Samoregulacijski grelni kabel - princip delovanja, uporaba in namestitev

Samoregulacijski grelni kabli postajajo vse bolj priljubljeni tako v industriji kot v domovih. Še posebej so nepogrešljivi za odtajevanje ledu. Ko nastopi hladno vreme, obstaja nevarnost zmrzovanja in poka vodovodnih ali kanalizacijskih cevi ter nastajanja ledu na stopnicah ali hodnikih.

V tem članku bomo razpravljali o značilnostih in vrstah samoregulacijskih grelnih kablov, njihovi uporabi in kako jih namestiti na cevi in ​​strehe.

Kaj je samoregulacijski grelni kabel?

Samoregulacijski kabel je isti električni prevodnik, vendar izboljšana različica. Njegova zasnova je bolj zapletena kot pri navadni žici.

Ogrevalni krmilni kabel je polimerna matrica, s pomočjo katere se pod vplivom zunanjih temperatur spremeni upor, ki ustreza količini toplote, ki jo oddaja.

Grelni element je sestavljen iz dveh kositrnih bakrenih žic, prevlečenih s plastično maso na osnovi grafita z dodatkom polprevodniškega polimera. To ustvari samoregulirajočo se matrico, ki povezuje bakrene žice.

Grelni element je izoliran s fluoropolimernim termoplastom, ki ga ščiti tudi pred vlago. Sledi bakreno oklopljena pletenica, ki ščiti pred mehanskimi obremenitvami in deluje kot ozemljitveni element.

Zunanja lupina je izdelana iz različnih materialov. Vsaka vrsta je zasnovana za specifične delovne pogoje. Za standardne pogoje je izdelana iz poliolefinske plastike, za agresivna okolja pa iz fluoropolimera.

Matrica in žični plašč sta obdelana z zamreženjem z sevanjem.

Načelo delovanja

Načelo delovanja samoregulacijskega prevodnika temelji na pretoku električne energije skozi grelne žice. To povzroči povečanje temperature in posledično upora.

Višji kot je upor, nižji sta tok in moč. Nasprotno, nižja kot je temperatura, več toplote se proizvaja.

Razmislimo o načelu delovanja kabla:

1. Samoregulirajoča se matrika – veliko število uporov, vzporedno povezanih med grelnimi žicami – se segreje, ko je nanjo priključena napetost. To povzroči raztezanje materiala, kar prekine stike med prevodnimi delci in s tem zmanjša pretok toka in odvajanje toplote.
2. Ko se temperatura ogrevanega območja spremeni, se spremeni upor matrice in količina toplote, ki jo oddaja grelec.

Vrste – zasnova, tehnične značilnosti

Grelni kabli so razdeljeni na naslednje vrste: uporovni, samoregulacijski in induktivni.

Razlikujejo se po načelu delovanja, tehničnih značilnostih in zasnovi.

Uporovni

Uporovni kabli so na voljo v linearni in conski različici. Za učinkovito delovanje potrebujejo specializirano opremo, ki nadzoruje prevodnik glede na temperaturo okolice.

Prednost te vrste je nizka cena, zanesljivost in enostavnost namestitve.

Treba je opozoriti, da tak prevodnik vedno oddaja enako količino toplote, ne glede na temperaturo zračnih mas, zato je poraba električne energije nizka - kar je ekonomsko nedonosno.

Uporovni se deli na:

1. Linearna - žica, katere konci so priključeni na električno omrežje. Glede na število prevodnikov, po katerih teče tok, je lahko enožilna ali dvožilna.

Enojedrni — sestavljen iz enega samega grelnega prevodnika, običajno jekla, prekritega z izolacijsko plastjo toplotno odpornega materiala, ki se pri segrevanju ne deformira. Kabel je lahko zaščiten, da se odpravijo motnje, ki jih povzroča sam kabel in različne zaščitne naprave.

Prednost enožilnega modela je enostavnost uporabe. Slabost je nezmožnost rezanja kabla na zahtevano dolžino; oba konca je treba priključiti na enem mestu.

Dvojno jedro — sestavljen iz dveh vzporednih žic, ki prenašata električni tok. Njihova razlika in prednost pred enožičnimi je v tem, da drugega konca ni treba vračati na priključno mesto, kar je še posebej priročno pri ogrevanju dolgih cevovodov.

2. Conski kabli imajo bolj kompleksno zasnovo kot linearni kabli. Sestavljeni so iz dveh prevodnih bakrenih vodnikov, od katerih ima vsak svojo izolacijo. So tudi debelejši od linearnih kablov.

Posebnost te vrste izolacije je, da je notranja izolacija opremljena z okni na vsakih 1–2 metra. Skozi ta okna je prevodnik priključen na grelno žico, ki prenaša omrežno napetost.

