Samoregulačný vykurovací kábel - princíp činnosti, použitie a inštalácia

Samoregulačné vykurovacie káble sa stávajú čoraz populárnejšími v priemysle aj v domácnostiach. Sú obzvlášť nevyhnutné na odmrazovanie. Keď nastane chladné počasie, hrozí zamrznutie a prasknutie vodovodného alebo kanalizačného potrubia a tvorba ľadu na schodoch alebo chodníkoch.

V tomto článku sa budeme venovať vlastnostiam a typom samoregulačných vykurovacích káblov, ich použitiu a spôsobu inštalácie na potrubia a strechy.

Čo je to samoregulačný vykurovací kábel?

Samoregulačný kábel je rovnaký elektrický vodič, ale vylepšená verzia. Jeho konštrukcia je zložitejšia ako konštrukcia bežného drôtu.

Kábel na reguláciu vykurovania je polymérna matrica, pomocou ktorej pod vplyvom vonkajších teplôt dochádza k zmene odporu zodpovedajúcej množstvu tepla, ktoré vyžaruje.

Vykurovací článok pozostáva z dvoch pocínovaných medených drôtov potiahnutých plastovou zmesou na báze grafitu s pridaným polovodivým polymérom. Vytvára sa tak samoregulačná matrica, ktorá spája medené drôty.

Vykurovací článok je izolovaný fluórpolymérnym termoplastom, ktorý ho tiež chráni pred vlhkosťou. Ďalej prichádza na rad medený tienený opletenie, ktoré chráni pred mechanickým namáhaním a slúži ako uzemňovací prvok.

Vonkajší plášť je vyrobený z rôznych materiálov. Každý typ je určený pre špecifické prevádzkové podmienky. Pre štandardné podmienky je vyrobený z polyolefínového plastu; pre agresívne prostredie je vyrobený z fluórpolyméru.

Matrica a drôtený plášť sú spracované radiačným zosieťovaním.

Princíp fungovania

Princíp fungovania samoregulačného vodiča je založený na pohybe elektrickej energie cez vykurovacie drôty. To vedie k zvýšeniu teploty a následne aj odporu.

Čím vyšší je odpor, tým nižší je prúd a výkon. Naopak, čím nižšia je teplota, tým viac tepla sa vytvára.

Pozrime sa na princíp fungovania kábla:

1. Samoregulačná matica – veľký počet rezistorov zapojených paralelne medzi vykurovacími drôtmi – sa zahrieva pri privedení napätia. To spôsobuje rozpínanie materiálu, narúša kontakty medzi vodivými časticami, čím sa znižuje tok prúdu a odvod tepla.
2. Keď sa zmení teplota vykurovanej oblasti, zmení sa odpor matrice a množstvo tepla uvoľňovaného ohrievačom.

Typy – dizajn, technické vlastnosti

Vykurovacie káble sa delia na tieto typy: odporové, samoregulačné, indukčné.

Líšia sa princípom fungovania, technickými vlastnosťami a dizajnom.

Odporový

Odporové káble sa dodávajú v lineárnom a zónovom variante. Pre efektívnu prevádzku vyžadujú špecializované zariadenie, ktoré riadi vodič na základe okolitej teploty.

Výhodou tohto typu je nízka cena, spoľahlivosť a jednoduchá inštalácia.

Treba poznamenať, že takýto vodič vždy vyžaruje rovnaké množstvo tepla bez ohľadu na teplotu vzdušných hmôt, preto je spotreba elektrickej energie nízka - čo je ekonomicky nerentabilné.

Odporové sa delia na:

1. Lineárny - vodič, ktorého konce sú pripojené k elektrickému zdroju napájania. Na základe počtu vodičov prenášajúcich prúd môže byť jednožilový alebo dvojžilový.

Jednojadrový — pozostáva z jedného vykurovacieho vodiča, zvyčajne z ocele, pokrytého izolačnou vrstvou z tepelne odolného materiálu, ktorý sa pri zahrievaní nedeformuje. Kábel môže byť tienený, aby sa eliminovalo rušenie generované samotným káblom a rôznymi ochrannými zariadeniami.

