Устройство и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля

Содержание
  1. Саморегулирующийся греющий кабель – всё что нужно знать!
  2. По степени взрывозащиты Samreg делится
  3. По конструктивному исполнению кабель может быть
  4. Тип внешней оболочки греющего кабеля зависит от сферы его применения
  5. Форма поставки саморегулирующегося кабеля
  6. Срок службы греющего кабеля
  7. Управление системой на основе саморегулирующегося кабеля
  8. Особенности монтажа греющего кабеля
  9. Расчет длины кабеля для системы обогрева
  10. Максимальная длина секции греющего кабеля
  11. Стартовый ток саморегулирующегося кабеля
  12. Качество саморегулирующегося кабеля
  13. Устройство и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля – Теплокабель
  14. Принцип работы
  15. Преимущества
  16. Виды и характеристики
  17. Устройство и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля
  18. Устройство
  19. Саморегулирующийся кабель – «умные» технологии на службе человека
  20. Общая характеристика и отличия саморегулирующегося кабеля 
  21. Принцип работы и конструкция
  22. История изобретения саморегулирующегося кабеля
  23. Саморегулирующий греющий кабель: виды, устройство и принцип работы, преимущества, область применения, критерии выбора, особенности монтажа
  24. Виды греющих кабелей
  25. Устройство и принцип работы греющего кабеля
  26. Преимущества греющего кабеля
  27. Область применения греющего кабеля
  28. Критерии выбора греющего кабеля
  29. Особенности монтажа
  30. Как устроен саморегулирующийся греющий кабель?
  31. Конструктивные особенности
  32. Принцип действия
  33. Преимущества и недостатки

Саморегулирующийся греющий кабель – всё что нужно знать!

Устройство и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля

Нагревательным элементом саморегулирующегося кабеля является матрица из полупроводникового материала, сопротивление которого зависит от температуры окружающей среды и температуры объекта, на котором кабель установлен.

Появление греющего кабеля способного к саморегуляции линейной мощности и температуры нагрева без дополнительно контрольного оборудования позволило значительно расширить сферу применения кабельного обогрева в промышленной и бытовой сферах.

Саморегулирующийся кабель SAMREG 16-2

  • Мощность: 16 Вт
  • Назначение: трубопровод
  • Тип: саморегулирующийся
  • Вид: низкотемпературный
  • Применение: без взрывозащиты
  • Maкс. температура (рабочая): 65 °C

Саморегулирующийся кабель SAMREG 16-2CR

  • Мощность: 16 Вт
  • Назначение: трубопровод / резервуар
  • Тип: саморегулирующийся
  • Вид: низкотемпературный
  • Применение: без взрывозащиты
  • Maкс. температура (рабочая): 65 °C

Саморегулирующийся кабель SRL 16-2

  • Мощность: 16 Вт
  • Назначение: трубопровод
  • Тип: саморегулирующийся
  • Вид: низкотемпературный
  • Применение: без взрывозащиты
  • Maкс. температура (рабочая): 65 °C

Саморегулирующийся кабель SRL 16-2CR

  • Мощность: 16 Вт
  • Назначение: трубопровод / резервуар
  • Тип: саморегулирующийся
  • Вид: низкотемпературный
  • Применение: без взрывозащиты
  • Maкс. температура (рабочая): 65 °C

