Саморегулирующийся кабель — «умные» технологии на службе человека

Востребованность саморегулирующегося греющего кабеля у домохозяйств и в промышленности растет с каждым годом. Приход первых осенних заморозков, внезапное наступление минусовой температуры на улице очень часто становится неожиданностью для владельцев частных домов и руководства административных и производственных сооружений. Возникает риск замерзания и разрыва водопроводных и канализационных труб, обледенения ступенек, на крыше образуются сосульки, которые обрываются и наносят ущерб. Саморегулирующийся нагревательный кабель в этой ситуации становится универсальным и эффективным решением по борьбе с антиобледенением.

Общая характеристика и отличия саморегулирующегося кабеля

Саморегулирующиеся нагревательные кабели – это целая линейка нагревательных кабелей и лент, разработанных благодаря полупроводниковым нанотехнологиям, отличительной особенностью которых является самостоятельное изменение мощности на разных участках одного и того же отрезка в зависимости от окружающей температуры. Они пользуются популярностью при установке систем антиобледенения, обогреве бытовых труб, а также нефте- и газопроводов.

Нагревательные кабели для систем антиобледенения должны соответствовать строгим критериям по уровню надежности и срока службы. На практике в качестве подобных соединений чаще всего применяют два вида электрокабелей: резистивные и саморегулирующиеся.

Резистивные кабели с постоянной мощностью представляют герметичную жилу из меди, имеющую сопротивление всей цепи постоянному току (т.н. омическое сопротивление) и покрытую специальной защитной оболочкой. Данная жила одновременно играет роль элемента накаливания. Подобные соединения обладают конкретной протяженностью, а их способность выделять тепловую энергию никак не связана с температурой воздуха.

У саморегулирующихся кабелей в роли элемента нагрева выступает проводящая матрица на базе углеродного полимера, способного изменять такую характеристику как проводимость в зависимости от температуры окружающей среды. Кабель выделяет оптимальную мощность обогрева точечно именно там и тогда где это необходимо. По мере того как окружающая температура падает, выделяется больше тепла. И наоборот, при повышении температуры выделяется меньше тепла.

Недостатков, связанных с излишним повышением температуры или, наоборот, с его нехваткой тут не бывает. Кроме того, за счет наличия устройства автоматического регулирования создается большая экономия электроэнергии. В частности, системы защиты от образования льда на резистивных соединениях (постоянных по мощности) расходуют вдвое большее количество энергии, чем такие же структуры на саморегулирующемся типе соединений. Вдобавок к этому, системы электрообогрева с автоматической регуляцией обеспечивают максимальную безопасность, а для экстремальных и трудных условий использования производятся особые виды электрических соединений согласно нормам американского института инженеров по электротехнике и радиоэлектронике и европейского комитета электротехнической стандартизации.

Такая система обогрева гораздо более совершенна и безопасна, чем резистивная и способна даже без дополнительной автоматики обеспечить самый оптимальный режим обогрева. Ее монтаж более удобен так как кабель можно резать на месте установки именно той длины, которая нужна для конкретных целей.

Введение

В настоящее время для обогрева технологических объектов нефтегазовой отрасли широкое распространение получили системы промышленного электрообогрева. В реализации и последующей эксплуатации данных систем участвуют множество специалистов различных специальностей, но в технической литературе данный вопрос освещен, мягко сказать, недостаточно.

В данной статье мы не будем пытаться охватить все типы нагревательных элементов, применяемых для построения систем электрообогрева, а остановимся на особенностях применения саморегулирующихся греющих кабелей (лент), как наиболее быстроразвивающихся и популярных в настоящее время источников тепловой энергии. Вся имеющаяся в наличии информация о саморегулируемых греющих кабелях зачастую получается специалистами проектных и эксплуатирующих организаций только от производителей данного рода кабелей, которые в один голос говорят: «Наша продукция отличного качества и практически лишена недостатков, за исключением, возможно, немного высокой стоимости по отношению к другим типам нагревательных элементов!». Попытаемся разобраться, так ли это на самом деле, и какие недостатки присущи саморегулирующимся греющим кабелям.

Учитывая важность работы систем электрообогрева промышленных объектов в общей инфраструктуре предприятия, вопрос понимания основных технических особенностей применения и эксплуатации саморегулирующихся греющих кабелей позволит ответственным специалистам эксплуатации и проектных организаций:

• Получить в результате проектирования и строительства технически обоснованную, безопасную и бесперебойно работающую систему электрообогрева.
• Снизить затраты на покупку кабельной и вспомогательной продукции.
• Снизить затраты на последующую эксплуатацию системы.
• Снизить затраты на электроэнергию в рамках программы энергосбережения объекта.

Принцип работы и конструкция

Саморегулирующиеся ленты и кабели изменяет мощность и выделение тепла, учитывая температуру атмосферы, т.е. они постоянно чувствуют перепады температуры без каких-либо дополнительных сенсоров. В итоге различные места соединения кабеля с обогреваемым объектом могут обладать отличающейся температурой, а смежные с соединением устройства и механизмы будут повышать свою температуру в разной мере.

Для подачи напряжения по всей длине саморегулирующихся лент, не пересекаясь, встроена пара медных многожильных проводников. На них подается постоянное электрическое напряжение. Между проводниками электричества размещен ключевым элементом кабеля — специально изготовленная полупроводниковая углеродистая полимерная матрица с обозначением PTC (Positive Temperature Coefficient – Позитивный Температурный Коэффициент). Смысл эффекта PTC состоит в том, что углеродистый наноматериал, составляющий матрицу при достижении порогового значения меняет свое сопротивление и выделяет меньше мощности. У каждого производителя саморегулирующегося кабеля есть своя уникальная секретная технология или рецепт производства матрицы (как рецепт изготовления хлеба у каждого пекаря). Причем рецепт сажи, из которой делается матрица, отличается для различных по мощности и назначению типов самрега. В процессе производства сажа проходит процесс «сшивания» путем облучения ускорителем электронных частиц. Это необходимо, чтобы помочь матрице сохранить характеристику PTC и полимерную устойчивость при многократном нагреве-остывании.

