Жица за грејање: подручја примене и методе инсталације - Поправка стана властитим рукама, конструкција, дизајн

Секција за грејање за снабдевање водом

Наша тренутна тема су електричне жице за грејање. Сазнаћемо која врста грејног кабла се може наћи у продаји, где се користе системи за грејање каблова и како се монтирају. Почнимо.

Принцип дјеловања

Као што је добро познато, када струја тече кроз проводник са нултим отпорношћу, топлота се ослобађа. Његова количина је пропорционална отпорности водича и квадрату вредности струје.

Укупна количина топлоте може се израчунати помоћу Јоуле-Лензове формуле К = И2 * Р * т, у којој:

К - жељена количина топлоте у џулима;
И - струја у проводнику у амперима;
Р - потпуна отпорност проводника у Омахи;
т - време мерења у секундама.

Пример примене формуле

Практична последица: да би се смањило ослобађање топлоте од проводника, потребно је минимизирати струју кроз њу. То можете урадити без губитка снаге повећањем напона. Зато су сви далеководи високонапонски.

Типични напон далековода - 220-500 хиљада волти

Међутим, као извор топлоте може се користити и проводник који се загрева при струјању струје. На овом принципу раде сви уређаји са директним грејањем: електрични штедњаци, гријачи, котлови итд.

Кабл за лемљење је посебан случај таквог уређаја. Његова карактеристика је загревање до релативно ниских температура (обично унутар 40 ° Ц).

Типична температура топлотног пода кабла

Међутим, као што ћемо видети касније, саово правило је изузетак.

Груби израчун температуре гријања водича може се извести помоћу формуле К = ц * м * (т2-т1), гдје:

К - се додељује проводнику по јединици времена топлоте (израчунава се према горњој формули Јоуле-Ленз);
ц - специфична топлота материјала проводника (за бакар на собној температури је 380 Ј /(кг * Ц));
м - маса проводника у килограмима;
т2 - жељена температура након протока струје;
т1 је почетна температура проводника.

Напомена: прорачунска шема не узима у обзир радијацију коју емитује проводник када се загрева и расипа због топлоте конвекцијом. Стварна температура ће бити нижа од израчунате, а разлика ће се повећати са загревањем и повећати топлотну снагу жице.

Како се проводник расипа, више топлине се расипа

Направимо прорачун за следеће услове: бакарна жица са отпорношћу од 10 ома и масом од 0,5 кг се загрева струјом од 10 А за 20 секунди. Собна температура је +20 степени.

Заменимо све вредности у формули: 102 * 10 * 20 = 380 * 0,5 (т2-20). Решавањем једноставне једначине добијамо 85 степени на Целзијусовој скали.

вариети

Која врста жице нуди модерно тржиште?

Приложени видео ће вам рећи више о томе како је уређен и где се примењује грејна саморегулативна жица.

једножилни отпорни

Најједноставнији конструктивни и најјефтинији грејни кабел - једнострукиресистиве То је обична жица у изолацији са једним струјним проводником.

Ова одлука има неколико специфичних карактеристика, због чега је веома тешко користити у домаће сврхе:

Кабл мора да формира затворену петљу, јер оба краја кабла морају бити спојена на напајање;

Оба краја жице су повезана на напајање

Увек ради на номиналној снази. Смањење топлоте може се постићи само смањењем напона напајања;
Преклапање жице доводи до његовог прегревања (како се количина топлоте удвостручује у једној тачки), што често доводи до уништења изолације и кратког споја;
Кабл се не може сећи. Смањење дужине проводника при константном напону смањује укупни отпор и пропорционално повећање струје кроз њега. Пошто је дисипација топлоте пропорционална квадрату струје, загревање преграђеног кабла је загарантовано.

Упознајмо се са паром узорака једносмерних каблова:

имаге	десцриптион
ПСТН жице	Жица за грејање ПНРС се користи за загревање бетона на негативним температурама. Он се монолитира и не користи се више пута, стога је међу приоритетима произвођача - минимална цијена линеарног метра. ПНСР користи језгро које носи струју из изгорелог челика у полиетиленској љусци; Са пречником од 1,2 мм, метар кошта само 1,44 рубаља.
жица за спољашње	Жице за грејање се користе за грејање елемената технолошке опреме (битумен, екструдери, итд.) И намењени су за рад на температурама од 550-800 степени. Карактеристике - користи се као проводник високотемпературних легура и изолација од фибергласа. Рутински метар жице пречника 1,2 мм кошта 340 рубаља.