Výhodou jednojadrového modelu je jeho jednoduché použitie. Nevýhodou je nemožnosť skrátiť kábel na požadovanú dĺžku; oba konce musia byť pripojené na jednom mieste.

Dvojjadrový — pozostáva z dvoch paralelných vodičov, ktoré prenášajú elektrický prúd. Ich rozdiel a výhoda oproti jednovodičovému typu spočíva v tom, že druhý koniec nie je potrebné vracať do bodu pripojenia, čo je obzvlášť výhodné pri vykurovaní dlhých potrubí.

2. Zónové káble majú zložitejšiu konštrukciu ako lineárne káble. Pozostávajú z dvoch vodivých medených vodičov, z ktorých každý má vlastnú izoláciu. Sú tiež hrubšie ako lineárne káble.

Charakteristickým znakom tohto typu je, že vnútorná izolácia je vybavená okienkami každých 1 – 2 metre. Cez tieto okienka je vodič pripojený k vykurovaciemu drôtu, ktorý nesie sieťové napätie.

Vďaka tejto konštrukčnej vlastnosti nie je konštantný odpor prítomný v celom vodiči, ale iba v konkrétnej sekcii alebo zóne. Výhodou je možnosť prispôsobiť dĺžku sekcie vašim potrebám. Nevýhodou je vysoká cena.

Záručná doba na odporový vykurovací vodič je až 15 rokov a pri zaliatí do betónového poteru až 50 rokov.

Samoregulácia

Samoregulačný vykurovací kábel je moderný model, ktorý sa od odporového vykurovacieho kábla líši nielen svojimi konštrukčnými vlastnosťami, ale aj princípom fungovania.

Samoregulačné káble sú vodiče obalené v polymérnej matrici. Nevyžadujú regulátor; udržiavajú nastavenú teplotu, čím zabraňujú prehriatiu. Tento typ je drahší, ale vďaka zvýšenej účinnosti je úspornejší.

Navyše sa dá narezať na kusy akejkoľvek veľkosti. Záručná doba na tento typ je 10 – 15 rokov, ale výrobcovia uvádzajú rezervu až 40 %, čo výrazne predlžuje jeho životnosť.

Samoregulačný vodič môže byť tienený alebo netienený:

1. Tienený kábel – vonkajší plášť je pokrytý opletením z pocínovaného medeného drôtu, ktoré chráni pred mechanickým poškodením a slúži ako uzemnenie. Tento kábel je určený nielen pre vykurovacie vodovodné potrubia, ale aj pre vonkajšie inštalácie, ako sú strechy a odkvapy.

Puzdro môže byť potravinárskej kvality – používané na ohrev vody a kanalizácie vo vnútri, alebo s UV ochranou – inštalované na streche, kde je veľa slnečného žiarenia.

2. Netienené – výrobok nemá ochranný plášť. Používa sa na vykurovanie domácich potrubí a nie je určený na vonkajšie inštalácie, kde je možné vystavenie agresívnemu prostrediu.

1. Vonkajší plášť z polyolefínu.
2. Opletenie z pocínovaného medeného drôtu.
3. Elastomérna termoplastická izolácia.
4. Polyesterová škrupina.
5. Polovodičová samoregulačná matrica.
6. Medené žily.

1. Vonkajší plášť z polyolefínu.
2. Vnútorná polyesterová škrupina.
3. Polovodičová samoregulačná matrica.
4. Medené drôty

Tienené modely sú drahšie ako tie bez plášťa.

Hlavné oblasti použitia samoregulačného vykurovacieho kábla:

• domáce potrubia;
• systémy proti námraze (strechy, chodníky);
• priemysel.

Na vykurovanie rôznych komunikácií je potrebný vykurovací článok s nasledujúcim výkonom. Pre:

• potrubia vo vnútri - 10 W/lineárny meter;
• vonkajšie potrubie - 15 W/m.p.;
• strechy a chodníky - 24-30 W/m.p.;
• systémy proti námraze - do 40.

