Kabel za grijanje plinske cijevi: uređaj, odabir prema parametrima, načini montaže

U hladno doba godine javljaju se neugodni prekidi u radu plinovoda. Nastaju ne samo zbog niskih temperatura. Problem se s velikom vjerojatnošću može dobiti ako je instalacija cjevovoda bila nekvalitetna. Tada uobičajena pojava postaje zaleđivanje uz zaustavljanje protoka u cjevovodu.

Za rješavanje problema potrebno je ugraditi kabel za grijanje plinske cijevi, i to po mogućnosti — prije nastupa mraza. U nastavku ćemo objasniti kako pravilno odabrati grijaći kabel i podijeliti nijanse njegove montaže.

Građa grijaćeg kabela

Uređaj kabela za grijanje uključuje do 5 elemenata — prisutnost tog ili onog dijela ovisi o vrsti proizvoda, a postoje samo dvije vrste, ako ne uzmemo u obzir rijetko korištene:

• samoregulirajući;
• rezistivni.

Samoregulirajući kabel ima dvije žile s različitim fazama. Po tim bakrenim vodičima i dolazi elektricitet. Nalaze se unutar vodljive matrice koja grije kabel i djeluje kao mozak sustava.

Svaki detalj ove unutrašnjosti sastoji se u električnom krugu s položajem točno na sredini između vodiča. Žile napajanja grije i regulira upravo matrica.

Osim vlastitog toploizolacijskog sloja, žice se koriste u paru s vanjskom izolacijom. To je potrebno kako bi se kabel zaštitio od utjecaja vanjskog okruženja.

Glavni dio kabela uvijek se provlači kroz toploizolacijski sloj, koji se još naziva termozaštita ili izolacijski pokrov. Toplinsku izolaciju obavija ekranirajuća mreža od ravnih bakrenih ploča. Ova pletenica koristi se radi zaštite od vanjskih elektromagnetskih valova, a također — za dovod uzemljenja. Vanjski omotač na mreži svojevrsni je štit od mehaničkih oštećenja.

Rezistivni kabeli su jedno- i dvožilni. Sukladno tome, razlikuju se po broju vodiča. Uređaj podsjeća na samoregulirajuću varijantu, ali bez matričnog sustava. Umjesto toga izrađuje se još jedan termozaštitni sloj.

Samoregulirajuća grijaća žica

Takav kabel radi poput običnog vodiča elektriciteta. Zagrijavanje dovodi do povećanja otpora i, prema jednostavnom fizičkom zakonu, do smanjenja jakosti struje. Na hladnim mjestima cijevi tempratura vodiča je niža i otpor je manji, a zbog veće jakosti struje na tim točkama grijač radi sve intenzivnije.

Kada se kabel uključi, postupno povećava snagu i u nekom trenutku počinje raditi punom snagom. Ispada da ovaj proces ubrzava zagrijavaje plinske cijevi.

Samoregulirajući kabel ne prekida svoj rad. Ne treba se brinuti, jer zagrijavanje nastavlja samo dok se ne postigne željena temperatura, a zatim kabel funkcionira s manjom snagom. Rad grijača temelji se na zadanoj temperaturi.

Samoregulirajuća varijanta grijaćeg kabela ima promjenjivi otpor koji izravno ovisi o temperaturi, stoga snaga vodiča može sama rasti.

U plinskim cijevima ne smrzava se sam plin, već vlaga, zbog čega on prestaje pritjecati. Potrebno je odabrati takvu tempraturu cijevi da vjerojatnost smrzavanja postane neznatna. Osobitost samoregulirajućih modela je u tome što grijanje neće se isključivati ili uključivati čim plinovod postane topliji ili hladniji od optimalne vrijednosti. Jednostavno će se intenzitet rada jako promijeniti smanjivanjem ili povećavanjem.

S druge strane, troškovi za snagu ne bi trebali udariti po novčaniku, jer kabeli troše otprilike 10 W po 1 metru duljine. Postoje slabi modeli s energetskim troškovima u granicama 5 W i snažni s pokazateljem do 150. Uzimajući u obzir veliki izbor, uvijek se može pronaći prihvatljiva varijanta kako bi si mogli priuštiti da uređaj bude stalno uključen.

