Savireguliuojantis šildymo kabelis - veikimo principas, pritaikymas ir montavimas

Savireguliuojantys šildymo kabeliai tampa vis populiaresni tiek pramonėje, tiek namuose. Jie ypač būtini apledėjimui šalinti. Prasidėjus šaltiems orams, kyla pavojus, kad vandens ar kanalizacijos vamzdžiai užšals ir sprogs, o ant laiptų ar takų susidarys ledas.

Šiame straipsnyje aptarsime savireguliuojančio šildymo kabelio charakteristikas ir tipus, jo pritaikymą ir montavimą ant vamzdžių ir stogų.

Kas yra savireguliuojantis šildymo kabelis?

Savireguliuojantis kabelis yra tas pats elektros laidininkas, bet patobulinta versija. Jo konstrukcija yra sudėtingesnė nei įprasto laido.

Šildymo valdymo kabelis yra polimerinė matrica, kurios pagalba, veikiant išorinei temperatūrai, pasikeičia varža, atitinkanti jo skleidžiamos šilumos kiekį.

Šildymo elementą sudaro du alavuoti variniai laidai, padengti grafito pagrindo plastiko junginiu su pridėtu puslaidininkiniu polimeru. Tai sukuria savireguliuojančią matricą, jungiančią varinius laidus.

Šildymo elementas yra izoliuotas fluoropolimero termoplastiku, kuris taip pat apsaugo jį nuo drėgmės. Po jo yra vario ekranuotas pynimas, kuris apsaugo nuo mechaninio įtempio ir atlieka įžeminimo elemento funkciją.

Išorinis apvalkalas pagamintas iš įvairių medžiagų. Kiekvienas tipas yra skirtas konkrečioms eksploatavimo sąlygoms. Standartinėms sąlygoms jis pagamintas iš poliolefino plastiko; agresyviai aplinkai – iš fluoropolimero.

Matrica ir vielos apvalkalas apdorojami spinduliuotės skersinio sujungimo būdu.

Veikimo principas

Savireguliuojančio laidininko veikimo principas pagrįstas elektros energijos judėjimu per šildymo laidus. Dėl to padidėja temperatūra ir, atitinkamai, varža.

Kuo didesnė varža, tuo mažesnė srovė ir galia. Ir atvirkščiai, kuo žemesnė temperatūra, tuo daugiau šilumos išsiskiria.

Apsvarstykime kabelio veikimo principą:

1. Savireguliuojanti matrica – didelis skaičius rezistorių, lygiagrečiai sujungtų tarp kaitinimo laidų – įkaista, kai prijungiama įtampa. Dėl to medžiaga plečiasi, sutrikdo kontaktus tarp laidžių dalelių, taip sumažindama srovės tekėjimą ir šilumos išsklaidymą.
2. Kai keičiasi šildomo ploto temperatūros lygis, keičiasi matricos varža ir šildytuvo išskiriamas šilumos kiekis.

Tipai – dizainas, techninės charakteristikos

Šildymo kabeliai skirstomi į šiuos tipus: varžinius, savireguliuojančius, indukcinius.

Jie skiriasi savo veikimo principu, techninėmis savybėmis ir dizainu.

Varžinis

Varžiniai kabeliai būna linijiniai ir zoniniai. Kad jie veiktų efektyviai, reikalinga specializuota įranga, kuri valdo laidininką pagal aplinkos temperatūrą.

Šio tipo privalumas yra maža kaina, patikimumas ir paprastas montavimas.

Reikėtų pažymėti, kad toks laidininkas visada išskiria tokį patį šilumos kiekį, nepriklausomai nuo oro masių temperatūros, todėl elektros energijos suvartojimas yra mažas – tai ekonomiškai nenaudinga.

Rezistencija skirstoma į:

1. Linijinis – tai laidas, kurio galai prijungti prie elektros maitinimo šaltinio. Pagal srovę nešančių laidininkų skaičių jis gali būti viengyslis arba dvigyslis.

Vieno branduolio — sudarytas iš vieno šildymo laidininko, dažniausiai plieno, padengto izoliaciniu karščiui atsparios medžiagos sluoksniu, kuris kaitinant nedeformuojasi. Kabelis gali būti ekranuotas, kad būtų pašalinti paties kabelio ir įvairių apsauginių įtaisų keliami trukdžiai.

