Помогнете на развитието на сайта, споделяйки статията с приятели!
Ако е необходимо, за да се справят с особено ниски температури във всички конструктивни елементи на сгради, комуникационни системи, битови удобства, използвани за отопление кабел. Това устройство осигурява допълнително отопление по цялата дължина или зона на маршрута. Важно е да се има предвид принципът на работа на нагревателния елемент и в какви ситуации е препоръчително да се използва.
Цел и принцип на действие
Целта на отоплителните кабели ви позволява да покриете различни области на промишлена дейност и да решавате различни домакински задачи. Най-често отоплителният кабел се използва за:
- Отопление на помещения или структури с малък кубичен капацитет, включително декоративни помещения, терариуми, мини и кладенци;
- Отопление на целия или само на част от тръбопровода, водоснабдяването, канализацията и други обекти, разположени на открито или в неотоплено помещение;
- Загряване на замразени предмети при извършване на всякакви технологични операции върху тях;
- Защита срещу замръзване на водата или за предотвратяване натрупването на влага;
- Да се предотврати образуването на лед или отлагането на сняг;
- Поддържайте температурата на даден обект в определените граници.
Принципът на работа на нагревателния кабел е описан в закона Joule-Lenz, който гласи, че когато електрически ток преминава през някакъв резистивен елемент, топлинната енергия ще се освободи от нея. Този процес се дължи на наличието на електрическо съпротивление в проводящ материал, което се дължи на взаимодействието на заредените частици. Тези частици създават пречка за насоченото движение на ток и когато се сблъскат, се генерира топлина.
Въз основа на гореизложеното може да се каже, че топлинната мощност е пряко пропорционална на съпротивлението на нагревателния кабел и може да се изрази по формулата:
Q = I 2 * R * t
когато:
- Q - количеството отделена топлина;
- I е количеството ток, протичащ през нагревателния кабел;
- R е омичното съпротивление на елемента;
- t - време за свързване на кабела към електрическата мрежа.
На практика съпротивлението на даден нагревателен кабел ще зависи от материала на токопроводимите проводници, тяхната дължина и начина на свързване. Всички тези параметри се определят от конструктивните особености на различните видове нагревателни кабелни продукти.
видове
Използваните за отопление тоководещи елементи се разделят на резистивни (линейни и зонови), саморегулиращи се и индуктивни. Всички видове нагревателни кабели се различават по принцип на работа и дизайн. Нека разгледаме по-подробно характеристиките на всяка от тях.
Резистивен линеен.
Линейният нагревателен кабел е структура от обикновен проводник, чиито краища са свързани към източник на енергия. По този начин линейният модел може да бъде представен по принцип под формата на последователно свързано съпротивително съпротивление, характеризиращо се с постоянна топлинна мощност. По броя на вените, тя се разделя на едножилен и двужилен нагревателен кабел.
Единична линейна.
Вижте чертежа, едножилните класове се състоят от топлопроводник с висока специфична устойчивост, като правило, стомана или неговите сплави. Той включва също един или повече слоеве от топлоустойчива изолация, която не се деформира при нагряване. Този тип нагревателен проводник може да бъде снабден с екран за премахване на смущенията, причинени от самия него и от устройството за защита от заземяване.
Основното му предимство е простотата и непретенциозността при експлоатация, може да бъде в контакт с проводими структури и да бъде подложено на припокриване. А недостатъците включват необходимостта да се използва фабричната секция на установената дължина (не можете да отрежете парчето, което ви трябва), необходимостта да свържете краищата на секцията в една точка с “+” и “-” или с нула и фаза.
Двужилен линеен
Структурно двойните ядра имат два терминала, свързани към източника на захранване. Той се състои от същите елементи като в едноядрен с една разлика - той съдържа две паралелни ядра вместо една. Това, което осигурява допълнително предимство - за разлика от едножилния кабел, не трябва да се връща от втория край на участъка към точката на свързване, което осигурява известно удобство при нагряване на тръбопроводи и други дълги конструкции.
Устойчив на зони
Зонните кабели са вид резистивен, с тази разлика, че има по-сложна и функционална структура. В сравнение с линейната конструктивна, тя има следната характеристика:
Както можете да видите на фигурата, зоналният кабел, както и линейният кабел, включват два токопроводими медни проводника, вътрешна изолация за всяка сърцевина, нагревателна тел от материал с висока съпротивление, външна изолация.
Неговата конструкция се характеризира с наличието на прозорци във вътрешната изолация, в които нагревателният проводник е свързан с токопроводим проводник. Самите прозорци са разположени на разстояние 1 - 2 м един от друг. Така, между прозорците, нагревателният елемент е свързан паралелно и получава мрежовото напрежение. Това означава, че всяка от жичните секции представлява 220 V или стойността, която се подава към нагревателния кабел.
Поради такова конструктивно решение не цялата дължина трябва да има постоянно съпротивление, а само жицата, разположена на място от 1–2 m, което се нарича зона (от която този тип кабел носи името). С този дизайн дължината на секцията може да се избере произволно в зависимост от вашите лични желания.
Саморегулиращи се кабели
Саморегулиращият се кабел се различава от предишните версии по своя дизайн и принцип на работа.
Вижте снимката, тук е показан дизайнът на саморегулиращия се кабел, включително:
- Външната обвивка, която предпазва вътрешните елементи от излагане на околната среда.
- Токопроводими проводници, които се захранват с напрежение от външен източник.
- Екраниращата оплетка, която предпазва околните комуникации от електромагнитното излъчване на самия кабел.
