Odjeljak za grijanje za opskrbu vodom
Naša trenutna tema su električne žice za grijanje. Saznat ćemo kakvu vrstu grijaćeg kabela možete naći u prodaji, gdje se koriste kabelski sustavi grijanja i kako se montiraju. Počnimo.
Načelo djelovanja
Kao što je dobro poznato, kada struja protječe kroz vodič s nultim otpornošću, oslobađa se toplina. Njegova količina je proporcionalna otporu vodiča i kvadratu vrijednosti struje.
Ukupna količina topline može se izračunati pomoću Joule-Lenzove formule Q = I2 * R * t, u kojoj:
- Q - željena količina topline u džulima;
- I - struja u vodiču u pojačalima;
- R - potpuni otpor vodiča u Omahi;
- t - vrijeme mjerenja u sekundama.
Primjer primjene formule
Praktična posljedica: da bi se smanjilo otpuštanje topline vodiča, potrebno je smanjiti struju kroz nju. To možete učiniti bez gubitka snage povećanjem napona. Zato su svi dalekovodi visokonaponski.
Tipični napon dalekovoda - 220-500 tisuća volti
Međutim, kao izvor topline može se upotrijebiti i vodič koji se grije pri strujanju struje. Na tom principu rade svi uređaji za izravno grijanje: električni štednjaci, grijači, kotlovi itd.
Kabl za lemljenje je poseban slučaj takvog uređaja. Njegova značajka je zagrijavanje do relativno niskih temperatura (obično unutar 40 ° C).
Tipična temperatura toplog poda kabela
Međutim, kao što ćemo vidjeti kasnije, sovo pravilo je iznimka.
Grubi izračun temperature grijanja vodiča može se izvesti pomoću formule Q = c * m * (t2-t1), gdje:
- Q - je dodijeljen vodiču po jedinici vremena grijanja (izračunava se prema gornjoj formuli Joule-Lenz);
- c - specifična toplina materijala vodiča (za bakar na sobnoj temperaturi je 380 J /(kg * C));
- m - masa vodiča u kilogramima;
- t2 - željena temperatura nakon protoka struje;
- t1 je početna temperatura vodiča.
Napomena: računska shema ne uzima u obzir zračenje koje emitira vodič kada se grije i raspršuje zbog topline konvekcijom. Stvarna temperatura bit će niža od izračunatog, a razlika će se povećati s porastom grijanja i povećati toplinsku snagu žice.
Kako se vodič raspršuje, više topline rasipa
Izračunajmo za sljedeće uvjete: bakrena žica s otporom od 10 oma i masom od 0,5 kg se grije strujom od 10 A tijekom 20 sekundi. Sobna temperatura je +20 stupnjeva.
Sve vrijednosti zamjenjujemo formulom: 102 * 10 * 20 = 380 * 0,5 (t2-20). Rješavanjem jednostavne jednadžbe dobivamo 85 stupnjeva na skali Celzijusa.
sorte
Koja vrsta žice nudi moderno tržište?
Priloženi videozapis će vam reći više o tome kako je postavljen i gdje se primjenjuje samo-regulirajuća žica za grijanje.
otporni na jednožilne
Najjednostavniji konstruktivni i najjeftiniji grijaći kabel - jednostrukibuntovna. To je obična žica u izolaciji s jednim strujnim vodičem.
Ova odluka ima nekoliko specifičnih značajki, zbog čega je vrlo teško koristiti u domaće svrhe:
- Kabel mora tvoriti zatvorenu petlju, budući da se oba kraja kabela moraju spojiti na napajanje;
Oba kraja žice spojena su na napajanje
- Uvijek radi na nominalnoj snazi. Smanjenje topline može se postići samo smanjenjem napona napajanja;
- Preklapanje žice dovodi do njegovog pregrijavanja (kako se količina topline udvostručuje u jednoj točki), što često uzrokuje uništenje izolacije i kratkog spoja;
- Kabel se ne može rezati. Smanjenje duljine vodiča pri konstantnom naponu smanjuje ukupni otpor i proporcionalno povećanje struje kroz njega. Budući da je rasipanje topline proporcionalno kvadratu struje, zajamčeno je pregrijavanje skraćenog kabela.
