Принцип работы саморегулирующего кабеля: особенности устройства и принцип работы

особенности устройства и принцип работы

В последнее время саморегулирующийся греющий кабель часто применяется для создания систем обогрева желобов, кровель, открытых площадей, трубопроводов в нефтяной и газовой отраслях, водопроводов и других систем и объектов.

В последнее время саморегулирующийся греющий кабель часто применяется для создания систем обогрева желобов, кровель, открытых площадей, трубопроводов в нефтяной и газовой отраслях, водопроводов и других систем и объектов.

Идея саморегулирующегося кабеля принадлежит американской компании Raychem Corporation. Именно этот продукт прославил производителя на весь мир. С помощью саморегулирующегося кабеля удается не просто защитить от промерзания водопровод, используемое оборудование и другие элементы. Он позволяет поддерживать определенную температуру объекта при температурных колебаниях окружающей среды.

Сегодня саморегулируемый греющий кабель производится под разными брендами.

Среди них есть и российские марки, заслуживающие уважения и доверия.

Устройство саморегулируемого кабеля

В большинстве случаев саморегулирующийся кабель – это две медные токопроводящие жилы, пространство между которыми заполнено полупроводниковой тепловыделяющей матрицей. Матрица покрыта внешней изоляцией, армирующей оплеткой и наружной оболочкой.

Различаются саморегулирующиеся кабели в основном по мощности. Она может составлять от 10 до 80 Вт. Кроме того, отличие заключается в наличии либо отсутствии экранирующий оплетки.

Внешняя оболочка тоже может быть разной. В основном это термопластичный эластомер либо фторполимер для применения кабеля в агрессивной среде. Во втором случае оболочка кабеля устойчива к ультрафиолету, влажности и прочим влияниям.

К преимуществам саморегулирующегося кабеля относятся:

• отсутствие вероятности локального перегрева;
• возможность разрезать кабель на фрагменты нужной длины;
• существенная экономия энергии, а значит финансовых затрат;
• минимальное обслуживание;
• возможность уложить кабель на любой поверхности, независимо от ее геометрии и материала;
• долгий срок службы благодаря износостойкой оболочке.

Говоря о недостатках такого кабеля, стоит отметить следующие основные моменты:

• большой пусковой ток;
• долгий прогрев;
• средняя длина трассы кабеля составляет примерно 100 м.

Принцип работы саморегулируемого кабеля

Саморегулирующийся греющий кабель автоматически подстраивает выходную мощность для компенсации изменения температуры. Наружная оболочка, оплетка и электроизоляция обеспечивают механическую, химическую и электрическую защиту. При прохождении электрического тока через сердцевину из проводящего полимера между двумя проводниками вырабатывается тепло. Когда температура окружающей среды понижается, количество путей прохождения электрического тока через сердцевину увеличивается и продуцируется больше тепла.

Когда, наоборот, температура повышается, количество проводящих в сердцевине путей снижается, что приводит к вырабатыванию меньшего количества тепла. Выходная мощность при этом снижается практически до нуля. Саморегулируемый греющий кабель регулирует выходную мощность в каждой точке по всей длине, что делает его безопасным и надежным решением для многих задач.

Преимущества использования саморегулируемого кабеля

Говоря о преимуществах саморегулируемого кабеля, первым делом нужно отметить аспект экономии. Экономии электроэнергии, а соответственно и денег. То есть вы платите только за тот объем тепла, который нужен для поддержания работы отапливаемого объекта.

Структура кабеля такова, что есть возможность разрезать его на отрезки нужной длины, не нарушив функционал. Благодаря этому появляется возможность использовать греющий кабель только на сложных участках, где больше вероятность промерзания в зимний период времени. Это опять же означает экономию.

При монтаже системы обогрева с резистивным кабелем используется терморегулятор, который будет регулировать количество тепла, выдаваемого кабелем. Но если выбрать саморегулирующийся кабель, такой элемент уже не понадобится, поскольку его функции берет на себя полупроводниковая матрица. Соответственно, упрощается сам процесс монтажа.

