Ювелирное обозрение

Сделать водоснабжение частного дома или дачи постоянным и бесперебофным — задача не из легких. Самое трудное — обеспечить подачу воды зимой. Чтобы трубы не замерзали, их можно уложить ниже глубины промерзания, но все равно остаются слабые места. Первое — аномально холодные зимы, которые периодически брют все рекорды. Второе — места ввода в дом. Они все равно часто замерзают. Выход — установить греющий кабель для водопровода. В этом случае канализация желательна, но закапывать ее можно неглубоко. А на участки ввода в дом можно уложить нагреватель более мощный и получше утеплить.

Виды греющих кабелей для водопровода

Есть два вида нагревательных кабелей — резистивные и саморегулирующие. В резистивных использовано свойство металлов при прохождении электрического тока нагреваться. В обогревающих кабелях этого типа греется металлический проводник. Их характерная черта — они выделяют всегда одинаковое количество тепла. Неважно на улице +3°C или -20°C греться они будут одинаково — на всю мощность, следовательно, потреблять будут одинаковое количество электроэнергии. Чтобы уменьшить расходы в относительно теплое время, в системе ставят датчики температуры и терморегулятор (такие же, как используют для электрического теплого пола).

Строение резистивного кабеля

Резистивные обогревательные провода при укладке не должны пересекаться или располагаться один возле другого (вплотную). В таком случае они перегреваются и быстро выходят из строя. Внимательно следите за этим моментом в процессе монтажа.

Стоит еще сказать, что резистивный греющий кабель для водопровода (и не только) бывает одножильным и двухжильным. Чаще используются двухжильные, хоть они и дороже. Разница в подключении: у одножильных должны к электросети подключаться оба конца, что не всегда удобно. Двухжильные на одном конце имеют заглушку, на втором — закрепленный обычный электрический шнур с вилкой, который включается в сеть 220 В. Что еще надо знать? Резистивные проводники нельзя резать — работать не будут. Если купили бухту с более длинным чем надо отрезком — уложите его целиком.

Примерно в таком виде продают нагревательные кабели для водопровода

Саморегулирующиеся кабели — это металлополимерная матрица. В данной системе провода только проводят ток, а греется полимер, который находится между двух проводников. Этот полимер имеет интересное свойство — чем выше его температура, тем меньше тепла он выделяет, и наоборот, остывая, он начинает выделять больше тепла. Происходят эти изменения независимо от состояния соседних участков кабеля. Вот и получается, что он сам регулирует свою температуру, потому его так и назвали — саморегулирующийся.

Строение саморегулирующего кабеля

У саморегулирующихся (самогреющих) кабелей сплошные плюсы:

• они могут пересекаться и не перегорят;
• их можно резать (есть маркировка с линиями реза), но требуется затем сделать оконечную муфту.

Минус у них один — высокая цена, но срок службы (при соблюдении правил эксплуатации) порядка 10 лет. Так что траты эти разумны.

Используя греющий кабель для водопровода любого типа, трубопровод желательно утеплить. Иначе на обогрев потребуется слишком большая мощность, а значит, и большие расходы, да и не факт, что подогрев справится с особо сильными морозами.

Способы монтажа

Греющий кабель для водопровода укладывают снаружи или внутри трубы. Для каждого способа есть специальные виды проводов — некоторые только для наружного монтажа, другие — для внутреннего. Способ монтажа обязательно прописывается в технических характеристиках.

Внутри трубы

Для установки нагревательного элемента внутри водопроводной трубы, он должен отвечать нескольким требованиям:

• оболочка не должна выделять вредных веществ;
• степень электрической защиты должна быть не ниже IP68;
• герметичная оконечная муфта.

Чтобы была возможность заправить провод внутрь, на конце трубопровода ставят тройник, в один из отводов которого через сальник (идет в комплекте) заводится провод.

Пример установки греющего кабеля внутрь трубы через сальник

Обратите внимание, что соединительная муфта — место перехода между нагревательным кабелем и электрическим — должна находится за пределами трубы и сальника. Она для влажных сред не предназначена.

Тройник для монтажа обогревающего кабеля внутри трубы может иметь разные углы отвода — на 180°, 90°, 120°. При этом способе монтажа провод никак не фиксируется. Его просто заправляют внутрь.

Виды тройников для монтажа греющего кабеля внутри водопровода

Наружный монтаж

Закреплять греющий кабель для водопровода на наружной поверхности трубы надо так, чтобы он прилегал плотно, всей площадью. Перед установкой на металлические трубы, их очищают от пыли, грязи, ржавчины, следов сварки и т.п. На поверхности не должно остаться каких-либо элементов, которые могут повредить проводник. На чистый металл укладывается повод, фиксируется через каждые 30 см (чаще можно, реже — нет) при помощи металлизированной клейкой ленты или пластиковых хомутов.

