / м;
• Каналізація діаметром 110 мм – 30 ват / м.

При відкритому прокладанні в холодному кліматі потужність збільшується до 16, 30 і 45 ват відповідно.

Куплений мною чотири роки тому будинок в Севастополі був забезпечений вигрібною ямою, яка потребувала частою і дорогої відкачування.

Кожен візит чудо-машини обходиться в 2000 рублів.

Шляхом установки в розрив каналізації відстійника вона була перетворена в септик з фільтруючим колодязем.

Розміри і розташування двору і ями, перетвореної в фільтруючий колодязь, не допускали грунтового монтажу відстійника, тому бак був встановлений відкрито, під ґанком будинку. Припливна труба і перелив теж прокладені відкрито, благо теплий клімат Криму допускає такі вольності.

Морози в Севастополі б'ють рідко, та влучно: в другу зиму температура раптово опустилася до -20 ° С. Перелив, приплив і навіть сам відстійник замерзли.

Як тільки температура повітря знову піднялася до звичних в січні + 5 ° С, я поїхав за гріє кабелем. На приточную трубу, прокладену по фасаду будинку, була встановлена ​​секція потужністю 30 Вт / м, на тонкий перелив – 16 Вт / м.

Кілька витків малопотужного кабелю занурилася в відстійник септика (зрозуміло, з'єднання з холодним кінцем і кінцева муфта залишилися зовні).

Кабель частково занурений в септик. З'єднання з холодним кінцем за межами ємності.

• Каналізація справно працює в морози. -10 ° С протягом тижня вона пережила без ексцесів;
• Витрата електроенергії мінімальний – за моїми підрахунками, середнє споживання двох секцій не перевищує 150 ват.

Кабельний обігрів постане перед вами руйнівним.

висновок

Сподіваюся, що ця стаття допоможе шановному читачеві підібрати оптимальний для його умов рішення. Дізнатися більше про різновиди і способи монтажу систем обігріву трубопроводів вам допоможе відео в цій статті. Чекаю на ваші коментарі. Успіхів, камаради!