Известно также, что в структуре матрицы помимо частиц графита добавляются мелкие металлические нано-частички для проводимости тока внутри всей структуры. Разогретая матрица расширяется, разрываются проводящие металло-графитовые мостики. В результате увеличивается сопротивление участка, уменьшается ток, уменьшается тепловыделение. При остывании происходит обратный процесс: матрица ужимается, количество каналов связи между токопроводящими металлическими наночастицами становится больше, сопротивление силовой части уменьшается, мощность и выделение тепла возрастает.

Защитная внутренняя изоляция из Полиолефина или Фторполимера защищает матрицу от износа и влаги, а дополнительная оплетка из металла осуществляет функцию механической защиты и заземления одновременно. Наружная оболочка кабеля покрывается также Полиолефином или Фторполимером. При необходимости в состав оболочки добавляются элементы, стойкие к УФ-излучению, если кабель предназначен для размещения на открытом солнце.

При подключении саморегулирующегося электрокабеля к сети начинается накал матрицы по всей протяженности. Затем, в зависимости от величины нагрева, происходит уравновешение, т.е. различные места соединения будут выделять отличающуюся по величине мощность тепловой энергии.

Подводим итоги

Уникальность технического решения Heatus заключается в гарантированной экономии для конечного потребителя. Экономия в момент покупки, а также оптимизация эксплуатационных расходов – это то, что каждый получает, независимо от региона своего проживания и от своих текущих потребностей. Если к этому добавить максимальную комплектацию наборов, то получим бюджетное, но при этом эффективное, и долговечное решение, в котором каждый миллиметр греющего кабеля работает только тогда, когда в этом действительно есть необходимость.

Подписывайтесь на наш Telegram канал Эксклюзивные посты каждую неделю

История изобретения саморегулирующегося кабеля

Считается, что прообраз саморегулирующегося кабеля появился в Норвегии во время Второй мировой войны. 16 сентября 1940 (т.е. еще до начала военных действий в этой стране) под номером 747 883 в Осло был опубликован патент, автором которого был Педер Гуннар Слетнер. Однако в связи с войной и оккупацией, данный патент не был рассмотрен. Его автор вынужден был эмигрировать в США и только в 14.05.1947 он заново представил свой текст в Ведомство по патентам и товарным знакам США. Документы внимательно изучались комиссией более двух лет. В итоге 17.01.1950 года данный патент был официально опубликован Ведомством под уникальным номером US2494589 A.

Согласно опубликованного текста, было запатентовано изобретение, представляющее структуру из двух или большего количества проводников электричества с противоположной полярностью (фазовых и нейтральных). Проводники электричества идут параллельно друг другу, не пересекаясь, но, в то же время, они соединяются между собой благодаря n-ому числу контактов (резисторов), параллельных подключенных к ним. Резисторы представляют собой тонкие проволочные спирали из металла высокого сопротивления. Следует отметить, что в тексте патента пока что вообще отсутствуют упоминания о компонентах (материалах) современных саморегулируемых систем — полимерной матрице. На тот момент химия не была способна синтезировать такие сложные материалы. Вместо этого Педер Слетнер предлагает нам фактически тот же самый резистивный кабель, обладающий одним уникальным свойством: его можно было резать на любые длины, не беспокоясь об изменении его характеристик после отреза. Таким образом был изобретен зональный кабель.

Кабель Слетнера имеет существенное преимущество перед резистивными кабелями – при перегорании одного резистора (соединителя токопроводящих жил), система продолжает работать в полноценном режиме. Перестает греть только ее небольшой участок. Это изобретение давало большие перспективы при использовании такого кабеля в системах электрообогрева.

После патента Слетнера, пошла череда патентов по доработке его изобретения. В частности, патенты 3757086 и 4037083 предлагали различные варианты сплавов резисторов (нихром, фехрал) для увеличения выделяемой мощности и КПД греющего кабеля. Но это не решало вопрос саморегуляции системы.

Технология параллельного соединения греющего кабеля, позволяющая резать и муфтовать нагревательный кабель любых длин, стала использоваться в коммерческих целях c 1971. Данную технологию выкупила и стала использовать для коммерческих целей американская компания Raichem, в настоящее время мировой лидер в производстве нагревательных кабелей.

Далее, на протяжение почти 20 лет следовала целая череда патентов, в основном американских авторов, которые стали предлагать решения, позволяющие зональному кабелю выделять температуру, отличающуюся на разных участках одного и того же отрезка.

Впервые о решении вопроса автономного регулирования температуры кабеля было заявлено в патенте US4250400 A от 10.02.1981 г. В нем предлагалось посередине спиральных резисторов (проводов высокого сопротивления) подключать небольшой термостат в виде таблетки. Этот дисковый термодатчик выступал за пределы кабеля и должен был контактировать с обогреваемой поверхностью. При увеличении температуры поверхности, сопротивление термодатчика увеличивалось, что уменьшало линейно протекающий электрический ток. В итоге мощность кабеля падала. Таким образом, появился первый в истории саморегулирующийся кабель. На схеме ниже изображена схема данного изобретения.

