Саморегулирующийся нагревательный кабель. Нагревающий кабель саморегулирующийся

Саморегулирующийся кабель: применение, конструкция, типы

Саморегулирующийся кабель – это элемент обогревательной системы, настраиваемый раз и навсегда при производстве на определённую температуру, которая поддерживается по длине пролегания в автоматическом режиме.

Применение и конструкция саморегулирующегося кабеля

Саморегулирующийся кабель поддерживает температуру вне зависимости от окружающих условий. Отличительной особенностью признан факт, что отдельные участки работают самостоятельно, независимо от прочей части системы.

В саморегулирующемся кабеле токонесущие жилы из меди разделены полимерной матрицей. В толщу материала вкраплены проводящие крупицы графита, железные опилки и подобные субстанции. Нагреваемая матрица расширяется, проводящие мостики рвутся. Как результат, растёт сопротивление участка, ток понижается, количество выделяемого тепла уменьшается. Охлаждение приводит к противоположному процессу:

• Основа полимерной матрицы сжимается.
• Электрических связей между проводящими частицами становится больше.
• Сопротивление участка между токонесущими проводниками снижается.
• Электрический ток повышается.

Согласно закону Джоуля-Ленца, выделяемая мощность зависит прямо пропорционально от силы тока и сопротивления. Видим на примере — первое уменьшается, второе увеличивается. Логика в том, что электрический ток входит в формулу во второй степени, а сопротивление – лишь в первой. Согласно закону Ома для участка цепи, оба параметра линейно связаны через коэффициент – напряжение в сети.

Устройство обогревательного кабеля

Получается, что ток оказывает гораздо большее влияние на выделяемую мощность. В этом заключается физический принцип функционирования саморегулирующегося кабеля. А матрица настраивается путём подбора полимера, правильной дозировкой проводящей раздробленной субстанции и электрическим сопротивлением. Как результат, провод в системе Тёплый пол, расположенный под шкафом либо близ батареи, станет энергии потреблять меньше. Лежащий в районе входной двери, у порога – больше.

За упомянутые качества саморегулирующийся кабель столь популярен. Достаточно правильно выбрать изделие в магазине и не беспокоиться при проектировании и прокладке системы обогрева. Поломка системы легко отслеживается любой общепринятой методикой. Главным недостатком саморегулирующегося кабеля становится цена. Каждая домохозяйка знает, что старая крышка для банки под закрутку становится негодной, если резина рассыхается. Подобному процессу подвержен любой полимер (за счёт чего часто отмечается пожелтение оконечников подоконников пластиковых окон, а прочая рама сохраняет прежний цвет).

Итак, в рассматриваемом классе изделий важным становится тип полимера и насколько конструкторам удалось блокировать процесс распада материала с годами. Предотвратить деградацию сегодня не представляется возможным. Как следствие, главным фактором, ограничивающим эксплуатационные возможности кабелей, становится процесс деполимеризации звеньев многоатомных молекул.

История развития концепции

В тексте про нагревательный кабель отмечено, что идея саморегулирующейся системы впервые продемонстрирована патентом US2494589 A. Изложение велось упрощённо, данный обзор станет логическим дополнением к упомянутому выше. Изобретение, предок саморегулирующегося кабеля, появилось в Норвегии в период Второй мировой войны.

Подвергнувшись нападению фашистской Германии весной, страна пребывала под гнетом оккупантов до капитуляции Гитлера в мае 1945 года. Правительство Норвегии эмигрировало и не сумело оказать серьёзного влияния на ход событий. Лишь 10% населения поддержали фашистов.

В сравнении со странами Восточной Европы Скандинавский полуостров отделался от захватчиков легко. К примеру, в Норвегии постоянно проходили антигитлеровские демонстрации, подавляемые в мирной манере: расстреливали лишь отдельных организаторов. Военные силы страны действовали в составе армии Великобритании, территория нейтральной Швеции стала местом активности организованных норвежских полицейских отрядов.