Виды саморегулируемого кабеля

Саморегулируемый провод, в зависимости от сферы использования, подразделяется на:

• Промышленный. Этот саморегулируемый кабель применяют для защиты от промерзания, для обогрева либо поддержания нужной температуры в промышленных трубопроводах, разных емкостях и резервуарах и др. Его используют на предприятиях разных направлений деятельности – металлургия, добыча и переработка сырья и проч. Поскольку на этих объектах всегда высока вероятность взрывов и пожаров, кабель имеет взрывозащищенное исполнение.
• Общестроительный. Такой кабель не взрывозащитный, поэтому, даже несмотря на свою универсальность, не может использоваться в местах с повышенной огне- и взрывоопасностью. Зато прекрасно подходит для обогрева бытовых трубопроводов, крыш, лестниц, площадок и т.п.

По характеристикам нагрева саморегулирующиеся кабели бывают следующих разновидностей:

• Низкотемпературные. Их мощность не превышает 15 Вт/м. После подключения системы обогрева к питанию кабели могут нагреваться до температуры 60 °С. Чаще всего их используют для обогрева водопроводных труб частных домов и дач.
• Среднетемпературные. Мощность данных кабелей достигает значений от 10 до 33 Вт/м. Максимальная температура в системе обогрева поднимается до 120 °С. Такие кабели применяются при монтаже теплого пола, для обогрева кровли, различных емкостей.
• Высокотемпературные. Их мощность может достигать 95 Вт/м, а рабочая температура при максимальной нагрузке составляет 190 °С. Такие кабели, как правило, используют на промышленных предприятиях, а также при обогреве труб большого диаметра или больших по площади помещений.

Впервые столкнувшись с вопросом выбора саморегулирующегося кабеля, лучше обратиться за помощью к опытным специалистам. Монтаж также есть смысл поручить профессионалам, поскольку он имеет множество нюансов, которые нужно соблюсти.

Работа греющего кабеля — принцип работы саморегулирующегося нагревательного кабеля

Саморегулирующийся нагревательный кабель – это простой и в тоже время удобный инструмент для создания разнообразных систем нагрева. Такой кабель можно использовать для обогрева:

• Систем трубопровода
• Емкостей и резервуаров
• Оборудования
• Водосточных труб
• Террариумов и аквариумов (в сочетании с терморегулятором)

Главная особенность саморегулирующегося нагревательного кабеля – возможность самостоятельно менять уровень тепловыделения в зависимости от температуры окружающей среды.

Принцип работы саморегулирующегося кабеля

Устройство такого кабеля отличается простотой. Теплорегуляция достигается за счет свойств полимерной нагревательной матрицы. При уменьшении температуры в любой части матрицы увеличивается её показатель проводимости тока, следовательно, элемент нагревается сильнее.

Это позволяет регулировать температуру без дополнительных терморегуляторов и существенно упрощает конструкцию. Такой принцип работы греющего кабеля позволяет обеспечить:

• Долговечность и надежность
• Возможность использовать его в любых условиях
• Простота подключения (можно просто включить в розетку и заземлить)

Очень часто самонагревающийся кабель можно использовать без термостатов и датчиков тепла, если вам не нужен строгий контроль и возможность быстро менять температуру (например, в террариумах).

Устройство саморегулирующегося нагревательного кабеля

Греющий саморегулирующийся кабель состоит из несколько частей:

• Два параллельных провода, обеспечивающих напряжение по всей длине
• Греющая полимерная матрица
• Несколько слоев изоляции
• Заземление
• Оплетка из металла для экранирования и механической защиты от повреждений

Такая простая конструкция делает кабель устойчивым к повреждениям различного рода и позволяет обеспечить высокий срок службы.

