Саморегулирующий греющий кабель для водопровода своими руками: устройство, изготовление и монтаж

Греющий кабель для труб

Расположить наружную водопроводную магистраль в траншее ниже глубины промерзания грунта получается далеко не всегда, в ряде случаев ее приходится прокладывать выше, а иногда – и вовсе на открытом воздухе.

В подобных ситуациях исключить возможность замерзания воды зимой можно только одним способом – предусмотреть подогрев трубы.

Оптимальным решением данной проблемы является монтаж электрических нагревательных кабелей, которые в современном исполнении даже «научились» автоматически корректировать мощность тепловыделения. Что же представляет собой саморегулирующий греющий кабель для водопровода?

Устройство и разновидности

Рассмотрим устройство и разновидности нагревательных кабелей.

По внешнему виду нагревательный кабель ничем не отличается от обычного, только вместо токопроводящей жилы в нем имеется резистивный – то есть имеющий высокое электрическое сопротивление – элемент.

Он-то при подключении к электричеству и разогревается, так же как ТЭН в электрочайнике или спираль в электроплитке.

Главная характеристика такого кабеля – удельная тепловая мощность, то есть приходящаяся на 1 м длины (единица измерения – Вт/м). Прочие характеристики в основном связаны с качеством наружной оболочки: стойкость к истиранию, ударам и воздействию химических веществ, влагоустойчивость и диэлектрическая прочность.

Нагревательные кабели бывают следующих видов:

  • нерегулируемые;
  • саморегулирующиеся;
  • индуктивные.

Нерегулируемые (с постоянным сопротивлением)

Греющие кабели разных типовЭто самый дешевый вариант, который сегодня часто называют устаревшим.

Резистивным элементом такого кабеля является одна или несколько жил, выполненных из нихрома, стали, меди или особого сплава.

Все это помещается в экранирующую оболочку (медная сетка или алюминиевая фольга), а затем – в защитную изоляцию из ПВХ или модифицированного полиолефина.

Часто под экранирующей оболочкой располагают второй слой изоляции – из фторполимера или того же полиолефина.

Многожильная версия является более предпочтительной, поскольку не генерирует столь мощного электромагнитного излучения, как одножильная. Кроме того, кабель с несколькими жилами подключается к электросети только с одной стороны (тип А), в то время как у одножильного нагревателя подсоединять к сети приходится оба конца (тип Е). Ввиду этого обстоятельства траекторию одножильного кабеля обычно стараются делать замкнутой.

Сопротивление кабеля данного типа регулировать нельзя, поэтому он всегда работает на полную мощность. Если теплоотвод на каком-либо участке окажется недостаточным, резистивный элемент может перегреться и расплавиться. Чувствительность к перегреву приходится учитывать при монтаже и эксплуатации, к тому же она требует более точных расчетов при подборе мощности.

Нерегулируемые кабели (зачастую их просто называют резистивными) делятся на два вида:

  1. Линейные: это самый обычный вариант, состоящий из одной или нескольких жил. Резать такой кабель нельзя, он применяется только в цельном виде.
  2. Зональные: имеют более сложное устройство. Внутри имеются два обычных (нерезистивных) проводника, между которыми уложена изоляция с проделанными через каждый метр отверстиями. Токопроводящие жилы обматываются спиралью из проволоки с высоким сопротивлением (резистивный элемент), которая подключается к ним через имеющиеся в изоляции отверстия. Таким образом получается, что резистивный элемент состоит из нескольких фрагментов, запитанных по параллельной схеме. Это позволяет резать нагревательный кабель в любом месте.

В промышленности применяют нагревательные кабели в минеральной изоляции. Они имеют гибкую коррозионноустойчивую металлическую оболочку (сплав ALLOY 825), которая делает их очень прочными и позволяет применять нагреватель в условиях воздействия очень высоких температур. Между наружной оболочкой и резистивным элементом имеется защитная изоляция из оксида магния. Обычно такие кабели делаются очень мощными и используются для решения специфических задач.