Если тянется вдоль одна-две нитки, то монтируются они снизу — в самой холодной зоне, укладываются параллельно, на некотором расстоянии друг от друга. При укладке трех и более проводов, они располагаются так, чтобы их большая часть находилась снизу, но расстояние между греющими кабелями выдерживается (особенно важно это для резистивных модификаций).

Способы закрепления греющего кабеля на трубе

Есть второй способ монтажа — спиралью. Укладывать провод надо аккуратно — они не любят резких или многократных изгибов. Есть два способа. Первый — разматывать муфту постепенно наматывая освобождающийся кабель на трубу. Второй — закрепить его с провисаниями (нижняя картинка на фото), которые потом намотать и закрепить металлизированной липкой лентой.

Если обогревать будут водопроводную трубу из пластика, то под провод наклеивается сначала металлизированный скотч. Он улучшает теплопроводность, повышая эффективность нагрева. Еще один нюанс монтажа обогревающего кабеля на водопровод: тройники, вентили и другие подобные устройства требуют больше тепла. При укладке сделайте на каждом фитинге несколько петель. Только следите за минимальным радиусом изгиба.

Фитинги, краны необходимо прогревать лучше

Чем утеплять

Однозначно для утепления обогреваемого трубопровода нежелательно использовать минеральную вату любого происхождения. Она боится намокания — во влажном состоянии теряет свои теплоизоляционные свойства. Замерзнув в мокром виде, после повышения температуры, она просто рассыпается в труху. Отсутствие влаги вокруг трубопровода обеспечить очень сложно, так что этот утеплитель лучше не брать.

Не очень хороши утеплители, которые сжимаются под действием тяжести. Сжавшись, они тоже теряют теплоизоляционные свойства. Если трубопровод у вас проложен в специально построенной канализации, на него ничего давить не может, можете использовать и поролон. Но если трубу будете просто закапывать, вам нужна жесткая теплоизоляция. Есть еще вариант — поверх сминаемого утеплителя (например, вспененного полиэтилена с закрытыми ячейками) надеть жесткую трубу, к примеру — пластиковую канализационную.

Пример утепления водопроводной трубы с нагревательным кабелем

Еще один материал — пенополистирол, сформованный в виде фрагментов труб разного диаметра. Такой вид утеплителя часто называют скорлупой. Имеет он хорошие теплоизоляционные характеристики, не боится воды, выносит некоторые нагрузки (зависит от плотности).

Какой мощности требуется греющий кабель для водопровода

Требуемая мощность зависит от региона, в котором вы проживаете, от того, как проложен трубопровод, от диаметра труб, утеплен он или нет, да еще и от того, как именно вы прокладываете обогрев — внутри трубы или поверх нее. В принципе, у каждого производителя есть таблицы, по которым определяется расход кабеля на один метр трубы. Эти таблицы составляются для каждой мощности, так что выкладывать тут какую-то из них нет смысла.

По опыту, можно сказать, что при среднем утеплении трубопровода (пенополистирольная скорлупа толщиной 30 мм) в Средней полосе России на обогрев одного метра трубы изнутри достаточно мощности в 10 Вт/м, а снаружи надо брать не менее 17 Вт/м. Чем севернее вы живете, тем большая мощность (или толще стой утеплителя) вам требуется.

С терморегулятором или без?

Если хотите за обогрев водопровода платить мизер, лучше поставить терморегулятор. Даже если вы собрались монтировать саморегулирующийся нагревательный кабель. В основном, характеристики такие: включается в работу при +3°C, выключается при +13°C.

Если вода у вас подается из скважины, в ней она никогда не будет иметь температуру в +13°C. Получается, что обогрев будет работать все время, даже весной и летом. Летом, понятное дело, кабель можно выключить, а вот весной и осенью этого не сделаешь из-за возможности внезапного заморозка. С колодцами несколько проще, но ненамного — летом там вода может иметь температуру и чуть выше порога отключения. Но это — летом, и в самый жаркий период. И вообще, зачем вам греть, скажем воду, которая идет в сливной бачок? Да и ту, что идет на кухню или в душ вы все равно будете нагревать бойлерами или проточными водонагревателями.