И только, спустя 10 лет, 16.06.1992г. появляется патент US5122641 за авторством Роберта М. ДеЧурча, в котором уже явно начинает обсуждаться полимерная матрица, как нагревательный элемент кабеля. В патенте ничего не говорится о составе полимера, упоминается только, что это могут быть «различные материалы», например, графитовая или угольная стружка. Зато в запатентованном изобретении уже имеются ориентировочные чертежи технологического процесса производства полимерной матрицы.

В начале 90-х годов на рынке начинает появляться первый полноценный саморегулирующийся кабель с полимерной матрицей. Вначале, это кабели производства Raichem (США), затем Heat Trace (Англия), BARTEC (Германия) и т.д.

В странах СНГ кабель вышеуказанных производителей пришел в конце 90-х годов и вначале из-за дороговизны использовался только в системах обогрева газо- и нефтепроводов. Далее в 2000-е годы появился более доступный саморегулирующийся кабель из Ю.Кореи, где некоторые заводы выкупили секрет технологии производства матрицы. Примерно в то же время отдельные европейские и американские производители стали выпускать продукцию под своим брендом на заводах Китая. Однако в дальнейшим, этим заводам было разрешено производить свой небрендированный кабель с отсутствием контроля качества западных производителей. В результате цены на этот продукт существенно снизились, и теперь средняя цена самрега для антиобледенения составляет 5-7 $ за 1 погонный метр. Однако встречаются китайские образцы и за 3-4$. Естественно, это не касается высокотемпературных специализированных кабелей для промышленных целей, где цена за 1 м погонный доходит до 50$ и выше.

В настоящее время отдельные российские производители заявляют о том, что обладают технологией производства саморегулирующейся матрицы. Однако качество такой матрицы еще очень сырое, пусковые токи высоки, а срок службы сильно ограничен. Поэтому основная линейка дорогих кабелей для промышленного электрообогрева выпускается у них на базе матрицы, закупаемой у европейских либо американских заводов.

Системы управления греющим кабелем

Практически все системы электрообогрева, кроме самых примитивных, оснащаются набором датчиков температуры, тока, напряжения, управляющими приборами и системами сбора информации. Назначение подсистем управления (далее по тексту системы управления) – не только поддерживать заданный алгоритм работы системы, но и предоставлять обслуживающему персоналу информацию о ее функционировании.

Рассматривая имеющиеся в настоящее время системы управления электрообогревом, можно прийти к парадоксальному выводу: предприятия-заказчики используют в качестве систем управления технологическим процессом самые современные системы от ведущих производителей, а в качестве систем управления электрообогревом используются самые примитивные системы на основе простейших капиллярных термостатов. Однако, в случае взрывозащищенного исполнения, капиллярные термостаты предлагаются производителями за весьма существенные деньги.

Системы управления электрообогревом с применением капиллярных термостатов

Рассмотрим типичную схему управления цепью нагрева на основе саморегулирующегося греющего кабеля с применением капиллярного термостата.

Элементы структурной схемы:

1. Линия электропитания.
2. Автоматический выключатель (защита от перегрузок по току и тока короткого замыкания).
3. Устройство защитного отключения/устройство дифференциального тока (УЗО).
4. Термостат.
5. Чувствительный элемент термостата/датчик температуры.
6. Кабель питания нагревательной секции.
7. Соединительная коробка.
8. Нагревательный кабель.
9. Обогреваемый трубопровод.

Недостатки системы управления с применением капиллярных термостатов:

• Необходимость установки дополнительных дорогостоящих устройств УЗО.
• Отсутствие мониторинга и выявления тенденций роста величины тока утечки на землю в процессе эксплуатации. Факт выхода из строя нагревательного кабеля в зимний период существенно усложнит проведение ремонтных работ и вызовет сбои в работе технологического оборудования.
• Отсутствие контроля перегрева обогреваемой технологической поверхности в процессе ведения технологического процесса при котором температура может превысить максимальное значение для данного типа саморегулирующегося нагревательного кабеля, что приведет к преждевременному выходу кабеля из строя.
• Отсутствие контроля недогрева обогреваемой поверхности в процессе ведения технологического процесса при котором температура может снизиться ниже допустимого значения для данного технологического процесса. Не нужно путать данную температуру с температурой включения нагревательного элемента.
• Отсутствие контроля минимального значения тока потребления нагревательной секции.
• Отсутствие контроля максимального значения тока потребления нагревательной секции.
• Отсутствие функции ограничения пускового тока, т.е. ступенчатой подачи питающего напряжения на обогревательный кабель, находящийся при низкой температуре для ограничения величины пускового тока.
• Отсутствие функции мониторинга основных параметров работы нагревательного кабеля в период летнего отключения системы электрообогрева.
• Отсутствие функции мониторинга затрат электроэнергии на работу системы электрообогрева для определения эффективности ее работы в рамках программы энергосбережения предприятия.

Вывод:

Системы управления электрообогревом на основе саморегулирующегося греющего кабеля с применением капиллярных термостатов могут применяться на неответственных участках с небольшим количеством нагревательных секций и малопригодны для контроля и мониторинга электрообогрева основных технологических объектов нефтегазовой отрасли.

Учитывая вышеизложенную информацию об особенностях конструкции и эксплуатации саморегулируемых греющих кабелей, можно сделать ввод о необходимости применения в качестве систем управления электрообогревом специализированных систем. Поскольку затраты на устранение неполадок, ремонт и замену нагревательных секций, издержки от простоя увеличиваются с размером промышленного объекта, вышеуказанные системы могут быть рекомендованы к применению в процессе нового строительства или могут быть добавлены в течении последующей эксплуатации.