Саморегулирующийся кабель ALPHATRACE ATMI-CF17

  • Мощность: 17 Вт
  • Назначение: трубопровод / внутрь трубы / резервуар
  • Тип: саморегулирующийся
  • Вид: низкотемпературный
  • Применение: со взрывозащитой
  • Maкс. температура (рабочая): 65 °C
  • Не боится перегрева на любом отдельном участке, запирания, даже при пересечении кабеля;
  • эффект саморегуляции обеспечивает безопасный температурный режим объекта, что делает систему более надежной и долговечной;
  • экономия электроэнергии за счет изменения линейной мощности на каждом отдельном участке обогрева;
  • удобство монтажа, кабель можно нарезать на секции любой длины прямо на месте установки;
  • возможность эксплуатации без терморегуляторов и систем автоматики.
  • Защиты от замерзания бытовых и промышленных трубопроводов, стартового разогрева и поддержания технологической температуры производственных процессов, в том числе водо-, нефте- и газо-проводов, канализационных, технологических и иных наземных и подземных труб;
  • обогрева резервуаров, емкостей различного назначения, сепараторов, ресиверов, бункеров и технологических линий;
  • защиты от замерзания системы внешних и внутренних водостоков кровли, а также в системах снеготаяния кровли малоэтажных и многоэтажных зданий, объектов коммерческой недвижимости, производственных и складских помещений.
  • Низкотемпературный (температурный класс Т6) – максимальная температура воздействия 85°С, рабочая температура 65°С;
  • Среднетемпературный (температурный класс Т5) – максимальная температура воздействия 135°С, рабочая температура 110°С;
  • Среднетемпературный (температурный класс Т4) – максимальная температура воздействия 190-200°С, рабочая температура 120°С;
  • Высокотемпературный (температурный класс Т3) – максимальная температура воздействия 232-250°С, рабочая температура 190°С;

В бытовых системах кабельного обогрева, а также в системах обогрева кровли используется низкотемпературный греющий кабель.

Среднетемпературный греющий кабель применяется в обогреве трубопроводов и резервуаров для поддержания технологических процессов.

Высокотемпературный греющий кабель применяется в нефте-газовой промышленности, обычно для трубопроводов и резервуаров подверженных пропарке высокой температурой.

По степени взрывозащиты Samreg делится

  • Взрывозащищенный саморегулирующийся кабель имеет сертификат взрывозащиты международного таможенного союза и знак знак Ex (Explosion-proof), который содержит информацию о степени и виде взрывозащиты кабеля. Взрывозащищенный кабель применяется на объектах с повышенной пожаро- и взрывоопасностью. Подробнее
  • Без взрывозащиты, применяется в системах обогрева промышленного и бытового обогрева, не требующих повышенных мер взрывозащиты или пожаробезопасности.

По конструктивному исполнению кабель может быть

  • Экранированный – под внешней оболочкой кабеля расположена оплетка из луженых медных проволок, выполняющая функцию защиты от механических повреждений, а также функцию заземления кабеля. Кабель данного типа используется для систем обогрева, размещенных на открытом воздухе (кровле, водостоках), либо на объектах требующих дополнительной безопасности к эксплуатации электрооборудования (например, резервуаров, трубопроводов, производственных линий).
  • Неэкранированный – без защитной оплетки. Данный типа кабеля используется для бытового обогрева трубопровода и монтируется только под теплоизоляционный материал.

Тип внешней оболочки греющего кабеля зависит от сферы его применения

  • Полеолефиновая оболочка применяется в саморегулирующемся греющем кабеле бытового назначения для укладки под теплоизоляцию.
  • Фторполимерная оболочка применяется в кабеле, допустимом к использованию в химически агрессивных средах, а также внутри трубопроводов и резервуаров с питьевой водой.
  • Оболочка с защитой от UV-излучения содержит в составе UV-абсорберы, обычно это частицы мелкодисперсной сажи (не менее 2%), предохраняющие полеолефин от разложения под действием солнечной радиации. Подробнее

Кабель с полеолефиновой оболочкой

Кабель с фторполимерной оболочкой

Форма поставки саморегулирующегося кабеля

Греющий кабель в бухтах 180-300 м

На отрез – кабель поставляется отрезками необходимой длины, либо в бухтах 180-300м.

Готовый комплект

Готовые комплекты – уже смуфтированные секции греющего кабеля, имеющие концевую заделку и силовой провод для подключения к системе питания. Смуфтированные секции готовы к работе, требуется только установить их согласно инструкции.

Срок службы греющего кабеля

Срок службы греющего кабеля зависит от качества материала полупроводниковой матрицы, скорости её деградации, так называемого «старения матрицы». Фактически кабель работает 10-15 лет, но постепенно мощность кабеля снижается в результате потери матрицей своих проводящих свойств.

Чтобы компенсировать этот процесс, при производстве кабеля закладывается 30-40% запаса мощности.