Vieno branduolio modelio privalumas yra paprastas naudojimas. Trūkumas yra nesugebėjimas nupjauti laido iki reikiamo ilgio; abu galai turi būti prijungti vienoje vietoje.

Dvigubo branduolio — susideda iš dviejų lygiagrečių laidų, perduodančių elektros srovę. Jų skirtumas ir pranašumas, palyginti su vieno laido tipu, yra tas, kad kito galo nereikia grąžinti į prijungimo tašką, o tai ypač patogu šildant ilgus vamzdynus.

2. Zoniniai kabeliai yra sudėtingesnės konstrukcijos nei linijiniai kabeliai. Juos sudaro du laidūs variniai laidininkai, kiekvienas su savo izoliacija. Jie taip pat yra storesni nei linijiniai kabeliai.

Šio tipo izoliacijos išskirtinis bruožas yra tas, kad vidinėje izoliacijos dalyje kas 1–2 metrus yra langai. Per šiuos langus laidininkas prijungiamas prie šildymo laido, kuriuo teka tinklo įtampa.

Dėl šios konstrukcijos ypatybės pastovi varža yra ne visame laidininke, o tik tam tikroje sekcijoje ar zonoje. Privalumas yra galimybė pritaikyti sekcijos ilgį pagal savo poreikius. Trūkumas yra didelė kaina.

Varžinio šildymo laidininko garantija yra iki 15 metų, o įpylus į betoninį lygintuvą – iki 50 metų.

Savireguliuojantis

Savireguliuojantis šildymo kabelis yra modernus modelis, kuris nuo varžinio šildymo kabelio skiriasi ne tik savo konstrukcinėmis ypatybėmis, bet ir veikimo principu.

Savireguliuojantys kabeliai yra laidininkai, padengti polimerine matrica. Jiems nereikia reguliatoriaus; jie palaiko nustatytą temperatūrą, neleisdami perkaisti. Šis tipas yra brangesnis, tačiau padidėjęs efektyvumas daro jį ekonomiškesnį.

Be to, jį galima supjaustyti bet kokio dydžio gabalėliais. Šio tipo garantinis laikotarpis yra 10–15 metų, tačiau gamintojai įtraukia iki 40% rezervą, o tai žymiai pailgina jo tarnavimo laiką.

Savireguliuojantis laidininkas gali būti ekranuotas arba neekranuotas:

1. Ekranuotas kabelis – išorinis apvalkalas padengtas alavuoto vario vielos pyne, kuris apsaugo nuo mechaninių pažeidimų ir atlieka įžeminimo funkciją. Šis kabelis skirtas ne tik šildymo vandens vamzdžiams, bet ir lauko instaliacijoms, pavyzdžiui, stogams ir latakams.

Korpusas gali būti maistinis – naudojamas vandens šildymui ir nuotekų sistemoms viduje, arba su apsauga nuo UV spindulių – montuojamas ant stogo, kur yra daug saulės šviesos.

2. Neapsaugotas – gaminys neturi apsauginio apvalkalo. Jis naudojamas buitiniams vamzdžiams šildyti ir nėra skirtas lauko įrengimui, kur galimas agresyvios aplinkos poveikis.

1. Išorinis poliolefino apvalkalas.
2. Alavuoto vario vielos pynė.
3. Elastomerinė termoplastinė izoliacija.
4. Poliesterio apvalkalas.
5. Puslaidininkinė savireguliuojanti matrica.
6. Vario venos.

1. Išorinis poliolefino apvalkalas.
2. Vidinis poliesterio apvalkalas.
3. Puslaidininkinė savireguliuojanti matrica.
4. Variniai laidai

Ekranuoti modeliai yra brangesni nei modeliai be apvalkalo.

Pagrindinės savireguliuojančio šildymo kabelio taikymo sritys:

• buitiniai vamzdžiai;
• apledėjimo sistemos (stogai, takai);
• pramonė.

Įvairioms komunikacijoms šildyti reikalingas tokio galingumo kaitinimo elementas. Skirta:

• vamzdžiai viduje - 10 W/linijinis metras;
• vamzdyno išorė - 15 W/m²;
• stogams ir takams – 24–30 W/m²;
• apsaugos nuo apledėjimo sistemos – iki 40.