Zaradi te zasnove konstantna upornost ni prisotna po celotnem vodniku, temveč le v določenem odseku ali območju. Prednost je možnost prilagoditve dolžine odseka vašim potrebam. Slabost je visoka cena.

Uporovni grelni prevodnik ima garancijsko dobo do 15 let, pri vlivanju v betonski estrih pa do 50 let.

Samoregulirajoče

Samoregulacijski grelni kabel je sodoben model, ki se od uporovnega grelnega kabla razlikuje ne le po svojih oblikovnih značilnostih, temveč tudi po načelu delovanja.

Samoregulacijski kabli so prevodniki, obdani s polimerno matrico. Ne potrebujejo regulatorja; vzdržujejo nastavljeno temperaturo in preprečujejo pregrevanje. Ta vrsta je dražja, vendar jo zaradi večje učinkovitosti naredi bolj ekonomično.

Poleg tega ga je mogoče razrezati na kose poljubne velikosti. Garancijska doba za to vrsto je 10-15 let, vendar proizvajalci vključujejo rezervo do 40 %, kar znatno podaljša njegovo življenjsko dobo.

Samoregulacijski vodnik je lahko oklopljen ali neoklopljen:

1. Zaščiten kabel – zunanji plašč je prekrit s pletenico iz kositrjene bakrene žice, ki ščiti pred mehanskimi poškodbami in služi kot ozemljitev. Ta kabel ni zasnovan le za ogrevalne cevi, temveč tudi za zunanje instalacije, kot so strehe in žlebovi.

Ohišje je lahko živilsko – uporablja se za ogrevanje vode in kanalizacijskih sistemov v notranjosti, ali pa z UV zaščito – nameščeno na strehi, kjer je veliko sončne svetlobe.

2. Nezaščiten – izdelek nima zaščitnega plašča. Uporablja se za ogrevanje hišnih cevi in ​​ni namenjen zunanjim inštalacijam, kjer je možna izpostavljenost agresivnim okoljem.

1. Zunanji poliolefinski plašč.
2. Pletenica iz kositrirane bakrene žice.
3. Elastomerna termoplastična izolacija.
4. Poliestrska lupina.
5. Polprevodniška samoregulirajoča se matrica.
6. Bakrene žile.

1. Zunanji poliolefinski plašč.
2. Notranja poliestrska lupina.
3. Polprevodniška samoregulirajoča se matrica.
4. Bakrene žice

Zaščiteni modeli so dražji od tistih brez plašča.

Glavna področja uporabe samoregulacijskega grelnega kabla:

• gospodinjske cevi;
• sistemi za zaledenitev (strehe, poti);
• industrija.

Za ogrevanje različnih komunikacij je potreben grelni element z naslednjo močjo. Za:

• cevi znotraj - 10 W/linearni meter;
• cevovod zunaj - 15 W/m.p.;
• strehe in poti - 24–30 W/m.p.;
• sistemi proti zaledenitve - do 40.

Katero vrsto izbrati

Pri izbiri samoregulacijskega kabla je treba upoštevati značilnosti in parametre izdelka, njegovo načelo delovanja in obratovalne pogoje – dolžino odseka, potrebnega za ogrevanje, in najvišje nizke temperature.

Pri nakupu grelne žice je treba upoštevati naslednje točke:

• prisotnost zaščitne pletenice - zagotavlja zanesljivost in ozemljitev;
• vrsta zunanje izolacije;
• moč izdelka.

Izbira grelnega prevodnika je odvisna tudi od uporabe. Če je grelni prevodnik potreben za ogrevanje kanalizacije, je primeren poliolefinski izdelek, medtem ko je za sisteme oskrbe z vodo priporočljiva zaščita s fluoroplastiko.

Za zunanjo montažo je bolje izbrati model s fluoropolimerno izolacijo, ki ščiti pred vlago in ultravijoličnim sevanjem.

Če morate ogrevati cevi majhnega premera, je primeren nizkotemperaturni vodnik z napetostjo 15 W/m. Srednjetemperaturni vodniki (do 30 W) so namenjeni cevem velikega premera. Visokonapetostni tipi se v vsakdanjem življenju praktično ne uporabljajo.

Nezaščiteni kabli so priporočljivi za vgradnjo v podzemne cevi, saj nimajo ozemljitvene pletenice. Zaščiteni kabli so varnejši, vendar dražji. Imajo enako grelno matriko, zato ni smiselno zakopavati dražjega modela.

Pri nakupu samoregulacijskega grelnega elementa ga stisnite s prsti in nato s prsti potegnite po celotni dolžini. V nekakovostnem izdelku boste v notranjosti lahko začutili zračne žepe.