В любом случае получается — терморегулятор нужен. На нем выставляете температуру отключения в районе +5°C. Затраты на подогрев трубопровода падают в разы. При этом значительно увеличивается срок службы греющих кабелей — они имеют определенный ресурс рабочих часов. Чем меньше они работают, тем дольше будут вам служить.

Греющий кабель для водопровода — схема подключения к терморегулятору

При установке системы обогрева водопровода с терморегулятором, надо будет установить и датчик температуры. Тут есть сложность. Его надо поставить на трубу так, так, чтобы на него не влияла температура от нагревателей. То есть, от трубы его теплоизолировать не надо, а от кабелей — надо.

Сам терморегулятор желательно установить в помещении. Его подключают к домовому электрощитку через защитный автомат и, желательно, УЗО. Потребляемая мощность у обогревательного кабеля небольшая, потому номинал автомата можно взять порядка 6А, номинал УЗО выбираете ближайший больший, а то утечки, желательно, 30 мА.

Подключают греющий кабель для водопровода к соответствующим разъемам на корпусе терморегулятора. Если веток несколько, их запаралеливают. На соседние контакты подключается датчик температуры. На каждом терморегуляторе есть маркировка, по которой понятно, что и куда надо подключать. Если маркировки нет — лучше купите другой: работоспособность данного экземпляра очень сомнительна.

Защитить водопроводную и канализационную систему от промерзания в зимний период можно при помощи греющего кабеля, который устанавливается снаружи или внутри труб. Нагревательный элемент предотвращает скопление ледяных торосов, которые могут привести к довольно негативным последствиям. Эти последствия в любом случае придётся устранять — либо менять разорванные трубы, либо ремонтировать полученные повреждения.

Принцип работы греющего кабеля

Принцип работы заключается в том, что электрическая энергия превращается в тепловую. Особенность такой нагревательной системы состоит в том, что она, без применения окислителя и топлива, принимает энергию и преобразует её в тепло. Система обогрева нагревается от проходящего по ней электричества и предотвращает промерзание коммуникаций. Поэтому для водопровода обязательно нужно приобрести греющий кабель, он поможет избежать сбоя в работе водопроводных сетей в холодное время года.

Для обогрева внешнего трубопровода применяют провода с бесшовной, герметичной и стойкой к повреждениям оболочкой, которая не боится перепадов температуры. Нагревательный элемент находится внутри внешнего слоя. При понижении температуры воздуха греющий кабель подключается к электричеству. Начинает работать нагревательный элемент и обогревает всю систему. Если температура воздуха повышается, то провод отключается от электросети и работа трубопровода осуществляется в обычном режиме.

Конструкция греющего кабеля

Элементы нагревательного кабеля:

1. Внутренняя жила — это самый важный элемент. Изготавливают его из специального сплава, который обладает отличным электрическим сопротивлением.
2. Защитная оболочка жилы. Этот изолирующий материал имеет сплошной алюминиевый экран, или же медную проволочную сетку.
3. Общая оболочка. Изготавливается из поливинилхлорида. Надёжно защищает все составные части провода.

Почему следует использовать греющий кабель?

Основные плюсы использования кабельных нагревателей:

• Безопасность. Отличная система изоляции. Надёжная защита от внешних химических, механических и термических воздействий.
• Универсальность. Греющим кабелем можно оснастить трубопровод, расположенный как под землёй, так и снаружи.
• Простота в применении.
• Экономия. После подключения кабельного нагревателя есть возможность регулировать мощность обогрева при изменении температуры воздуха.

Виды кабельного нагревателя

Греющий кабель бывает двух видов:

Резистивный. Обладает низкой стоимостью. Достаточно прост в монтаже. Обычно применяется в быту для обогрева труб диаметром до 40 мм и для оснащения системы тёплого пола. Принцип работы этого элемента заключается в укладке специальных датчиков и провода по всей длине трубопровода. Датчики реагируют на любые изменения температуры и периодически подключают и отключают систему обогрева.

Укладывать провод можно спиральным и ленточным способом. При помощи алюминиевой ленты он крепится к трубам. Во время монтажа ни в коем случае нельзя допускать его чрезмерного натяжения. Для равномерного распределения тепла можно обмотать провода и трубы алюминиевой фольгой. Также нужна надёжная система теплоизоляции. Для теплоизоляции подойдёт минеральная вата.

Саморегулирующийся. Используется для обогрева труб диаметром больше 40 мм, ёмкостей, кровли, электрощитов, водостоков и прочего. Этот греющий провод представляет собой 2 изолированных проводника находящихся в полимере, который, под воздействием перепада температуры, изменяет сопротивление. Это значит что при снижении температуры воздуха сопротивление полимера снижается и сила тока увеличивается, что приводит к увеличению производимого тепла. При этом не нужны никакие регуляторы температуры и электронные датчики.

