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:
Сегодня мы расскажем вам много интересного про уже давно изобретенные машины постоянного тока, которые до сих пор пpaктически ни в чем не изменились....
14 01 2025 12:10:44
Читайте здесь, как сделать световые линии на натяжном потолке, в чем особенность и отличия двух основных вариантов конструкции – парящих линий и запотолочной подсветки, а также как своими руками изготовить подобную систему освещения....
13 01 2025 1:50:22
Проектирование электропроводки в частном доме дело достаточно хлопотное, но вполне осуществимое даже без наличия специальных знаний. Достаточно лишь взвешенно подойти к данному вопросу. Ну а наши советы, приведенные в этой статье, позволят вам пошагово создать собственный проект электропроводки для любого частного дома....
12 01 2025 23:39:45
Металлический короб для проводов нашел достаточно широкое применение в электротехнике. Его используют для защиты кабельно-проводниковой продукции от механических, химических и других видов повреждений. Такой короб имеет достаточно привлекательный внешний вид и, самое главное, в некоторых случаях просто не заменим....
10 01 2025 14:15:52
Освещение в прихожей в квартире или доме имеет свои особенности. Особенно это касается прихожих имеющих большую длину и ведущую сразу в несколько комнат....
08 01 2025 7:12:21
Высоким спросом пользуется опора освещения металлическая. Виды, особенности и способы изготовления таких конструкций, подскажет статья....
07 01 2025 19:11:35
Любое управление освещением с 4 мест, подразумевает установку четырех коммутационных аппаратов....
06 01 2025 7:25:47
Сегодня мы бы хотели поговорить с вами про освещение декоративное как внутри здания, так и снаружи....
05 01 2025 4:40:51
Для их создания используют провод обмоточный. Расскажем о его видах и марках, особенностях и применении разных типов....
04 01 2025 15:32:48
50) Как выполняется проклaдкa электропроводки нa чердaкaх...
03 01 2025 7:50:31
Что делать, если поломался светодиодный светильник — можно ли отремонтировать в домашних условиях. Устройство диодной LED лампочки. Как починить светодиодную лампочку на 220В своими руками, разборка, поиск и устранение неисправности....
02 01 2025 0:17:11
Читайте, какими особенностями и возможностями обладают светодиоды мощностью 1 Вт. Узнайте, каковы их хаpaктеристики, выясните способы определения полярности. Выясните для себя особенности и схему подключения приборов....
01 01 2025 19:26:25
Выясните, зачем необходима подсветка для орхидей, выращиваемых в домашних условиях, как организовать систему освещения и когда ее использовать. Основные требования к используемым в установке лампам....
31 12 2024 18:38:42
Какой принцип работы рассеивателя света? Какие материалы подойдут лучше всего при изготовлении светорассеивателя своими руками?...
30 12 2024 14:12:20
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....
29 12 2024 14:52:25
Устройство и принцип действия выключателя света в квартире. Способы коммутации для механизмов с винтовым зажимом и пружинным контактом. Особенности внутреннего устройства выключателей в зависимости от типа управления светом....
28 12 2024 19:18:16
Организация подсветки забора в загородном доме — основные задачи, для чего это делается. Выбор освещения в зависимости от типа забора. Как сделать своими руками на дачном участке, разработка проекта, замеры и расчеты....
27 12 2024 11:17:46
Читайте здесь, что такое led-driver, какое назначение он имеет для подсоединения светодиодного светильника, каков принцип его работы, какими основными параметрами он обладает, какие модификации существуют, чем он отличается от светодиодного блока питания, по каким параметрам его нужно выбирать и как правильно его включить в схему, соблюдая полярность входа и выхода....
26 12 2024 20:32:56
Смотрите все технические хаpaктеристики ламп днат на 400 Вт. Световой поток – 47000 Лм, цветовая температура – 2000 К, срок службы от 12000 часов. Как правильно подключить лампу: схема подключения с конденсатором....
25 12 2024 11:21:15
История появление первой лампочки, процесс открытия изобретения. Кто является первым изобретателем лампочки накаливания? Особенности и нюансы роботы первой лампочки. Первое массовое производство ламп....
24 12 2024 14:30:56
Как самостоятельно вскрыть лампу накаливания? Устройство лампочки. Как открыть лампочку, не разбив её? Меры безопасности. Поделки из ламп накаливания...
23 12 2024 11:59:24
В Чем Преимущества Офисных Потолочных Светодиодных Светильников? Как Правильно Спроектировать Освещение? Ответы На Эти и Другие Вопросы Даны в Статье...
22 12 2024 18:10:45
Читайте здесь, как поменять патрон в люстре. Следуйте инструкции и соблюдайте правила безопасности, чтобы быстро и без проблем снять патрон, извлечь цоколь и произвести замену детали....
20 12 2024 15:56:16
Узнайте, какими качествами и особенностями обладает светодиодная лента SMD 3528. Уточните для себя технические хаpaктеристики и конструкционные варианты, выясните, чем она отличается от более современного типа ленты SMD 5050....