Преимущества саморегулирующегося нагревательного шнура

Помимо простоты и надежности такой кабель имеет целый ряд преимуществ по сравнению с греющими шнурами других принципов действия:

• Однородное нагревание по всей длине греющего элемента
• Устойчивость к скачкам напряжения
• Возможность выполнить перехлест кабеля
• Отсутствие ограничений по длине

Среди недостатков можно выделить сравнительно высокую стоимость погонного метра кабеля. Также такие кабели выпускаются большими мотками и часто без заводских соединительных муфт, сальников, трубок для изоляции и других элементов. Вам нужно будет докупить все эти детали отдельно.

Маркировка кабелей с саморегулирующимся нагревательным элементом

Главный показатель, отображающий мощность работы кабеля, – это количество тепловой энергии в ваттах, которая выделяется с одного погонного метра при температуре в +10 градусов Цельсия . Часто это число отображается в названии кабеля.

Буквы СТ , CF или СR означают, что кабель экранирован, и его можно использовать в бытовых помещениях. Кабель без медного экрана можно устанавливать только на промышленных объектах, где к нему ограничен доступ.

Сфера применения нагревателя с саморегулирующей греющей матрицей

Условно можно выделить три основных сферы применения таких шнуров:

• Для частных хозяйств (обогрев водопровода, канализации, водостока)
• Для коммерческого сектора (обогревание систем пожаротушения, труб, систем водоотводов)
• В промышленных помещениях (для работы в условиях агрессивной среды и повышенной опасности)

Их может отличать заявленный срок службы, материал матрицы и степень защиты изолирующего материала. Дороже всего обходятся кабели, предназначенные для работы на производстве.

Как работает нагревательный кабель? – HEATIT

Греющий кабель, также известный как нагревательный кабель или нагревательная лента, используется в различных областях, таких как кровля и водосточные желоба, защита от замерзания, снеготаяние, поддержание температурных процессов и т. д. Нагревательный кабель используется для того, чтобы трубы были покрыты теплоизоляцией. Нагревательный кабель предназначен для защиты труб от промерзания за счет поддержания постоянной температуры потока.
Существует два типа кабелей, хотя они служат одной и той же цели: нагревательный кабель постоянной мощности и саморегулирующийся нагревательный кабель.
Греющий кабель постоянной мощности
Греющий кабель постоянной мощности имеет одинаковую выходную мощность по всей длине независимо от температуры трубы. Для этого типа отопления требуется термостат или контроллер, поскольку он не может сам регулировать тепловую мощность.
Нагревательные кабели имеют параллельные жилы, намотанные и соединенные с интервалами, что позволяет иметь постоянную мощность по всей длине. При подаче напряжения на нагревательный кабель поступает такая же мощность. Эта конструкция сделана так, что при выходе из строя участка кабеля нагрев продолжается без изменений.
Домовладельцы предпочитают этот тип, так как условия окружающей среды не влияют на их тепловую мощность. Нагревательный кабель постоянной мощности лучше всего использовать для таяния снега, так как он может непрерывно его таять. Теплый пол также используется с этим типом нагревательного кабеля, так как вы можете контролировать температуру. Для крупномасштабных или коммерческих проектов этот тип нагревательного кабеля может применяться для защиты от замерзания из-за скорости потока тяжелого материала. Греющий кабель постоянной мощности
широко используется для предотвращения образования конденсата.
Преимущество
1. Простота установки, так как не требуется технический персонал.
2. Регулируется до требуемой тепловой мощности
3. Обеспечивает постоянную тепловую мощность
4. В качестве изоляционного материала используется силиконовый каучук
Недостаток
1. Требуются трубные термостаты
2. Нельзя укладывать внахлест
Саморегулирующийся нагревательный кабель
Саморегулирующийся нагревательный кабель, также известный как саморегулирующийся нагревательный кабель, состоит из двух параллельных шинных проводов, вставленных в нагревательный проводящий сердечник. Они полезны для защиты трубы от повреждения морозом при одновременном снижении эксплуатационных расходов.
Греющий кабель увеличивает свою мощность при более низких температурах. При более высоких температурах нагревательный кабель снижает выходную мощность, экономя энергию. Генерируется электрический ток, проходящий через жилу между кабелями; по мере того как температура падает, проходящий электрический ток увеличивается и выделяется больше тепла. Кроме того, при повышении температуры поток уменьшается, и выделяется меньше тепла.
Хоть и саморегулирующийся, но не отключается полностью; рекомендуется контроллер.
Этот тип кабеля подходит для морозильных и низкотемпературных применений, не требующих жесткого контроля.
Преимущество
1. Саморегулирующийся с адаптируемой мощностью
2. Высокая химическая стойкость
3. Низкая стоимость
4. Обеспечивает высокую выходную мощность
5. Устойчив к перекрытию
объект
Недостатки
1. Трудно контролировать температуру
2. Низкая расчетная температура
3. Не подходит для управления технологическим процессом
Как нагревательный кабель постоянной мощности, так и саморегулирующийся нагревательный кабель служат одной и той же цели. Основное отличие заключается в типе приложения, которое подходит каждому типу. нагревательный кабель постоянной мощности лучше всего подходит для таяния снега из-за способности непрерывного таяния снега. В то же время трассировка труб и замораживание желобов лучше всего подходят для саморегулирующегося нагревательного кабеля, поскольку он нагревает температуру при низкой температуре.