Нагревательный кабель

В этих условиях появился на свет предшественник саморегулирующегося кабеля. Под номером 747883 в Осло 16 сентября 1940 года публикуется патент за авторством Педера Гуннара Слетнера. Текст подан в бюро до начала военных действий, а одобрение пришлось на период оккупации. Теперь понятно, почему изобретатель застолбил собственное детище в США через пару лет после воцарения мира. 14 мая 1947 года Педер подал текст американскому бюро. Более двух лет суть новинки пристально рассматривалась комиссией, и 17 января 1950 года патент опубликовали под номером US2494589 A.

Оригинальный кабель Слетнера

По ходу текста Педер Гуннар Слетнер запатентовал конструкцию из двух и более проводящих электрический ток разнополярных (фаза и нейтраль) жил, изолированных друг от друга и объединённых n-нным числом параллельно включённых (см. параллельное и последовательное соединение проводников) резисторов. Ни слова не сказано про главный компонент нынешних саморегулирующихся систем – полимерную матрицу. Химия на момент начала второй половины XX века не умела создавать настолько сложные вещи. Слетнер предлагает нам резистивный кабель, но с отличием: изделие возможно нарезать порциями любой длины. Это считается новшеством:

1. Система становится мощнее, токонесущие жилы берутся медными, а мелкие сопротивления допускаются любой величины. Следовательно, интенсивность нагрева в ходе производственного цикла задаётся любой.
2. Кабель Слетнера показывает повышенную отказоустойчивость. При сгорании единственного резистора система функционирует без изменений. Повреждение одной из питающих жил отключает лишь секцию, расположенную до места поломки.

Как результат, планирование систем обогрева помещений несравненно упрощается. Из текста видно, что изобретатель предполагал возможность использования новинки для трёхфазных сетей. Причём в любых сочетаниях проводников. Мощность, выделяемая на резисторах, рассчитывается сообразно приложенному между токонесущими проводниками напряжению (220, 380 В и пр.) по закону Джоуля-Ленца.

Важно! Кабель в авторстве Педера Гуннара Слетнера не признаётся саморегулирующимся в общепринятом смысле. Шины питания объединены постоянными резисторами, мощность не меняется. Не хватает элемента, обеспечивающего постоянство температуры.

За патентами Слетнера последовали прочие. К примеру, U.S. 3757086 и 4037083. В них каждая шина питания обвита резистивной проволокой (нихром, фехраль) для увеличения плотность мощности. Но система нерегулируемая. Первые попытки автоматизировать поддержание температуры заметны в поданном 19 ноября 1979 года патенте US4250400 A. Главные отличия:

1. Спиральный сегмент высокоомной проволоки, обвитой вокруг двух питающих жил, разделён по центру пополам телом термистора в форме таблетки.
2. Большой диск чувствительного элемента физически выдавлен за пределы кабеля. Под эти цели в изоляции предусмотрена площадка, которую требуется привести в соприкосновение с контролируемой областью (к примеру, трубой с холодной водой в противообледенительной системе).
3. При повышении температуры сопротивление термистора растёт, что линейно снижает протекающий электрический ток. Мощность падает в квадратичной зависимости.

На сопротивлении термистора по определению выделяется большая энергия, сопротивление датчика сопоставимо с участком высокоомной проволоки. Из приведённого рисунка (взятого непосредственно из текста патента) видно, что для усиления теплоотдачи термистор взят сравнительно массивным. Это упреждает его расплавление в процессе эксплуатации кабеля. Рисунок дан в профиль, видна единственная питающая жила. В действительности их две, и пролегают бок о бок по длине изделия.

Полимерные матрицы появляются десятилетием позже. По тексту патента US5122641 A активно обсуждается нечто, именуемое проводящим композитным материалом на основе полимера. Читатели без труда убедятся, что авторы заявляют о двухпроводной системе, где линии разделены полимерной матрицей с проводимостью, зависящей от температуры окружающей среды. Ничего не говорится по поводу собственно полимера кроме утверждения о применимости «разнообразных материалов». Наполнителем предлагается графитовая или угольная крошка.

Для демонстрации приготовлены два образца на основе полиолефинов и фтороэластомеров (к примеру, TEFZEL 280 и TEFZEL HT 2010) с добавками оксидов цинка, титана, карбоната кальция. Отличие в концентрации наполнителя из угля. Образец А – 7,5 % наполнителя по массе, образец В – 11.

