Samoregulirajući grijaći kabel: pregled vrsta i značajke upotrebe

Niska zimska temperatura može donijeti mnogo problema ako se na vrijeme ne pobrinete za izolaciju odvodnih i kanalizacijskih cijevi, krovnih elemenata i tla u stakleniku. Smrznuta voda pretvara se u metre dugačke ledene čepove i onesposobljava vodovodni sustav, a led na krovu čak je i opasan po život.

Promijeniti neugodnu situaciju pomaže samoregulirajući grijaći kabel postavljen duž cijevi, krovova i oluka.

U ovom materijalu detaljno ćemo objasniti kako pravilno odabrati grijaći kabel, opisati njegove konstrukcijske značajke i princip rada. Osim toga, u članku su navedene dvije mogućnosti montaže samoregulirajućih sustava.

Konstrukcijske razlike samoregulirajućih sustava

Samregove (skraćeno) ne treba miješati s otporničkim (rezistivnim) analogama – prvim modifikacijama grijaćih kabela.

Ukratko, nedostaci otporničkog tipa, zbog kojih se sve rjeđe koristi, sljedeći su:

• određena duljina, nemogućnost povećanja ili skraćivanja;
• konstantan otpor po cijeloj duljini, što onemogućuje regulaciju temperature na pojedinim dijelovima;
• spajanje s oba kraja, što uzrokuje poteškoće pri montaži;
• rizik od pregrijavanja na mjestima križanja;
• nepostojanje popravka kao takvog, potrebno je mijenjati cijeli sustav.

Pozitivna karakteristika otporničkog tipa – niska cijena, stoga se koristi tamo gdje je potrebno grijanje malih zaštićenih područja.

Shema otporničkog jednožilnog kabela sadrži četiri glavna elementa: bakrenu žilu koja kombinira funkcije grijanja i prijenosa topline, unutarnju i vanjsku zaštitu, armirajuću pletenicu

U konstrukciji samoregulirajućeg grijaćeg kabela postoje temeljne razlike:

• Dvije žile od bakra s visokim stupnjem otpora. Što je veći otpor – to su veće mogućnosti regulacije temperature.
• Poluvodička matrica. To je značajan element kabela koji ga čini samoregulirajućim. Matrica osjetljivo reagira na okolnu temperaturu. Čim temperatura padne, povećava se otpor materijala i on počinje proizvoditi više topline.
• Unutarnja izolacija. Kvalitetan materijal odlikuje se ravnomjernom strukturom i maksimalnom toplinskom provodljivosti.
• Ekranirajuća pletenica. Najčešće se radi o bakrenoj mreži ili aluminijskom ekranu. Za zaštitu kabela napajanje se obavezno povezuje putem zaštitne sklopke (RCD).
• Vanjska izolacija. Njezina je funkcija zaštita svih elemenata kabela. O karakteristikama vanjske izolacije ovisi vijek trajanja proizvoda.

Sposobnost samoregulirajućeg kabela da mijenja vlastiti otpor (a time i snagu) ovisno o temperaturnim kolebanjima oslobađa od kupnje dodatne opreme – različitih termostata sa senzorima.

Shema samregula. Glavni razlikovni element – poluvodička matrica smještena između dvije bakrene žile. Upravo ona regulira razinu toplinske emisije.

Kabel se može rezati, a duljina gotovog proizvoda se po potrebi može skratiti ili produžiti.

Ako se dvije grane kabela slučajno presijeku, neće doći do pregrijavanja ili kvara sustava. U bilo kojem trenutku možete odrezati ili zamijeniti neki dio bez štete za cijelu grijaću konstrukciju.

Ali glavna prednost samregula je u njegovoj 'selektivnosti'. Matrica samostalno određuje hladne dijelove i dovodi njihovu temperaturu na optimalnu vrijednost.

Na dovoljno zagrijanim dijelovima ona jednostavno održava potrebne parametre (obično +3-5 °C). To je vrlo praktično kada je potrebno zaštititi kabel od smrzavanja koji duž cijele duljine ima različite uvjete grijanja (na primjer, prolazi i kroz grijanu prostoriju i kroz hladno tlo).

Po završetku hladne sezone nestaje potreba za grijanjem cijevi, tla ili krova, pa se kabel isključuje iz napajanja. Kada postoji vjerojatnost jakih noćnih mrazova, može se koristiti termostat koji automatski uključuje sustav.