Ktorý typ si vybrať

Pri výbere samoregulačného kábla je potrebné zvážiť vlastnosti a parametre výrobku, jeho princíp fungovania a prevádzkové podmienky – dĺžku úseku potrebného na ohrev a maximálne nízke teploty.

Pri kúpe vykurovacieho drôtu je potrebné zvážiť tieto body:

• prítomnosť ochranného opletenia - poskytuje spoľahlivosť a uzemnenie;
• typ vonkajšej izolácie;
• výkon produktu.

Výber vykurovacieho vodiča závisí aj od aplikácie. Ak je vykurovací vodič potrebný na ohrev kanalizácie, je vhodný polyolefínový výrobok, zatiaľ čo pre systémy zásobovania vodou sa odporúča fluoroplastická ochrana.

Pre vonkajšiu inštaláciu je lepšie zvoliť model s fluórpolymérovou izoláciou, ktorá chráni pred vlhkosťou a ultrafialovým žiarením.

Ak potrebujete ohrievať potrubia s malým priemerom, vhodný je nízkoteplotný vodič s napätím 15 W/m. Pre potrubia s veľkým priemerom sú určené strednoteplotné vodiče (do 30 W). Vysokonapäťové typy sa v bežnom živote prakticky nepoužívajú.

Na inštaláciu v podzemných potrubiach sa odporúčajú netienené káble, pretože nemajú uzemňovací opletenie. Tienené káble sú bezpečnejšie, ale drahšie. Majú rovnakú vykurovaciu matricu, takže nemá zmysel zakopávať drahší model.

Pri kúpe samoregulačného vykurovacieho telesa ho stlačte prstami a potom prejdite prstami po celej jeho dĺžke. V nekvalitnom výrobku budete môcť vo vnútri nahmatať vzduchové bubliny.

Oblasti použitia

Ako funguje samoregulačný vykurovací kábel? Samoregulačný vykurovací kábel (recenzia a test)

Samoregulačný ohrievač sa používa v domácnostiach aj v priemysle. Je určený na ohrev domácich a priemyselných vodovodných potrubí umiestnených nad aj pod zemou.

V ropnom a plynárenskom priemysle sa produkt používa na udržanie teploty technologického procesu.

Pozrime sa bližšie na najčastejšie oblasti použitia samoregulačného vykurovacieho vodiča v každodennom živote.

Teplé podlahy

Samreg používa sa na inštaláciu elektrického podlahového kúreniaPri inštalácii tohto typu podlahy v celom byte, napríklad v kúpeľni alebo na toalete, sa povrch zahrieva menej. Je to preto, že v iných miestnostiach sa zvyčajne nachádzajú iné zdroje tepla a podlaha v kúpeľni je dlažba, čo je studený materiál.

Ak používate odporový vykurovací kábel, nebudete môcť dosiahnuť požadovanú rovnováhu bez inštalácie dodatočného zariadenia – termostatu a snímača.

Riešenie je samoregulačné, čím sa eliminuje potreba dodatočného zariadenia. Samotná matica reguluje rovnomernosť podlahového vykurovania.

Dodávka vody

Aby sa zabránilo zamrznutiu vody v potrubí v zime, okolo ventilu prívodu vody je omotaný samoregulačný vodič. Ventil má zložitý tvar, takže vodič neprichádza do kontaktu s každým kusom kovu.

Pri inštalácii odporového vykurovacieho kábla sa ohrieva aj vzduch. Ak však nainštalujete samoregulačný drôt, vodič sa bude ohrievať iba tam, kde sa dotýka kovu. Jeho princíp fungovania je koniec koncov založený na efektívnom prenose tepla.

Kanalizácia

Kanalizačné systémy zriedkavo zamŕzajú, pretože potrubia sú skosené, čo umožňuje tekutine prúdiť, a nie stagnovať. Ak je však odtoková zostava chybná, voda sa pohybuje pomaly a môže po ceste zamrznúť. Vytvoria sa vrstvy ľadu, ktoré nakoniec zaplnia celý priestor.

Najjednoduchšou možnosťou vykurovania kanalizačného systému súkromného domu je inštalácia samoregulačného vykurovacieho kábla, ktorý zabráni zamrznutiu kvapaliny v potrubí.

Strešné vykurovanie

V zime sú strechy náchylné na námrazu a je ťažké určiť, ktoré oblasti budú náchylné na tvorbu cencúľov. Použitie polovodičového ohrievača vám umožní vykurovať tie oblasti strechy, ktoré sú najviac náchylné na ľad a vodu.

Musíte si vybrať typ, ktorý nie je citlivý na ultrafialové žiarenie a odolá vysokým teplotám, pretože strecha sa v lete veľmi zahrieva.

Vykurovanie skleníkov

Schéma vykurovanie skleníkov vykurovacím káblom Podobné podlahovému kúreniu. V podstate je to to isté ako podlahové kúrenie, len je nainštalované pod inou krytinou.

Samoregulačný kábel je upevnený na ochrannej sieťovine umiestnenej na pieskovom lôžku. Kábel je pokrytý ďalšou vrstvou piesku, potom je nainštalovaná druhá sieťovina, na ktorú je položená ornica.

Ak nie je možné namontovať vykurovací systém pod zemou, samoregulačný ohrievač sa umiestni na steny skleníka.

Inštalácia samoregulačného kábla

Pred inštaláciou samoregulačného vykurovacieho kábla na ohrev vodovodných potrubí (vonkajších alebo vnútorných), strechy alebo chodníka je potrebné ho pripraviť.

Vykurovací kábel vo vnútri potrubného pripojenia

Príprava kábla

Oba konce drôtu sú pripravené, jeden je uzavretý utesneným uzáverom a druhý je pripojený k zdroju elektrického prúdu:

• Príprava koncového konca vodiča:
• izolácia sa odstráni o 4 cm;

• vrkoč sa rozpletie a drôt sa odhryzne;

• roh je odhryznutý;

• nasadí sa vnútorná lepiaca zmrštiteľná tesniaca manžeta;

• spojka je vybavená fénom;

• koniec spojky je upnutý;
• uzáver sa nasadí po vychladnutí spojky;
• Na zaistenie tesnosti je nainštalovaný uzáver.

• Ak sa plánuje umiestniť vodič do potrubia, potom sa v tejto fáze na opačný koniec drôtu umiestni priechodka.

• Príprava druhého konca:
• izolácia sa odstráni o 6 cm;

• vrkoč sa rozpletie a potom sa skrúti do jedného prameňa;

• vnútorná izolácia je odstránená;
• vodivé drôty sa uvoľnia z matrice;

• spojovacie objímky sa nasadia a zalisujú;

• nasadia sa trubice a okolo nich sa umiestni fén;
• spojka je nasadená a usadená;

• žily sa od seba oddeľujú, jadro sa stlačí kliešťami.

• Pripojenie samregu k napájaciemu vodiču:
• na elektrický vodič je umiestnená vonkajšia spojka;
• na drôty sa kladú malé spojky;

• drôtené jadrá elektrického vodiča sa zasúvajú do spojok nainštalovaných na samoregulačnom ohrievači, aby sa spojili s jeho jadrami, a sú krimpované, aby sa vytvoril kontakt;

• spojky sú zatlačené a upevnené, aby sa zabezpečila ich tesnosť;

• Opletenie elektrického kábla je pripojené k zemi rovnakým princípom (nasadíme objímku, pripojíme a nasadíme kryt);

• Vonkajšia objímka sa nasunie na pripojenie a utesní.

Montáž kábla mimo potrubia

Existujú dve schémy umiestnenia vykurovacieho kábla na potrubí:

1. Jednoduchšia metóda je inštalácia samoregulačného kábla lineárne pozdĺž potrubia. Dĺžka kábla by sa mala rovnať dĺžke vykurovaného potrubia.

