Саморегульований нагрівальний кабель

Як зробити будівельний проєкт морозостійким та захистити прилади й обладнання від екстремальних умов? Допоможуть саморегульовані нагрівальні кабелі. Що це за "пристрій" та як діє, з'ясовуємо нижче.

Нагрівальний кабель, що саморегулюється, - це кабель, який автоматично змінює тепловіддачу й енергію споживання в залежності від температури об'єкта, що обігрівається. Іншими словами, він має виняткову властивість реагувати на зміну температури. Нагрівається він лише тоді, коли це потрібно. При цьому не використовуються датчики температури та електронні регулятори. Як же створюється ця незвичайна властивість?

Принцип роботи саморегульованого нагрівального кабелю

Основна складова цих кабелів - самокерована провідна матриця - безперервний нагрівальний елемент з полімеру на вуглецевій основі, який може змінювати свої провідні властивості в залежності від температури. Наприклад, при зменшенні температури на конкретній ділянці збільшується струм, що протікає через матрицю, а це призводить до збільшення виділеної теплової енергії. При зростанні температури все відбувається навпаки.

Два паралельні провідники, які складаються з великої кількості скручених мідних жил забезпечують постійну напругу по всій довжині кабелю. Для ізоляції використана термопластична оболонка, яка також захищає кабель від вологи та стирання. Металеве обплетення потрібне для екранування, заземлення та додаткового захисту матриці та провідників від механічних впливів.

Що ж відбувається при включенні «холодного» саморегульованого кабелю? Коли на кабель подається напруга, матриця нагрівається. Це призводить до збільшення опору, а струм при цьому зменшується. Отже, при певній температурі настає баланс між споживаною потужністю та температурою кабелю. Кабель виділяє більшу потужність при зменшенні температури середовища навколо кабелю, і навпаки. Ефект саморегулювання полягає в тому, що той самий кабель на різних ділянках може мати різну температуру.

Переваги

• Надійність, універсальність та простота монтажу

Якщо використовувати кабель, що саморегулюється, для обігріву труб, водостоків, то не потрібно забезпечувати однорідність середовища по всій довжині. Ці фактори призводять до локальних перегрівів резистивного кабелю і можуть бути причиною виходу з ладу системи обігріву. А нагрівальний кабель автоматично зменшить температуру на тій ділянці, де тепловідведення менше, при цьому в інших місцях температура залишиться незмінною. Також при підвищенні протягом тривалого часу напруги нагрівальні кабелі не згорять, на відміну від резистивних. При зусиллі на розрив такі кабелі мають більші характеристики міцності.

Дуже актуальним при обігріві трубної запірно-регулювальної апаратури є те, що можна здійснювати перехльостування такого кабелю.

Також саморегульовані кабелі можуть нарізатися шматками потрібної довжини, тоді як довжина резистивних кабелів дискретна і визначена лінійкою кабелів фіксованої довжини, які не можна вкорочувати. Одначе максимальна довжина кабелів, що саморегулюються, обмежена і становить 100-150 м.
 

• Економічність

При зниженні температури середовища кабель змінює свій тепловий вихід, що дозволяє повністю відмовитися від застосування датчиків температури й термостатів. Можна просто увімкнути кабель безпосередньо в електричну мережу. Ця властивість розширює сферу застосування нагрівального кабелю, оскільки не скрізь можливе встановлення датчиків температури.

І хоча цей тип кабелів дорожче, їх застосування часто економічно виправдане. Наприклад, споживана ним потужність для системи анти-зледеніння вдвічі менша, ніж у резистивних.

Класифікація саморегульованого нагрівального кабелю

• Кабелі без екранування

Оскільки ці кабелі мають меншу кількість захисних оболонок, вони значно дешевші. Різняться лише за потужністю, що виділяється. Водночас такий кабель менш стійкий до зовнішніх впливів і має нижчий захист від ураження електричним струмом ніж кабель з екраном.

Також цей тип кабелю не можна укладати на покрівлю або відкриті ділянки, оскільки його зовнішня оболонка не призначена для інтенсивного впливу ультрафіолетового випромінювання і не призначена для використання в агресивних середовищах (наприклад, каналізації).

Враховуючи вищевикладене, нагрівальні кабелі без екранування варто використовувати тільки там, де кабель буде захищений від механічних впливів. Тобто по ньому не ходитимуть, не стукатимуть, а також по ньому не сповзатиме сніг/лід. А ще там, де кабель буде захищений від потрапляння прямих сонячних променів. Наприклад, для обігріву труби в підвалі, дренажний жолоб, підігріти зовні каналізаційний стік тощо.
 

