Нагревательные кабели: типы и монтаж

Системы водопровода в частном доме обычно предусматривают организацию разветвленной инфраструктуры с применением труб. В зависимости от характеристик коммуникации элементы трубопровода могут залегать под землей или же проходить над ее поверхностью. Но в обоих случаях есть риск промерзания воды, что нередко вызывает остановку в работе системы. Особенно часто это встречается в регионах с морозными зимами. Решением таких проблем становится саморегулирующийся нагревательный кабель, которым обматывается или снабжается изнутри водопровод. Провод обеспечивает оптимальный подогрев трубы, что позволяет эксплуатировать инженерную сеть при любых условиях. Разнообразие типоразмеров также дает возможность прокладки кабеля в самых сложных условиях.

Как устроен нагревательный кабель?

Чтобы эффективно справляться с задачей обогрева водопровода, провод должен иметь особые свойства и характеристики. Производители его выпускают в виде электронагревателя ленточного типа. В кабеле предусмотрены параллельно идущие провода, разделенные матрицей на полимерной основе с тепловыделяющей функцией. Кроме того, что матрица изготавливается из особых синтетических веществ, она составляет центральную часть провода. Поскольку нагревательный кабель для водопровода обеспечивает непрерывность терморегуляционной функции по всей длине, образование холодных участков исключается. При этом нагревательный провод неспроста назван саморегулирующимся. Дело в том, что материал без стороннего регулирования может изменять показатели собственной температуры, подстраиваясь под условия окружающей среды. Более того, на разных отрезках температура может различаться в зависимости от внешнего влияния на кабель на конкретном участке.

Классификация нагревательных кабелей

Классификация кабелей для обогрева водопроводных труб основана на принципе тепловыделения. На сегодняшний день существуют два типа таких проводов – это упомянутые полимерные кабели и резистивные. Устройство первых отличается тем, что в изделии отсутствует изолирующее покрытие. Наличие полимерной основы и обуславливает способность таких моделей управлять тепловыделением в зависимости от состояния внешней среды. К преимуществам, которыми обладает такой нагревательный кабель для труб, относится и полное исключение риска перегрева. Минимальная длина саморегулирующегося кабеля для нарезки составляет 20 см, а максимальная ограничена лишь комплектами поставки производителей – как правило, до 20 м. Резистивные модели, в свою очередь, также делятся на два типа: зональные и линейные.

Линейные кабели

Нагревательные провода линейного типа предусматривают схему выделения тепла, основанную на эффекте Джоуля-Ленца. Особенностью такого кабеля является полное сокращение прилагаемого напряжения на провод. Вместе с этим исключается и возможность перегрева его элементов. Линейные нагревательные кабели могут достигать по длине сотен метров. Но это максимум, предусмотренный для особых нужд, а в стандартных комплектах изготовители предлагают провода длиной в несколько десятков метров. При этом самих жил может быть несколько – они идут параллельно и могут быть представлены в спиральной или линейной форме.

Недостатком такого кабеля является ограничение в резке. Если нужно оставить кусок определенной длины, то придется ориентироваться на параметры секций и в соответствии с ними выполнять монтаж. В процессе нагрева мощность такого провода немного снижается, при этом степень коррекции показателя определяется сопротивлением материала, из которого изготовлена жила. Например, существуют нагревательные кабели с жилами из специальных сплавов, обладающих высоким сопротивлением. Но в большинстве случаев используются медные жилы, что предполагает уже заметные изменения мощности под действием нагрева.

Зональные кабели

По принципу действия зональные обогревательные провода схожи с линейными аналогами. Однако их устройство имеет выраженные отличия. В них предусмотрены две параллельно идущие изолированные жилы, а изоляционное покрытие обеспечивается специальными окнами, которые располагаются с отступом друг от друга в 1 метр. Снаружи зональные нагревательные кабели имеют тонкую спираль с высоким сопротивлением. Она выполняется в виде проволоки и замыкается в окнах изоляции. Такая конструкция формирует собой резисторы с полным падением прилагаемого напряжения. Как и саморегулирующиеся провода, зональные модели могут резаться на любом участке. Длина их секции составляет от 150 до 200 см. Поскольку в изготовлении зонального кабеля используется сплав высокого сопротивления, температура практически не оказывает влияния на мощность проводов.

Критерии выбора кабеля

При выборе кабеля для обогрева водопровода следует в первую очередь рассчитывать оптимальные показатели мощности. На это значение влияют следующие характеристики труб:

• диаметр;
• материал;
• толщина теплоизоляционного покрытия;
• тепловые потери (кабель должен их перекрывать).