19 12 2024 11:19:21
Освещение в слесарной мастерской — особенности, какое должно быть, основные требования. Правила зонирования слесарных мастерских, нормы освещенности для разных зон....
18 12 2024 0:44:30
Узнайте, как поставить два выключателя на одну лампу. Включать лампочку в большом помещении удобнее из 2х разных мест. Эта статья содержит схему подключения, пpaктические рекомендации и требования безопасности....
17 12 2024 12:58:20
Читайте, какие электронные элементы называют диодами, по каким признакам они классифицируются и где используются. Узнайте способы, позволяющие определить, где у неполупроводникового и полупроводникового диода анод, и где катод. Какой из методов самый точный для светодиодов. Какая разница между плюсом и анодом, минусом и катодом....
16 12 2024 15:25:45
Узнайте, в чем состоит особенность маркировки SMD диодов и других подобных элементов. Читайте, какие существуют типы корпусов, чем они отличаются друг от друга, особенности их конструкции и сборки. Выясните для себя особенности маркировки основных групп элементов....
15 12 2024 6:53:26
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....
14 12 2024 14:41:54
Читайте здесь, что такое КПД светодиода, как его измерить и улучшить, как с помощью домашнего колориметра провести опыт по его подсчету для любого светодиода, как соотносится яркость и мощность, почему может ухудшиться КПД и какими образом можно его повысить....
13 12 2024 13:21:20
Как выбрать кабель для электропроводки, и на какие параметры следует обращать внимание при его выборе? В нашей статье мы максимально доступным языком попробуем разобраться с видами проводов и кабелей, чем они отличаются друг от друга, как правильно выбирать сечение проводника, и на какие параметры нужно обращать внимание в первую очередь при выборе....
12 12 2024 20:31:37
Виды автомобильных ламп. Маркировка и типы цоколей. Таблица назначения и совместимости разъемов автоламп....
11 12 2024 14:15:34
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....
10 12 2024 21:59:10
Это позволит, не выходя из машины, открывать проем, не применяя ручную силу. Как автоматизировать ворота раздвижные с электроприводом, подскажет статья....
09 12 2024 1:11:23
Своевременное обслуживание аккумуляторной батареи вашего железного коня позволит прослужить ей длительное время, запускать двигатель в холодное время года....
08 12 2024 2:39:52
Как подключить диммер: сферы применения и способы управления. Разновидности диммеров, их устройство и принцип действия. Особенности установки диммера вместо обычного выключателя. Настройка диммирования из нескольких мест....
07 12 2024 18:50:32
Как установить настенный светильник самостоятельно — схема подключения, какие инструменты понадобятся. Способы сборки по типам моделей. Разметка места и подготовка, способы крепления лампы к стене....
06 12 2024 19:44:23
Узнайте, для чего нужны фотореле или датчики освещенности. Какие функции они выполняют, чем удобны и полезны. Уточните для себя, по каким критериям их выбирают, особенности выбора места установки и правила монтажа....
05 12 2024 23:58:35
Узнайте, сколько точечных светильников необходимо установить в комнату. Вычисляем нужное количество светодиодных лампочек для установки в натяжной потолок....
04 12 2024 19:18:35
Читайте, чем филаментная лампа отличается от обычной светодиодной и лампочки с нитью накала. Узнайте, какая у нее конструкция, достоинства и недостатки. Какие производители производят новую продукцию, по какой цене продают. Результаты тестирования и критерии выбора....
03 12 2024 6:39:30
Прочитайте, что лучше использовать дома и в автомобильных фарах – светодиодные источники или галогеновые. Что такое светодиоды и галогенки, их преимущества и недостатки, где используются....
02 12 2024 23:27:53
Поэтому для быстрого и качественного результата мастеру нужен профессиональный электрический плиткорез, о котором и пойдет речь в нашей сегодняшней статье....
01 12 2024 16:33:26
Ваш вопрос в большей степени лежит в юридической плоскости. Ведь с точки зрения безопасной эксплуатации электроустановок вы не работаете с электричеством....
30 11 2024 18:46:41
57) Розетка для электроплиты legrand: как выбрать правильно...
29 11 2024 4:32:12
Рулонные шторы с электроприводом очень просты в эксплуатации. Их виды, особенности и способы монтажа, подскажет статья....
28 11 2024 7:30:19
Организация освещения мансардного этажа — выбор светильников, какие больше подойдут для помещения скошенного типа. Варианты расположения источников света, нюансы зонирование в зависимости от назначения....
26 11 2024 23:38:21
Еще:
товары -1 :: товары -2 :: товары -3 :: товары -4 :: товары -5 ::
Как подключить светодиодную ленту: правила, схемы и пошаговая процеДypa подключения и монтажа одной или нескольких лент к блоку питания на 12 в, что для этого нужно и как правильно собрать
Мощные светодиоды: какая яркость у самых мощных диодов
"Почему у антуриума на листьях коричневые пятна?
Самая яркая светодиодная лента: обзор мощных лед лент, рейтинг лучших производителей