Selvregulerende varmekabel - driftsprinsipp, bruk og installasjon

Selvregulerende varmekabler blir stadig mer populære både i industrien og i boliger. De er spesielt uunnværlige for avising. Når kaldt vær setter inn, er det fare for at vann- eller kloakkrør fryser og sprekker, og at det dannes is på trapper eller gangveier.

I denne artikkelen skal vi diskutere egenskapene og typene selvregulerende varmekabler, bruksområdene deres og hvordan de installeres på rør og tak.

Hva er en selvregulerende varmekabel?

En selvregulerende kabel er den samme elektriske lederen, men en forbedret versjon. Designet er mer komplekst enn en vanlig ledning.

Varmekontrollkabelen er en polymermatrise, med hjelp av hvilken det under påvirkning av ytre temperaturer oppstår en endring i motstand, tilsvarende mengden varme den avgir.

Varmeelementet består av to fortinnede kobbertråder belagt med en grafittbasert plastblanding tilsatt en halvledende polymer. Dette skaper en selvregulerende matrise som forbinder kobbertrådene.

Varmeelementet er isolert med en fluorpolymertermoplast, som også beskytter det mot fuktighet. Deretter kommer en kobberskjermet flette, som beskytter mot mekanisk belastning og fungerer som et jordingselement.

Det ytre skallet er laget av forskjellige materialer. Hver type er designet for spesifikke driftsforhold. For standardforhold er det laget av polyolefinplast; for aggressive miljøer er det laget av fluorpolymer.

Matrisen og trådkappen behandles ved strålingstverrbinding.

Driftsprinsipp

Prinsippet for en selvregulerende leder er basert på bevegelsen av elektrisk energi gjennom varmetrådene. Dette resulterer i en økning i temperatur og dermed motstand.

Jo høyere motstand, desto lavere strøm og effekt. Omvendt, jo lavere temperatur, desto mer varme genereres.

La oss se på kabelens driftsprinsipp:

1. En selvregulerende matrise – et stort antall motstander koblet parallelt mellom varmetrådene – varmes opp når spenning påføres. Dette fører til at materialet utvider seg, noe som forstyrrer kontaktene mellom de ledende partiklene, og dermed reduserer strømflyten og varmespredningen.
2. Når temperaturnivået i det oppvarmede området endres, endres motstanden i matrisen og mengden varme som avgis fra varmeelementet.

Typer – design, tekniske egenskaper

Varmekabler er delt inn i følgende typer: resistive, selvregulerende og induktive.

De varierer i driftsprinsipp, tekniske egenskaper og design.

Resistiv

Resistive kabler finnes i lineære og sonale varianter. For effektiv drift krever de spesialutstyr som styrer lederen basert på omgivelsestemperaturen.

Fordelen med denne typen er lav kostnad, pålitelighet og enkel installasjon.

Det skal bemerkes at en slik leder alltid avgir samme mengde varme, uavhengig av temperaturen på luftmassene, derfor er forbruket av elektrisk energi lavt - noe som er økonomisk ulønnsomt.

Resistivitet er delt inn i:

1. Lineær - en ledning hvis ender er koblet til strømforsyningen. Basert på antall strømførende ledere, kan den være enkjernede eller doble.

Enkeltkjerne — består av en enkelt varmeleder, vanligvis stål, dekket med et isolerende lag av varmebestandig materiale som ikke deformeres ved oppvarming. Kabelen kan være skjermet for å eliminere interferens generert av selve kabelen og diverse beskyttelsesanordninger.

Fordelen med enkjernemodellen er brukervennligheten. Ulempen er manglende evne til å kutte kabelen til ønsket lengde; begge ender må kobles til på ett sted.

Dobbelkjerne — består av to parallelle ledninger som overfører elektrisk strøm. Forskjellen og fordelen med entrådstypen er at den andre enden ikke trenger å kobles tilbake til tilkoblingspunktet, noe som er spesielt praktisk ved oppvarming av lange rørledninger.

2. Sonekabler har en mer kompleks design enn lineære kabler. De består av to ledende kobberledere, hver med sin egen isolasjon. De er også tykkere enn lineære kabler.

Det særegne ved denne typen er at den indre isolasjonen er utstyrt med vinduer hver 1–2 meter. Gjennom disse vinduene er lederen koblet til varmeledningen, som fører nettspenningen.