Gdje se koriste sustavi grijanja?

Područje primjene grijaćih kabela za cijevi (i ne samo) prilično je veliko. Montiraju se na mjestima gdje je potrebno regulirano zagrijavanje susjednih (okolnih) površina ili materijala.

Neke vrste kabela posebno su namijenjene za opremanje sustava 'podnog grijanja'. Postavljaju se ispod keramičkih pločica, parketa, laminata, tepiha, a ponekad se zaliju betonskim estrihom.

Posljednja je mogućnost najmanje učinkovita jer estrih 'krade' toplinu, a kroz završni sloj prolazi samo njezin dio.

Shema rasporeda grijaćeg kabela u kupaonici po sustavu 'podnog grijanja'. Kabel se postavlja u obliku 'zmije' po cijeloj površini prostorije tako da se dva kraja nalaze u suprotnim kutovima.

Grijanje kabela uobičajeno je u sustavima vodovoda i kanalizacije. Cijevi ukopane u zemlju ili one koje prolaze iznad zemlje, u sjevernim regijama Rusije, izložene su riziku potpunog smrzavanja tijekom pola godine – od listopada do travnja.

Ako je cjevovod postavljen iznad razine smrzavanja tla i nedovoljno izoliran, brzo će izgubiti svoju funkcionalnost. Stoga preporučujemo da saznate više o vrstama grijaćeg kabela za grijanje vodovoda.

Zamijeniti toplinsko-izolacijski omotač pomoći će grijaći kabel fiksiran na cijevi. Postoje različiti načini montaže, a najčešći su linearni i spiralni. Drugi pokriva veću površinu cijevi.

Ako su cijevi već zakopane u rovovima i demontaža je nemoguća ili nepoželjna, primjenjuje se montaža kabela unutar vodovodne (kanalizacijske) cijevi kroz umetnuti T-komad na najprikladnijem mjestu.

Sljedeća primjena samoregulirajućeg kabela – sustavi grijanja krovova i odvodnih oluka.

Žice se učvršćuju na poseban način na rubovima krova, u koritima i olucima te u odvodnim cijevima. One sprječavaju stvaranje leda koji uništava odvodne sustave.

Pod utjecajem visoke temperature snijeg i led postupno se pretvaraju u vodu koja kroz korita i cijevi otječe prema dolje. Krovovi postaju sigurni za ljude i vozila u dvorištu.

Praktična upotreba grijaćih kabela za one koji ne vole zamagljena stakla i zrcala – pričvršćivanje samoregulirajućeg kabela sa stražnje strane zrcala, nakon čega kondenzat više neće smetati.

U proizvodnji i tijekom građevinskih radova zagrijavanje je često potrebno kao pomoć za 'sazrijevanje' betonskih otopina.

Kako bi karakteristike gotovog materijala odgovarale normama, potrebno je stvoriti poseban temperaturni režim. U tu svrhu, na mjesto gdje će se uliti otopina, ravnomjerno se postavljaju samoregulirajući kabeli, a za njihovo pričvršćivanje koristi se armatura. Nakon stvrdnjavanja ostaju unutar konstrukcije.

Slična je situacija s tekućinama za koje se također koriste samoregulirajući kabeli za održavanje određene temperature. Umjesto zagrijavanja spremnika s tehničkom tekućinom na tradicionalni način, u nju se spušta kabel, što rezultira time da se karakteristike kemijskih ili prehrambenih otopina neko vrijeme ne mijenjaju.

Sustavi grijanja nisu zaobišli ni poljoprivredni sektor. Kabel se postavlja izravno u tlo, ispod gornjeg hranjivog sloja, čime se korijeni usjeva štite od smrzavanja.

Na koje karakteristike obratiti pozornost?

Prije kupnje kabela potrebno je razjasniti uvjete u kojima će se koristiti. Važno je ispravno izračunati snagu, odrediti duljinu, očitati temperaturne pokazatelje, odrediti način montaže – unutarnji ili vanjski.

Karakteristike koje će biti potrebne pri odabiru

Snaga. Parametri snage/otpora i toplinske disipacije su međusobno povezani. Također, svojstva kabela ovise o presjeku žile. Na njega se treba osloniti i pri odabiru duljine. Pretpostavimo da sustav s kabelom presjeka 1,1 mm² i snage 25 W ne smije biti duži od 80 m.