- Пласт от вътрешна изолация за електрическото разделяне на тоководещи елементи от метална оплетка за екранирани кабели или от външни конструкции при липса на щит.
- Полупроводникова матрица, която е самият нагревателен елемент.
Тази част от саморегулиращия се кабел е един вид температурен сензор. Колкото по-нагрята е околната среда, толкова по-малко е проводимостта на нагревателните елементи, намалява количеството на протичащия през тях ток, както и количеството генерирана топлина. При това се изразява функцията на саморегулиране на температурното ниво.
Основното предимство на този нагревателен кабел е пълната му автономност - количеството произведена топлинна енергия се регулира независимо от температурата на средата, в която се намира. Поради това различните секции на нагревателния кабел ще имат нелинейна мощност, произвеждаща необходимата температура в дадена ситуация. Друго предимство на този тип нагревателно устройство е неговата произволна дължина. Но недостатъците са фактът, че се продава в стандартни заливи и няма свързващи елементи в конфигурацията.
Индуктивни нагревателни кабели
Принципът на този тип нагревателни кабели е да индуцира ЕМП във феромагнитната среда. Структурно тя се състои от тоководещо ядро, което е навито върху феромагнитна сърцевина, подобна на намотка. Когато ток тече през тоководещо ядро, в ядрото ще се индуцира ЕДС. Нагряването се дължи на електрически загуби от тока в проводника и от загубите в стоманата на принципа на кожния ефект.
Основната разлика от другите видове нагревателни кабели е съотношението на отделената топлинна енергия. Тук загубите на мед са само 20%, докато в феромагнитния материал останалите 80% ще бъдат загубени. В зависимост от марката, коефициентът на загуба може да варира. В резултат на това, линейната мощност на индуктивен кабел може да бъде много по-ниска при поддържане на същата температура на нагряване.
Инсталационни функции
При полагане на нагревателния кабел е важно да се спазват редица правила, а именно:
- Температурата на околната среда на етапа на инсталиране на отоплителната система не трябва да е под + 15ºС.
- Закрепването върху повърхността трябва да се извърши по такъв начин, че да не се повредят конструктивните елементи на отоплителните секции (фабрични скоби, специални самозалепващи ленти, уплътнители, меки облицовки, скоби и др.).
- При формиране на маршрут или мрежа е необходимо да се осигури достатъчна отоплителна площ за даден обект, в зависимост от нейните параметри.
- Когато завивате, уверете се, че радиусът на огъване не надвишава шест от неговия диаметър.
- След завършване на инсталацията, проверете целостта на изолацията и проводниците чрез набиране и измерване на нивото на съпротивление.
Сега разгледайте няколко практически съвета за характеристиките на уплътнението в частни ситуации. Ако нагревателният кабел се използва за отопление на покрива или други обекти, където е инсталиран под пряка слънчева светлина, е по-добре да се използват защитени маркировки. Тъй като плетените модели използват много по-стабилна обвивка от кабелите с общо предназначение.
При нагряване на канализацията е необходимо да се избере място в най-студената точка или от страната с най-ниска температура. В хоризонталните жлебове нагревателният кабел трябва да се монтира в долната част на жлеба, така че топлите маси да се издигат нагоре и да стопят леда отгоре. Във вертикалните тръби на дренажната система от стената на сградата, както е показано на фигурата, тъй като то загрява най-лошото:
Тъй като нагревателният кабел може да бъде поставен във вода, те могат директно да загряват тръби за вода или отоплителни системи. Инсталирайте го в тръбата, както е показано:
Трябва да се отбележи, че е забранено да се монтира отоплителният проводник вътре в канализационните и дренажните тръби, тъй като различни отломки ще се прилепят към него. Заради това ще има задръствания, нарушаващи пропускливостта и водещи до пълно припокриване. Затова полимерните и металните канализационни тръби се нагряват чрез инсталиране на нагревателни елементи отвън. Но Заслужава да се отбележи, че нагревателната тел трябва да бъде изолирана от топлоизолационния слой с помощта на специална алуминиева лента.
Области на приложение
Отоплителният кабел се използва за нагряване на такива конструктивни елементи:
- топъл под - както в битови (бани и кухни), така и в промишлени помещения;
- покриви на сгради, където има опасност от натрупване на ледени висулки или снежни маси по тротоарите или пешеходната зона;
- различни тръбопроводи при водоснабдяване, канализация, отопление и др .;
- контейнери и резервоари за съхранение на течни вещества;
- дренажни и дренажни системи;
- отопление на стъпалата на сгради, тротоари и технологични проходи;
- отоплителни постелки, килими и пътеки;
- Аквариуми и терариуми за домашни любимци.
В индустриалната сфера нагревателният кабел може да има по-специфични приложения, примери за някои от тях, а необходимите параметри за тяхната ефективна работа са показани в таблицата по-долу:
Таблица: област за нагряване на кабела
| сфера на приложение | Т необходимата температура, ° С | Специфична мощност, W / m 2 . | Обща мощност, kW |
| Термични бариери в камерите на промишлени хладилници | 2-5 | 3 - 15 | 0.5-5 |
| Отоплителни сателитни антени | 2-5 | 200-300 | 2-15 |
| Обезмасляването с нагрята баня | 30-50 | 200-400 | 0, 5-3 |
| Отопляема линия за производство на бетон | 40-60 | 300 | 20-50 |
| Преси за отоплителни плочи | 40-150 | 300-1000 | 2-10 |