Скорость износа матрицы зависит от нескольких факторов, определяющим является количество включений системы, «холодных пусков».

Идеальный режим работы системы обогрева – поддержание температуры, а именно – включение в начале сезона и постоянная работа в штатном режиме автономного управления. Подробнее

Управление системой на основе саморегулирующегося кабеля

В системах бытового электрообогрева обогрева трубопровода (водопровода, канализации) дополнительные приборы контроля не требуются, в случае подключение одной линии обогрева длиной до 20м.

Системы, состоящие из нескольких линий требуют дополнительных мер безопасности в виде автоматов дифференциальной защиты.

Для управления обогревом промышленных трубопроводов и резервуаров применяются шкафы управления. Подробнее

В системах обогрева кровли применяют шкафы управления различных типов от простых бытовых, объединяющих в себе контроллеры и терморегулятор, до сложных систем с многоуровневой защитой, устройствами плавного пуска и так далее. Подробнее

Особенности монтажа греющего кабеля

Монтаж саморегулирующегося греющего кабеля в системах бытового трубопровода можно осуществлять самостоятельно, используя инструкцию по установке нагревательных секций.

В случае работы с греющим кабелем на отрез, секции изготавливаются посредством муфтирования (заделки концевой и соединительной части). Для подключения отрезка кабеля к сети используют силовой провод необходимой длины.

Готовые комплекты кабеля снабжены концевой и соединительной муфтой, имеют питающий провод (2-2,5м) и евровилку для включения в сеть.

Монтаж греющего кабеля на кровле и водостоков требует специальных знаний и опыта работы с электротехнической продукцией. Особенности устройства обогрева кровли, а также правила подбора комплектующих и монтажа мы приводим в отдельном разделе. Подробнее

Расчет длины кабеля для системы обогрева

Способы расчета количества самрега для различных систем обогрева определяется типом объекта (кровля, трубопровод, водосток, резервуар), требований к системе, исходных данных (минимальной температуры), и так далее.

Количество кабеля для обогрева края кровли рассчитывается исходя из требования 250-300 Вт/м2, в зависимости от сложности участка и материала из которого изготовлена кровля. При этом линейная мощность кабеля может варьироваться от 24 до 40 Вт/м. Общая мощность регулируется шагом укладки кабеля.

Водосточные трубы, лотки и ливневки обогреваются кабелем 30Вт/м (для пластиковых труб), в 40 Вт/м для металлических. В 1 нитку обогреваются водостоки менее 150мм, более 150мм – в 2 нитки. Ливневки и водосборные лотки менее 150мм – в 2 нитки, более широкие – в 3 нитки. Подробнее о расчете системы обогрева кровли

Мощность кабеля для системы обогрева труб рассчитывается исходя из диаметра трубы, толщины теплоизоляционного материала, и минимальной температуры окружающей среды. Существует таблица для расчета мощности кабеля для обогрева трубопровода, приведенная в соответствующем разделе.

Длина греющего кабеля для бытовых труб зависит от мощности выбранного кабеля, чтобы обеспечить соответствующую параметрам мощность системы.

Если, например по таблице рассчитаная мощность кабеля 36 Вт/м, то в системе можно применить 2 нитки греющего кабеля линейной мощностью 16 Вт/м.

На отдельных участка трубопровода, нуждающихся в дополнительном обогреве (чаще всего это запорная арматура), кабель укладывается по правилам, указанным в соответствующем разделе. Подробнее

Для резервуаров применяется экранированный кабель 15-90 Вт/м, укладывается змейкой на поверхность резервуара, образуя витки. Обогревается часть поверхности резервуара в зависимости от теплопотерь. Подробнее

Максимальная длина секции греющего кабеля

Для проектирования кабельного электрообогрева необходимо знать количество отрезков (линий), объединенных системой управления.

Максимальная длина секции определяется линейной мощностью кабеля, превышение этой длины приводит к преждевременному выходу системы из строя, нарушению работы автоматики и в конечном итоге может стать причиной аварийной ситуации. Таблица стартовых токов для кабеля различной мощности в следующей статье.