Системы управления электрообогревом с применением специализированных контроллеров

Элементы структурной схемы:

1. Линия электропитания.
2. Автоматический выключатель (защита от перегрузок по току и тока короткого замыкания).
3. Контроллер, рассчитанный для управления 10-ю цепями нагрева.
4. Датчики температуры.
5. Кабель питания нагревательной секции.
6. Соединительная коробка.
7. Нагревательная лента.
8. Обогреваемый трубопровод.
9. Интерфейсный модуль.
10. Распределенная система управления технологическим процессом (РСУ).
11. Автоматизированное рабочее место (АРМ).

Читать продолжение статьи

Достоинства и недостатки саморегулирующихся систем обогрева

Достоинства:

• Отсутствие перегрева. Саморегулируемые термокабели можно перекрыть друг другом без любого риска перегреть их. Их пересечение друг с другом не наносит никакого вреда. Это имеет немаловажное значение для регулировочнозапорных механизмов, например, когда нужно обмотать задвижку на трубе. Также случается, что греющий кабель в системах антиобледенения закрывается грязью, листьями и прочим мусором. В этом случае обычный резистив сгорит в то время как самреги будут надежно работать;
• Удобство нарезки. Такие кабели можно отрезать из общей бухты по не обходимой длине сразу на месте «в поле». Это дает дополнительную гибкость, когда планы не соответствуют ситуации «реальной жизни» на месте. Подобные соединения можно делить на куски необходимой протяженности с предельной длиной до 0,7 — 0,15 км (в зависимости от типа самрега). В отличие от них, резистивные кабели обладают четко установленной длиной;

• Саморегулировка. В процессе эксплуатации не требуется устанавливать сложные многоканальные терморегуляторы, т.к. кабель резко снижает мощность после достижения определенной пороговой температуры. Этот режим идеален для антиобледенительных систем, где зачастую очень сложно по всей длине сечения поддерживать нужную температуру. Самрег же сам находит подходящую температуру под каждую зону;

• Экономия электричества. За счет точечного выделения тепла там, где это требуется и минимального тепловыделения в местах, не требующих обогрева, саморегулирующий кабель гораздо экономнее резистивного. В системах антиобледенения резистивный кабель подключается как правило к одному термодатчику и выделяет тепло там, где находится датчик и требуется обогрев, так и в местах, где это не нужно.

Недостатки:

• Пусковая мощность. При установке надо иметь в виду, что начальное напряжение может быть больше рабочего номинального напряжения максимум вдвое, а питающая сеть должна с этим справиться. Аналогичная ситуация складывается и с подбором регулирующей аппаратуры подходящей мощности;

• Ограниченное тепловыделение. Повысить температуру в комнате посредством этого соединения за короткий срок невозможно. При нагреве комнаты, мощность кабеля падает, и он перестает так же интенсивно нагревать окружающее помещение;
• Сравнительно высокая стоимость. Цена в расчете на 1 метр погонный саморегулирующегося кабеля в 2-3 раза выше чем у кабеля постоянной мощности. Это может сразу отпугнуть потребителя, не разобравшегося в вопросе. Если же посчитать экономию электроэнергии и остальные плюсы, то такое превышение цены вполне оправданно;
• Относительно небольшая длина одного участка. В зависимости от типа кабеля, максимальный отрезок саморегулирующегося кабеля не может превышать 65-120 метров. У резистивов длина в разы выше. Это накладывает задачи по установке дополнительных точек запитки;
• Ограниченный срок службы. Такой кабель в среднем служит около 10-15 лет. Далее его матрица начинает деградировать и существенно снижать мощность вплоть до 0.

Надежность греющих кабелей

В основном, на вопрос о надежности продавцы и производители заявляют следующее:

• Наша продукция производится на самом современном оборудовании, при строгом контроле качества.
• Некоторые из наших кабелей эксплуатируются без замечаний десятки лет на тех-то и тех-то объектах.

Достаточно ли для потребителя данной информации?

Рассмотрим более подробно вопросы обеспечения надежности кабельных нагревательных элементов. Надежность кабелей определяется их способностью выполнять свои функции в заданных условиях в течение заданного времени. Основная задача конкретного кабельного изделия определяется его назначением и конструкцией. Нагревательные кабели предназначены для выделения теплового потока заданной удельной мощности. Потеря работоспособности у лент наступает при каких-либо отказах. Типичными видами отказов нагревательных кабелей являются: обрыв токопроводящих элементов, нарушение целостности изоляции и защитных покровов, возрастание сопротивления проводников выше предельно допустимых норм, деградация греющий полупроводящей матрицы и соответствующее снижение тепловыделяющей способности.

Принимая во внимание, что снижение тепловыделяющей способности — это основополагающий дефект нагревательного кабеля, влияющий на работу системы электрообогрева, рассмотрим следующий показатель надежности нагревательных лент — минимальная наработка.

Минимальная наработка

В приложении к кабелям это понятие подразумевает период времени, в течение которого в кабельном изделии не должно быть отказов. При этом вероятность случайных отказов крайне мала и они вызваны конструкторско-технологическими недоработками или нарушениями условий эксплуатации. Показатель минимальной наработки рекомендуется устанавливать в виде одного из значений стандартизованного ряда: минимально 500 часов и максимально более 150 000 часов. Допускается устанавливать наработку в виде числа циклов — например, циклов включения – выключения.

Для саморегулирующегося кабеля число циклов включения – выключения весьма важный фактор, определяющий старение полупроводящей греющий матрицы.

При разработке новых кабельных изделий для оценки их надежности принято проводить прямые испытания на надежность с целью подтверждения минимальной наработки длительностью 1000 часов. Отобранные для испытаний образцы подвергают воздействию повторяющихся испытательных циклов. Последовательность воздействий в каждом испытательном цикле и количество циклов должны быть определены в программе испытаний. Количество испытываемых образцов, необходимое для подтверждения вероятности безотказной работы изделия на уровне 0,9 при достоверности 0,9 составляет 22 образца. При такой постановке испытаний предполагаемое число отказов (так называемое приемочное число) должно быть равно нулю. При допущении одного отказа требуется выборку увеличить до 37 образцов. Испытания для получения большей вероятности безотказной работы требуют значительного увеличения числа образцов, а следовательно больших затрат. Подтверждение наработки большей, чем 1000 часов, существенно увеличивает трудоемкость испытаний.