Кабели с ограничением по рабочей температуре

Чуть раньше описанных изобретений появились варианты патентов, относящиеся к рассматриваемой теме саморегулирующихся кабелей. Суть в использовании свойств точки Кюри второго рода, где сопротивление материала изменяется резко. К примеру, патент US4117312 A рассматривает шанс использования полупроводниковых материалов на основе титаната бария с внедрением примесей лантана для достижения необходимых и необыкновенных свойств:

• образец вещества размерами 7х3х1,5 мм при температуре 25 градусов Цельсия проявляет сопротивление 300 Ом;
• прежний полупроводник при температуре 80 градусов Цельсия демонстрирует увеличение сопротивления на два порядка (30 кОм).

Точка Кюри второго рода для упомянутого материала находится в районе 75 градусов Цельсия. Описываемое изделие принципиально отличается от тех, где используются термисторы, резко снижая тепловыделение после достижения пороговой температуры. Такой режим подходит для противообледенительных систем, где часто сложно по всей протяжённости участка поддержать нужную температуру. Но стоит лишь создать материал с точкой Кюри в районе нуля градусов, как затруднение тотчас решается.

Использование термостатов для противообледенительной системы недейственно по очевидным причинам. Контролировать водосток или крыльцо по площади физически невозможно. Саморегулирующийся кабель либо кабель с ограничением по рабочей температуре смотрятся идеальным решением для этих случаев.

Помимо рассмотренного известны другие патенты аналогичного толка. Их номер возможно, как правило, извлечь из списка противопоставляемых после текста. Патент легко найти через любой поисковик в Интернете. Среди интересных отмечается EP0476637 A1. Задумка оригинальна по причине наличия любопытных термореле. Они используют точку Кюри второго рода, но в отношении ферромагнитных свойств материалов.

Каждое реле содержит упругий контакт. При достижении температурой заданной величины магнитные свойства материалов резко падают, и электрическое соединение мгновенно разрывается. Понятно, что сопротивление участка предполагается большим, чтобы избежать искрения. В противном случае система быстро потеряет работоспособность. Наличие столь уязвимых движущихся частей становится главным ограничением системы.

vashtehnik.ru

Нагревательный кабель саморегулирующийся для труб, бетона, пола, крыши

Холода могут стать помехой для работы многих коммуникаций: водоснабжения, канализации и т.д. Предлагаем рассмотреть, как используется саморегулирующийся нагревательный кабель для труб, водостоков, крыши и пола, его технические характеристики, а также, как подключить шнур.

Общие требования и принцип работы

При использовании свинцовой нити, кабель, он должен быть тщательно покрыт краской или глифталевой горячей смолой, чтобы предотвратить появление щелочи в цементе и коррозии в металле.

Определенные условия эксплуатации требуют повышенных пропускных или тепловых характеристик, но в большинстве случаев обычный нагревательный саморегулируемый кабель на 12 Вольт должен иметь следующие показатели:

• Шнур должен быть необрезанным, т.к. любое уменьшение длины негативно влияет на отдачу тепла;
• Провода ни в коем случае не размещаются друг над другом, это может стать причиной пожара;
• Теплый кабель легче размещать, если установка производится в холодное время года, то нужно осуществить подключение к источнику питания на несколько минут, а потом прервать процесс – это придаст шнуру гибкости;
• Внимательно прочитайте инструкцию по монтажу и эксплуатации;
• Вилки, соединения и места контактов обязательно должны быть герметичными и изолированными от воздействия из вне;
• Специфика кабеля должна соответствовать потребностям, иначе можно либо просто потратить большую сумму денег на ненужный провод или свести безопасность дома к минимуму.

Рассмотрим принцип работы. Нагревательный взрывозащищенный кабель или обычный водонагревательный провод – это устройство, которое в первую очередь используется для создания комфортных условий при помощи электричества. Такие кабели должны пропускать достаточно сильный электрический поток, чтобы нагревать изоляцию за счет которой и производится обогрев помещения, крыши, водостоков, земли и т.д.