Стартовый ток саморегулирующегося кабеля

Пусковой ток – максимальный ток, возникающий при включении кабеля в систему. Он зависит от линейной мощности кабеля и температуры окружающей среды в момент включения системы, так называемого «холодного старта».

Особенностью саморегулирующихся нагревательных лент являются значительные СТ, иногда в 4-5 раз превышающие номинальное значение. От величины стартового тока зависит номинал автоматики, а также энергопотребление системы.

Чем длиннее секция греющего кабеля, тем выше стартовый ток в момент включения. Подробнее

Качество саморегулирующегося кабеля

Требования по безопасности и качеству кабельно-проводниковой продукции распространяются и на нагревательный кабель. Российские стандарты обязуют производителей сертифицировать электротехнические изделия, поставляемые на территории РФ.

Сертификат Таможенного Союза подтверждает соответствие изделия требованиям пожаро- и электробезопасности, а также соблюдения технологий производства. Под качеством кабеля в данном случае подразумевается лишь его безопасность при эксплуатации.

Соответствие заявленным характеристикам, таким как мощность, срок службы, удобство монтажа, экономичность – сертификаты не подтверждают. Чтобы оценить качество кабеля, необходимо ознакомиться с его характеристиками или даже в некоторых случаях запросить у производителя или дилера протоколы испытаний. Подробнее

Бесплатный расчет проекта

  • Рассчитаем требуемую мощность
  • Подберем кабель и крепления, подходящий для Вашего объекта
  • Порекомендуем удобную систему управления

Спасибо, наш менеджер свяжется с вами в ближайшее время

Заполните обязательные поля

Отправляя форму, вы даете свое согласие на обработку персональных данных.

Расчеты будут отправлены на Ваш e-mail, внимательно проверьте данные при отправке.

Источник: https://obogrev-kabel.ru/articles/samoreguliruyushchiysya-greyushchiy-kabel.html

Устройство и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля – Теплокабель

Устройство и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля

Саморегулирующийся кабель — это усовершенствованный вариант электрического греющего кабеля.

Впервые саморегулируемый нагревательный кабель был разработан специалистами американской компании Raychem Corporation. Выпуск этого кабеля принес компании всемирную известность, поскольку его свойства были сразу оценены там, где необходимо защитить от замерзания используемое оборудование или поддерживать неизменной температуру какого-либо объекта.

В настоящее время саморегулируемый греющий кабель выпускается многими известными мировыми производителями электротехнической продукции, в том числе и российскими предприятиями.

Греющий саморегулируемый кабель широко применяется в различных отраслях промышленности, в строительстве, в жилищно-коммунальной сфере и в быту. Такая востребованность изделия обусловлена его уникальными свойствами, а свойства эти определены его конструктивными особенностями и принципом действия.

Конструктивно греющий кабель саморегулирующего типа сложнее резистивного кабеля постоянной мощности. Он содержит полимерную матрицу, которая изменяет сопротивление под действием внешней меняющейся температуры, в результате чего изменяется количество выделяемой тепловой энергии.

На рис. 1 представлено схематическое изображение саморегулирующегося греющего кабеля.

Рис. 1

Нагревательная часть кабеля состоит из двух луженых медных жил (1), залитых пластичной смесью графита с полупроводниковым полимером, образующей саморегулирующуюся матрицу (2). Токопроводящие медные жилы замыкаются через матрицу.

Изолирующий слой нагревательной части (3), выполненный  из фторполимерного термопласта, одновременно защищает ее от воды. Экранирующая оплетка из луженой меди (4) служит для заземления кабеля, механической и электрической защиты.

Наружная оболочка (5) выполняется, в зависимости от условий эксплуатации нагревательного кабеля, из разных материалов. Для простых условий эксплуатации применяется оболочка из полиолефинового пластиката.

Для сложных эксплуатационных условий (агрессивная среда, конденсат, ультрафиолетовое излучение и др.) используется фторполимер.

Обработка матрицы и внешней оболочки саморегулируемого кабеля производится методом радиационного сшивания.