Для подтверждения наработки 1000 часов рекомендуется запрашивать у производителя нагревательных кабелей результаты проведения испытаний для подтверждения указанного выше показателя надежности.

Обманчивая иллюзия абсолютной надежности кабельных изделий снижает внимание потребителей к таким вопросам как облегчение режимов работы и постоянный мониторинг основных параметров в процессе ведения технологического процесса. Основная доля отказов кабельных изделий возникает при эксплуатации изделий в недопустимых режимах, из-за недопустимых воздействий, имевших место при монтаже, либо при наличии производственных дефектов. Технологическая надежность, определяемая однородностью характеристик изделия и стабильностью технологических процессов, не учитывает динамики изменения характеристик нагревательных элементов и других составляющих систем обогрева с течением времени. При достаточно интенсивном нагреве лент и одновременном воздействии внешней среды (температура, влага, вибрации и удары и др.) происходит старение полимерных покрытий, окисляются проводники. Периодически следующие циклы нагрева и охлаждения в процессе эксплуатации могут вызывать нежелательные механические напряжения и деградацию нагревательной матрицы.

Виды и типы «самрегов»

В бытовых системах электрообогрева в основном применяется низкотемпературный саморегулирующий кабель, который выдерживает разогрев до 85 C. Среднетемпературные и высокотемпературные кабели имеют значительно большую термостойкость и применяются как правило в добывающей и обрабатывающей промышленности.

По назначению саморегулирующиеся кабели и ленты классифицируют:

• Для обогрев бытовых труб;
• Для систем антиобледенения (обогрев крыш, водостоков, дорожек, площадок);
• Для промышленного обогрева (обогрев нефте- и газопроводов, промышленных емкостей).

По наличию экранирующей оплетки кабели делятся на:

• Экранированные – с защитным заземляющим экраном;
• Неэкранированные – без защитной оплетки и заземления.

За счет наличия экрана цена кабеля возрастает в 2 раза, поэтому в обычных бытовых местах обогрева, которые не подвергаются механическим воздействиям и мало контактируют с человеком рационально приобрести неэкранированный вариант.

По линейной мощности (мощность на 1 метр погонный) бывают следующих основных видов:

• 10 Вт/м.пог. – для обогрева внутри труб;
• 15 Вт/м.пог. – для обогрева внутри и снаружи труб;
• 24 Вт/м.пог. – обогрев крыш, дорожек, снаружи трубы;
• 30 Вт/м.пог. – обогрев крыш, труб и систем антиобледенения;
• 40 Вт/м.пог. – обогрев крыш, водостоков, ендов, систем антиобледенения.

Также существует классификация по типу наружной оболочки:

• С пищевой оболочкой – для обогрева внутри водопроводных труб и канализации;
• С УФ-защитой – для размещения на крышах и местах, где много излучаемого солнцем ультрафиолета.

Помимо вышеуказанных, имеются узкоспециализированные кабели для промышленного обогрева, описание которых можно найти в соответствующем разделе нашего сайта.

Надежная и экологичная изоляция

Изоляция на основе высокомолекулярного полимерного соединения (полиолефин), надежно защищает греющую часть комплектов Heatus для наружного монтажа ARDpipe от разнообразных механических воздействий: от ударов, многократных перегибов и так далее. Благодаря этому качеству кабель ARDpipe является простым средством для решения сложных задач: он способен защитить от промерзания и продлить срок эксплуатации инженерных систем, проложенных в сложных и проблемных грунтах. Наружный кабель Heatus предназначен для обогрева инженерных коммуникаций, изготовленных из различных материалов. Максимальный диаметр обслуживаемого трубопровода составляет 200 мм.

Саморегулирующийся кабель, который входит в рабочие комплекты PerfectJet, специально разрабатывался для внутреннего монтажа (для установки внутрь инженерных коммуникаций). Эта продукция дополнительно покрыта защитной пищевой оболочкой, что невозможно не отметить, рассматривая отличительные характеристики комплектов PerfectJet. Очень часто такой проводник используется для обогрева водопроводных магистралей, и наличие пищевой оболочки в данном случае является вполне логичным требованием санитарных и экологических нормативов. Пищевая оболочка от Heatus надежно закрывает маркировку, нанесенную на кабель, что выгодно отличает продукцию представленного бренда от изделий-аналогов, в которых маркировка наносится поверх пищевой оболочки.

Применение в народном хозяйстве

• В строительных работах саморегулирующиеся кабели используются для охраны систем коммуникаций от обледенения. При этом электрическое соединение способно находиться во внутренней части трубопровода и на внешней стороне. Данное обстоятельство имеет значение тогда, когда трубопровод от колодца или системы сброса нечистот проложен на поверхности почвы, и нужно защитить его от обледенения в холодное время года. Аналогичная ситуация с фундаментами, находящимися на небольшой глубине. В этом случае трубопровод, идущий от насосной станции к гребенке, где расположены узлы управления, тоже требует дополнительной защиты от холода. Тут следует принять во внимание возможность отрезать часть соединения нужной протяженности, что во многом поможет сделать оптимальным расход электричества, требующийся для этой системы.