Электрообогрев – инструментальные средства

Электрообогрев, или, как его часто называют, электрообогрев, относится к процессу поддержания или повышения температуры измерительных импульсных линий, труб и даже сосудов с помощью специально разработанных кабелей.

Говоря простым языком, применение компенсирующего источника тепла.

Электрообогрев

Изображение предоставлено TSI Services

Электрообогрев широко используется. При выборе нагревательных элементов следует соблюдать осторожность, чтобы убедиться, что они не являются потенциальными источниками воспламенения. Доступны несколько типов кабеля (например, с минеральной изоляцией и саморегулирующийся).

Фитинги, реле и термостаты должны соответствовать классу зоны. Руководство по выполнению этих требований приведено в статье 500 NFPA 70. Также необходимо соблюдать местные нормы.

Электрообогрев обычно рассматривается в следующих случаях:

• Когда существует риск замерзания труб. В холодную погоду это особенно распространено в тупиковых участках или когда поток жидкости, подверженной замерзанию, в трубопроводе мал или отсутствует. Трубы и импульсные линии, которые замерзают, могут разорваться, поэтому это можно предотвратить.
• Для поддержания температуры жидкостной системы. Электрообогрев часто используется в системах горячего водоснабжения.
• Для поддержания температуры процесса для бесперебойной и эффективной работы технологических установок и оборудования. Например, тяжелые или парафинистые масла лучше текут при более высоких температурах, поэтому на этих линиях часто используется электронагрев.

При проектировании и установке электрического обогрева необходимо учитывать несколько соображений, чтобы обеспечить правильную работу системы обогрева во время запуска и дальнейшей эксплуатации установки. Датчик термостата должен быть правильно расположен и настроен на правильную температуру. Термостат должен быть установлен таким образом, чтобы его настройку можно было проверить на установленном термостате. Требуется средство индикации того, что кабель функционирует должным образом.

Каждая труба, резервуар и импульсная линия подвержены потерям тепла, когда их температура превышает температуру окружающей среды. Скорость потери тепла можно замедлить с помощью теплоизоляции, но это не устраняет ее. Электрообогрев заменяет часть или все тепло, теряемое с поверхности. Количество заменяемого тепла зависит от того, что должно быть достигнуто, то есть предотвращения замерзания или поддержания температуры.

Управление подачей тепла может осуществляться с помощью простого двухпозиционного термостата, напр. термостат включает электрообогрев, когда температура падает ниже заданного значения, и отключает питание, когда температура на пару градусов превышает заданное значение, или все более распространенное управление осуществляется с помощью микропроцессорных систем управления и контроля – автономных или встроенных в систему. система управления заводом.