Принцип работы

Полупроводниковая матрица имеет высокий положительный температурный коэффициент сопротивления (ТКС): при увеличении температуры увеличивается ее сопротивление, уменьшается сила тока и выделяемая мощность, то есть количество выделяемого тепла, и наоборот — снижение температуры приводит к увеличению выделяемого тепла. Работает это следующим образом.

Полупроводник саморегулирующейся матрицы содержит проводящие частицы. Условно такая матрица может быть представлена в виде большого числа сопротивлений, включенных параллельно между токопроводящими жилами (рис. 2).

Рис. 2

При подаче на токопроводящие жилы напряжения возникает ток, матрица нагревается, материал ее расширяется, в результате чего нарушаются контакты между отдельными проводящими частицами, что равносильно уменьшению количества параллельно включенных сопротивлений и увеличению общего сопротивление матрицы. В результате уменьшается ток и количество выделяемого тепла. Так поддерживается стабильный температурный режим.

Чем ниже температура участка, тем больше проводящих путей, меньше сопротивление, больше ток и сильнее нагрев (рис. 3).

Рис. 3

На участке 1 с высокой температурой мало проводящих цепочек, велико сопротивление матрицы, величина тока мала и теплоотдача мала также. На участке 2 температура ниже, сопротивление матрицы меньше, больше ток и теплоотдача. На участке 3, где самая низкая температура, больше всего проводящих дорожек, сопротивление мало, ток и выделяемая мощность самые большие.

То есть при изменении температуры обогреваемого участка изменяется сопротивление матрицы соответствующей части кабеля и количество выделяемой тепловой энергии на этом участке.

Преимущества

Главные преимущества саморегулируемого кабеля — энергетическая и экономическая эффективность. Это связано с тем, что при повышении температуры на каком-либо участке автоматически снижается мощность нагрева, а соответственно и потребление электроэнергии.

Кроме того, структура кабеля позволяет при монтаже системы обогрева резать его на куски необходимой длины без ущерба для его физических свойств. Это дает возможность использовать такой нагревательный кабель только на проблемных участках, где особенно велика вероятность замерзания в холодное время года, что позволяет сэкономить средства.

Виды и характеристики

По своему назначению выпускаемые кабели условно делятся на промышленные и общестроительные.

Саморегулируемые кабели промышленного назначения используются для защиты от замерзания, обогрева или поддержания температуры промышленных трубопроводов, резервуаров, емкостей и другого технологического оборудования. на предприятиях добывающей, перерабатывающей, химической, металлургической, легкой и пищевой промышленности, в энергетике и машиностроении. В большинстве случаев эти кабели выпускаются во взрывозащищенном исполнении.

Общестроительный кабель не является взрывозащищенным, поэтому при своей достаточной универсальности не может применяться в зонах с повышенной взрыво- и огнеопасностью. Такие кабели предназначены  для систем обогрева бытовых трубопроводов и антиобледенительных систем кровли, площадок, лестниц и т.п.

К основным техническим характеристикам относятся:

  • напряжение питания, В;
  • номинальная мощность погонного метра, Вт/м;
  • удельное сопротивление пускового тока, А;
  • сечение токопроводящих жил, мм2;
  • максимальная рабочая температура кабеля, °C;
  • максимальная температура окружающей среды, °C.

При выборе саморегулируемого греющего кабеля учитываются все параметры и характеристики изделия, а также его условия эксплуатации.

Источник: https://TeploKabel.ru/info/articles/obshchaya-informatsiya/ustroystvo-i-printsip-raboty-samoreguliruyushchegosya-greyushchego-kabelya/

Устройство и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля

Устройство и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля

Саморегулирующийся кабель — это усовершенствованный вариант электрического греющего кабеля.

Впервые саморегулируемый нагревательный кабель был разработан специалистами американской компании Raychem Corporation. Выпуск этого кабеля принес компании всемирную известность, поскольку его свойства были сразу оценены там, где необходимо защитить от замерзания используемое оборудование или поддерживать неизменной температуру какого-либо объекта.

В настоящее время саморегулируемый греющий кабель выпускается многими известными мировыми производителями электротехнической продукции, в том числе и российскими предприятиями.