Prosječna snaga samoregulirajućih kabela koji su dostupni u prodaji kreće se od 5 W/m do 25 W/m. Sustavi s minimalnom vrijednošću prikladni su za unutarnje grijanje cijevi položenih u tlu. Za iste cijevi, ali s vanjskim grijanjem, kabel bi trebao biti nešto snažniji – 10 W/m. Najteži uvjeti su iznad zemlje, pa je za nadzemno postavljanje prikladna maksimalna snaga – od 25 W/m.

Temperatura. Treba imati na umu da sve vrste cijevi ne podnose jednako dobro zagrijavanje. Pretpostavimo da plastični proizvodi (osobito kanalizacijske i za hladnu vodu) nisu namijenjeni jakom zagrijavanju.

Za zagrijavanje tekućine u vodovodnim cijevima od polipropilena preporučuje se korištenje niskotemperaturnih sustava s maksimalnom radnom temperaturom od +65 °C

U proizvodnji se susreću kabeli koji se zagrijavaju do +190 °C (snage do 90 W/m), ali u kućanstvu nema primjene za njih.

Postojanje zaštitne pletenice (uzemljenje). Ovaj zaštitni element jednako je važan i za sustav i za ljude – jamči sigurnost montaže. Da bi pletenica funkcionirala, spaja se preko zaštitne sklopke (RCD). Međutim, u prodaji se mogu naći varijante bez uzemljenja – u nekim slučajevima njihova je upotreba sasvim opravdana.

Materijal vanjske izolacije. Kao vanjski izolacijski materijal koriste se različite vrste polimera. Neki su tanji i elastičniji, drugi su kruti na savijanje. Sve vrste bez iznimke štite unutarnje dijelove kabela od oštećenja, agresivnih medija i vlage.

Tablica tehničkih karakteristika različitih vrsta kabela. Osim toga, razlikuju se po materijalu vanjskog zaštitnog omotača: poliolefin i fluoroplast.

Vanjska izolacija utječe na područje primjene kabela. Zaštita od poliolefina (najčešći materijal) nije prikladna za sve načine montaže.

Na primjer, za ugradnju na krov koristi se kabel s izolacijom od fluoropolimera (sa zaštitom od UV zraka), a za unutarnju montažu – sustavi s fluoroplastičnom izolacijom.

Upute za montažu samoregulirajućeg kabela

Mogućnosti polaganja kabela su brojne – izbor ovisi o mjestu i uvjetima montaže. Kod izrade kućnih autonomnih komunikacija najčešće je potrebno izolirati cijevi, stoga ćemo se detaljnije zadržati na opisu procesa unutarnje i vanjske montaže kabela na cjevovod.

Opcija #1 – unutarnja instalacija

Montaža grijaćeg kabela unutar vodovodne ili kanalizacijske cijevi provodi se iz različitih razloga. Glavni je nemogućnost fiksiranja jer cjevovod već leži u rovu i prekriven je slojem tla.

Naravno, takva vrsta instalacije ima neke nedostatke:

• korištenje dodatnog dijela – T-komada;
• smanjenje svojstava kabela zbog naslaga koje se s vremenom pojavljuju (ovisi o karakteristikama vode);
• smanjenje promjera cijevi, dodatna prepreka na putu protoka vode;
• ograničena duljina i poželjna uporaba na ravnim dionicama.

Važna napomena: samoregulirajući kabel uvodi se samo kroz poseban T-komad, a zabranjeno je koristiti zapornu armaturu prilikom spajanja sustava grijanja!

Popravak ili zamjena kabela je jednostavan, sve radnje se izvode kroz isti T-komad. Glavna prednost je što kod unutarnje montaže izravan kontakt kabela s tekućinom povećava snagu grijanja – otuda izravna ušteda.

Upute za uporabu gotovog kompleta:

• spajanje na kabel svih funkcionalno važnih dijelova (oblikovanje završetka, priključivanje napojnog kabela);
• ugradnja T-komada u cijev sa slobodnim izvodom za kabel;
• uvlačenje kabela u cijev na određenu duljinu;
• brtvljenje spoja pomoću prolaznih elemenata ili matica za privlačenje.

Ne preporučuje se umetanje samoregulirajućeg kabela u cijev čiji je promjer manji od 40 mm – to će utjecati na brzinu i volumen tekućine koja se transpotira.

Kako pripremiti kabel i postaviti završnu spojnicu, možete vidjeti u sljedećim uputama:

Sada je kabel potpuno spreman za montažu unutar vodovodne ili kanalizacijske cijevi.