Если температура воздуха поднимается, то этот процесс идёт в обратном направлении. Саморегулирующийся греющий кабель имеет длительный срок службы. Экономичность и безопасность кабеля обеспечивается надёжной изоляцией.

Преимущества саморегулирующихся кабелей

• У саморегулирующегося кабеля более высокая устойчивость к скачкам напряжения. В случае если напряжение повышено длительное, время кабель не сгорит.
• Саморегулирующийся кабель можно резать на куски нужного размера. А вот у резистивных фиксированная длина.

Как сделать греющий кабель своими руками?

Кабельный нагреватель можно купить в строительных магазинах, но вот стоят они недёшево. При наличии определённым технических навыков можно попробовать сделать греющий кабель своими руками. Для этого нужны будут подходящие материалы. Например, силовой телефонный кабель (полевик) может заменить фирменный нагревательный, так как они очень схожи по характеристикам и форме. Этот провод достаточно прочный, жёсткий и тонкий. Он подходит для использования во влажной среде, так как он имеет надёжную изоляцию.

Следует учесть что у нагревательной системы, изготовленной из телефонного провода, будут отсутствовать некоторые функции. Например, будет отсутствовать возможность саморегулирования. Ещё в системе отсутствует специальная пищевая изоляция. Но все эти качества не особо то и нужны, поэтому можно спокойно использовать кабельный нагреватель, сделанный своими руками.

Произвести монтаж самостоятельно очень легко. Сперва необходимо определить место прокладки провода. Если провод будет поверх трубы, то крепить провод к поверхности надо максимально плотно. Трубу с «полевиком» рекомендуется обмотать фольгой, затем на неё сверху намотать алюминиевый скотч, он хорошо прижмёт нагревающий элемент. Такой обогрев можно сделать не только для труб водопровода, но и для канализации. Важно обеспечить хорошую защиту нагревательного кабеля от влаги. Для этого используют гидро- и теплоизоляцию.

Если монтаж «полевика» производится внутри трубы, то для того, чтобы не обнажать жилы, лучше расплести кабель на 2 провода. Далее, нужно согнуть пополам одинарный провод и опять свить вдвое. На 2-х открытых концах провода необходимо соорудить герметичный заход, который можно сделать из фланца от шланга гибкой подводки. Для того чтобы ввод был достаточно герметичным и не пропускал ни капли влаги, его следует залить эпоксидным клеем и немного приплюснуть штуцер. Греющий кабель, изготовленный своими руками, можно использовать в местах, где проживают не постоянно, например, на даче.

Греющий кабель необходим для полноценного функционирования системы водопровода и канализации, особенно в зимний период.

Греющие кабели нашли широкое распространение как средство борьбы с обледенением различных объектов и не только.

Выпускаются они в довольно вариативном исполнении и потенциальному покупателю следует разбираться в особенностях каждой разновидности. Поговорим подробно об этом, а также о том, как изготовить нагревательный кабель своими руками.

Принцип работы

Большинство разновидностей нагревательных кабелей (НК) содержит жилу из токопроводящего материала с высоким сопротивлением (резистивная жила), в которой при протекании тока — при непосредственном подключении к источнику напряжения либо в результате индукции вихревых токов, выделяется тепло (эффект Джоуля-Ленца).

Все виды НК, в отличие от токопроводящих кабелей, являются потребителями электротока, преобразующими его в тепловую энергию. То есть на НК или на каждой из его секций (при параллельном подключении) приложенное напряжение полностью падает (в токопроводящем кабеле — не более 5%).

Конструкция

НК состоит из таких компонентов:

1. внутренняя часть (рабочая). У разных кабелей она состоит из: одной резистивной жилы, резистивного элемента и проводников, только сердечник в виде индуцирующей обмотки;
2. экран из алюминиевой фольги или медной сетки: охватывает рабочую часть;
3. наружная оболочка из ПВХ. В кабелях для внутреннего обогрева водопровода применяется пищевая разновидность материала.

Почему следует использовать греющий кабель?

В сравнении с прочими способами обогрева — химической реакцией или путем сжигания топлива, НК имеют ряд преимуществ:

• простота эксплуатации: не нужно что-либо постоянно менять, заправлять и т.д.;
• устойчивость к погодным и другим внешним факторам, механическому воздействию;
• длительный срок службы;
• КПД, близкий к 100%;
• возможность размещения внутри обогреваемого объекта (трубопровод, пол или лестница), благодаря чему все произведенное тепло используется без потерь.