Греющий саморегулируемый кабель широко применяется в различных отраслях промышленности, в строительстве, в жилищно-коммунальной сфере и в быту. Такая востребованность изделия обусловлена его уникальными свойствами, а свойства эти определены его конструктивными особенностями и принципом действия.

Устройство

Конструктивно греющий кабель саморегулирующего типа сложнее резистивного кабеля постоянной мощности. Он содержит полимерную матрицу, которая изменяет сопротивление под действием внешней меняющейся температуры, в результате чего изменяется количество выделяемой тепловой энергии.

Cхематическое изображение саморегулирующегося греющего кабеля

Нагревательная часть кабеля состоит из двух луженых медных жил (1), залитых пластичной смесью графита с полупроводниковым полимером, образующей саморегулирующуюся матрицу (2). Токопроводящие медные жилы замыкаются через матрицу.

Изолирующий слой нагревательной части (3), выполненный из фторполимерного термопласта, одновременно защищает ее от воды. Экранирующая оплетка из луженой меди (4) служит для заземления кабеля, механической и электрической защиты.

Наружная оболочка (5) выполняется, в зависимости от условий эксплуатации нагревательного кабеля, из разных материалов. Для простых условий эксплуатации применяется оболочка из полиолефинового пластиката.

Для сложных эксплуатационных условий (агрессивная среда, конденсат, ультрафиолетовое излучение и др.) используется фторполимер.

Обработка матрицы и внешней оболочки саморегулируемого кабеля производится методом радиационного сшивания.

Саморегулирующийся кабель – «умные» технологии на службе человека

Устройство и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля

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.

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.

История изобретения саморегулирующегося кабеля

Источник: https://teplos.by/stati/samoreguliruyushhijsya-kabel-%C2%ABumnyie%C2%BB-texnologii-na-sluzhbe-cheloveka.html

Саморегулирующий греющий кабель: виды, устройство и принцип работы, преимущества, область применения, критерии выбора, особенности монтажа

Устройство и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля

В современных технологиях растёт популярность использования греющего кабеля.

Основное его предназначение заключается в предотвращении замерзания отдельных участков путём излучения тепла.

На рынке представлено три вида, отличающихся принципом работы, конструктивными элементами и стоимостью.

Виды греющих кабелей

Резистивный представляет собой длинную греющую систему, которую нет возможности укоротить. В роли нагревательных элементов выступают проводники тока.

Зональный представляет параллельные жилы, по которым поставляется ток. Между жилками наматывается проволока с высоким сопротивлением, которая и является греющим элементом. Нагрев осуществляется благодаря зональным соприкосновениям проволоки и одной из токопроводящих жил.

•  Саморегулирующий кабель представляет «интеллектуальную» конструкцию, состоящую из двух медных токопроводящих жил и греющей матрицы, размещённой между ними. Матрица является полупроводником, наделена способностью изменения свойств при малейших изменениях температуры окружающей среды.

Резистивные и зональные кабели имеют более простые устройства. Невысокая стоимость даёт возможность применять их для бытовых нужд: системы теплого пола, обогрева труб диаметром не более 40 мм и др. Саморегулирующий вид хоть и обходится дороже, окупается быстро благодаря техническим характеристикам.

Устройство и принцип работы греющего кабеля

Кабель состоит из следующих элементов:

— внешней защитной оболочки;

— металлической стандартной оплётки;

— термопластичной оболочки;

— медных проводников, скрученных между собой;

— проводящей матрицы, осуществляющей саморегуляцию температуры нагрева.

Матрица выполнена из полимера на углеродной основе. Представляет собой непрерывно греющий элемент, но с функцией изменения температурного режима. Внешняя оболочка бесшовная, что предотвращает попадание внутрь влаги повреждение конструкции от механического воздействия.

При снижении температуры воздуха матрица меняет свои свойства за счёт увеличения выделяемой тепловой мощности. Медные проводники обеспечивают беспрерывное напряжение по всей длине кабеля.

Термопластичная оболочка создаёт барьер от внешнего воздействия на рабочие элементы. А металлическая оплётка выполняет функцию заземления, экранирования и жёсткой защиты.

