Žica za grijanje: područja primjene i metode ugradnje


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


PSTN žice

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.


žica za vanjsku

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

Zonska

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:

  1. 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.

  1. 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

  1. 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

  1. 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

  1. 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

  1. 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

zaključak

Nadamo se da smo uspjeli odgovoriti na sva pitanja čitatelja. Sretno!