Rezistivni model grijaćeg kabela

S jednožilnom varijantom sve je složenije, jer je potrebno napajanje s dva kraja s naknadnim ograničenjima pri projektiranju. Drugi kraj se vraća na mjesto priključka ili se polaže dodatno napajanje na isti, udaljeniji kraj. U tome i jest suština neugodnosti. Jednožilni vodič u ovoju od termoplastike zauzima na tržištu nišu najpovoljnijih grijača.

Po načelu jednožilnog kabela stvorena je modifikacija HT sa 50 vati po 1 metru. Sfera njegove primjene proteže se ne samo na cijevovode. Istovremeno s velikom potrošnjom energije vodič HT rješava pitanje uštede samog materijala.

Rezistivni grijaći kabli proizvode se samo određene duljine, koju se nikako ne može skratiti ili produžiti — takav se vodič ne smije rezati.

Iz naziva proizlazi da se dvožilni grijač sastoji od 2 žile. One ne obavljaju slične funkcije, kao u slučaju matričnih kabela. Grijaća žila radi u paru s vodljivom, kojoj je dodijeljena pomoćna uloga. S jedne strane kabel se napaja električnom energijom, a s druge strane montira se hermetička spojnica.

Projektiranje i instalacija kabela neće izazvati poteškoće, ali spojnica često postaje problem. Praksa je pokazala povezanost kvarova s ovim dijelom u više od polovice slučajeva. Za postupnu zamjenu problematičnih proizvoda, proizvođači su počeli nuditi bezspojničke inačice.

Ravni jednožilni kabel modifikacije HT omogućuje smanjenje utroška materijala za 1 m² površine plinskog cjevovoda koja treba grijanje

Otpornički grijaći kabeli imaju sljedeće prednosti:

• stabilnost karakteristika tijekom radnog vijeka;
• visoka toplinska snaga;
• niske cijene.

Ali u pogledu pouzdanosti donekle zaostaju za samoregulirajućim modelima, jer u slučaju kvara treba zamijeniti cijelu sekciju s problematičnim mjestom, a također se često javlja lokalno pregrijavanje. Nepogodnost je i u tome što će za odabir sekcija optimalne duljine trebati potrošiti vrijeme.

Odabir idealne varijante prema parametrima

Za sve vanjske modele korist se određuje snagom i ravnomjernošću raspodjele topline. U teoriji obje vrste kabela podjednako su prikladne, jer se slabosti otporničkog mogu kompenzirati načinom ugradnje.

Ovisno o minimalnim temperaturama u regiji, odabire se kabel dovoljno otporan na ekstremne temperature okoline. Može se dogoditi da je vrijednost pri kojoj dolazi do smrzavanja preniska i za sam grijač.

Postoje i jasnije situacije. Samo samoregulirajućim kabelom oblažu se cjevovodi koji su pod zemljom, jer je to isplativije i praktičnije. Tanke plinske cijevi ne treba štititi otporničkim kabelom — ponekad se dogodi da se instalacija rastali, a na mjestu kontakta nastane rupa.

Zahvaljujući ovom dijagramu postaje jasno koliko veliku prednost imaju samoregulirajući kabeli: navedeni su parametri duljine kabelske linije i temperature objekta grijanja

Bilo bi dobro ako pri ruci imate tablicu toplinskih gubitaka. U njoj gubitak topline određuje razlika temperature cijevi i okoline u kombinaciji s omjerom promjera cijevi i debljine toplinsko-izolacijskog sloja.

Informacija je dostupna u prikladnom formatu — u vatima po 1 dužnom metru.

Za jasni primjer energetske učinkovitosti potrebno je pogledati tablicu gubitka topline cjevovoda – ona će pomoći u određivanju potrebne snage kabela za planiranu debljinu izolacije na cijevi.

Pravila i preporuke za ugradnju

Problemi s eksploatacijom neće se pojaviti ako se poštuju opće norme. Sukladno pravilima za ugradnju električnih uređaja (PUE), sustav zaštite od smrzavanja obvezno se oprema uređajem za zaštitno isključivanje (RCD). Pričvršćivanje na neelektroprovodne površine i sklopove izvodi se samo sa zaštitnim opletenjem. Kabeli obloženi takvim premazom postavljaju se i na sintetičke cijevi.