• Кабелі з екранувальним обплетенням

Це більш універсальні кабелі, серед яких зокрема кабелі загального призначення. Оболонка таких кабелів не призначена для роботи в агресивних середовищах та не захищена від впливу ультрафіолету. Саморегульований кабель загального призначення використовують в основному для обігріву водостоків і труб (водопровідних, каналізаційних, нафто-газопроводів та інших). Кабель загального призначення не рекомендується укладати на покрівлю або в жолоби через невідповідні умови середовища, що призведе до значного зниження його терміну служби.

До групи кабелів з екрануванням відносяться й кабелі призначені для обігріву покрівлі, водостоків, жолобів. Оболонка такого кабелю має добавки, які дозволяють успішно протистояти впливу ультрафіолету та іншим агресивним середовищам. Такі кабелі зазвичай потужніші за кабелі загального призначення, оскільки створені спеціально для роботи в суворих температурних умовах.

Ця властивість саморегульовного кабелю для обігріву покрівлі дозволяє також використовувати його для організації обігріву відкритих майданчиків - сходинок, доріжок тощо.

Компанія eltherm

Світовим лідером у виробництві нагрівальних кабелів є німецька компанія eltherm. Заснована в 1991 році в Бурбаху, Німеччина, eltherm перетворилася на глобального постачальника інженерних рішень із власними виробничими потужностями та єдиним постачальником продуктів і систем електричного обігріву, «вироблених у Німеччині». Нині це міжнародна інжинірингова компанія з власними виробничими потужностями, яка обслуговує міжнародні ринки та проєкти на 5 континентах, а штат компанії складає 270 осіб.

Компанія отримала всесвітнє визнання як надійний партнер з проєктування, монтажу та введення в експлуатацію систем електричного обігріву для складних промислових установок і об’єктів. eltherm є частиною публічної компанії INDUS Holding AG.

Нижче пропонуємо короткий огляд деяких нагрівальних кабелів з асортименту eltherm.

Серія кабелів ELSR-N

Універсальний нагрівальний кабель, що використовується в промисловості для захисту від замерзання та підтримки температур на низькому рівні. Він також має допуск до застосування у небезпечних зонах. Цей нагрівальний кабель у модифікації BOT стійкий до впливу агресивних хімікатів, масел та рідкого палива та завдяки такій високій хімічній стійкості має тривалий термін експлуатації.

Максимальна температура навколишнього середовища під напругою: 65°C
Максимальна температура навколишнього середовища без напруги: 80°C
Номінальна напруга: 230 В
Мінімальна температура під час монтажу: -60°C

Основні технічні переваги: чотири номінальні рівні вихідної потужності, стійкість проти ультрафіолетових променів, вологонепроникність, коробка для монтажу на трубах.

Може застосовуватися для захисту від замерзання та підтримки температури, у трубопроводах, бункерах, контейнерах та резервуарах. Для хімічної та нафтохімічної промисловості, систем водопостачання та водоочищення, морських та прибережних установок, харчової промисловості.

Серія кабелів ELSR-LS

Універсальний нагрівальний кабель, що є «спрощеною» моделлю для температур до +80°C. Цей нагрівальний кабель може застосовуватися в небезпечних зонах і має відповідний допуск. Завдяки тому, що кабелі виробництва eltherm можна обрізати з рулону до потрібної довжини, забезпечується їх висока адаптивність відповідно до потреб замовників. Довговічність кабелів гарантує їхнє ефективне використання в багатьох галузях промисловості.

Технічні переваги: три номінальні рівні вихідної потужності, вологонепроникність, УФ-стійкість, компактні розміри.

Максимальна температура навколишнього середовища під напругою: 65°C
Максимальна температура навколишнього середовища без напруги: 80°C
Номінальна напруга: 230 В
Мінімальна температура під час монтажу: - 60°C

Призначений для захисту від замерзання та підтримки температури у трубопроводах. Для хімічної та нафтохімічної промисловості, систем водопостачання та водоочищення, морських та прибережних установок, харчової промисловості.

Серія кабелів ELSR-M

Кабель високо універсального застосування, особливо там, де потрібна компактність монтажу. Зокрема, придатний для коротких нагрівальних контурів. Цей нагрівальний кабель може використовуватися для захисту від замерзання та підтримання температури до +65 °C.