В основу принципа работы заложена инновационная технология PTC – Positive Temperature Coefficient.

Преимущества греющего кабеля

— режим подогрева изменяется самопроизвольно в зависимости от температуры воздуха;

— ограничения по длине используемого проводника составляет 150-200 м, что даёт возможность охватывать большие площади;

— разрешается резать на необходимую длину;

— при перепадах напряжения и перехлёста кабель не перегорает.

Перед установкой следует ознакомиться с недостатками для предотвращения неприятных сюрпризов:

— срок эксплуатации меньше, нежели у других видов;

— повышенная стартовая нагрузка, превышающая в 1,5 раза рабочий показатель;

— при длительном пользовании снижается мощность;

— высокая стоимость.

Нужно отметить, что на рынке большое количество товара китайского производства. Отличить аналог сможет только специалист, поэтому обращаться за покупкой следует к официальным представителям.

Область применения греющего кабеля

Кабель используется для обогрева:

• трубопроводов;

• кровельных конструкций;

• открытых площадок, теплиц;

• водосточных систем;

• подъездных дорожек и др.

Критерии выбора греющего кабеля

При покупке кабеля необходимо учесть следующие факторы:

— требуемую мощность;

— длину нагревательной секции;

— коэффициент тепловых потерь при монтаже на трубопровод;

— способ расположения кабеля;

— расчёт увеличения требуемой длины для компенсации теплопотерь (в пределах 30%).

Особое внимание заслуживает торговая марка. В борьбе с конкурентами добросовестный производитель отдаёт предпочтение главному «оружию» – качеству своей продукции.

Особенности монтажа

• Монтаж кабеля может производиться внутри трубы и снаружи.

• Если установка осуществляется внутри трубы, то на выходе в тройник вкручивается специальная врезка, через которую и выходит кабель. Выводить его через запорную арматуру противопоказано.

• Монтаж в трубе возможен только при соответствующих параметрах трубопровода (не менее 40 мм).

• Наружный способ установки предполагает спиральное и линейное крепление. Для фиксации кабеля используются алюминиевая лента и строительные хомуты. При спиральном варианте расход греющего проводника увеличивается, однако он обеспечивает максимальную эффективность.

• Один конец кабеля зачищается для соединения с электрическим проводом. Другой – герметизируется.

• Если производится внешний монтаж, то кабель крепится алюминиевым скотчем, после чего поверхность изолируется специальным утеплительным материалом.

• Для обустройства систем антиобледенения следует приобретать изделия с максимальной температурой нагрева 120°С (при мощности 30 Вт/м).

Оборудованная система прослужит длительный период при соблюдении правил установки и эксплуатации.

  

Источник: https://nastroike.com/stroitelnye-materialy/908-samoreguliruyushchij-greyushchij-kabel-vidy-ustrojstvo-i-printsip-raboty-preimushchestva-oblast-primeneniya-kriterii-vybora-osobennosti-montazha

Как устроен саморегулирующийся греющий кабель?

Устройство и принцип работы саморегулирующегося греющего кабеля

Узнайте, как устроен саморегулирующийся греющий кабель, какой у него принцип работы и где он может применяться.

Саморегулирующий греющий кабель – это разновидность нагревательных проводников, которые способны изменять свое выделение тепла самостоятельно в зависимости от температуры, которая окружает устройство. Это считается его главной особенностью. Данное изделие начнет греться сильнее, если температура будет ниже. В этой статье мы рассмотрим устройство, принцип работы и область применения саморегулирующегося нагревательного кабеля.

Конструктивные особенности

Как устроен саморегулирующий проводник? Конструкция состоит из определенных частей, а именно:

  1. Две медные жилы. Они обеспечивают по всей длине провода напряжение.
  2. Нагревательная проводящая матрица. Это основное устройство в конструкции. Применение такой матрицы позволяет регулировать и нагревать сам элемент. Каждая ее деталь подключается между двумя проводами параллельно, таким образом, подключаясь в электрическую цепь.
  3. Слой изоляции. Для большей степени термозащиты электрическая конструкция обернута в несколько слоев изоляции.
  4. Защитная экранирующая оплетка. Она выполнена из металла и ее применение необходимо для защиты от различных механических и электромагнитных воздействий. На эту оплетку подводится и заземление.
  5. Внешняя оболочка. Такое защитное покрытие обеспечивает защиту конструкции от повреждений механического рода.