Pri montaži je važna temperatura zraka: radovi se izvode ako nije hladnije od -15 °C. Nakon ugradnje obvezno se postavlja toplinska izolacija. Kako bi se smanjili gubici topline, debljina ovog sloja podešava se točno prema promjeru cijevi. Prekoračenje ove vrijednosti neće dovesti do ničeg lošeg, nego će biti samo bolje.

Grijući kabel smatra se funkcionalnim ako radijus savijanja iznosi najmanje 3 promjera proizvoda. To jest, ako je radijus zamišljenog kruga, čije se središte nalazi izravno na rubu zone savijanja kabela, najmanje tri puta veći od promjera i 6 puta veći od radijusa same žice.

Na slici R je radijus savijanja, dh je promjer kabela, A je duljina savijenog dijela, L je duljina ravnog dijela, α je ravni kut između dviju zamišljenih ravnih linija koje se sijeku u središtu zamišljenog kruga.

Nakon radova, toplinsku izolaciju i sam kabel provjeravaju na otpor. Potom se na rovu i cjevovodu postavljaju oznake s upozorenjem o prisutnosti grijućeg elementa. Dodatno se postavlja pločica.

Montaža kabela omogućuje projektantima da smjeste cijev na prikladno mjesto. U tom slučaju nije potrebno polaganje uzimajući u obzir dubinu smrzavanja tla.

Načini montaže grijaćih kabela

Postoje četiri osnovna načina postavljanja grijućeg kabela, ali najčešće se primjenjuju prva dva:

• uzdužno polaganje jednog kabela;
• pričvršćivanje kabela spiralom oko plinovoda;
• smještanje više grijućih kabela duž cijevi;
• postavljanje valovitom konturom.

Kabel se obično vodi po donjem dijelu cijevi na razini 4 ili 8 sati, ako zamislimo da je njezin poprečni presjek okrugli brojčanik mehaničkog sata. Na mjestima spoja podiže se za 60°. To je na neki način mjera opreza: smjestiti grijući kabel dalje od pričvrsne spone.

Postoje posebni načini polaganja u različitim čvorovima sustava. U blizini ventila, žila se savija, polaže ispod pomičnog dijela i učvršćuje stakloplastičnom vrpcom. Kod valovitog ili spiralnog pričvršćivanja, korak zavoja se povećava tamo gdje je zavoj u bilo kojem smjeru. Na primjer, na koljenastim spojevima.

Prilikom ugradnje grijaćeg kabela u blizini čvorova i spojeva najvažnije je ostaviti lagan pristup svim upravljačkim elementima

Bit montaže iznimno je jednostavna. Potrebno je samo odabrati putanju za kabel i pričvrstiti ga odozgo aluminijskom trakom. Najprije se kabel učvrsti njezinim fragmentima. Zatim se pritisne na cijev do čvrstog kontakta. Nije potrebno primjenjivati veliku silu, dovoljna je minimalna napetost, tim više što kabel ima sklonost pretjeranom rastezanju.

Kasnije će biti potrebno učvršćivanje trakom duž cijele duljine kabela:

• za poboljšanje odvođenja topline;
• za čvrstoću;
• kako bi se izbjegao kontakt s toplinskom izolacijom.

Aluminijska traka ili folija koristi se za obradu plastičnih cijevi. Time se izbjegava pretjerano zagrijavanje plastike i postiže ravnomjernija raspodjela topline po cijeloj površini i dužini plinovoda. Bez obzira od kojeg je materijala cijev, na nju se postavlja spojnica i spajaju hladni dovodni kraj i grijaći kabel.

Na istom mjestu, na plinovodu, postavlja se i senzor termostata – idealno točno na sredini između položenih linija. Kasnije će biti potrebno izolirati područje, nakon čega se rad može smatrati završenim.

Uzdužna ugradnja grijaćeg kabela

Tehnički je to jednostavniji način. Istodobno ne treba očekivati isti učinak kao kod spiralne montaže, kada je plinovod prekriven «mrežom» od namotanog kabela. Učvršćivanje se izvodi paralelno s cijevi bliže dnu. Sigurnosna pravila ne zabranjuju više polaganje, ali će vjerojatnost oštećenja odozgo po definiciji biti veća.