Также следует учитывать, что не все нагревательные кабели могут укладываться на уровне промерзания грунта. Для этого требуется применение специальной защитной системы, которая обычно продается в комплекте с проводом. Кроме того, немалую роль играет теплоизоляция кабеля – в частности, ее эффективность определяет, насколько стабильной будет функция обогрева.

Монтажа кабеля внутри труб

Этот метод укладки кабеля является единственно возможным, если трубы уже проложены или если предполагается эксплуатация водопровода в условиях сильного мороза. Внутреннее утепление эффективнее наружного. Если планируется использовать нагревательный кабель внутри труб, обеспечивающих снабжение питьевой водой, то его оболочка должна быть изготовлена из фторсодержащих полимеров, соответствующих требованиям пищевой безопасности. Для внедрения провода в трубу потребуется сальник. Если предполагается установка кабеля по направлению вниз, то крепление не требуется, а если вверх – его необходимо фиксировать, чтобы он не сползал. В местах с наличием запорных клапанов проведение кабеля запрещено, а резьбу на фитингах в ходе монтажа рекомендуется закрывать специальной лентой.

Способы наружного крепления кабеля

Кабель должен укладываться вдоль трубы по прямой линии. В случае с саморегулирующимся элементом фиксацию лучше обеспечивать с помощью алюминиевого скотча. Прокладка электрического кабеля может выполняться по волнообразной линии. Саморегулирующийся нагревательный кабель, монтаж которого осуществляется на открытую трубу, можно укладывать вокруг нее, то есть по спирали. Шаг обмотки определяется диаметром самой трубы и характеристиками обогревательного провода. Важно учитывать, что с точки зрения механической защиты это наименее надежный способ крепления, но в отношении эффективности своей функции он самый лучший. На коленах, вентилях и различных фланцах следует использовать отдельные отрезки, выбирая конфигурацию крепления в зависимости от конструкции элемента. Главное, чтобы в дальнейшем обеспечивалась цельность единой системы защиты от промерзания, иначе отрезки нагревательных элементов так и останутся бездействующими.

Монтаж кабеля поверх трубы

Главная проблема такого способа монтажа заключается в рисках сжатия, перетирания и растяжения оболочки провода. Фиксация обеспечивается при помощи клейкой алюминиевой или пластиковой ленты. В первую очередь производится наметка расположения кабеля по одному из вышеперечисленных способов, после чего с шагом в 30 см выполняется фиксация алюминиевым скотчем. Далее выполняется сплошной монтаж саморегулирующегося нагревательного кабеля с применением скотча по продольной линии. На этом этапе важно обеспечивать прочность крепления и сохранение целостности изоляционной оболочки. Если же укладка выполняется на пластиковую трубу, то ее поверхность предварительно следует оклеить алюминиевой фольгой. Это не столько мера обеспечения защиты, сколько операция, которая обеспечит в дальнейшем распределение тепла по всей площади трубопровода.

Рекомендации производителей по монтажу

Технологические принципы установки нагревательных кабелей в целом однотипны и тщательно расписаны в инструкциях, но есть нюансы, которые они не предусматривают, в то время как изготовители рекомендуют их соблюдать. Так, установку кабелей желательно выполнять при температуре не ниже - 15 °С. Изгибов при монтаже рекомендуется избегать, но если без этого не обойтись, то по длине такой уклон должен составлять не больше 6 диаметров кабеля в сумме. В целях безопасности систему обогрева желательно обеспечить средством аварийного отключения. Когда укладка нагревательного кабеля будет завершена, необходимо проверить сопротивление в проводе и целостность изоляционного покрытия. В первое время эксплуатации зимой лучше не возлагать на трубу большие нагрузки в виде включения горячей воды.

Заключение

Проблемы с выходом из строя или нарушением эксплуатационных параметров коммуникационных систем обычно встречаются в частных загородных домах. Есть немало народных способов защиты трубопроводов от мороза и резких температурных перепадов, но саморегулирующийся нагревательный кабель выигрывает на их фоне за счет практичности и надежности. Он легко монтируется и не требует особого содержания. Если установка выполнена правильно, то риск повреждения изоляции или нарушения в функции тепловыделения будет минимальным.

Кроме водопроводов такие изделия можно применять в качестве защитного средства для подогрева кровельных покрытий, элементов канализации и водостоков. Каждая из этих систем предполагает свои особенности эксплуатации и взаимодействия с окружающей средой, поэтому и требования к нагревательному кабелю будут индивидуальные.