Takket være denne designfunksjonen er det konstant motstand ikke i hele lederen, men bare i en bestemt seksjon eller sone. Fordelen er muligheten til å tilpasse seksjonslengden til dine behov. Ulempen er den høye prisen.

Den resistive varmelederen har en garantiperiode på opptil 15 år, og opptil 50 år når den helles i et betongunderlag.

Selvregulerende

En selvregulerende varmekabel er en moderne modell som skiller seg fra en resistiv varmekabel ikke bare i designfunksjoner, men også i driftsprinsippet.

Selvregulerende kabler er ledere innkapslet i en polymermatrise. De krever ikke en regulator; de opprettholder temperaturen de er innstilt på, og forhindrer overoppheting. Denne typen er dyrere, men den økte effektiviteten gjør den mer økonomisk.

Dessuten kan den kuttes i biter av alle størrelser. Garantiperioden for denne typen er 10–15 år, men produsentene inkluderer en reserve på opptil 40 %, noe som forlenger levetiden betydelig.

Selvregulerende ledere kan være skjermet eller uskjermet:

1. Skjermet kabel – den ytre kappen er dekket av en flettet fortinnet kobbertråd, som beskytter mot mekanisk skade og fungerer som jording. Denne kabelen er ikke bare designet for oppvarming av vannrør, men også for utendørs installasjoner, for eksempel taktekking og takrenner.

Hylsen kan være næringsmiddelgodkjent – ​​brukes til oppvarming av vann- og avløpssystemer innendørs, eller med UV-beskyttelse – installert på taket, der det er mye sollys.

2. Uskjermet – produktet har ikke en beskyttende kappe. Det brukes til oppvarming av rør i husholdninger og er ikke beregnet for utendørs installasjoner der eksponering for aggressive miljøer er mulig.

1. Ytre polyolefinkappe.
2. Flettet kobbertråd av fortinnet kobber.
3. Elastomer termoplastisk isolasjon.
4. Polyesterskall.
5. Halvledende selvregulerende matrise.
6. Kobberårer.

1. Ytre polyolefinkappe.
2. Indre skall av polyester.
3. Halvledende selvregulerende matrise.
4. Kobbertråder

Skjermede modeller er dyrere enn de uten kappe.

Hovedbruksområder for selvregulerende varmekabel:

• husholdningsrør;
• isingssystemer (tak, stier);
• industri.

For å varme opp diverse kommunikasjoner kreves et varmeelement med følgende effekt. For:

• rør inni - 10 W/løpemeter;
• rørledning utenfor - 15 W/mp;
• tak og stier - 24–30 W/mp.;
• anti-isingssystemer - opptil 40.

Hvilken type å velge

Når du velger en selvregulerende kabel, er det nødvendig å vurdere produktets egenskaper og parametere, dets driftsprinsipp og dets driftsforhold – lengden på seksjonen som kreves for oppvarming, og maksimale lave temperaturer.

Punkter å vurdere når du kjøper en varmetråd:

• tilstedeværelsen av en beskyttende flette - den gir pålitelighet og jording;
• type utvendig isolasjon;
• produktkraft.

Valg av varmeleder avhenger også av bruksområdet. Hvis varmelederen er nødvendig for oppvarming av kloakk, er et polyolefinprodukt egnet, mens det for vannforsyningssystemer anbefales fluoroplastbeskyttelse.

For utendørs installasjon er det bedre å velge en modell med fluorpolymerisolasjon, som beskytter mot fuktighet og ultrafiolett stråling.

Hvis du trenger å varme opp rør med liten diameter, er en lavtemperaturleder med en spenning på 15 W/m egnet. Ledere med middels temperatur (opptil 30 W) er beregnet for rør med stor diameter. Høyspenningstyper brukes praktisk talt aldri i hverdagen.

Uskjermede kabler anbefales for installasjon i underjordiske rør, da de mangler jordingsfletting. Skjermede kabler er tryggere, men dyrere. De har samme varmematrise, så det er ikke noe poeng i å grave ned en dyrere modell.

Når du kjøper et selvregulerende varmeelement, klem det sammen med fingrene og kjør deretter fingrene langs hele lengden. I et produkt av lav kvalitet vil du kunne kjenne luftlommer inni.