Паяльник для ПП труб в кейсеЕсли вы решили самостоятельно организовать водопровод из ПП-труб, то без паяльника вам не обойтись. Паяльник для полипропиленовых труб: как выбрать подходящую модель? Читайте далее.

Об инструментах для монтажа металлопластиковых труб читайте тут.

А здесь http://aquacomm.ru/cancliz/zagorodnyie-doma/avtonomnaya/stoki/uklon-kanalizacionnoj-truby.html информация о способах замера уклона канализационных труб. Каким должен быть уклон и чем грозит отклонение от нормы.

С переменным сопротивлением (саморегулирующиеся)

Открытия в области материаловедения позволили создать нагревательный кабель нового поколения. Внутри него расположены две токопроводящие жилы, соединенные между собой матрицей или нитями из особого полимера с полупроводниковыми свойствами. Именно он и является резистивным элементом.

Особенность данного полимера состоит в том, что его сопротивление зависит от температуры, и если она окажется слишком большой, матрица просто перестанет пропускать ток и кабель отключится. Причем не весь, а только тот его участок, где возникла опасность перегрева.

Кабель с переменным сопротивлением

Саморегулирующий греющий кабель для труб

Вся остальная линия будет работать в штатном режиме. Таким образом, саморегулирующий кабель является абсолютно надежным, ведь даже при самых неблагоприятных обстоятельствах перегореть он не может просто физически.

Еще одно достоинство такого нагревателя заключается в его экономичности. Если обычный нерегулируемый кабель независимо от температуры всегда потребляет максимальное количество электрической энергии, то саморегулирующий в теплую погоду сократит ее расход до минимума.

Кабель данного типа можно разрезать на фрагменты.

Индуктивные

Типы греющих кабелейКабель такого типа представляет собой сильно вытянутую гибкую электрокатушку с ферромагнитным сердечником.

При пропускании тока через обмотку последняя генерирует в сердечнике переменный магнитный поток, приводящий к образованию вихревых токов.

В результате сердечник начинает греться. Греется и токопроводящая обмотка, выделяя примерно 20% всей тепловой энергии.

Используя принцип индуктивности, в греющий кабель можно превратить и саму водопроводную трубу, если, конечно, она изготовлена из стали или другого металлического сплава. Трубу обматывают проводом, который подключается к источнику высокочастотного переменного тока. Как и в ферромагнитном сердечнике, в ней будут возникать вихревые токи, приводящие к нагреву.

Для полноценной работы системы обогрева помимо кабеля необходим термодатчик, который будет включать его в работу, как только температура опустится до определенной отметки, заданной пользователем.

Сфера применения

Разумеется, использовать кабельный нагрев можно не только с водопроводными системами.

Подобным же образом защищают от перемерзания канализацию, технологические трубопроводы на промышленных предприятиях, всевозможные емкости, дорожки.

Активно применяются греющие кабели и в быту, например, для создания очень популярных сегодня систем «теплый пол».

В этом случае достоинства саморегулирующего кабеля играют особенно важную роль: по неосторожности пользователь может поставить мебель на то место, где внутри пола проложен греющий кабель, и если последний будет нерегулируемым, он легко может перегореть. При условии применения саморегулирующего кабеля вероятность такого события сводится к нулю.

В защите от обледенения может нуждаться и кровля вкупе с водосточной системой. Тут также на помощь приходит кабельный нагрев.

При этом помимо термодатчика на крыше устанавливается датчик влажности, предотвращающий включение кабеля в сухую погоду.