Upoznajmo se s parom uzoraka jednosmjernih kabela:
| slika | opis |
|
|
Žica za grijanje PNRS se koristi za zagrijavanje betona na negativnim temperaturama. To monoliths i ne koristi se opetovano, dakle među prioritetima proizvođača - minimalna cijena linearnog metra. PNSR koristi jezgru koja nosi struju iz spaljenog čelika u polietilenskoj ljusci; S promjerom od 1,2 mm, metar košta samo 1,44 rubalja. |
|
|
Žice za grijanje koriste se za grijanje elemenata tehnološke opreme (bitumen, ekstruderi, itd.) I namijenjeni su za rad na temperaturama od 550-800 stupnjeva. Njegove značajke - koristiti kao vodič za visoke temperature legure i izolacija od stakloplastike. Rutinski metar žice promjera 1,2 mm košta 340 rubalja. |
Zanimljivo je da su otporni nisko temperaturni kabeli često osigurani zaštitom veziva dizajniranog za zaštitu elektronike od navedenih struja. Međutim, autor ima ozbiljne sumnje u korist zaštite: sve prepreke i neuspjesi u radu računalne tehnologije i radija, on nije gledao, čak ni u neposrednoj blizini sustava grijanja kabela bez pletenice.
Jednodijelni kabel s pletenicom
Dvostruki otpornik
Njegova jedina razlika u odnosu na rješenje koje smo prethodno ispitali je drugi provodnik, koji omogućuje spajanje kabela koji se dobiva krajem spojke s napajanjem jedne strane. Sve ostale značajke su iste: konstantna duljina sekcije, pregrijavanje s preljevima i stalna snaga.
Spaljivanje, otporni, bifurkatni
Zonski kabel je evolucijski razvoj otpornika. U njoj su dva strujna vodiča s niskom impedancijom međusobno spojena vodičima, koji djeluju kao grijaći elementi.
Ovakav dizajn omogućuje vam rezanje kabela s segmentima proizvoljne duljine: time će se promijeniti potrošnja energije,ali temperatura grijanja ostaje nepromijenjena, jer se duljina svakog pojedinog grijaćeg elementa ne mijenja.
Uređaj i značajke zonskog kabela
samoregulirajući
Svi problemi otpornog kabela uspješno su i vrlo duhovito riješeni u takozvanom samoregulacijskom kabelu.
Kako je to uređeno?
Između dviju niskootpornih bakrenih žila postavljene su poluvodičke matrice polimer-dielektrika s visokim koeficijentom linearnog širenja u grijanju. Polimeru se dodaje fino raspršeni materijal (na primjer, grafitna prašina).
Samoregulirajući kabel s nepropusnom izolacijom
Što ovo daje?
- Automatska kontrola temperature. Kada se medij ohladi, polimerna se matrica smanjuje, a čestice vodiča formiraju više lanaca koji prenose struju. To dovodi do povećanja potrošnje energije i proizvodnje topline;
mehanizam samoregulacije
- Neovisnost termoregulacije za različite dijelove kabela. Uz razliku u temperaturi između sekcija, broj strujnih lanaca u njima će biti različit;
- Sigurnost rada. Preklapanje kabela više ne dovodi do njegovog pregrijavanja: s povećanjem temperature, energija koju matrica troši u području preklapanja pada na minimum;
- Isplativost. Kabel smanjuje potrošnju energije u toplom vremenu;
- Sposobnost rezanja žice segmentima proizvoljne duljine. U isto vrijeme, puna snaga sekcije ponovno će se promijeniti, aline njezino grijanje.
Zanimljivo: samoregulirajući kabel postoji iu izvedbi visokog napona, napajanoj 220 voltima, iu izvedbi niskog napona. 12-voltni kabel ostaje siguran čak i kada je izolacija oštećena i koristi se, posebno, za grijanje akvarija i inkubatora.
Grijanje žice 12 volti za grijanje akvarija i inkubatora
primjena
Gdje se koriste sustavi za grijanje kabela?
Ovo su najtipičnija područja njihove svakodnevne uporabe:- Električni grijani podovi s polaganjem kabela u vijku ili ispod pločica, u sloju ljepila za pločice;
Topli podovi na loži
- Zaštita vanjskih platformi (sport, djeca, parkiralište za automobile itd.) Od formiranja leda i zamotanog snijega;
- Sustavi grijanja za krovove i oluke. Sprečavaju zamrzavanje korita u izvansezonskom razdoblju i nakupljanje opasnog snijega na krovu;
Grijanje stijena krova i šumarka
- grijanje vodovodnih cijevi i kanalizacije na otvorenom polaganju ili polaganju u tlo iznad razine zamrzavanja;
- Grijanje spremnika (spremnika za vodu, septičkih jama itd.).