Ravnolinijska montaža grijaćeg kabela često se primjenjuje za plinske te vodovodne cjevovode, kanalizacijske i drenažne cijevi

Shema raspodjele grijaćih kabela na plinskoj cijevi izravno ovisi o njihovom broju. Jedna linija polaže se na dnu prema 4 sata, ako ponovno zamislimo brojčanik umjesto presjeka. Dodavanje druge značit će smještaj na istoj razini, ali s druge strane.

U varijanti s tri grane postavljaju ih u zamišljeni trokut na donjoj polovici cijevi, pri čemu treba biti usmjeren malo udesno ili ulijevo. Od četiri kabela već se izrađuje pravilan kvadratni uzorak, i tada će dvije žice biti na vrhu.

Fiksacija spiralom oko cijevi

Metodi se daje prednost u sjevernim regijama. Vjerojatnost smrzavanja vlage u plinskim cijevima tamo je puno veća, stoga se povećava dodirna površina. Kontaktna zona kod spiralne metode prekriva cijev pod različitim kutovima, po načelu sličnom valovitom polaganju, ali još učinkovitije.

Za spiralnu montažu proizvode se dugi kablovi. Tako proizvođači pružaju opciju za odabir koraka između zavoja. U praksi se interval ponekad smanjuje na 5 cm i manje. Kabel će tada premašiti duljinu samog cjevovoda otprilike 2 puta.

Spiralni način montaže ima više prednosti: u složenim situacijama i pri ekstremnim temperaturama prednost se daje upravo njemu

Na nekim mjestima polaganje kabela je otežano. Rješenje je spiralna montaža, ali po drugačijoj tehnologiji. Jezgra se najprije namota s rezervom, a zatim zategne uz promjenu smjera petlji.

Važne nijanse ugradnje

Uspješna instalacija uključuje nekoliko komponenti. Prvu ulogu ima algoritam postupaka. Cjevovod je potrebno prvo ispitati i obojiti, a za instalaciju treba odabrati prikladan dan kada nema oborina. Štoviše – polaganje nekih kabela moguće je samo jednom stranom. Dovoljno je propustiti jedan taj detalj – i sav posao morat će se početi ispočetka.

Praktični aspekti u vezi s korištenjem grijaćih kabela:

• Što je kabel niže, to bolje teku procesi izmjene topline;
• Ljepljivi sloj ubrzava zagrijavanje;
• Tanke metalne cijevi potrebno je dodatno izolirati folijom ili trakom, isto kao i plastične.

Ne treba žuriti s procesom pričvršćivanja na ventile i navojne dijelove. Kabel treba položiti na način da se kasnije mogu nesmetano servisirati, popravljati i mijenjati elementi cijevi bez demontaže grijaćeg sustava.

Kabelu je potrebno dati oblik petlje blizu spoja, a zatim ga smotati do stanja lagane napetosti i učvrstiti trakom.

Zaključci i koristan video na temu

Pregled samoregulirajućeg grijaćeg kabela, uključujući princip rada, mogućnosti primjene i testove:

Jasan primjer uzdužne instalacije na tanku cijev, također s polaganjem blizu ventila:

Kabeli za ugradnju na plinovod postoje u 2 vrste: samoregulirajući i rezistivni. Nećete se morati mnogo mučiti s odabirom jer je prva opcija očito bolja po ukupnim karakteristikama. Montaža sustava grijanja izvodi se uzdužno, spiralno ili valovitom linijom.

Prije toga odabiru se duljina i snaga grijača, provode se izračuni s velikim brojem fizikalnih pokazatelja. Naime, potrebno je razumjeti što se događa pri grijanju plinske cijevi određenim vrstama grijaćeg kabela i od čega treba odustati. Nakon instalacije nelagoda i problemi s opskrbom plinom ostat će u prošlosti.

Imate li pitanja ili možete dopuniti naš materijal vrijednim informacijama? Molimo, ostavite svoje komentare – blok za kontakt nalazi se ispod.