Монтаж греющего кабеля для водопровода

В большинстве случаев греющий кабель монтируется на трубу снаружи. На малых диаметрах нагреватель укладывают в виде нескольких прямых линий или спирали. К трубе с большим диаметром кабель можно прикрепить в виде извилистой линии (змейки), расположенной в нижней части. При этом необходимо учитывать следующие требования и рекомендации:

  1. Трубу из пластика перед укладкой кабеля следует обернуть алюминиевым скотчем или фольгой из того же материала. Такая оболочка нужна для равномерного распределения тепла.
  2. Трассу прокладки кабеля следует планировать так, чтобы он не контактировал с острыми кромками. Также следует избегать укладки кабеля в тех местах, где его изоляция может перетираться или растягиваться.
  3. В процессе укладки греющий кабель необходимо прихватывать алюминиевым скотчем через каждые 30 см. По завершении монтажа кабель приматывают скотчем уже по всей длине. Использовать вместо алюминиевого скотча полимерную ленту категорически запрещается.
  4. Минимальный радиус сгиба кабеля равен шести его наружным диаметрам.
  5. Защитную изоляцию на свободном конце греющего кабеля необходимо герметизировать, используя специальные элементы и материалы, имеющиеся в комплекте.
  6. Нагреватель подключается к электрической сети через устройство защитного подключения (УЗО).
  7. По завершении укладки и подключения кабеля необходимо замерять электрическое сопротивление его жил и изоляции.
  8. Трубу с нагревателем необходимо утеплить минераловатным, полистирольным или любым другим теплоизолятором.

Если вы используете кабель с постоянным сопротивлением, также называемый резистивным или нерегулируемым, следите, чтобы отдельные нитки укладывались без перехлестов. В месте контакта отдельных линий кабеля всегда возникает перегрев, приводящий к повреждению элементов.

Подключение кабеля к водопроводу

Установка греющего кабеля внутри трубы

Существует разновидность греющего кабеля для водопровода внутри трубы. Его оболочка имеет повышенную влагоустойчивость и изготавливается из пищевого полимера с содержанием фтора. Отверстие, через которое кабель вводится в трубу, уплотняется сальником.

Длину подогреваемого участка трубы, как и длину вводимого в нее кабеля, следует точно измерить. Это особенно важно, если существует опасность попадания нагревателя в проходное отверстие запорной или регулирующей арматуры.

Участок трубы с установленным кабелем следует пометить предупредительной надписью.

При монтаже нагревательного кабеля внутри трубы крайне важно не допустить повреждения его изоляции. Поэтому резьбу и другие острые кромки, с которыми может контактировать изделие, на время монтажа лучше обмотать тканью или полиэтиленом.

Греющий кабель для водопровода своими руками

Защита трубы от промерзания своими рукамиДля самостоятельного изготовления греющего кабеля за основу следует взять силовой телефонный кабель марки П-274М, применяемый в полевой связи.

Прочная толстостенная изоляция защищает его от воздействий механического характера.

Чтобы не оголять концы жил, их разводят, получая таким образом одинарный провод. Далее он складывается пополам и снова свивается.

Место ввода провода можно герметизировать, используя фланец для гибкой водопроводной трубы. После установки его на проводе внутрь штуцера заливается эпоксидная смола, затем на него навинчивается гайка.

Крепится самодельный кабель так же, как и покупной – с применением алюминиевого скотча. Предельное значение силы тока, который можно пропускать через такой кабель, составляет 9 А.

Трубы из металлопластикаМеталлопластиковые трубы соединяются фитингами, что очень просто, поэтому монтаж системы водоснабжения легко можно сделать без привлечения специалистов. Осуществление монтажа металлопластиковых труб своими руками: инструкция по методам соединения.

Инструкцию по разборке однорычажного смесителя вы найдете в этой теме.

Видео на тему


Поделиться:
1 Комментарий
  • Андрей says:

    Я вот кабель крепил очень долго и без помощи интернета, наверно, не справился бы. Везде нужен опыт! Ну ничего, почитал, ознакомился как нужно, справился! Ремонтировать свою работу пока не пришлось!

ЗАКРЫТЬ РЕКЛАМУ