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.
Купи 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:
Кабель, защищённый от механических повреждений, воздействия влаги, солнечного УФ и других нeблагоприятных факторов внешней среды гофрированной пластиковой...
25 04 2024 9:37:30
Полярность светодиода: определения катода и анода самостоятельно. Три метода определения полярности светодиодных ламп....
24 04 2024 23:25:11
Почему при прохождении электрического тока проводник нагревается? Ответ на этот вопрос крайне важен при выборе материалов и сечения проводников, а также в контексте борьбы с последствиями токов короткого замыкания. Поэтому в нашей статье мы постараемся максимально подробно, но при этом на доступном языке, разобраться с причинами нагрева, его этапами и использовании этого свойства проводников на пpaктике....
23 04 2024 11:25:17
Как работают люминесцентные лампы? Почему перегорают люминесцентные лампы? Выявление неполадок и их устранение. Можно ли включить люминесцентною лампу без дросселя? Схема подключения лампы. Утилизация прибора....
22 04 2024 14:20:24
Освещение в квартире, доме, производственном или офисном помещении разделяется на множество видов. Каждый из этих видов имеет собственное предназначение и цели....
21 04 2024 17:18:17
Как сделать подсветку потолка светодиодными лентами, как выбрать блок питания, расчет и выбор подходящей ленты в зависимости от площади и высоты помещения....
20 04 2024 13:57:52
234) Как выполняется расчет сечения провода по мощности...
19 04 2024 7:13:46
Есть несколько вариантов монтажа панелей, каждый из них имеет свои особенности. Лучше заранее продумать этот момент и оценить сложность реализации выбранной технологии....
18 04 2024 23:47:33
Что делать, если светодиодный светильник Армстронг не работает — как найти проблему, способы диагностики. Что часто выгорает в блоке питания светильника Амстронг, причина пробоя конденсатора. Как отремонтировать при выходе из строя светодиода....
17 04 2024 4:44:25
Читайте, как можно самостоятельно изготовить фонарь для наружного освещения. Узнайте, какие могут быть выбраны светильники, выберите наиболее подходящий материал и вид фонаря. Сохраните себе порядок изготовления и подключения устройства с источнику питания....
16 04 2024 15:21:58
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....
15 04 2024 14:21:23
Узнайте, какие виды лампочек лучше использовать дома – светодиодные или энергосберегающие. Основные параметры и хаpaктеристики светодиодов от люминесцентных ламп....
14 04 2024 21:15:30
Освещение в производственных помещениях, вопрос достаточно объемный и учитывающий массу параметров....
13 04 2024 15:40:16
Узнайте, какое значение имеет подсветка витрин, ее возможности, способность привлекать покупателей и создавать эксклюзивный вид для обычной стандартной витрины. Выясните, какие существуют требования и нормы для осветительных приборов на витринах. Ознакомьтесь с порядком монтажа светодиодной ленты....
12 04 2024 13:43:43
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....
11 04 2024 7:28:58
С данной главы начинается наша инструкция про то, как установить светодиодную ленту на кухне. Выполнение данной процедуры не потребует от вас профессиональных навыков и знаний электрика, поэтому вы сможете все сделать своими руками....
10 04 2024 8:30:49
Что делать, если в мониторе вышла из строя лампа подсветки — можно ли отремонтировать, как проверить лампы подсветки. Переделка ламп подсветки ЖК монитора на светодиодные ленты, пошаговая инструкция, как сделать своими руками....
09 04 2024 11:35:55
Дизайн освещения комнаты — это тот элемент, который позволит превратить в нечто необыкновенное даже самое простое помещение....
08 04 2024 0:37:48
Описание и разновидности люстр для натяжного потолка. Как правильно выбрать люстру. Особенности установки люстры. Как своими руками снять люстру с натяжного потолка....
07 04 2024 9:38:47
Светодиодные лампы h4 — led-автолампы для ближнего света автомобилей. Правильная установка светодиодных ламп h4 в фары. Цоколи ламп h4. Как работают светодиодные лампочки....
06 04 2024 14:13:25
Узнайте, как самостоятельно рассчитать мощность блока питания для светодиодной ленты. Какие преобразователи бывают, их технические хаpaктеристики, как правильно выбрать. Схема подключения диодной полосы к источнику питания....
05 04 2024 3:33:30
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...
04 04 2024 22:45:31
Читайте здесь, какие хаpaктеристики имеют светодиоды Cree Q5, какие основные особенности имеют ультра-яркие их модификации High Brightness, каковы главные плюсы и минусы светодиодов Q5, какие аналоги существуют и как отличить оригинал от подделки....
03 04 2024 16:26:17
Классификация производственных помещений по опасности поражения током придумана не просто так. Ее цель - создать безопасные условия труда, и нахождения в помещении за счет установки соответствующего оборудования и применения в данных помещениях только строго определенных средств производства. Поэтому, дабы не путаться в данном вопросе, давайте разберем классификацию более детально, а также определимся с аспектами, на которые она влияет....
02 04 2024 23:24:45
Чтобы избежать этого, необходимо производить оконцовку кабеля специальным наконечником. Как производится изготовление кабельных наконечников, рассматривается в статье....
01 04 2024 17:42:42
Большая часть хозяев квартир и домов старается перейти на автономные коммуникации. И горячее водоснабжение не исключение. Для обеспечения всех жильцов горячей...
