Рюкзак со светящимся экраном, на который можно закачать свою картинкуНагревательный провод: области применения и способы монтажа
Наша сегодняшняя тема — электронагревательные провода. Мы выясним, какие разновидности греющего кабеля можно встретить в продаже, где применяются системы кабельного обогрева и как они монтируются. Приступим.
Содержание
Принцип действия
Как известно, при протекании электрического тока через проводник с ненулевым сопротивлением выделяется тепло. Его количество пропорционально сопротивлению проводника и квадрату величины тока.
Полное количество теплоты может быть рассчитано по формуле Джоуля-Ленца Q= I2*R*t, в которой:
- Q — искомое количество теплоты в джоулях;
- I — ток в проводнике в амперах;
- R — полное сопротивление проводника в омах;
- t — время измерений в секундах.
Пpaктическое следствие: чтобы уменьшить выделение тепла на проводнике, нужно минимизировать текущий через него ток. Сделать это без потери мощности можно, увеличив напряжение. Именно поэтому все ЛЭП — высоковольтные.
Типичное напряжение ЛЭП — 220-500 тысяч вольтОднако проводник, разогревающийся при протекании тока, может быть использован и как источник тепла. По этому принципу работают все приборы прямого нагрева: электроплиты, обогреватели, бойлеры и т.д.
Греющий кабель — частный случай такого прибора. Его особенность — нагрев до сравнительно невысоких температур (обычно в пределах 40°С).
Типичная температура кабельного теплого полаВпрочем, как мы увидим позже, из этого правила есть исключения.
Грубый расчет температуры нагрева проводников может быть выполнен по формуле Q=c*m*(t2-t1), где:
- Q — выделяющаяся на проводнике за единицу времени теплота (она рассчитывается по приведенной выше формуле Джоуля-Ленца) ;
- с — удельная теплоемкость материала проводника (для меди при комнатной температуре она равна 380 Дж/(кг*С)) ;
- m — масса проводника в килограммах;
- t2 — искомая температура после протекания тока;
- t1 — начальная температура проводника.
Обратите внимание: схема расчета не учитывает излучаемого проводником при нагреве и рассеиваемого за счет конвекции тепла. Реальная температура будет ниже расчетной, причем разница будет расти по мере нагрева и увеличения тепловыделения провода.
По мере нагрева проводник рассеивает все больше теплаДавайте выполним расчет для следующих условий: медный провод с сопротивлением 10 Ом и массой 0,5 кг нагревается текущим через него током в 10 А в течение 20 секунд. Температура в помещении равна +20 градусам.
Подставляем все величины в формулу:102*10*20=380*0,5(t2-20). Решив несложное уравнение, мы получим 85 градусов по шкале Цельсия.
Разновидности
Какие виды греющих проводов предлагает современный рынок?
Прикрепленное видео расскажет вам больше о том, как устроен и где применяется провод нагревательный саморегулирующийся.
Одножильный резистивный
Самый простой конструктивно и самый дешевый греющий кабель — одножильный резистивный. Он представляет собой обычный провод в изоляции с единственной токоведущей жилой.
Это решение имеет несколько специфических особенностей, делающих его применение в бытовых целях довольно неудобным:
- Кабель должен образовывать замкнутый контур, поскольку оба его конца должны подключаться к питанию;
- Он всегда работает на номинальной мощности. Уменьшить тепловыделение можно лишь снижением напряжения питания;
- Перехлест провода приводит к его перегреву (поскольку выделяющееся в одной точке количество тепла удваивается), что часто становится причиной разрушения изоляции и короткого замыкания;
- Кабель нельзя резать. Уменьшение длины проводника при неизменном напряжении питания приведет к уменьшению его полного сопротивления и пропорциональному росту текущего через него тока. Поскольку тепловыделение пропорционально квадрату тока, перегрев укороченного кабеля гарантирован.
Давайте познакомимся с парой образцов одножильных кабелей:
| Изображение | Описание |
| Провод нагревательный ПНСВ используется для прогрева бетона при отрицательных температурах. Он замоноличивается и не используется повторно, поэтому в числе приоритетов производителя — минимальная цена погонного метра. ПНСВ использует токоведущую жилу из отожженной стали в полиэтиленовой оболочке; при диаметре 1,2 мм метр провода обходится всего в 1,44 рубля. | |
| Провод нагревательный ВНО применяется для нагрева элементов технологического оборудования (битумопроводов, экструдеров и т.д.) и предназначен для работы при температурах 550-800 градусов. Его особенности — использование в качестве проводника высокотемпературных сплавов и изоляция из стекловолокна. Погонный метр провода диаметром 1,2 мм стоит 340 рублей. |
Любопытно: резистивные низкотемпературные кабели нередко снабжаются экранирующей оплеткой, предназначенной для защиты электроники от наведенных токов. Однако у автора есть серьезные сомнения в пользе от экранирования: каких-либо помех и сбоев в работе вычислительной техники и радио он не наблюдал даже в непосредственной близости от системы кабельного обогрева без оплетки.
Одножильный кабель с оплеткойДвухжильный резистивный
Его единственное отличие от изученного нами выше решения — вторая токоведущая жила, позволяющая подключать снабженный концевой муфтой кабель к питанию одной стороной. Все остальные особенности — те же: неизменная длина секции, перегрев при перехлесте и постоянная мощность.
Зональный
Зональный кабель представляет собой эволюционное развитие резистивного. В нем две токоведущих жилы с низким сопротивлением соединяются друг с другом проводниками, выполняющими роль нагревательных элементов.
Такая конструкция дает возможность нарезать кабель отрезками произвольной длины: при этом будет меняться потрeбляемая мощность, а вот температура нагрева останется неизменной, поскольку длина каждого отдельного нагревательного элемента не меняется.
Устройство и особенности зонального кабеляСаморегулирующийся
Все проблемы резистивного кабеля успешно и очень остроумно решены в так называемом саморегулирующемся.
Как он устроен?
Между двумя обладающими низким сопротивлением медными жилами размещена полупроводящая матрица из полимера-диэлектрика с высоким коэффициентом линейного расширения при нагреве. В полимер добавляется мелкодисперсный проводящий материал (например, графитовая пыль).
Что это дает?
- Автоматическую регулировку температуры. При охлаждении среды полимерная матрица уменьшается в размерах, и частицы проводника образуют больше токоведущих цепей. Это приводит к увеличению потрeбляемой мощности и к росту тепловыделения;
- Независимость терморегуляции для разных участков кабеля. При разнице в температуре между участками количество токоведущих цепей в них будет разным;
- Безопасность эксплуатации. Перехлест кабеля больше не приводит к его перегреву: при росте температуры мощность, потрeбляемая матрицей в области перехлеста, упадет до минимума;
- Экономичность. Кабель снижает энергопотрeбление в теплую погоду;
- Возможность нарезки провода отрезками произвольной длины. При этом опять-таки будет меняться полная мощность секции, но не ее нагрев.
Любопытно: саморегулирующийся кабель существует как в высоковольтной версии, с питанием от 220 вольт, так и в низковольтном исполнении. 12-вольтовый кабель остается безопасным даже при повреждении изоляции и применяется, в частности, для обогрева аквариумов и инкубаторов.
Провод нагревательный 12 вольт для обогрева аквариумов и инкубаторовПрименение
Где применяются кабельные системы обогрева?
Вот наиболее типичные области их бытового применения:
- Электрические теплые полы с укладкой кабеля в стяжку или под кафель, в слой плиточного клея;
- Защита открытых площадок (спортивных, детских, парковок для автомобилей и т.д.) от образования ледяного и снежного наката;
- Системы обогрева кровель и водостоков. Они предотвращают замерзание желобов в межсезонье и скопление на крыше опасного количества снега;
- Обогрев водопроводов и канализации при их открытой прокладке или укладке в грунт выше уровня промерзания;
- Обогрев емкостей (накопительных баков для воды, септиков и т.д.).
Любопытно: у автора этой статьи саморегулирующийся кабель отвечает за обогрев проложенной по фасаду дома канализации мансардного этажа и открыто установленного под крыльцом отстойника септика. Система обогрева показала свою эффективность в редкие для Крыма заморозки: даже при -20°С канализация продолжала функционировать.
Монтаж
Теперь пришло время ответить на несколько вопросов, так или иначе связанных с монтажом нагревательного провода своими руками:
- Какой должна быть удельная мощность греющего кабеля при монтаже электрического теплого пола?
При качественном утеплении помещения — 150 ватт на квадратный метр поверхности. Для неутепленных помещений она может быть увеличена до 200-250 ватт.
Типичная мощность систем теплого пола — 150-220 ватт на 1 м2Стоит уточнить: фактическое среднее энергопотрeбление благодаря работе терморегулятора будет как минимум вдвое меньше номинального. Резерв мощности нужен лишь для быстрого разогрева пола.
- Какова максимальная нагрузка на один терморегулятор для кабельного теплого пола?
В отсутствие других указаний производителя терморегулятора — 3600 ватт. При большей мощности теплого пола собирается несколько контуров с независимой регулировкой температуры.
Максимальная нагрузка на терморегулятор — 3,6 кВт- Какой мощности кабель брать для обогрева трубопроводов?
Инструкция зависит от диаметра трубы:
- Для водопровода достаточно 10 ватт на метр;
- Для канализации диаметром 50 мм — 16 ватт;
- Для 110-миллиметровой канализации — 30 Вт/м.
- Как подключить саморегулирующийся кабель для напряжения 220 вольт к питанию?
Обычным многопроволочным проводом с двумя или тремя (в случае наличия экранирующей оплетки) жилами и вилкой. Соединение жил выполняется медными гильзами под обжимку. Изоляция соединений обеспечивается термоусадочной трубкой; ей же изолируется конец греющего кабеля.
Последовательность сборки нагревательной секции Комплект для сборки секции- Можно ли прокладывать греющий кабель внутри водопровода или канализации?
В водопроводных трубах — можно. Для ввода кабеля используется фитинг с сальниковым уплотнителем.
Внутренний обогрев водопроводаВ канализационных — нельзя.
Причин тому несколько:
- Кабель будет собирать мусор (волосы, бумагу и т.д.) и способствовать засорам канализации;
- Он с большой вероятностью будет намотан на трос или проволоку и поврежден при прочистке засора;
- Агрессивные бытовые стоки за 2-3 года разъедают термоусадку и приводят к выходу нагревательной секции из строя.
Однако: участок кабеля с цельной заводской оболочкой можно укладывать в отстойник или фильтрующий колодец септика. У автора кабельный обогрев отстойника организован именно так: несколько витков саморегулирующегося кабеля уложены на дно емкости, при этом соединение с холодным концом и концевая муфта находятся за ее пределами.
- Как крепить греющий кабель на водопроводные или канализационные трубы?
Он укладывается под теплоизоляцию и приклеивается алюминиевым скотчем. Отражающая поверхность алюминиевой ленты уменьшает потери тепла за счет излучения и способствует нагреву трубы.
На фото — утепленная канализационная труба с приклеенным алюминиевым скотчем греющим кабелемПри открытой (без изоляции) прокладке канализации кабель стоит дополнительно зафиксировать полиэтиленовыми стяжками. Алюминиевый скотч непрочен и легко рвется, а оболочка саморегулирующегося кабеля достаточно жесткая и упругая.
Полиэтиленовые стяжки обеспечивают дополнительную фиксацию кабеляНаконец, при обогреве водопровода кабель можно просто намотать на него спиралью.
Кабель намотан на водопроводную трубуЗаключение
Надеемся, что нам удалось ответить на все вопросы читателя. Успехов!
Комментарии:
Смотрите здесь все хаpaктеристики и особенности использования ИЗУ для натриевых ламп ДНаТ. Что собой представляют. Для чего нужны импульсные зажигающие устройства. Как подключить лампу ДНаТ и распространенные ошибки....
10 09 2024 3:31:43
Светодиодные лампы h4 — led-автолампы для ближнего света автомобилей. Правильная установка светодиодных ламп h4 в фары. Цоколи ламп h4. Как работают светодиодные лампочки....
09 09 2024 5:33:32
Читайте здесь, что такое цоколь GX53, как выглядит и какие особенности конструкции контактов. Плюсы и минусы, сфера применения. Достоинства и недостатки осветительных приборов с цоколем этого типа. Особенности установки ламп....
07 09 2024 11:35:46
В последнее время электрические мясорубки российского производства пpaктически не уступают по качеству зарубежным аналогам. Такие торговые марки как ЭМШ, БРИЗ, АКСИОН, МАСТЕРИЦА, КМ, ПЕНЗМАШ, МИГ, ДИВА, белорусский БЕЛВАР и многие другие находят все большую популярность....
06 09 2024 7:33:45
Узнайте, почему светодиодный прожектор может продолжать светиться в выключенном состоянии. Ищем причину свечения диодного прибора после выключения в сети, светильнике, выключателе. Как можно исправить....
04 09 2024 6:17:19
Любое управление освещением с 4 мест, подразумевает установку четырех коммутационных аппаратов....
03 09 2024 5:46:21
Особенности организации светодиодной подсветки потолка — как это сделать своими руками. Какой плинтус выбрать, разновидности с каналом под светодиодную ленту. Монтаж плинтуса, оптимальное расстояние от плинтуса до потолка....
01 09 2024 2:25:56
Как правильно обрезать светодиодную ленту — почему можно только по специальным линиям. Как правильно отрезать в зависимости от разновидности ленты, какие шаги разрезов встречаются. Что делать, если нет маркировки....
31 08 2024 17:21:15
Как соединить два алюминиевых провода между собой? Казалось бы, достаточно бaнaльный вопрос, но и здесь первый приходящий на ум ответ не всегда верен....
30 08 2024 7:31:32
Как правильно подключить люстру к двух клавишному выключателю? Вариант посоединения пятирожковои и 3 рожковой модели. Как доработать люстру, если она расчитана на выключатель с одной клавишей...
29 08 2024 7:16:12
Читайте здесь, что такое лампа ДНаТ и как расшифровывается. Принцип работы и сфера применения. Основные плюсы и минусы применения таких лампочек. Какие бывают натриевые лампы высокого и низкого давления. Правильная схема подключения....
28 08 2024 21:29:42
Освещение места работы — как влияет на человека, какие применяются виды. Требования к естественному освещению рабочего места. Нормы освещенности для рабочих мест в зависимости от типа помещения, таблица....
27 08 2024 8:32:43
Подробная информация о ртутных лампах высокого и низкого давления. Вес, виды, содержание ртути, типы цоколей и другие хаpaктеристики лампочек. Какие лампы содержат ртуть. Есть ли металл в кварцевых моделях, люминесцентных, дневного света....
25 08 2024 15:28:56
Ознакомьтесь с таблицей мощностей светодиодных ламп и узнайте, как правильно подобрать аналог для замены изделия с нитью накала на конструкцию со светодиодом. Сравните все основные хаpaктеристики приборов для возможности оптимального выбора....
23 08 2024 18:39:32
Читайте здесь, почему при включении света взрываются лампочки в люстре. Как установить причину того, что часто лопают и перегорают лампы накаливания в кваритре. Проверяем проводку, патрон и другие элементы....
22 08 2024 7:51:31
Читайте, можно ли ставить ксенон в прортивотуманные фары. Как правильно их установить. Какое будет наказание за незаконное использование ксенона....
21 08 2024 4:16:16
Читайте, что такое вакуумный диод, чем отличается от полупроводникового. Узнайте, как он устроен и по какому принципу работает. Как создается график ВАХ, на какие особенности необходимо обратить внимание. В каком оборудовании используются электровакуумные диоды, что нужно учесть при выборе....
20 08 2024 13:52:16
Читайте здесь о конструкции и принципе работе ламп накаливания. Узнайте, какие виды устройств существуют в зависимости от формы колбы, ее покрытия, наполнения, функционального назначения. Смотрите, как расшифровать маркировку лампочек с нитью накала...
19 08 2024 21:18:33
Люстра "Паук" состоит из центрального кронштейна, от которого по бокам отходят «лапки», с лампочками на концах. Ветви могут быть как обычными шнурами...
18 08 2024 16:32:27
Наружные выключатели и розетки имеют определенные особенности монтажа. В первую очередь, это связано с особенностями монтажа наружной электропроводки, о которых мы тоже поговорим в нашей статье. Кроме того, не маловажным фактором, повлиявшим на особенности монтажа наружных установочных изделий, является необходимость их дополнительной защиты от атмосферных воздействий, что отражается в их конструкции....
17 08 2024 11:16:15
Читайте о принципах работы и устройстве светодиодных прожекторов на солнечных батареях. Достоинства и слабые стороны конструкции. Как сделать автономный уличный светильник своими руками....
16 08 2024 5:20:51
Читайте здесь, что такое светодиод xml t6, какими основными достоинствами он обладает, каковы его главные хаpaктеристики и свойства и особенности светового потока, какой драйвер к нему подойдет и где чаще всего его применяют....
15 08 2024 9:37:30
Для небольшой квартиры освещение является очень важным аргументом. Ведь благодаря использованию освещения вы можете визуально сделать ваши квадратные метры значительно больше. Кроме того, при помощи освещения можно выделить разные зоны квартиры, а также придать ей более многогранный вид. Именно поэтому для однокомнатных или квартир студий вопрос правильного монтажа освещения стоит несколько острее чем для помещений с большой квадратурой....
14 08 2024 6:45:21
Подробно о световом потоке, прочих технических хаpaктеристиках и области применения ДНаТ 150 Вт. Особенности подключения, плюсы и минусы источника света. Специфика газоразрядных ламп низкого давления....
13 08 2024 13:45:42
Светильник из бутылки: преимущества и недостатки материала. В каких помещениях квартиры или дома лучше использовать такие светильники: варианты дизайна и украшения. Из какой бутылки лучше сделать светильник: стекло или пластик....
12 08 2024 8:12:43
Узнайте, как подключить две лампочки к одному выключателю. Представляем вашему вниманию схемы и подробные инструкции для одноклавишных и двухклавишных устройств....
11 08 2024 1:22:24
Узнайте, чем отличаются светодиодные двухконтактные лампы от привычных моделей автомобильных осветительных приборов. Выясните, каковы их технические хаpaктеристики и особенности, уточните специфические эксплуатационные требования....
10 08 2024 2:20:29
Спальня – это достаточно иHTиMная и личная комната, в неё не заходят посторонние, в ней мы отдыхаем и расслабляемся. Поэтому правильное освещение играет большую роль, от этого будет зависеть, насколько комфортно нам будет. Разберём в этой статье, как подобрать освещение спальни, чтобы в ней было уютно....
09 08 2024 9:17:11
Обозначение на схеме рубильника достаточно однозначно. Оно прописано в ЕСКД, а зарубежные системы метрики прописываются в соответствии со стандартом ISO. Подробней в статье...
07 08 2024 12:42:44
Правильное освещение в квартире — это залог не только комфорта и красоты вашего жилища, но и создание условий, не влияющих пагубно на ваше здоровье. Поэтому данному вопросу следует уделить пристальное внимание, что мы и постараемся сделать в этой статье. Мы детально разберем вопросы: сколько и какого освещения нужно в каждой комнате, как правильно рассчитать освещение, выбрать лампы и грамотно выполнить схему освещения....
05 08 2024 3:39:32
57) Розетка для электроплиты legrand: как выбрать правильно...
04 08 2024 4:11:14
Грамотный подход к подбору оснащения для магазина или точки общественного питания позволит приобрести функциональное холодильное оборудование без лишних...
03 08 2024 11:27:14
Читайте, что такое светильники ЖКХ, какие основные виды их встречаются в продаже, какими видами ламп они оборудуются, каковы основные особенности каждой модификации, а также с какими системами автоматического управления их совмещают для установки в подъезды, и что такое антивандальное исполнение....
02 08 2024 1:26:42
Дневные ходовые огни: полная информация о ДХО. Что это такое, принцип работы, как выбрать и подключить в своем автомобиле....
01 08 2024 1:57:33
Читайте здесь, как подключить светодиодную ленту в машине, как при этом правильно подобрать ее по типу матрицы и степени защиты, какие материалы и инструменты потребуются в работе, как выглядит схема установки, как выполнить подключение через резистор, прикуриватель и стабилизатор и какие меры безопасности при этом соблюдать....
30 07 2024 1:52:19
Устройство подсветки напольного покрытия — нюансы, основные требования, варианты конструкций. Правила выбора светильников для подсветки пола, где в квартире можно сделать. Описание процесса монтажа подсветки в плинтусе....
29 07 2024 8:12:41
Чем привлекательно светодиодное декоративное освещение на фоне подсветки лампами накаливания или галогенками? Какие разновидности декоративных светильников можно встретить в продаже? Сегодня мы ответим на эти вопросы, и в качестве примера разберем монтаж одного из видов декоративного освещения — скрытой подсветки светодиодной лентой....
28 07 2024 9:16:14
Сверхяркие светодиоды — это новое поколение LED элементов, демонстрирующих увеличенную яркость свечения и повышенный уровень мощности. Они не имеют принципиальных отличий от обычных приборов, выделяясь лишь повышенными хаpaктеристиками и требованиями к условиям эксплуатации....
27 07 2024 1:53:44
Напряжение питания светодиода и методы его вычисления. На что влияет напряжение питания, какое значение правильное?...
26 07 2024 5:48:18
Узнайте, как производится замена ламп ближнего света на Ладе Ларгус. Читайте, как выбрать подходящий светильник, выясните порядок разборки блок-фар. Сохраните себе пошаговую инструкцию по замене ламп ближнего света Лады Ларгус....
25 07 2024 19:42:16
Схема подключения двухклавишного выключателя к двум светильникам с использованием двухжильного провода. Преимущества и недостатки двухклавишных выключателей. Самые распространенные ошибки при самостоятельном монтаже....
24 07 2024 21:52:13
Если вы собрались монтировать теплый пол электрический под плитку и какой лучше не можете определить, то наша статья для вас. Мы постараемся разобрать все имеющиеся модели электрических теплых полов и подобрать вариант идеально подходящий под ваши условия и требования....
23 07 2024 7:57:56
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 ::