Kabelsko grijanje spremnika
Zanimljivo, autor ovog članka je samoregulirajući kabel koji je odgovoran za grijanje krova mansarde postavljene na prednjoj strani kuće i otvaranje septičke jame. Sustav grijanja pokazao se vrlo rijetkimKrimski ozebline: čak i kod -20 ° C kanalizacija je nastavila funkcionirati.
instalacija
Sada je vrijeme da se odgovori na nekoliko pitanja, na ovaj ili onaj način, vezano uz ugradnju grijaće žice vlastitim rukama:
- Koja bi trebala biti specifična snaga toploga kabela pri ugradnji električnog toploga poda?
Za kvalitativnu izolaciju prostorije - 150 W po kvadratnom metru površine. Za negrijane prostore može se povećati na 200-250 vata.
Tipična snaga toplih podnih sustava - 150-220 vata po m2
Važno je razjasniti: stvarna prosječna potrošnja energije zbog rada termostata bit će najmanje dvostruko niža. Rezerva snage potrebna je samo za brzo zagrijavanje poda.
- Koliki je maksimalni teret na jednom termostatu za podni kabel?
U nedostatku drugih uputa proizvođača termostata - 3600 vata. S većom snagom na toplom podu ide nekoliko kontura s neovisnom kontrolom temperature.
Maksimalno opterećenje na termostatu je 3,6 kW
- Koja je snaga kabela za grijanje cjevovoda?
Uputa ovisi o promjeru cijevi:
- Za opskrbu vodom dovoljno 10 vati po metru;
- Za kanalizaciju promjera 50 mm - 16 W;
- Za 110-milimetarski kanalizacijski sustav - 30 W /m
Specifična snaga obično se navodi u označavanju kabela
- Kako spojiti samoregulirajući kabel na napon od 220 voltiHrana?
Normalna višežična žica s dvije ili tri (ako je opremljena zaštitom) s žilama i vilicom. Spajanje žila vrši se bakrenim rukavima ispod preše. Izolacija spojeva osigurana je steznom cijevi; Također je izolirana krajem grijaćeg kabela.
Slijed montaže dijela grijanja 
Komplet za montažu dijelova
- Je li moguće postaviti grijaći kabel unutar vodovoda ili kanalizacije?
U vodovodnim cijevima - možete. Kabel je opremljen brtvenom brtvom.
Unutarnje grijanje vodoopskrbe
U kanalizacijskom sustavu - to je nemoguće.
Postoji nekoliko razloga:
- Kabel će skupljati smeće (kosa, papir, itd.) I pridonijeti začepljenju kanalizacije;
- Vrlo je vjerojatno da će biti namotana na kabel ili žicu i oštećena prilikom čišćenja začepljenja;
- Agresivni otpad iz kućanstva u 2-3 godine nagriza se i smanjuje toplotni skup i dovodi do izlaza iz grijanja.
Međutim, komad kabela s cijelom tvorničkom školjkom može biti zatvoren u septičku jamu ili filtar. Autor zagrijavanja kabela spremnika organiziran je upravo ovako: nekoliko okretaja samoregulirajućeg kabela zatvoreno je na dnu spremnika, s priključkom s hladnim krajem i završnom spojnicom vani.
Kabel je zatvoren u septičku jamu; krajnja spojka i spoj na hladnom kraju su izvan spremnika
- Kako popravitikabel za grijanje vode ili kanalizacijskih cijevi?
Stavlja se pod toplinsku izolaciju i lijepi se aluminijskom trakom. Površina koja reflektira aluminijsku traku smanjuje gubitak topline zbog zračenja i pomaže u zagrijavanju cijevi.
Na fotografiji - zagrijana kanalizacijska cijev s ljepljenim aluminijskim škotom grije se kabelom
Pri otvaranju (bez izolacije) kanalizacijske kanalizacije, kabel treba dodatno učvrstiti polietilenskim estrihom. Aluminijska traka je lomljiva i lako poderana, a ljuska samoregulirajućeg kabela je vrlo kruta i elastična.
Polietilenski čepovi omogućuju dodatno pričvršćivanje kabela
Konačno, kada se grije vodovodni kabel, možete ga jednostavno omotati spiralom.
Kabel namotan na vodovodnu cijev