31 03 2024 4:26:51
Монтаж электропроводки в новостройке дело хоть и хлопотное, но зато вы точно можете быть уверены, что все сделано правильно и на совесть. И чтобы все получилось именно так, не нужно каких-то специфических знаний и огромного опыта, достаточно просто продумать все аспекты до мелочей и понимать, что такое ноль, фаза и защитное заземление. А мы вам, по мере сил, поможем не упустить не единой мелочи....
30 03 2024 5:55:40
К сожалению, многие из нас привыкли тёмным ночным улиц городов и плохо освещённым дорогам. Конечно, эта ситуация далеко не норма, и вопреки заверениям злых языков, коммунальные службы об этом знают и в меру сил решают ситуацию. В этой статье мы поговорим про фонари светодиодные уличного освещения, и про то, как бы их применение могло изменить ситуацию в больших и маленьких городах....
29 03 2024 6:40:55
Что такое корректор фар и как он работает? Что нужно для установки корректора фар своими руками? Преимущества и недостатки....
28 03 2024 22:42:44
Подключение трехклавишного выключателя: конструкция и принцип работы. Как правильно соединить провода для трехклавишного выключателя света в распределительной коробке. Инструменты и материалы для монтажа....
27 03 2024 4:59:40
Хочу в контур основного освещения реализованного с помощью двух проходных выключателей, добавить дополнительное освещение со своим выключателем, но чтобы он работал независимо от положения проходных выключателей....
26 03 2024 1:48:26
Читайте, какие лампочки H11 светят лучше – галогеновые, ксеноновые или светодиодные. Узнайте, какие показатели при выборе важнее яркого свечения. Какие производители предлагают самые качественные и самые дешевые источники света для автомобилей. Почему некоторые автовладельцы ценят продукцию некоторых китайских производителей....
25 03 2024 23:54:26
Смотрите здесь, как правильно повесить люстру на натяжной потолок. Особенности монтажа своими руками. Что нужно учесть перед установкой светильник на полотно....
24 03 2024 8:16:29
Читайте, что можно использовать для создания люстры на кухню своими руками. Варианты изготовления абажура. Советы и безопасность при работе....
23 03 2024 1:54:52
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....
22 03 2024 2:50:22
Читайте, чем ксенон в лампах для автомобильных фар лучше и чем хуже галогена. Узнайте, как правильно установить штатный ксенон, какой штраф за ксенон предусмотрен при нештатной установке. Как избежать наказания при замене галогена на ксенон в противотуманных фарах....
21 03 2024 16:46:23
Читайте, сколько электроэнергии потрeбляет светодиодная лампа. Узнайте, как рассчитать расход за сутки и месяц в ваттах и рублях. Какие недостатки системы освещения со светодиодами необходимо учесть при отказе от лампочек накаливания. Почему качественные светодиоды самые эффективные в длительной перспективе....
20 03 2024 1:10:24
Мощность диодных лент: как рассчитать потрeбление ленты, рассчет мощности на 1 м. Формулы определения мощности, примеры рассчетов....
19 03 2024 14:26:50
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....
18 03 2024 21:49:26
Прожектор — что это такое? Какие бывают прожекторы? Устройство прожектора и сфера применения. Критерии выбора прожекторов....
17 03 2024 4:47:28
Ответить на вопрос какого назначение провода ШВВП, нам во многом поможет расшифровка его названия и особенностей конструкции....
16 03 2024 17:56:30
Читайте здесь, как происходит замена галогеновых ламп в люстре на светодиодные. Как правильно переделать светильник, чтобы заменить галогенки на светодиоды. Какие еще лампочки можно использовать....
15 03 2024 18:57:17
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....
14 03 2024 12:51:28
Узнайте, что представляет собой светодиодное освещение. Читайте, как устроены ЛЕД светильники, каковы их свойства, достоинства и недостатки. Уточните для себя параметры и особенности конструкции светодиодных приборов....
13 03 2024 21:57:12
Выбор сегодняшней темы пал на ТВ на кронштейне, а именно, как спрятать провода от телевизора на стене....
12 03 2024 10:40:46
Гирлянда из лампочек своими руками: расчет электрической схема. Что понадобится для изготовления гирлянды. Какие лампочки лучше подходят для самодельной гирлянды. Особенности параллельного или последовательного включения ламп....
11 03 2024 11:25:15
Какие каналы и короба для электропроводки используются в системах электроснабжения, подскажет статья....
10 03 2024 6:58:35
Мигающий свет: во всем помещении или отдельных лампочек. Как решить проблему с моргающим светом при включении электроприборов или другой нагрузки. Стабилизация некачественного напряжения в квартире....
09 03 2024 2:59:45
Диммеры для светодиодных ламп: полная информация о диммируемых светодиодных лампах, способах подключения, видах диммеров....
08 03 2024 7:49:24
Смотрите, какие виды подсветки для бассейна существуют, какие основные требования предъявляются для монтажных работ, какие виды источников света применяются и в каких случаях, а также, как управлять системой освещения....
07 03 2024 0:53:36
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)
Горный велосипед 26" ST30 ROCKRIDER - купить в интернет-магазине
Ласты R"Gomoove Взросл. TRIBORD - Подводное плавание Дайвинг Дайвинг, серфинг,...
Домашнее растение похожее на алоэ
Фитолампа (фитосветильник - светильник для растений)
ПЕРЧАТКИ ГОРНОЛЫЖНЫЕ ВЗРОСЛЫЕ 500 WEDZE - купить в интернет-магазине
Рюкзак школьный Sun eight SE-8353 Розовый