Для повышения температуры во внутренней части водопровода с пресной питьевой водой применяются соединения, гигиеническая безопасность которых подтверждена специальным документом. Такие кабели устанавливаются посредством особых сальников и взаимодействуют с питьевой жидкостью. Это профильные соединения, одобренные организациями, контролирующими обеспечение безопасности для окружающей среды;

• Для защиты от образования ледяного покрытия на лестничных пролетах, площадках, автостоянках, приспособлений для подъема инвалидных колясок во избежание получения людьми различных травм, тоже используют соответствующие системы повышения температуры;

• Для защиты от холода кровли и ее элементов, для противодействия обледенению систем удаления воды с крыши. Установка кабеля способна предупредить образование ледяной корки и сосулек. Если не предпринять эти шаги, то может быть нанесен вред крыше, трубам для удаления воды, сети кабеля. От падения ледяных образований с крыши может быть нанесен причинен вред как имуществу, так и жизни или здоровью людей;

• В газовых, химических и нефтяных отраслях для повышения температуры внутри труб в холодной атмосфере (для того, чтобы не допустить их обледенения); для повышения температуры труб для повышения проходимости текущих по ним веществ (для того, чтобы не допустить появление очень плотных образований и сужений, мешающих проходимости);

• Для регулировки температур резервуаров с продукцией нефтяной промышленности (масло, битум, гудрон и др.). То же самое справедливо для химически активных растворов, веществ и проч. Охранные мероприятия дают возможность предотвратить имущественный ущерб;

• В пищевой отрасли повышают температуру водоотводных трубок холодильных установок, образуют в холодильных установках испарение, согревают лотки дренажа из отсеков холодильных установок, повышают температуру картеров поршневых видов помп перед их активацией в холодных условиях. Кроме того, саморегулирующиеся кабели выполняют повышение температуры отдельных резервуаров с запасами продовольствия, пресной водой и противопожарные емкости;
• Для увеличения температуры земной поверхности в различных строениях сельхозназначения, включая теплицы и помещений для содержания скота. За счет систем на базе электрических соединений, способных к автоматическому регулированию, появляется возможность, затратив небольшие расходы, сформировать комфортные условия в подобных строениях в течение всех сезонов календарного года, что хорошо отражается на отрасли сельского хозяйства в целом.

Дополнительные преимущества

Чтобы приобрести по-настоящему качественный и сертифицированный продукт, покупатель, проживающий где-нибудь на периферии, как правило, вынужден ехать за многие километры. Вопрос покупки греющего кабеля Heatus решается гораздо проще: развитая дилерская сеть поставщика имеет широкий охват. Одновременно производитель открыт для сотрудничества с новыми деловыми партнерами, предлагая им выгодные и привлекательные условия.

Также каждый розничный покупатель может приобрести продукцию Heatus через интернет-магазин – это оптимальное решение для тех, кто находится далеко от официальных представителей компании. Покупка онлайн, доставка популярными транспортными компаниями и возможность приобрести греющий кабель подходящей длины и мощности – это преимущества, которые трудно переоценить.

Советы по выбору

Выбирая себе саморегулирующийся кабель, не всегда нужно ориентироваться на цену. Нужно учитывать для чего вы его будете использовать и в каких условиях он будет эксплуатироваться. Вот некоторые моменты, которые нужно знать перед покупкой:

• Мощность кабеля. Для обогрева труб снаружи обычно используют кабели 16-30 Вт/м.пог., если кабель будет обогревать трубу изнутри, то 10-15 Вт линейной мощности вполне хватит. Для крыш и водостоков обычно используют самреги мощностью 30-40Вт/м.пог;
• УФ-защитная оболочка. Если кабель будет лежать на открытом солнце и на него будет воздействовать УФ-излучение, то нужно покупать кабель с УФ-защитой;
• Заземляющая оплетка. Саморегулирующиеся кабели продаются как с заземляющей оплеткой (экраном), так и без. Цена кабеля без «земли» примерно в 1,5-2 раза дешевле. Его целесообразно применять для обогрева труб, уходящих в землю, скважин, на крышах. Самое главное – это смуфтовать данный кабель надежной клеевой заделкой, чтобы обеспечить защиту от проникновения воды. Кабель с экраном более безопасен, однако, но значительно дороже, что не всегда оправдано, тем более что саморегулирующаяся нагревательная матрица у них одинаковая. Она определяет долговечность работы кабеля и в этом плане одинаковый по срокам службы кабель будет серьезно отличаться в цене;

• Пусковая мощность. При включении любого саморегулирующегося кабеля его потребляемая мощность выше номинальной. У хорошего качественного саморегулирующегося провода мощность возрастает на 20-50%, у низкосортного самрега (как правило китайского производства) пусковая мощность может «взлететь» в разы. Это говорит о нестабильности матрицы и ее недолговечности. Также низкосортный кабель требует более мощные автоматы для запитки;

• Воздушные полости. При покупке необходимо сжать пальцами кабель и провести ими по его длине. Некачественный кабель изготавливается не по стандартам и у него внутри будут нащупываться воздушные полости. Будет ощущение что вешняя оболочка отстает от внутренних частей кабеля. И, наоборот, если в процесс производства отлажен, соблюдена технология, то внешняя оболочка плотно сидит на кабеле, составляет с ним единое целое;
• Толщина. Саморегулирующийся кабель как правило имеют ширину около 1 см и толщину 3-4 мм. На рынках Минска и в Областях продавцы, стараясь привлечь покупателя «красной» ценой, подсовывают китайский кабель. Доходит до того, что его ширина составляет немногим более 0,5 см. При такой толщине площадь выделяемого тепла гораздо ниже и такой самрег гораздо менее эффективен. А если матрица, которая в 2 раза меньше по размеру, выделяет аналогичное тепло, то срок ее работы недолговечен. К тому же есть вероятность что со временем питающие жилы могут замкнуться друг с другом из-за того, что в каких-то местах греющая матрица подплавиться или разрушится.