Kokį tipą pasirinkti

Renkantis savireguliuojantį kabelį, būtina atsižvelgti į gaminio charakteristikas ir parametrus, jo veikimo principą ir eksploatavimo sąlygas – šildymui reikalingo skerspjūvio ilgį ir maksimalią žemą temperatūrą.

Į ką atkreipti dėmesį perkant šildymo katilą:

• apsauginės pynės buvimas - ji užtikrina patikimumą ir įžeminimą;
• išorinės izoliacijos tipas;
• produkto galia.

Šildymo laidininko pasirinkimas taip pat priklauso nuo pritaikymo. Jei šildymo laidininkas reikalingas kanalizacijos šildymui, tinka poliolefino gaminys, o vandens tiekimo sistemoms rekomenduojama naudoti fluoroplastinę apsaugą.

Lauko įrengimui geriau rinktis modelį su fluoropolimero izoliacija, kuri apsaugo nuo drėgmės ir ultravioletinių spindulių.

Jei reikia šildyti mažo skersmens vamzdžius, tinka žemos temperatūros laidininkas, kurio įtampa yra 15 W/m. Vidutinės temperatūros laidininkai (iki 30 W) skirti didelio skersmens vamzdžiams. Aukštos įtampos tipai praktiškai niekada nenaudojami kasdieniame gyvenime.

Požeminiuose vamzdžiuose montuoti rekomenduojama naudoti neekranuotus kabelius, nes juose nėra įžeminimo laido. Ekranuoti kabeliai yra saugesni, bet brangesni. Jie turi tą pačią kaitinimo matricą, todėl nėra prasmės laidoti brangesnio modelio.

Pirkdami savireguliuojantį kaitinimo elementą, suspauskite jį pirštais ir perbraukite pirštais per visą jo ilgį. Prastos kokybės gaminyje viduje pajusite oro kišenes.

Taikymo sritys

Kaip veikia savireguliuojantis šildymo kabelis? Savireguliuojantis šildymo kabelis (apžvalga ir bandymas)

Savireguliuojantis šildytuvas naudojamas tiek buitinėse, tiek pramoninėse patalpose. Jis skirtas šildyti buitinius ir pramoninius vandens vamzdžius, esančius tiek virš žemės, tiek po žeme.

Naftos ir dujų pramonėje produktas naudojamas technologinio proceso temperatūrai palaikyti.

Pažvelkime atidžiau į dažniausiai pasitaikančias savireguliuojančio šildymo laidininko taikymo sritis kasdieniame gyvenime.

Šiltos grindys

Samregas naudojamas elektriniam grindiniam šildymui įrengtiĮrengiant tokio tipo grindis visame bute, pavyzdžiui, vonios kambaryje ar tualete, paviršius įkais mažiau. Taip yra todėl, kad kituose kambariuose paprastai yra kitų šilumos šaltinių, o vonios kambario grindys yra išklotos plytelėmis – šalta medžiaga.

Jei naudojate varžinį šildymo kabelį, negalėsite pasiekti norimo balanso neįdiegę papildomos įrangos – termostato ir jutiklio.

Šis sprendimas yra savireguliuojantis, todėl nereikia papildomos įrangos. Matrica pati reguliuoja grindų šildymo tolygumą.

Vandens tiekimas

Kad žiemą vanduo vamzdžiuose neužšaltų, aplink vandens tiekimo vožtuvą apvyniojamas savireguliuojantis laidininkas. Vožtuvas yra sudėtingos formos, todėl laidininkas nesiliečia su kiekvienu metalo gabalu.

Įrengiant varžinį šildymo kabelį, jis taip pat šildys orą. Tačiau jei įrengsite savireguliuojantį laidą, laidininkas šildys tik ten, kur liečiasi su metalu. Juk jo veikimo principas pagrįstas efektyviu šilumos perdavimu.

Kanalizacija

Kanalizacijos sistemos retai užšąla, nes vamzdžiai yra nuožulnūs, todėl skystis gali tekėti, o ne stovėti. Tačiau jei drenažo mazgas yra sugedęs, vanduo juda lėtai ir gali užšalti. Susidarys ledo sluoksniai, kurie galiausiai užpildys visą ertmę.