Področja uporabe

Kako deluje samoregulacijski grelni kabel? Samoregulacijski grelni kabel (pregled in testiranje)

Samoregulacijski grelec se uporablja tako v gospodinjstvih kot v industriji. Namenjen je ogrevanju gospodinjskih in industrijskih vodovodnih cevi, ki se nahajajo nad in pod zemljo.

V naftni in plinski industriji se izdelek uporablja za vzdrževanje temperature tehnološkega procesa.

Oglejmo si podrobneje najpogostejša področja uporabe samoregulacijskega grelnega prevodnika v vsakdanjem življenju.

Topla tla

Samreg uporablja se za vgradnjo električnega talnega ogrevanjaPri nameščanju te vrste talnih oblog po celotnem stanovanju, na primer v kopalnici ali stranišču, se bo površina manj segrevala. To je zato, ker so v drugih prostorih običajno drugi viri toplote, tla v kopalnici pa so obložena s ploščicami, hladnim materialom.

Če uporabljate uporovni grelni kabel, ne boste mogli doseči želenega ravnovesja brez namestitve dodatne opreme – termostata in senzorja.

Rešitev je samoregulirajoča, kar odpravlja potrebo po dodatni opremi. Matrika sama uravnava enakomernost talnega ogrevanja.

Oskrba z vodo

Da bi preprečili zmrzovanje vode v ceveh pozimi, je okoli ventila za dovod vode ovit samoregulacijski prevodnik. Ventil ima kompleksno obliko, zato prevodnik ne pride v stik z vsakim kosom kovine.

Pri namestitvi uporovnega grelnega kabla se bo ta segreval tudi zrak. Če pa namestite samoregulirajočo žico, se bo prevodnik segreval le tam, kjer se dotika kovine. Navsezadnje njegovo načelo delovanja temelji na učinkovitem prenosu toplote.

Kanalizacija

Kanalizacijski sistemi redko zamrznejo, ker so cevi nagnjene, kar omogoča pretok tekočine in ne stagnacije. Če pa je odtočna cev okvarjena, se voda premika počasi in lahko med potjo zmrzne. Naberejo se plasti ledu, ki sčasoma zapolnijo celoten prostor.

Najenostavnejša možnost za ogrevanje kanalizacijskega sistema zasebne hiše je namestitev samoregulacijskega grelnega kabla, kar bo preprečilo zmrzovanje tekočine v ceveh.

Ogrevanje strehe

Pozimi so strehe nagnjene k zaledenitvi in ​​težko je določiti, katera območja bodo dovzetna za nastanek ledenih svečk. Uporaba polprevodniškega matričnega grelnika vam bo omogočila ogrevanje tistih območij strehe, ki so najbolj nagnjena k ledu in vodi.

Izbrati morate vrsto, ki ni dovzetna za ultravijolične žarke in lahko prenese visoke temperature, saj se streha poleti zelo segreje.

Ogrevanje rastlinjakov

Shema ogrevanje rastlinjakov z grelnim kablom Podobno kot talno ogrevanje. V bistvu je enako kot talno ogrevanje, le da je nameščeno pod drugačno oblogo.

Samoregulacijski kabel je pritrjen na zaščitno mrežo, nameščeno na peščeni postelji. Kabel je prekrit z drugo plastjo peska, nato je nameščena druga mreža, na katero je položena zgornja plast zemlje.

Če ogrevalnega sistema ni mogoče namestiti pod zemljo, se samoregulacijski grelec namesti na stene rastlinjaka.

Namestitev samoregulacijskega kabla

Pred namestitvijo samoregulacijskega grelnega kabla za ogrevanje vodovodnih cevi (zunaj ali znotraj), strehe ali hodnika ga je treba pripraviti.

Grelni kabel znotraj cevne povezave

Priprava kabla

Oba konca žice sta pripravljena, eden je zaprt s tesnilno zaporko, drugi pa je priključen na vir električnega toka:

• Priprava priključka žice:
• izolacija se odstrani za 4 cm;

• pletenica se razplete in žica se odgrizne;

• vogal je odgriznjen;

• nameščena je notranja lepilna toplotno skrčljiva tesnilna tulka;

• sklopka je opremljena s sušilnikom za lase;

• konec sklopke je vpet;
• pokrovček se namesti po ohladitvi sklopke;
• Za zagotovitev tesnosti je nameščen pokrovček.

• Če je načrtovana namestitev prevodnika znotraj cevovoda, se na tej stopnji na nasprotni konec žice namesti tesnilna uvodnica.

• Priprava drugega konca:
• izolacija se odstrani za 6 cm;

• pletenica se razplete in nato zvije v en pramen;

• notranja izolacija je odstranjena;
• prevodne žice se sprostijo iz matrice;

• povezovalne tulke so nameščene in stisnjene;

• namestijo se cevi in ​​okoli njih se namesti sušilnik za lase;
• sklopka je nameščena in nameščena;

• žile se razmaknejo, jedro se stisne s kleščami.