Совет 5. Обращаем внимание на способы монтажа

Наружный монтаж

Для этого варианта можно использовать любые виды греющего кабеля.

Преимущества:

1. Простота монтажа. Работы можно выполнять в одиночку.
2. Не снижает общую пропускную способность трубы.

6 способов прокладки наружного кабеля

1. Проводник достаточно примотать специальным скотчем к трубам небольшого сечения. Подойдет для территорий с мягким климатом.
2. Там, где более суровые климатические условия, кабель обматывается вокруг труб большого сечения. Чем ниже t°C, тем плотнее витки.
3. При использовании резистивного проводника при завершении обмотки второй конец можно вернуть в начальную точку.
4. Избегаем наложения одного витка на другой, то есть, перехлеста, так как при эксплуатации возможен перегрев.
5. Средний шаг – 5 см.
6. Материал должен плотно прилегать к поверхности без провисания.

Перед монтажными работами готовим наружную поверхность часть трубы. С металлической убираем следы коррозии и грязь. Пластиковую нужно обмотать фольгой.

Внутренний монтаж

Применяются только двужильные резистивные греющие кабели при сечении труб от 40 сантиметров. Проводники которые вводятся на заранее заданную длину. Для применения саморегулирующегося проводника наружная защита должна иметь класс не ниже IP68.

В месте вывода и подключения к сети накручивается муфта для герметичности укладки. Существуют ограничения: должны быть только цельные, без стыковочных элементов.

Совет 6. Семь основных рекомендаций

1. Для трубопроводов с переменными показателями температурного режима подходит только саморегулируемый кабель. Особенно в ситуации, когда одна часть трубопроводной системы расположена в помещении, а другая – под землей или в воздухе. Резистивный кабель энергетически неэффективен.
2. Рекомендуется правильно подбирать изоляционные материалы, позволяющие сделать систему энергетически эффективной.
3. При обмотке нужно уточнить, до каких пределов допускается изгиб материала. При перегибе возможно быстрый выход из строя.
4. Для бытовых систем к кабелю подключается реле, предотвращающее утечку тока.
5. Для саморегулируемого варианта проводника рекомендуется использование датчика температур. Его устанавливают на показателях включения при температуре в +3 и выключения при достижении +13 градусов Цельсия.
6. При прокладке вдоль длина материала равняется размеру трубы, с определенным запасом. При наматывании нужно брать 1.6 – 1.7 длины труб.
7. Датчик изолируется от поверхности нагревателя. Важно, чтобы соединение с трубой было максимально плотным.

Особенности и преимущества кабельной продукции постоянной мощности

• высокая гибкость конструкции, обеспечивающая возможность сгибания в любую сторону;
• наличие изоляции ПТФЭ, гарантирующей защиту хрупких элементов от механических повреждений;
• высокая мощность нагревания;
• способность противостоять негативному воздействию предельных температур (200-260 градусов).

При изготовлении греющих кабелей эксперты применяют зональные параллельно идущие элементы с навитыми вокруг них токоведущими жилами. Промежуток между их точками контакта является определяющим при измерении зоны обогрева. Благодаря параллельной конструкции изделие можно нарезать и кольцевать для максимального удобства монтажа. На сайте https://elix.ru/greyushhij-kabel/raychem/fmt-and-fht/20fmt2-ct-(1244-006058) кабельные изделия постоянной мощности можно приобрести в разных вариантах исполнения. Они отличаются способностью выдерживать пропарку, влияние температур, достигающих 260 градусов.

Зачем термостат саморегулирующемуся проводнику?

Несмотря на то, что такой тип кабеля самостоятельно регулирует величину выделяемой тепловой энергии, при переходе через нулевую отметку функциональные особенности будут и далее подогревать поверхность, хоть и на небольшой мощности.

Для контролируемого расхода вам все равно понадобиться терморегулирующее устройство, особенно, если вы используете проводник длиной более 10м.

Подключив терморегулятор, вам достаточно выставить желаемый уровень температуры и не беспокоиться о лишних затратах при климатических колебаниях в окружающем пространстве.

Применение для обогрева труб

Терморегулирующий кабель применяется для обогрева труб диаметром более 40 мм.

Особенности монтажа системы обогрева внутри трубопровода

Греющий кабель помещают внутри трубы при невозможности внешнего монтажа. Он проталкивается внутрь трубы и подключается к электрической сети с использованием специальной термоусадочной муфты.

Греющий кабель прокладка внутри трубы
Не допускается пропуск провода через запирающие вентили и другое запорное оборудование во избежание повреждений.
Весьма желательно, чтобы эти работы проводил квалифицированный электрик, поскольку работы по прокладке электрического оборудования внутри системы водоснабжения отличаются повышенной опасностью в случае ошибок монтажа.

Дополнительного сервиса и обслуживания система обогрева не требует.

Как закрепить поверх трубы?

Имеется два основных способа крепления кабеля. Параллельный (линейный) и круговой.

При параллельном (линейном) монтаже, он закрепляется поверх трубы. Длина кабеля в этом случае равняется длине обогреваемого участка.

Параллельный монтаж греющего кабеля снаружи трубы

Возможность саморегуляции кабеля позволяет использовать перехлест при необходимости обогрева наружных запирающих конструкций. Кранов, вентилей, счетчиков, врезок.

Необходимо обеспечить его плотное прилегание к обогреваемой поверхности. Для этого обязательно нужно очистить поверхность трубы.

При круговом креплении, кабель обматывает трубу с шагом витка, согласно спецификации.