Ohrievač sa k výrobku pripevňuje pomocou plastových svoriek, samolepiacej pásky zo sklenených vlákien alebo hliníkovej pásky. Kovové upevňovacie prvky nie sú povolené. Upevňovacie prvky sa inštalujú každých 30 cm. Kábel musí byť umiestnený pod potrubím, aby sa chránilo pred mechanickým poškodením.

Ak je vykurované potrubie zakopané pod zemou, vykurovací článok sa inštaluje na boku. V oblastiach, kde sa potrubie ohýba, sa odporúča umiestniť vykurovací článok pozdĺž vonkajšieho polomeru, aby sa predišlo silným ohybom.

2. Špirála: Drôt sa navíja okolo potrubia v špirále s rovnomerným rozstupom (štandardne 5 cm). Výhodou tejto metódy je maximálny kontakt medzi vykurovacím telesom a potrubím. Nevýhodou je vysoká spotreba materiálu; musí byť 1,7-krát väčšia ako dĺžka potrubia. Táto metóda je vhodná pre potrubia so stredným a veľkým priemerom používané v kanalizačných a odvodňovacích systémoch.

Bez ohľadu na zvolený dizajn je kľúčovým prvkom inštalácie vykurovacieho kábla na potrubie potreba izolácie potrubia. Tepelná izolácia (polystyrénová pena alebo polyetylénová pena) sa umiestňuje navrch a musí úplne zakrývať potrubie a ohrievač, inak budete ohrievať vzduch.

Vnútorná inštalácia

Samoregulačné vykurovacie káble nie je možné inštalovať do všetkých potrubí; priemer musí byť aspoň 40 mm. Menší priemer bude brániť voľnému toku kvapaliny.

Ak je hlavné potrubie príliš dlhé, je tiež ťažké zabezpečiť vykurovanie týmto spôsobom. Táto možnosť sa používa pre potrubia dlhé niekoľko metrov. Je jednoduchšie inštalovať ohrievač na zvislé potrubia, pričom sa začína zhora a postupuje sa smerom nadol.

Na inštaláciu vykurovacieho vodiča budete potrebovať odpalisko a tesniacu spojku.

Proces umiestnenia kábla do potrubia vyzerá takto:

1. Pripravený vykurovací článok s namontovanou upchávkou sa plynulo zasunie do potrubia cez T-kus.

2. Po pretlačení celého drôtu je potrebné utesniť vstupný bod. Na tento účel starostlivo utiahnite všetky upevňovacie prvky upchávky a utiahnite ich upínacou objímkou, najprv rukou a potom kľúčom. Tým sa sploští gumené tesnenie a zabezpečí sa pevné utesnenie.

V tomto bode je inštalácia dokončená; aby vykurovací článok začal ohrievať potrubia, musí byť zapnuté napájanie.

Inštalácia káblov na strechách

Na vykurovanie strechy je potrebné pozdĺž obvodu toku roztopenej vody nainštalovať samoregulačný vykurovací kábel. Kábel sa zvyčajne kladie serpentínovito, v hĺbke 30 – 35 cm, s rozostupom 15 – 20 cm. Kábel by mal byť umiestnený vodorovne pozdĺž okraja strechy, pozdĺž odkvapu. Vykurovať by sa mali aj odkvapy: ak je priemer odkvapu 80 mm, je potrebný jeden vykurovací kábel; ak je väčší, dva.

Spôsob upevnenia drôtu na strechu závisí od typu strešnej krytiny. Najčastejšie sa používajú spony inštalované pomocou skrutiek. Na utesnenie výsledných otvorov sa používa stavebný tmel alebo tmel. Ak nie je možné narušiť celistvosť strechy, používa sa upevňovacia páska.

Vykurovací systém môže pozostávať z niekoľkých sekcií, ktoré musia všetky viesť do jedného bodu, kde sú pripojené k elektrickému káblu s uzemnením a ovládacím panelom.

Samoregulačné vykurovacie káble sú vďaka svojim vlastnostiam pohodlným vykurovacím prvkom a možno ich inštalovať rôznymi spôsobmi. Kľúčom je vybrať si správny typ po dôkladnom preskúmaní všetkých detailov a prevádzkových podmienok.