Доступны три типа кабелей электрообогрева:

1. кабели постоянной мощности, 9Кабели постоянной мощности 0067
2. и саморегулирующиеся кабели
3. .

Каждый тип греющего кабеля работает по-своему, и выбор кабеля зависит от предполагаемого применения.

Обогрев кабеля постоянной мощности

Обогрев кабеля постоянной мощности, иногда называемый кабелем последовательного сопротивления, состоит из провода с высоким сопротивлением, который обычно изолирован и заключен в защитную оболочку. При питании от рабочего напряжения тепловая энергия вырабатывается за счет сопротивления провода.

Преимущества нагревательных кабелей постоянной мощности включают:

Преимущество нагревательных кабелей постоянной мощности заключается в том, что они, как правило, недороги и способны выдерживать очень высокие температуры (особенно кабели с минеральной изоляцией) для длинных линий.

Кабели с минеральной изоляцией также подходят для поддержания более низких температур в линиях, которые могут сильно нагреваться, например, в высокотемпературных паропроводах.

Недостатки греющих кабелей постоянной мощности включают:

Они поставляются определенной длины и не могут быть укорочены в полевых условиях,

Обрыв или отказ в любом месте по длине кабеля постоянного питания приведет к выходу из строя всего кабеля,

Во время установки необходимо соблюдать осторожность, чтобы кабель не пересекается сам с собой, так как это может привести к перегреву кабеля и возможному его перегоранию.

Трассировка кабеля постоянной мощности

Кабель постоянной мощности состоит из нескольких зон постоянной мощности, образованных путем намотки тонкого нагревательного элемента вокруг двух изолированных параллельных шинных проводов.

В изоляции на противоположных сторонах проводников делается надрез, затем создается небольшой нагревательный контур путем приплавления нагревательного элемента к оголенному проводнику, и это повторяется по всему кабелю, образуя зоны питания. Затем имеется внутренняя оболочка, которая отделяет провода шины от заземляющей оплетки.

Преимущества греющих кабелей постоянной мощности:

Основным преимуществом греющих кабелей постоянной мощности является то, что этот кабель может быть обрезан на нужную длину в полевых условиях благодаря параллельной схеме. Еще одним преимуществом является то, что нагревательные ленты постоянной мощности можно соединять с помощью соединительного комплекта или соединительной коробки для обогрева.

Недостатки греющих кабелей постоянной мощности включают:

Как и кабели постоянной мощности, кабели постоянной мощности не следует пересекать друг с другом, так как это может привести к их перегреву и возможному перегоранию.

Кабель постоянной мощности всегда оснащается термостатом для контроля выходной мощности кабеля, что делает его очень надежным источником тепла.

Саморегулирующийся кабель Tracing

Саморегулирующийся нагревательный кабель чаще всего называют лентой, а не кабелем, т.е. саморегулирующейся лентой или даже саморегулирующейся лентой. Саморегулирующаяся лента регулирует тепловую мощность в зависимости от потерь тепла из трубопровода, изменяя его проводимость. Когда температура трубы падает, электропроводность полупроводящего полимерного сердечника увеличивается, что приводит к увеличению производительности ленты. По мере повышения температуры трубы проводимость уменьшается, а производительность уменьшается.

В саморегулирующейся ленте используются два параллельных провода шины, которые передают электричество, но не выделяют значительного тепла. Они заключены в полупроводящий полимер. Этот полимер насыщен углеродом; поскольку полимерный элемент нагревается, он пропускает меньше тока. Кабели изготавливаются, а затем облучаются, и, варьируя как содержание углерода, так и дозировку, можно производить разные ленты с разными выходными характеристиками.

Преимущества саморегулирующейся нагревательной ленты:

Его можно обрезать в полевых условиях.

Он более энергоэффективен, так как может снижать свою мощность при более высоких температурах.