• Priključitev samrega na napajalno žico:
• na električno žico je nameščena zunanja sklopka;
• na žice so nameščene majhne spojke;

• Žična jedra električne žice se vstavijo v spojke, nameščene na samoregulacijskem grelniku, da se povežejo z njegovimi jedri in so stisnjena, da se vzpostavi stik;

• spojke so potisnjene navznoter in nameščene za tesnost;

• Pletenje električnega kabla je po istem principu povezano z ozemljitvijo (namestimo rokav, priključimo in ohišje);

• Zunanji tulec se premakne na priključek in zatesni.

Montaža kabla zunaj cevi

Obstajata dve shemi za polaganje grelnega kabla na cev:

1. Namestitev samoregulacijskega kabla linearno vzdolž cevi je enostavnejša metoda. Dolžina kabla mora biti enaka dolžini ogrevane cevi.

Grelec je pritrjen na izdelek s plastičnimi sponkami, samolepilnim trakom iz steklenih vlaken ali aluminijastim trakom. Kovinski pritrdilni elementi niso dovoljeni. Pritrdilni elementi so nameščeni vsakih 30 cm. Kabel je treba namestiti pod cev, da jo zaščitite pred mehanskimi poškodbami.

Če je ogrevani cevovod zakopan pod zemljo, je grelni element nameščen ob strani. Na območjih, kjer se cevovod upogiba, je za preprečevanje močnih ovinkov priporočljivo, da grelni element namestite vzdolž zunanjega polmera.

2. Spiralno: Žica je ovita okoli cevi v spiralo z enakomernim korakom (standardno 5 cm). Prednost te metode je maksimalen stik med grelnim elementom in cevjo. Slabost je velika poraba materiala; mora biti 1,7-krat večja od dolžine cevi. Ta metoda je primerna za cevi srednjega in velikega premera, ki se uporabljajo v kanalizacijskih in drenažnih sistemih.

Ne glede na izbrano zasnovo je ključna značilnost namestitve grelnega kabla na cev potreba po izolaciji cevovoda. Toplotna izolacija (stiroporna pena ali polietilenska pena) se namesti na vrh in mora popolnoma prekriti cev in grelec, sicer boste segrevali zrak.

Notranja namestitev

Samoregulacijskih grelnih kablov ni mogoče namestiti v vse cevi; premer mora biti vsaj 40 mm. Manjši premer bo oviral prost pretok tekočine.

Če je glavni vod predolg, je ogrevanje na ta način težko zagotoviti. Ta možnost se uporablja za vode, dolge več metrov. Grelec je lažje namestiti na navpične cevi, začenši na vrhu in postopno pomikajoč se navzdol.

Za namestitev grelnega vodnika boste potrebovali T-kos in tesnilno spojko.

Postopek namestitve kabla v cev izgleda takole:

1. Pripravljen grelni element z nameščeno tesnilno uvodnico se gladko vstavi v cevovod skozi T-kos.

2. Ko potisnete celotno žico skozi, je treba vstopno mesto zatesniti. V ta namen previdno privijte vse pritrdilne elemente uvodnice in jih najprej ročno, nato pa s ključem, zategnite z vpenjalno pušo. S tem boste sploščili gumijasto tesnilo in zagotovili tesno tesnjenje.

Na tej točki je namestitev končana; da grelni element začne segrevati cevi, mora biti napajanje vklopljeno.

Montaža kablov na strehah

Za ogrevanje strehe je treba vzdolž oboda toka taline namestiti samoregulacijski grelni kabel. Kabel je običajno položen v obliki serpentine, globoko 30–35 cm, z razmikom 15–20 cm. Kabel je treba položiti vodoravno vzdolž roba strehe, vzdolž napušča. Ogrevati je treba tudi žlebove: če je premer žleba 80 mm, je potrebna ena ogrevalna cev; če je večji, pa dve.

Način pritrditve žice na streho je odvisen od vrste strešne kritine. Najpogosteje se uporabljajo sponke, nameščene z vijaki. Za tesnjenje nastalih lukenj se uporablja gradbena tesnilna masa ali mastika. Kadar celovitosti strehe ni mogoče ogroziti, se uporabi pritrdilni trak.

Ogrevalni sistem je lahko sestavljen iz več odsekov, ki morajo vsi priti do ene točke, kjer so priključeni na električni kabel z ozemljitvijo in nadzorno ploščo.

Samoregulacijski grelni kabli so zaradi svojih lastnosti priročen grelni element in jih je mogoče namestiti na različne načine. Ključno je, da po skrbnem pregledu vseh podrobnosti in pogojev delovanja izberete pravi tip.