Застосовується у трубопроводах, клапанах та насосах в хімічній, нафтохімічній та харчовій промисловості.

Серія кабелів ELSR-R

Використовується там, де його круглий переріз спрощує монтаж, наприклад, в ущільненнях та дверних профілях. Його типовим застосуванням є двері та шлюзи в холодильному устаткуванні, а також водоводи систем охолодження у виробництві пива та прохолодних напоїв.

Серія кабелів ELSR-W

Використовується для підтримки температури на трубопроводах гарячої води та лініях подачі жиру у їдальнях та комерційних кухнях. Він також застосовується для запобігання утворенню бактерій і легіонел у водопровідних системах.

Серія кабелів ELSR-Ramp

Призначений для захисту від замерзання, особливо для бетонних пандусів та зовнішніх поверхонь, як от в'їзди та виїзди на критих стоянках, вертолітні майданчики, сходові прольоти та пішохідні доріжки.

Його технічні особливості: висока міцність, придатність для експлуатації в екстремальних умовах, адаптивний монтаж, водонепроникність у радіальному та поздовжньому напрямку, зміцнена захисним обплетенням зовнішня оболонка.

Максимальна температура навколишнього середовища під напругою: 80°C
Максимальна температура навколишнього середовища без напруги: 100°C
Номінальна напруга: 230 В
Мінімальна температура під час монтажу: - 20°C

Серія кабелів ELSR-FHP

Під фундаментами холодильних складів може мати місце замерзання ґрунту та його спучування. Це може призвести до деформації ґрунтової основи складу та викликати значні пошкодження у конструкції фундаменту. Найбільш ефективним методом запобігання подібним явищам є електрообігрів. Даний нагрівальний кабель особливої конструкції запобігає обмерзанню фундаменту та утворенню інею, підтримуючи температуру вищу за температуру замерзання. Зовнішня оболонка із фторполімеру забезпечує стійкість, високу хімічну сумісність та простоту монтажу.

Серія кабелів ELSR-H, ELSR-SH, ELSR-SHH

Ці високотемпературні нагрівальні кабелі призначені для підтримки температури в промислових процесах та застосування в небезпечних зонах. Завдяки високій хімічній стійкості нагрівальних кабелів їх можна встановлювати в умовах, де вони схильні до агресивного впливу.

Мають сім для ELSR-H й пять для ELSR-SH та ELSR-SHH номінальних рівнів вихідної потужності, водонепроникні, стійкі до хімікатів. Можуть застосовуватися у небезпечних зонах, зокрема в електростанціях.

Максимальна температура навколишнього середовища під напругою: 120 °C (ELSR-H), 165 °C (ELSR-SH), 250 °C (ELSR-SSH).
Максимальна температура навколишнього середовища без напруги: 210 °C (ELSR-H, максимальна 1000 h) та 250 °C (ELSR-SH, ELSR-SSH).
Номінальна напруга: 230 В
Мінімальна температура під час монтажу: - 60 °C (ELSR-H, ELSR-SH) та - 40 °C для ELSR-SSH.

Серія кабелів ELSR-M-AF/BF

Призначені для захисту від замерзання в трубах та трубопроводах, що піддаються сезонним атмосферним впливам. Типовими застосуваннями є системи водопостачання та сантехнічне обладнання у житлових районах, на заходах просто неба, зимових ринках та ін. Для оптимізації нагрівального кабелю для використання у тимчасовому питному водопостачанні з гнучкими шлангами для питної води використовується ELSR-M-15-2-AF. Відрізняється від типу ELSR-M-AF збільшенням потужності до 15 Вт.

Кабелі мають допуск на експлуатацію, можуть використовуватись у рідинах, зокрема придатні для питної води. Відрізняються компактними розмірами.

MARDAL CABLES має можливість постачати під замовлення наступні види нагрівальних кабелів eltherm для захисту від замерзання чи підтримання температури в низькотемпературних промислових застосуваннях - ELSR-N-BO 80°C, ELSR-H-BOT 210°C. А також FABER Heat Regular - FHR 85°C (для захисту від замерзання або підтримання температури до 85ºC) та FABER Heat Snowmelt - FHSM 40°C (для захисту від утворення снігу та льоду на дорогах, пандусах, тротуарах та сходах, ґратах). Терміни постачання цього типу продукції при наявності на складі наших постачальників – від 2-х тижнів.