Opcija #2 – vanjska instalacija

Unutar cijevi, posebno uskog presjeka, ne preporučuje se umetati više od jednog kabela, dok se s vanjske strant može postaviti od 1 do 4 samoregulirajućih kabela. Jedan je obično dovoljan za cijev malog promjera (40-50 mm), a od 2 do 4 komada koristi se za veće cijevi smještene u zonama niske temperature.

Za komunikacije smještene u tlo, često se primjenjuje 'zlatna sredina' – dva kabela koja idu paralelno uz suprotne strane.

Za fiksiranje koristi se aluminijska traka, namijenjena povećanju toplinske učinkovitosti i istovremene zaštite. Međutim, ponekad je potrebno čvršće pričvršćenje – vezicama. Ako na dio cijevi padaju izravne sunčeve zrake, preporučuje se koristiti vezice otporne na UV zračenje crne boje.

Vrsta polaganja odabire se ovisno o potrebnom stupnju grijanja – spiralna ili linijska. Za spiralnu montažu dovoljan je jedan kabel

Spiralni način obuhvaća maksimalnu površinu cijevi. Što je manji razmak između zavoja kabela, to je učinkovitije grijanje. Prosječni interval – 5-6 cm. Spirala je duža od linijski položenog kabela otprilike 1,7-1,8 puta. Kao pričvršćenje koristi se montažna traka.

Upute za polaganje:

1. Razmještaj kabela po cijeloj duljini dionice cijevi koja zahtijeva podgrijavanje, linijskim ili spiralnim načinom.
2. Omotavanje tijekom montaže spojnih čvorova, ventila i druge zaporne armature.
3. Fiksiranje montažnom trakom (aluminijskom trakom, vezicama).
4. Toplinska izolacija 'u rukav'.

Posljednja točka – obavezna. Zahvaljući izolaciji, toplina koju stvara kabel ostat će u zoni cijevovoda. Vrsta i debljina toplinske izolacije odabire se ovisno o tipu cijevovoda i vanjskim uvjetima.

Pretpostavimo, za polaganje vodovoda u jarak osim grijaćeg kabela bit će potrebna izolacija debljine 25-30 mm – stiroporne 'ljuske', ekstruzijski polistiren ili bazaltna vuna.

Nijanse krovnog grijanja

Kako bi se stvorili povoljni uvjeti za stalno topljenje snijega i leda na krovu i sustavu odvodnje, grijaći kabel montira se na sljedećim mjestima:

• na rubu krova (poželjno po cijelom obodu);
• u olucima ispod krovnih kosina;
• u odvodnim cijevima;
• u dolinama (endorama).

Postoje različite varijante uređaja sustava grijanja: od jednog kabela provučenog duž najkritičnijeg mjesta, do čitave mreže kabela s termostatom i senzorima.

Na otvorenim mjestima kabel se učvršćuje stezaljkama i nosačima, u cijevima – vješa se na sajlu ili lancu.

Varijanta uređaja sustava 'protivleda':

Završna faza se provodi unutar prostorije. Postavljamo električni upravljački ormar i spajamo sustav grijanja. Zatim uključujemo termoregulator i provjeravamo kako sustav radi.

Zaključci i koristan video na temu

Kako pravilno odabrati i montirati sustav grijanja, pokazat će vam sljedeći videozapisi.

Kako pričvrstiti samreg na kanalizacijsku cijev promjera 110 mm:

Instalacija kabelskog sustava Deviflex za grijanje oluka i krova:

Kako izgleda izolacija betonske konstrukcije kabelom:

Za ispravno funkcioniranje cijevi ili oluka često se koriste samregi koji stvaraju najprikladnije temperaturne uvjete. Zahtjevi za montažu su razumni ako je kabel pravilno odabran.

Obratite pažnju na marke Raychem, Heat Trace, Nelson, Lavita i strogo slijedite upute priložene uz kabel. Ako naiđete na poteškoće, obratite se predstavnicima tvrtke, oni će vam sigurno pomoći.

Pišite, molimo, komentare u bloku ispod. Možda imate praktične vještine polaganja samoregulirajućeg grijaćeg kabela i možete dati vrijedan savjet posjetiteljima naše web stranice? Ili imate pitanja o temi članka – postavite ih u bloku za komentare, a mi ćemo se potruditi da na njih brzo odgovorimo.