Изоляционному покрытию в этом случае уделяется особое внимание. К примеру, теплые полы – это нагревательный карбоновый кабель, должен пропускать минимум 12 Вольт, поэтому его покрытие обязательно устанавливается из огнестойких материалов. Для водостоков большее внимание уделяется прочности и гибкости, а для крыши используются ленточные марки, чтобы избежать переломов.

Кабель для водопровода и для труб канализации

Водопроводные трубы, гидранты в неотапливаемых зданиях или расположенные на полностью открытых участках могут быть защищены от замерзания, если использовать нагревательный резистивный кабель.

Мощность, которая необходима для предотвращения замерзания, зависит от размера трубы, минимальной температуры окружающей среды, и желаемой температуры воды (-3 градуса по Цельсию, чтобы предотвратить замерзание), а также изоляции трубы.

Конечно, можно немного увеличить количество тепла, если обернуть электрический провод по спирали вокруг трубы, но таким образом Вы затратите больше провода, а значит и денег.

Если предположить, что допустимая разница температур 15 градусов разницы температур F (температура трубы = -3 градусов по Цельсию, и температура наружного воздуха = -20 градусов), мы должны были бы обернуть 10 см длины неизолированной трубы, кабелем с мощностью около 12,3 Вт. Если же труба обернута хотя бы 4-сантиметровым слоем изоляции, то достаточно 3,7 ватт на 30 см длины трубы. Нужно отметить, что изолированная поверхность более эффективна, т.к. нет высоких теплопотерь. Правильный расчет производится при участии специалиста и наличие чертежа коммуникаций.

Если кабель экранированный (Easyheat, Nexans, Pipeguard, Selftec, Elektra, DTCE, Thermocable, Defrost), а труба с термостатом, то можно найти золотую середину и использовать на трубах с изоляцией независимо от длины шнур на 5-8 Вт.

Когда труба изолирована, поместите кабельный термостат рядом с трубой, чтобы защитить изоляцию трубы от влаги, так что он будет поддерживать ее эффективность. Но провод ПВХ имеет достаточно высокие водонепроницаемые свойства и в данном действии не нуждается. Если используется свинцовый изолированный провод, не крепите его слишком близко к термостату.

Для максимальной экономии нужно изолировать всю водопроводную трубу. Затем выберите правильную длину и тип нагревательного кабеля, сначала путем измерения диаметра и длины труб, а затем вычислением оптимального напряжения. Покупая нагревательный элемент, обязательно уточните у продавца или производителя его минимально и максимально допустимую температуру.

Отопление бетонных плит

Электрический нагревательный кабель, который помещен в бетонные плиты, согревает определенные области в фундаменте или фасаде дома, рабочие места на заводах и фермерские хозяйства, из него в частных домах делается теплый пол. Такой нагревательный одножильный или двужильный электрокабель для антиобледенения часто монтируют в тротуары, к примеру, марки Thermon, Elsr, Dtiv, Freezstop, Traceco, Теплолюкс, ensto, optihea, raychem, nelson.

Многие производители кабельной продукции, изготавливают специальные нагревательные маты и комплекты для этих проводов, которые обеспечивают большую теплоотдачу. Конечно, модно использовать нагревательный высокотемпературный кабель и без этих аксессуаров, но в таком случае не исключены сильные теплопотери. В таблице показаны соотношения между мощностью нагревательного кабеля, нужно мощностью в ваттах на квадратный метр площади поверхности и необходимые длины кабелей.

Монтаж кабеля в бетон:

• Поместите кабель между 5 и 7 сантиметрами ниже поверхности бетона;
• Установите нагревательные маты и прочие элементы, которые обеспечивают безопасность;
• Проверьте электрическую непрерывность работы до и во время установки;
• Для начала пустите кабель без подключения к сети, это обезопасит Вас во время работы;
• Если используется термостат, запустить капиллярную трубку через второй трубопровод для механической защиты и поместите чувствительную лампу чуть выше между двумя тепловыми кабелями.
• Методы установки нагревательных кабелей очень похожи в большинстве конкретных сферах, где требуются высокие температуры в течение длительных периодов времени, к примеру, в родильных домах, используется 10-сантиметровый пластиковый изоляционный материал, часто пенопласт или пластик.