Bruksområder

Hvordan fungerer en selvregulerende varmekabel? Selvregulerende varmekabel (anmeldelse og test)

Den selvregulerende varmeren brukes i både private og industrielle applikasjoner. Den er konstruert for å varme opp vannrør i private og industrielle husholdninger, både over og under bakken.

I olje- og gassindustrien brukes produktet til å opprettholde temperaturen i den teknologiske prosessen.

La oss se nærmere på de vanligste bruksområdene for en selvregulerende varmeleder i hverdagen.

Varme gulv

Samreg brukes til å installere elektrisk gulvvarmeNår man legger denne typen gulv i en hel leilighet, for eksempel et bad eller toalett, vil overflaten varmes opp mindre. Dette er fordi det vanligvis er andre varmekilder i andre rom, og baderomsgulvet er flislagt, et kaldt materiale.

Hvis du bruker en resistiv varmekabel, vil du ikke kunne oppnå ønsket balanse uten å installere tilleggsutstyr – en termostat og sensor.

Løsningen er selvregulerende, noe som eliminerer behovet for ekstra utstyr. Matrisen regulerer selv ensartetheten til gulvvarmen.

Vannforsyning

For å forhindre at vann fryser i rør om vinteren, er en selvregulerende leder viklet rundt vannforsyningsventilen. Ventilen har en kompleks form, slik at lederen ikke kommer i kontakt med alle metallbiter.

Når du installerer en resistiv varmekabel, vil den også varme opp luften. Men hvis du installerer en selvregulerende ledning, vil lederen bare varmes opp der den berører metallet. Tross alt er driftsprinsippet basert på effektiv varmeoverføring.

Kloakk

Avløpssystemer fryser sjelden fordi rørene har skråninger, slik at væsken kan renne i stedet for å stagnere. Men hvis avløpssystemet er defekt, beveger vannet seg sakte og kan fryse underveis. Islag vil bygge seg opp og til slutt fylle hele rommet.

Det enkleste alternativet for oppvarming av kloakksystemet i et privat hjem er å installere en selvregulerende varmekabel; dette vil forhindre at væsken i rørene fryser.

Takvarme

Om vinteren er tak utsatt for ising, og det er vanskelig å avgjøre hvilke områder som vil være utsatt for istappdannelse. Ved å bruke en halvledermatrisevarmer kan du varme opp de områdene av taket som er mest utsatt for is og vann.

Du må velge en type som ikke er utsatt for ultrafiolette stråler og som tåler høye temperaturer, siden taket blir veldig varmt om sommeren.

Oppvarming av drivhus

Ordning oppvarming av drivhus med varmekabel Ligner på gulvvarme. Det er i hovedsak det samme som varmekabler, bare installert under et annet belegg.

Den selvregulerende kabelen er festet til et beskyttende netting plassert på et sandlag. Kabelen dekkes med et nytt lag med sand, deretter installeres et andre netting, som matjorden legges på.

Hvis varmesystemet ikke kan monteres under jorden, plasseres den selvregulerende varmeren på veggene i drivhuset.

Installasjon av selvregulerende kabel

Før installasjon av selvregulerende varmekabel for oppvarming av vannrør (utendørs eller innendørs), tak eller gangvei, må den forberedes.

Varmekabel inne i rørtilkoblingen

Klargjøring av kabelen

Begge ender av ledningen er forberedt, den ene er lukket med en forseglet hette, og den andre er koblet til en elektrisk strømkilde:

• Forberedelse av terminalenden av ledningen:
• isolasjonen fjernes med 4 cm;

• fletten rakner og ledningen blir bitt av;

• hjørnet er bitt av;

• en intern, selvklebende, krympbar tetningshylse settes på;

• koblingen er utstyrt med en hårføner;

• enden av koblingen er klemt fast;
• hetten settes på etter at koblingen er avkjølt;
• en hette er montert for å sikre tetthet.

• Hvis det er planlagt å plassere lederen inne i rørledningen, plasseres en kjertel på motsatt ende av ledningen på dette stadiet.

• Forberedelse av den andre enden:
• isolasjon fjernes med 6 cm;

• fletten avflettes og deretter vris til én streng;

• den indre isolasjonen fjernes;
• de ledende ledningene frigjøres fra matrisen;

• forbindelseshylser settes på og krympes;

• rør settes på og en hårføner plasseres rundt dem;
• koblingen settes på og settes på plass;

• årene flyttes fra hverandre, kjernen komprimeres med tang.