Paprasčiausias privataus namo kanalizacijos sistemos šildymo variantas yra įrengti savireguliuojantį šildymo kabelį; tai neleis vamzdžiuose esančiam skysčiui užšalti.

Stogo šildymas

Žiemą stogai linkę apledėti, todėl sunku nustatyti, kurios vietos bus jautrios varveklių formavimuisi. Naudojant puslaidininkinį matricos šildytuvą, galėsite šildyti tas stogo vietas, kurios yra labiausiai linkusios į ledą ir vandenį.

Jums reikia pasirinkti tipą, kuris nėra jautrus ultravioletiniams spinduliams ir gali atlaikyti aukštą temperatūrą, nes stogas vasarą labai įkaista.

Šildomieji šiltnamiai

Schema Šiltnamių šildymas šildymo kabeliu Panašiai kaip grindinis šildymas. Iš esmės tai tas pats, kas šildomos grindys, tik įrengiamos po kita danga.

Savireguliuojantis kabelis tvirtinamas prie apsauginio tinklelio, pakloto ant smėlio pagrindo. Kabelis padengiamas kitu smėlio sluoksniu, tada įrengiamas antras tinklelis, ant kurio klojamas viršutinis dirvožemio sluoksnis.

Jei šildymo sistemos negalima montuoti po žeme, savireguliuojantis šildytuvas dedamas ant šiltnamio sienų.

Savireguliuojančio kabelio montavimas

Prieš montuojant savireguliuojantį šildymo kabelį vandens vamzdžiams (lauke arba viduje), stogui ar takui šildyti, jį reikia paruošti.

Šildymo kabelis vamzdžio jungties viduje

Kabelio paruošimas

Abu laido galai yra paruošti, vienas uždarytas sandariu dangteliu, o kitas prijungtas prie elektros srovės šaltinio:

• Laido galo paruošimas:
• izoliacija pašalinama 4 cm;

• pynė išsivynioja, o viela nukandama;

• kampas nugraužtas;

• uždedama vidinė lipni termiškai susitraukianti sandarinimo įvorė;

• mova sumontuota su plaukų džiovintuvu;

• movos galas užspaustas;
• dangtelis uždedamas, kai mova atvėsta;
• Siekiant užtikrinti sandarumą, sumontuotas dangtelis.

• Jei planuojama laidininką pastatyti vamzdyno viduje, šiame etape ant priešingo laido galo uždedamas liauka.

• Antrojo galo paruošimas:
• izoliacija pašalinama 6 cm;

• pynė yra išardyta, o tada susukta į vieną sruogą;

• vidinė izoliacija pašalinama;
• laidūs laidai atpalaiduojami nuo matricos;

• jungiamosios movos uždedamos ir užspaudžiamos;

• uždedami vamzdeliai ir aplink juos dedamas plaukų džiovintuvas;
• mova uždėta ir pritvirtinta;

• venos yra perkeliamos viena nuo kitos, šerdis suspaudžiama replėmis.

• Samrego prijungimas prie maitinimo laido:
• ant elektros laido uždedama išorinė jungtis;
• ant laidų uždedamos mažos jungtys;

• elektros laido šerdys įkišamos į savireguliuojančiame šildytuve sumontuotas jungtis, kad būtų sujungtos su jo šerdimis, ir suspaudžiamos, kad būtų užmegztas kontaktas;

• jungtys įstumiamos ir pritvirtinamos, kad būtų užtikrintas sandarumas;

• Elektros kabelio pynimas sujungiamas su žeme tuo pačiu principu (užmauname įvorę, sujungiame ir uždedame korpusą);

• Išorinė įvorė užmaunama ant jungties ir užsandarinama.

Kabelio montavimas vamzdžio išorėje

Yra dvi šildymo kabelio klojimo ant vamzdžio schemos:

1. Savireguliuojančio kabelio tiesimas išilgai vamzdžio yra paprastesnis metodas. Kabelio ilgis turėtų būti lygus šildomo vamzdžio ilgiui.