Благодаря такой простой конструкции саморегулирующий греющий кабель становится устойчивым к различным повреждениям и способен обеспечить высокий и длительный срок эксплуатации.

Принцип действия

Принцип действия такого изделия немного напоминает работу резистивного проводника. Саморегулирующий нагревательный кабель работает на основе свойства проводника электротока: когда он нагревается, то увеличивается сопротивление. Чем оно выше, тем ниже сила тока и соответственно меньше затрачиваемой мощности.

Принцип работы полимерной матрицы в этом случае заключается в следующем: когда уменьшается температура на любом участке матрицы, то проводимость тока увеличивается, и как результат нагревательный элемент нагревается больше. Благодаря этому температуру можно регулировать без применения различных терморегуляторов. Таким образом достигается терморегуляция.

Например, принцип действия на определенном участке проводки, который располагается в холодном месте состоит в следующем: он обладает меньшим сопротивлением, но через матрицу здесь протекает значительный ток, что существенно нагревает устройство.

Там, где участок трубы теплый, сопротивление будет большим, а значит протекающий ток меньше. Поэтому, когда в замерзающую водопроводную трубу подключается саморегулирующий нагревательный проводник, он начинает работать на полную силу, и когда труба начнет прогреваться, мощность устройства будет увеличиваться.

О том, как сделать обогрев водопроводных труб кабелем, мы рассказывали в соответствующей статье.

Принцип работы такого изделия дает возможность получить:

  • надежное приспособление, которое прослужит многие годы;
  • применение изделия при любых обстоятельствах и условиях.

На видео обзорах ниже наглядно показано, как работает и из чего состоит данный тип проводника:

Греющий саморегулирующийся кабель применяется при подогреве водопровода, карниза, пола или кровли, а также других элементов, где необходимо предотвратить замерзание воды. Принцип действия такого шнура позволяет выделить три главные сферы применения изделия:

  • для частных нужд (обогрев канализации или водопровода);
  • для коммерческих организаций (обогрев труб, систем пожаротушения);
  • в промышленности (для работы в условиях повышенной опасности).

Понять, какой саморегулирующий греющий кабель относится к определенной сфере, можно по указанному сроку эксплуатации и по материалу матрицы со степенью защиты материала для изоляции.

Преимущества и недостатки

Как и любое изделие, саморегулирующий греющий кабель имеет свои достоинства и недостатки. Помимо надежности и простоты в конструкции нагревательный проводник имеет следующие плюсы:

  • вся длина нагревается равномерно и однородно;
  • саморегулирующийся греющий элемент устойчив к перепадам напряжения;
  • экономия в электроэнергии, при достаточно высокой мощности расход электрической энергии будет сравнительно небольшим;
  • такая конструкция считается более безопасной, даже при перехлесте она надежно защищается от перегрева;
  • практически нет необходимости в обслуживании;
  • нет ограничения по длине.

Саморегулирующий греющий проводник имеет и свои минусы. К недостаткам такой конструкции относят:

  • относительно высокая стоимость метража продукции;
  • кабель выпускается мотками в большом объеме и в большинстве случаев отсутствуют заводские муфты и сальники для соединения, а также трубки для изоляции (все это необходимо будет докупать самостоятельно).

Вот мы и рассмотрели устройство и принцип работы саморегулирующего греющего кабеля. Надеемся, теперь вам стало понятно, как работает этот нагревательный проводник и где его можно применять!

Будет интересно прочитать:

  • Как сделать обогрев кровли и водостоков
  • Как сделать подогрев дорожек зимой
  • Схема подключения греющего кабеля

Нравится0)Не нравится0)

Источник: https://elektrik-sam.ru/otoplenie/3599-kak-ustroen-samoregulirujuschijsja-grejuschij-kabel.html

Лучший огород
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: