Нагревательный 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.
Типичное напряжение ЛЭП — 220-500 тысяч вольтПpaктическое 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.
Однако 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.
По мере нагрева проводник рассеивает все больше теплаОбратите 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.
Купите сейчас:
Давайте 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. |
Одножильный кабель с оплеткойЛюбопытно: 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.
Двухжильный 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.
Греющий, резистивный, двухжильныйЗональный
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).
Саморегулирующийся кабель с зачищенной изоляциейЧто 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.
Провод нагревательный 12 вольт для обогрева аквариумов и инкубаторовЛюбопытно: 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.
Применение
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.
Кабель уложен в отстойник септика; концевая муфта и соединение с холодным концом находятся за пределами бакаОднако: 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:
Освещение в интерьере любой комнаты является одним из главных элементов, так как грамотная подсветка может скрыть недостатки комнаты, подчеркнуть ее преимущества, а также выгодно расставить акценты....
15 05 2024 21:53:41
Узнайте, почему светодиодный прожектор может продолжать светиться в выключенном состоянии. Ищем причину свечения диодного прибора после выключения в сети, светильнике, выключателе. Как можно исправить....
14 05 2024 0:26:36
Узнайте, каким образом производится соединение отдельных кусков светодиодной ленты между собой. Читайте, какие способы решения вопроса могут быть использованы, выясните для себя, как производится тот и другой вид соединения....
13 05 2024 4:54:26
Большую роль в правильности организации подводной жизни играет освещение аквариума для растений и рыб, плюс, подсветка способна сделать его настоящим произведением искусства. Об этом и поговорим в сегодняшней статье....
12 05 2024 19:14:42
Лампа ДРЛ — что это такое? Виды ламп. Как устроена лампа? Как она работает? Правила выбора лампы. Схемы подключения лампы через дроссель и без дросселя. Как правильно проверить работоспособность лампы? Плюсы и минусы. Правила утилизации....
11 05 2024 14:59:11
Искусственное освещение: стандарты и нормативы для жилых помещений. Что такое система искусственного освещения и ее хаpaктеристики. История развития искусственных источников света. Типовые параметры некоторых источников искусственного света....
10 05 2024 22:28:37
Узнайте, как выбрать осветительные приборы и лампочки, распределить их и создать оптимальную схему расположения, осуществить установку светильников в натяжной потолок. Смотрите, какие осветительные приборы самые современные и как их сочетать с натяжной конструкцией. Выясните, как вставить светильник в ранее установленный потолок....
09 05 2024 0:22:12
Читайте, как выбрать светодиодные светильники для жилых помещений. Узнайте, из каких диодов производятся лампочки для приборов освещения в доме и на улице. Как подобрать лампу для существующих светильников. Какими особенностями обладают осветительные приборы, предназначенные для светодиодов....
08 05 2024 23:11:56
Как выбрать и организовать освещение в коридоре или прихожей — специфика помещения и требования к освещению. Варианты освещения коридора с натяжным потолком, правила расположения светильников. Схемы освещения, световое зонирование....
07 05 2024 14:17:30
Читайте здесь, какие виды датчиков движения для включения света существуют, как они различаются по типу источника питания и способу фиксации движения, по каким техническим хаpaктеристикам их выбирать, где лучше разместить, как подключить, настроить и отрегулировать....
06 05 2024 4:41:17
Читайте, от каких параметров зависит яркость светодиода, как определить этот параметр при покупке. Узнайте, как выгодно использовать функцию диммирования. Какой способ изменения интенсивности свечения выгоднее в автомобиле и жилых помещениях. Как пользоваться таблицами, позволяющими определить яркость светодиодов по току, световому потоку и размерам кристалла....
05 05 2024 6:15:38
Провода МГШВ нашли широкое применение в радиоэлектронике, производстве бытовых приборов и в быту....
04 05 2024 17:18:57
Смотрите, какими параметрами обладают светодиоды 2835 smd led, чем отличаются от аналога 3528 и какие преимущества и недостатки они имеют....
03 05 2024 12:17:48
Читайте, как сделать подсветку ступеней лестницы своими руками, какие для этого материалы применяются, какие виды управления и источники питания для них существуют, а также как самостоятельно изготовить элементарную систему на базе светодиодной ленты....
02 05 2024 16:21:50
Читайте здесь, какие типы светильников для бани в парилку можно устанавливать, а от каких лучше отказаться. Смотрите, какими особенностями обладают лампы накаливания, светодиоды и оптические волокна, и какие требования и условия для их монтажа в бане нужно соблюдать....
01 05 2024 2:52:59
Узнайте, как правильно подключить устройство для плавного включения ламп накаливания. Читайте, что нужно для того, чтобы сделать прибор постепенного запуска своими руками. Как выбрать схему, исходя из принципа ее работы и мощности источника света....
29 04 2024 21:46:39
Читайте о том, как сделать освещение в гараже своими руками. Как рассчитать и провести свет. Какие лампы выбрать для гаражных светильников. Вариант с диодными прожекторами. Как составить схему....
28 04 2024 6:56:10
Полное руководство по выбору и эксплуатации светодиодных (LED) ламп P21 5W и P21W для стоп-сигнала, габаритов, ламп заднего хода и не только....
27 04 2024 9:54:16
Читайте здесь, что такое коннектор для светодиодной ленты, какие разновидности его бывают, а также чем хаpaктеризуются их наиболее распространенные модификации – NLSC-PLSC, прижимные, прокалывающие и экземпляры для подключения к проводам....
26 04 2024 3:51:22
Читайте, какие модели светодиодов могут быть использованы в карманном, налобном или поисковом фонарике. Как можно произвести ремонт вышедшего из строя светильника. Сохраните себе пошаговую инструкцию по замене LED элемента....
25 04 2024 20:18:53
В нашей статье мы решили подробно рассмотреть правила выбора светодиодных светильников для кухни, а также основные аспекты их расположения и подключения....
24 04 2024 23:15:46
Освещение придомовой территории частного дома — особенности и возможные нюансы, каким требованиям должно соответствовать. Основные зоны подсветки участка загородного дома, необходимое и дополнительное освещение....
23 04 2024 12:25:54
Что такое закладная под люстру? Разновидности закладных. Самостоятельное изготовление закладных и процесс монтажа в натяжном потолке....
22 04 2024 11:32:49
Сегодня мы с вами поговорим о том, что представляет собой асинхронный двигатель переменного тока. Узнаем, как он устроен, и за счет каких принципов работает....
21 04 2024 8:46:19
Индекс цветопередачи – параметр, имеющий большой значения для восприятия предметов интерьера. Узнайте, у каких лампочек самые высокие показатели. Читайте, как подобрать источники света для монтажа системы освещения из светодиодов и люминесцентных лампочек....
20 04 2024 6:47:42
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....
19 04 2024 12:16:54
Мощность диодных лент: как рассчитать потрeбление ленты, рассчет мощности на 1 м. Формулы определения мощности, примеры рассчетов....
18 04 2024 13:13:48
Парящие световые линии на натяжном потолке — что это и как их делают, особенности. Виды встроенных линейных светильников, используемые профили, технология монтажа. Для какого дизайна подходит натяжной потолок со световыми линиями....
17 04 2024 10:55:50
Читайте, как выбрать стиль для люстры в детскую комнату и сделать эффектный светильник своими руками. Оригинальные идеи для разных вариантов дизайна интерьера. 5 способов изготовления креативных люстр и несколько слов о безопасности....
16 04 2024 17:50:45
Узнайте, в чем состоят особенности светодиодных автомобильных лампочек на 12 В. Читайте, какие особенности конструкции он имеют, каковы их достоинства и недостатки. Запомните для себя наиболее известных производителей автомобильных ЛЕД ламп....
15 04 2024 12:17:56
Узнайте, какие виды люминесцентных ламп наиболее востребованы. Выясните, из каких элементов состоит прибор и каков принцип его работы. В каких светильниках можно встреть данный тип ламп и в чем заключается их основное преимущество....
14 04 2024 4:27:22
Узнайте из этой статьи, как проверить с помощью мультиметра работоспособность светодиодов различного типа. Выясните, какими методами пользуются для определения их состояния, порядок действий и варианты решения вопроса....
13 04 2024 17:40:16
Сегодня нам с уважаемым читателем предстоит выяснить, насколько пpaктична проводка в электрических плинтусах....
12 04 2024 0:36:20
Читайте, как и зачем подключать дроссель для ДНаТ. Как устроена, параметры и хаpaктеристики катушки индуктивности. Для чего нужны ИЗУ. Схемы подключения дросселя и газоразрядных ламп....
11 04 2024 0:44:39
Хаpaктеристика налобного фонарика. Как выбрать такой фонарь? Самые лучшие налобные фонари....
10 04 2024 5:16:43
Причин, почему светодиодные лампы горят при выключенном выключателе может быть несколько: выключатель с подсветкой, неисправная проводка, схема питания....
09 04 2024 0:18:55
Что такое ДНаТ. Технические хаpaктеристики лампочки ДНаТ 125, 250 и 400. Сферы применения натриевых ламп....
08 04 2024 3:33:36
Какие требования к ДХО. Правила ПДД по ходовых огнях на автомобиле. Как правильно установить ДХО на автомобиль по правилам....
07 04 2024 0:43:56
Узнайте, для чего используется короб для светодиодной ленты. Выясните, что он из себя представляет, какие бывают разновидности и размеры таких каналов. Читайте, как выбрать и установить наиболее подходящий вид короба для подсветки....
06 04 2024 9:36:56
Узнайте, что такое светящийся шнур, для чего он используется и где его можно увидеть. Читайте, какие разновидности этого светильника существуют, каково его устройство и принцип его работы. Уточните для себя порядок действий для подключения кабеля....
05 04 2024 7:47:53
Какие каналы и короба для электропроводки используются в системах электроснабжения, подскажет статья....
04 04 2024 16:52:37
Чтобы еще лучше понять все нюансы, следует разобраться, чем сила света отличается от светового потока. Это проще всего сделать по аналогии с такими физическими величинами, как сила и давление....
03 04 2024 23:15:38
Светодиодные лампы для освещения дома в последнее время применяются все более широко. Главными аргументами в пользу этих осветительных устройств является их энергоэффективность и обещанная производителем долговечность. В то же время вы наверняка слышали множество историй о том, как светодиодные лампы негативно влияют на зрение, на организм человека, да и вообще они не очень удобны в плане эксплуатации. Поэтому в нашей статье мы решили разобраться со всеми аспектами LED освещения и определить их главные достоинства и недостатки....
02 04 2024 13:11:36
Провода электрические АПВ достаточно давно применяются в промышленности. А до недавнего времени широко применялись и в строительстве....
01 04 2024 20:13:33
Щиты освещения являются одним из наиболее ответственных элементов электрической сети квартиры или дома. Именно поэтому к их монтажу следует подойти максимально внимательно и не допускать ошибок....
31 03 2024 12:55:22
Узнайте, должна ли нагреваться во время работы светодиодная лента. Читайте, каковы возможные причины перегрева и в каких пределах он допустим. Уточните для себя, что можно предпринять для снижения избыточного выделения тепловой энергии....
30 03 2024 17:50:35
Любое управление освещением с 4 мест, подразумевает установку четырех коммутационных аппаратов....
29 03 2024 22:58:20
Итак, тема нашей сегодняшней статьи - освещение в фотостудии, как оно строится, какие существуют нюансы и какие приспособления для этого нужны....
28 03 2024 17:30:11
Читайте, как выпаять светодиод, установленный в лампе, на линейке и ленте. Узнайте, какие инструменты и материалы требуются для ремонта источников света на основе светодиодов. Какие правила техники безопасности необходимо соблюдать. Какую лампу стоит ремонтировать, какую проще заменить....
27 03 2024 2:16:25
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 ::
Сколько люменов нужно на 1м2 для освещения разных помещений – от комнаты в квартире до склада, нормы освещенности и как рассчитать необходимый световой поток и количество ламп
Карта России для «Power Grid»
Лучшие смартфоны с оптической стабилизацией (апрель 2019)
Ласты R"Gomoove Взросл. TRIBORD - Подводное плавание Дайвинг Дайвинг, серфинг,...
ПЕРЧАТКИ ГОРНОЛЫЖНЫЕ ВЗРОСЛЫЕ 500 WEDZE - купить в интернет-магазине
Домашнее растение похожее на алоэ
Горный велосипед 26" ST30 ROCKRIDER - купить в интернет-магазине
"Чем отличаются хлопья геркулеса от овсянки
Правила игры «Mission: Red Planet»