Виды кабельного нагревателя

Выпускаются несколько видов НК.

Резистивные линейные

Самый простой и недорогой вид греющего кабеля. Рабочая часть представлена только резистивной жилой. Ее длина, а значит и сопротивление, подобраны так, чтобы кабель не перегревался, поэтому резать его нельзя.

1. кабель подключается с одного конца, тогда как 1-жильный — с двух. Для этого его приходится прокладывать так, чтобы оба конца сводились в одной точке, 2-жильный же можно вести по любой траектории;
2. кабель не создает электромагнитного поля: токи в жилах текут в противоположных направлениях, потому создаваемые ими поля взаимно уничтожаются. Из-за этого в электрических «теплых полах» и прочих объектах, вблизи которых находятся люди и животные, следует укладывать именно 2-жильный НК.

Резистивные зональные

Рабочая часть у НК состоит из таких компонентов:

• два изолированных сердечника с «окнами» в изоляции, расположенными с шагом в 1 м;
• тонкая проволока из сплава высокого сопротивления (нагревательный элемент): наматывается спиралеобразно на проводник.

Зональный резистивный греющий кабель

В местах, где в изоляции имеются «окна», нагревательная проволока подключена к токопроводящим жилам, так что в итоге схема представляет собой комплект резистивных элементов, подключенных параллельно.

Индуктивные

Греющая жила к электросети не подключается. Она выполнена из ферромагнитного материала и обмотана изолированными токопроводящими жилами. Последние работают как индуктор — наводят в греющей жиле вихревые токи, вызывающие ее нагрев.

Проводники также греются за счет собственного сопротивления. Соотношение тепловыделения в обмотке и ферромагнитной жиле (сердечник) у разных кабелей отличается.

В зависимости от конструкции, сердечник дает от 20% до 80% тепла. Чем выше этот показатель, тем меньше греется обмотка и, соответственно, тем сильнее данный кабель может превзойти по линейной мощности резистивные аналоги. Другая разновидность индуктивных НК вообще не содержит ферромагнитного сердечника — только токопроводящую жилу в виде обмотки.

Эти изделия предназначены для обогрева трубопроводов из материалов с хорошей магнитопроницаемостью. Сердечником выступает сама труба — в ней переменным магнитным полем наводятся вызывающие нагрев вихревые токи. Попутно тепло выделяет и токопроводящая жила в кабеле.

Саморегулирующиеся

В таких НК, как и в резистивных зональных, имеется пара проводников. В качестве греющего элемента выступает не сплав высокого сопротивления, а особый полимер.

Он выполнен в виде матрицы, в которую заключают сердечники либо в виде замкнутой на них спирали.

Особенность данного полимера состоит в том, что его сопротивление сильно варьируется в зависимости от температуры: чем она выше, тем больше сопротивление материала.

Преимущества саморегулирующихся

Мощность других видов НК хотя и меняется при нагреве, но минимально, потому может считаться постоянной. Это значит, что если теплоотвод окажется меньше расчетного, при потеплении или когда обогреваемый объект достаточно нагрелся — НК сгорит.

Потому его долговечность зависит от надежности автоматики: она должна по сигналу термодатчика своевременно отключить питание. Саморегулирующийся кабель сам меняет мощность тепловыделения в зависимости от интенсивности теплоотвода: при чрезмерном нагреве, сопротивление полимерной матрицы возрастает и сила тока в ней, а значит и тепловыделение, падают.

Принцип работы саморегулирующегося нагревательного кабеля

Причем отдельные участки кабеля работают независимо: один из-за перегрева может вообще временно потерять проводимость, другие же, с нормальной температурой, будут греть в обычном режиме.

Как сделать своими руками?

Так, провод ШВВП 2х0,5 длиной 12 м при подключении к блоку питания 12 В, нагревается примерно до +40 0 С (сила тока составляет 10 А). По интенсивности нагрева он уступает настоящему НК — тот греется до +65 0 С, но зато стоит в 10 и более раз дешевле. При этом используемое напряжение безопаснее сетевого в 220 В.

Также применяют силовой кабель телефонной связи, так называемый «полевик».

Видео по теме

О технике монтажа саморегулирующегося нагревательного кабеля для труб своими руками в видео:

Греющий кабель выбирают не только по типу, но и по мощности, измеряемой в Вт/м. НК с недостаточной мощностью не предотвратит обледенения карниза или трубы. Методика расчета необходимой погонной мощности обычно публикуется на сайте производителя.