После завершения работы, следует обмотать полученную систему алюминиевым скотчем для закрепления и экранирования. В целях снижения теплопотерь, рекомендуется добавить теплоизоляцию.

При монтаже категорически запрещается использовать пластиковый скотч вместо алюминиевого.

Особенности монтажа

Укладка кабеля должна проводиться в благоприятной тепловой зоне.

При температуре ниже -5 градусов монтаж запрещен. Это ограничение связано со структурой полимера внутри него.

При укладке в низких температурах, он может быть поврежден.

Как уложить провод, если он утратил гибкость при 0 градусов?

Аккуратно размотав бухту, производится включение его в сеть примерно на минуту. Кабель восстановит гибкость. После этого можно проводить монтаж.

Подключать к сети не размотанный провод крайне не рекомендуется.

Особенности монтажа кабелей постоянной мощности

Процесс монтажа кабельных изделий, предназначенных для обогрева, не имеет особой трудоемкости в исполнении, но нуждается в применении сложных систем для контроля и управления. На первом этапе кабель закрепляется на поверхности, которую нужно обогреть. Для этого можно использовать термостойкий алюминиевый скотч или другой материал, способный противостоять высоким температурам. На следующих этапах предусматривается снятие внешней силиконовой защиты, устранение резистивной пленки с оголенных зон, монтаж электроизоляционного колпачка, разделение и проведение изоляции контактов.

Обеспечить длительный срок службы кабельным изделиям можно, используя высококачественные продукты, имеющие идеальное техническое состояние. Поэтому перед проведением любых работ необходимо производить проверку на каждом метровом участке, осуществляя его подключение к электрическому питанию.

• Современные кабельные короба
• Olmi-Сonnect: металлические кабельные лотки
• Греющий кабель постоянной мощности
• Варочные панели AEG
• Электротовары — основа жизнеобеспечения дома.
• Как выбрать стабилизатор напряжения для отопительного котла?
• Как выбрать бесперебойник для дома и офиса
• Беспроводной интернет в частном доме или на даче
• Как сберечь энергию в доме Лайфхаки для домовладельца
• Стабилизатор напряжения «Сатурн»: эксплуатационные преимущества прибора
• Выключатели Werkel, «думающие» за владельцев дома
• Как правильно транспортировать кабель
• Устройства защитного отключения — безопасность людей и оборудования.
• Особенности выбора качественного кабеля
• Новинки продукции Курского электроаппаратного завода
• Вызов мастера-электрика
• Плюсы и минусы светодиодного освещения в офисах
• Опора ЛЭП
• Правила прокладки электрической проводки в деревянном доме
• Люстры из чешского хрусталя от Элит Богемии
• Кабельные каналы BR от компании HAGER — полный вперед!
• Как нужно выбирать светильники для улицы и дома
• Функциональность и дизайн — плинтусные кабельные каналы от компании HAGER
• Дизайнерские светильники: светодизайн помещения
• Качество электрической энергии на предприятии – бороться или смириться?
• В помощь специалисту: современный подход в построении систем АВР
• Контактор: сегодня и завтра
• Прожекторы для уличного освещения
• Проект электрики коттеджа
• Обзор и характеристики светодиодных лент
• Энергосбережение на объектах. Kонденсаторные установки
• Точность в деталях
• Энергосбережение в промышленности
• Рецепты малого электромонтажа: вилки серии Элиум Legrand.
• Правило Legrand: современный офис – это эффективное освещение каждого квадратного метра.
• Безопасное и экономичное освещение от
• Искусство в каждой детали — люстры от лучших производителей.
• Преимущества светодиодного освещения и сфера его использования
• Кабельные системы Quintela
• «Сосуды» системы энергоснабжения
• Merten и Gira — немецкие розетки и выключатели
• DPX3- новое поколение автоматических выключателей Legrand
• Быстрый и надежный способ присоединения до 40 мВт от ООО ”СпецЭнергоДевелопмент”
• Применение светодиодных прожекторов
• Встраиваемые светильники
• Меры к поощрению энергосберегающих технологий
• Современное архитектурное освещение городских объектов
• Реконструкция электросетей и водостоков
• Многообразие выбора: настольные лампы и торшеры Globo
• Светильники для подвесных потолков
• Автоматические выключатели Legrand
• NEPTUN XP на радиоканале – система защиты от протечек нового поколения.
• Дизельные электростанции для загородных домов и строительных объектов
• Как провести монтаж электропроводки
• Особенности выбора ИБП для домашней электронной техники
• Системы teleco – современная технология управления светом.
• Автоматика без условий.
• Учет и защита под контролем «Энергомеры».
• Однофазный электросчетчик ЦЭ6807Б «Энергомера»: новый облик — новые достоинства.
• Приборы учета «Энергомера» — безопасно, надежно, эстетично.

Основные параметры

Перед тем как покупать продукт, следует учесть основные параметры, по которым отличаются такие кабели для обогрева:

• тип: саморегулирующиеся кабели или резистивные;
• материал внешней изоляции;
• отсутствие или наличие экрана (оплетки);
• температурный класс;
• мощность.

Обратите внимание!
Вам следует знать, что какого-то универсального варианта для всех случаев жизни нет. В связи с этим, перед тем как пойти в магазин, вам нужно понимать, чего вы ожидаете от обогревательной системы. Для какой цели она будет служить?

В общем, сферу применения таких элементов можно разделить на три основных категории:

1. Использование в бытовых целях. Речь идет о коттеджах, дачах, загородных домах. В таком случае кабель большой мощности не потребуется.
2. Коммунальное использование. В это входит водопровод, система подогрева водостоков, канализация.
3. Использование в промышленности. Для этой цели уже необходимы мощные системы обогрева и большие температуры.

Определившись с вашей целью, можно изучать основные параметры.