Принципиально инструкция по установке кабеля в бетоне не имеет отличий от прочих сфер эксплуатации, если необходимо 40 ватт на квадратный метр, то нужно устанавливать специальные изоляторы: пенопласт, ПВХ и т.д. При таком расчете также обращайте внимание на то, что минимальный шаг должен быть не больше 24 см, но и не меньше 18.

Греющий кабель для кровли

Аккуратный монтаж нагревательного кабеля будет держать водосточные желоба и трубы открытыми, но в момент понижения температуры они не замерзнут. Это часто необходимо при использовании металлической крыши без наполнения или изоляционной пленки.

Электрические наборы нагревательного кабеля для желоба и защиты водосточной системы доступны в широком диапазоне длин, обычно это кабеля типа тсоэ (бронированный гибкий провод для теплого пола), марки и виды энгл, фсм, энгкех (для обогрева кровли опасных производственных помещений) и прочие.

Схема подключения: пошаговая инструкция, как подсоединить нагревательный ленточный или бронированный кабель:

1. Для обычной установки, оставьте около 2-4 метров кабеля не задействованными, в идеале они должны свисать с крыши;
2. Обязательно заземлите все металлические водосточные желоба и трубы;
3. Контролировать подключение кабеля намного удобнее, если использовать специальный выключатель к нему, его можно присоединить также, как и УЗО;
4. Убедитесь, что переключатель и прочие места стыка кабеля хорошо изолированы и герметичны;
5. Установка производится «змейкой» – это не слишком экономно, зато достаточно эффективно.

Саморегулирущийся нагревательный кабель для обогрева пола

Для защиты водопровода от утечки, рекомендуется использовать нагревательный саморегулирущийся кабель-ленту НТР и КНСЕХ. Он способен сам уменьшать питание (за счет специального подключенного термостата). Этот автоматический выключатель удобный и экономичный, особенно, если Вы забудете его отключить или просто на несколько дней уедете из дома.

Также такое устройство используется в парниках и для отопления водных желобов, которые используются для того, чтобы напоить домашний скот. В основном такой нагревательный кабель подогрева представлен марками devi (Деви), defrost, dtip 18, dtce.

Обзор цен

Купить нагревательный отопительный кабель можно в любом магазине электротехники продажа осуществляется во всех городах России и Украины, а прайс (цена) представлен в открытых источниках. Предлагаем с ним ознакомиться (обзор за метр):

Рекомендуем подбирать нагревательные кабели, у которых производство Италия, Корея или Россия (BSX, BT, BTV, Deviflex, DPH, DSIG, FSLE, GWS, HTP, Lavita, Pipe, SRL, TXLP). Но обязательно проверяйте сертификат качества, от правильности данных зависит не только личная безопасность, но и отопительная способность.

www.asutpp.ru

Саморегулирующийся нагревательный кабель для обогрева кровли и водопровода

Кабель греющий саморегулирующийся

Эффект саморегулирования кабеля греющего саморегулирующегося основан на применении в нем специальной полупроводниковой матрицы, которая меняет свои проводящие свойства в зависимости от окружающей температуры - с увеличением температуры увеличивается и сопротивление матрицы, а значит уменьшается протекающий ток, что в свою очередь приводит к уменьшению выделяемой тепловой мощности. При уменьшении температуры происходит обратный процесс. При этом каждый участок кабеля греющего саморегулирующегося меняет свои свойства от конкретной температуры на определенном участке вне зависимости от других участков. Следовательно, кабель греющий саморегулирующийся не может перегореть даже при перехлестывании.

obogrevmontag.ru

• 
  Монтаж теплый пол под плитку
• 
  Пленочный теплый пол на деревянный пол
• 
  Почему перегорают быстро лампочки
• 
  Под что стелить теплый пол под
• 
  Светильник в душ
• 
  Свет для аквариума из светодиодов
• 
  Лучший бюджетный холодильник 2018
• 
  Перенос розеток в панельном доме своими руками
• 
  Клеммы для соединения проводов мама папа
• 
  Проводка под штукатурку правила монтажа
• 
  Определение сечения кабеля по диаметру жилы таблица