• Koble samreg-enheten til strømledningen:
• en ekstern kobling er plassert på den elektriske ledningen;
• små koblinger settes på ledningene;

• Trådkjernene til den elektriske ledningen settes inn i koblingene som er installert på den selvregulerende varmeren for å koble til kjernene og krympes for å få kontakt;

• koblingene skyves inn og settes på plass for tetthet;

• Fletningen av den elektriske kabelen er koblet til bakken ved hjelp av samme prinsipp (vi setter på hylsen, koblingen og foringsrøret);

• Den ytre hylsen flyttes over på tilkoblingen og forsegles.

Montering av kabelen utenfor røret

Det finnes to ordninger for å plassere varmekabelen på røret:

1. Å installere en selvregulerende kabel lineært langs et rør er en enklere metode. Kabellengden bør være lik lengden på røret som varmes opp.

Varmeapparatet festes til produktet med plastklemmer, selvklebende glassfiberteip eller aluminiumsteip. Metallfester er ikke tillatt. Festemidler monteres hver 30 cm. Kabelen må plasseres under røret for å beskytte den mot mekanisk skade.

Hvis den oppvarmede rørledningen er gravd ned i bakken, monteres varmeelementet på siden. I områder der rørledningen bøyer seg, anbefales det å plassere varmeelementet langs den ytre radiusen for å unngå kraftige bøyer.

2. Spiral: Ledningen vikles rundt røret i en spiral med jevn stigning (standard 5 cm). Fordelen med denne metoden er maksimal kontakt mellom varmeelementet og røret. Ulempen er det høye materialforbruket; det må være 1,7 ganger større enn rørets lengde. Denne metoden er egnet for rør med middels og stor diameter som brukes i kloakk- og dreneringssystemer.

Uansett hvilken design som er valgt, er et viktig trekk ved å installere en varmekabel på et rør behovet for å isolere rørledningen. Varmeisolasjon (isoporskum eller polyetylenskum) plasseres på toppen og må dekke røret og varmeren helt, ellers ender du opp med å varme opp luften.

Intern installasjon

Selvregulerende varmekabler kan ikke installeres i alle rør; diameteren må være minst 40 mm. Alt mindre vil forstyrre den frie væskestrømmen.

Hvis hovedledningen er for lang, er det også vanskelig å sørge for oppvarming på denne måten. Dette alternativet brukes for ledninger som er flere meter lange. Det er enklere å installere varmeren på vertikale rør, starte øverst og arbeide seg nedover.

For å installere varmelederen trenger du en T-stykke og en tetningskobling.

Prosessen med å plassere en kabel inne i et rør ser slik ut:

1. Det forberedte varmeelementet, med montert pakkboks, føres jevnt inn i rørledningen gjennom T-stykket.

2. Etter at hele ledningen er stukket gjennom, må inngangspunktet forsegles. For å gjøre dette, stram forsiktig alle pakningsfestene og trekk dem til med en klemhylse, først for hånd og deretter med en skiftenøkkel. Dette vil flate ut gummipakningen og sikre en tett forsegling.

På dette tidspunktet er installasjonen fullført; for at varmeelementet skal begynne å varme opp rørene, må strømmen slås på.

Montering av kabler på tak

For å varme opp taket må det installeres en selvregulerende varmekabel langs omkretsen av smeltevannsstrømmen. Kabelen legges vanligvis i et serpentinmønster, 30–35 cm dypt, med en avstand på 15–20 cm. Kabelen bør plasseres horisontalt langs takkanten, langs takskjegget. Rennene bør også varmes opp: hvis rennens diameter er 80 mm, kreves det én varmeledning; hvis den er større, to.

Måten ledningen festes til taket på, avhenger av taktekkingstypen. Klips montert med skruer er de vanligste. Konstruksjonsforsegling eller mastiks brukes til å tette de resulterende hullene. Når takets integritet ikke kan kompromitteres, brukes festeteip.

Varmesystemet kan bestå av flere seksjoner, som alle må komme til ett punkt, hvor de er koblet til en elektrisk kabel med jording og et kontrollpanel.

Selvregulerende varmekabler er et praktisk varmeelement takket være sine egenskaper, og de kan installeres på en rekke måter. Nøkkelen er å velge riktig type etter å ha nøye gjennomgått alle detaljer og driftsforhold.