Šildytuvas prie gaminio tvirtinamas plastikiniais spaustukais, lipnia stiklo pluošto arba aliuminio juosta. Metaliniai tvirtinimo elementai neleidžiami. Tvirtinimo elementai montuojami kas 30 cm. Kabelis turi būti paklotas po vamzdžiu, kad būtų apsaugotas nuo mechaninių pažeidimų.

Jei šildomas vamzdynas yra įkastas po žeme, šildymo elementas montuojamas šone. Vietose, kur vamzdynas lenkiasi, siekiant išvengti didelių lenkimų, rekomenduojama šildymo elementą išdėstyti išilgai išorinio spindulio.

2. Spiralė: viela vyniojama aplink vamzdį spirale su tolygiu žingsniu (standartinis 5 cm). Šio metodo privalumas – maksimalus kaitinimo elemento ir vamzdžio kontaktas. Trūkumas – didelės medžiagos sąnaudos; jos turi būti 1,7 karto didesnės už vamzdžio ilgį. Šis metodas tinka vidutinio ir didelio skersmens vamzdžiams, naudojamiems kanalizacijos ir drenažo sistemose.

Nepriklausomai nuo pasirinktos konstrukcijos, pagrindinis šildymo kabelio montavimo ant vamzdžio bruožas yra būtinybė izoliuoti vamzdyną. Šilumos izoliacija (polistireninis putplastis arba polietileno putplastis) dedama ant viršaus ir turi visiškai uždengti vamzdį ir šildytuvą, kitaip oras bus šildomas.

Vidinis įrengimas

Savireguliuojančių šildymo kabelių negalima montuoti visuose vamzdžiuose; jų skersmuo turi būti ne mažesnis kaip 40 mm. Mažesnis skersmuo trukdys laisvam skysčio tekėjimui.

Jei pagrindinė linija per ilga, tokiu būdu šildyti taip pat sunku. Ši parinktis naudojama kelių metrų ilgio linijoms. Šildytuvą lengviau montuoti ant vertikalių vamzdžių, pradedant nuo viršaus ir judant žemyn.

Norėdami sumontuoti šildymo laidininką, jums reikės trišakio ir sandarinimo movos.

Kabelio įdėjimo į vamzdį procesas atrodo taip:

1. Paruoštas kaitinimo elementas su sumontuota liauka sklandžiai įkišamas į vamzdyną per trišakį.

2. Įkišus visą laidą, įėjimo taškas turi būti užsandarintas. Norėdami tai padaryti, atsargiai priveržkite visus liaukos tvirtinimo elementus ir užveržkite juos spaustuko įvore, pirmiausia ranka, o tada veržliarakčiu. Tai išlygins guminį sandariklį ir užtikrins sandarų sandarumą.

Šiuo metu montavimas baigtas; norint, kad šildymo elementas pradėtų šildyti vamzdžius, reikia įjungti maitinimą.

Kabelių montavimas ant stogų

Stogui šildyti išilgai tirpsmo vandens srauto perimetro reikia įrengti savireguliuojantį šildymo kabelį. Kabelis paprastai klojamas gyvatiškai, 30–35 cm gylyje, 15–20 cm atstumu vienas nuo kito. Kabelis turėtų būti klojamas horizontaliai palei stogo kraštą, palei karnizą. Taip pat reikia šildyti latakus: jei latako skersmuo yra 80 mm, reikia vienos šildymo linijos; jei didesnis – dviejų.

Vielos tvirtinimo prie stogo būdas priklauso nuo stogo dangos tipo. Dažniausiai naudojami varžtais tvirtinami spaustukai. Susidariusioms skylėms užsandarinti naudojamas konstrukcinis sandariklis arba mastika. Kai stogo vientisumas negali būti pažeistas, naudojama tvirtinimo juosta.

Šildymo sistema gali būti sudaryta iš kelių sekcijų, kurios visos turi būti sujungtos į vieną tašką, kur jos yra prijungtos prie elektros kabelio su įžeminimu ir valdymo skydeliu.

Savireguliuojantys šildymo kabeliai dėl savo savybių yra patogus šildymo elementas ir gali būti montuojami įvairiais būdais. Svarbiausia pasirinkti tinkamą tipą, atidžiai peržiūrėjus visas detales ir eksploatavimo sąlygas.