Занимљиво: отпорни нискотемпературни каблови се често обезбеђују заштитом везива за заштиту електронике од наведених струја. Међутим, аутор има озбиљне сумње у заштиту: било какве препреке и неуспјехе у раду рачунарске технологије и радија, није гледао, чак ни у непосредној близини кабловског система грејања без плетенице.

Једноделни кабл са плетеницом

\ т

Двоструки отпорник

Једина разлика у односу на решење које смо претходно испитали је други проводник жице, који омогућава повезивање кабла обезбеђеног крајем спојнице са напајањем једне стране. Све остале карактеристике су исте: константна дужина секције, прегревање преливима и константна снага.

Бурнинг, ресистиве, бифурцате

зонал

Зонски кабл је еволуцијски развој отпорника. У њему су два проводника са малом импедансом, који носе струју, међусобно повезани проводницима, који делују као грејни елементи.

Овај дизајн вам омогућава да исечете кабл са сегментима произвољне дужине: тиме ћете променити потрошњу енергије,али температура грејања остаје непромењена, јер се дужина сваког појединачног грејног елемента не мења.

Уређај и карактеристике зоналног кабла

саморегулишући

Сви проблеми отпорног кабла се успешно и веома духовно решавају у такозваном саморегулационом каблу.

Како је то уређено?

Између двије нискоотпорне бакарне жиле постављене су полуводичке матрице полимер-диелектрика са високим коефицијентом линеарног ширења у загревању. Полимеру се додаје фино распршени материјал (на пример, графитна прашина).

Саморегулациони кабл са заптивеном изолацијом

\ т

Шта ово даје?

Аутоматска контрола температуре. Када се медијум охлади, полимерна матрица се смањује, а честице водича формирају више ланаца који носе струју. То доводи до повећања потрошње енергије и производње топлоте;

механизам саморегулације

\ т

Независност терморегулације за различите делове кабла. Уз разлику у температури између секција, број струјних ланаца у њима ће бити различит;
Сигурност рада. Преклапање кабла више не доводи до његовог прегревања: са повећањем температуре, снага коју троши матрица у подручју преклапања, ће пасти на минимум;
Исплативост. Кабл смањује потрошњу енергије у топлом времену;
Способност сечења жице сегментима произвољне дужине. Истовремено, пуна снага секције ће се поново променити, алине њено грејање.

Интересантно: Саморегулишући кабл постоји како у високонапонској верзији, коју напаја 220 волти, тако иу нисконапонској верзији. 12-волтни кабл остаје безбедан чак и када је изолација оштећена и користи се, посебно, за загревање акваријума и инкубатора.

Грејање жице 12 волти за грејање акваријума и инкубатора

апплицатион

Где се користе системи за грејање каблова?

Ово су најтипичније области њихове свакодневне употребе:

Електрични гријани подови са полагањем кабла у вијку или испод плочица, у слоју љепила за плочице;

Топли подови на лођи

Заштита вањских платформи (спорт, дјеца, паркирање за аутомобиле, итд.) Од формирања леда и замотаног снијега;
Системи грејања за кровове и олуке. Спречавају замрзавање корита у вансезони и накупљање опасног снега на крову;

Загревање стена крова и грова

грејање водоводних цеви и канализације на њиховом отвореном полагању или полагању у земљиште изнад нивоа замрзавања;
Грејање резервоара (резервоари за воду, септичке јаме, итд.).

Кабловско грејање резервоара

Занимљиво је да је аутор овог чланка саморегулирајући кабел који је одговоран за загријавање крова мансарде постављене на предњој страни куће и отварање септичке јаме. Систем грејања је показао да је његова ефикасност реткаСмрзавање Крим: чак и на -20 ° Ц канализација је наставила да функционише.

инсталација

Сада је време да се одговори на неколико питања, на овај или онај начин, везано за инсталацију грејне жице сопственим рукама:

Која би требала бити специфична снага топлега кабла када се поставља електрични топли под?

За квалитативну изолацију просторије - 150 В по квадратном метру површине. За просторе без загријавања, може се повећати на 200-250 вати.

Типична снага топлих подних система - 150-220 вати по м2

\ т
Вредно је разјаснити: стварна просјечна потрошња енергије због рада термостата ће бити најмање двоструко нижа. Резервна снага је потребна само за брзо загревање пода.

Какво је максимално оптерећење једног термостата за подни кабел?

У одсуству других упутстава произвођача термостата - 3600 вати. С већом снагом на топлом поду иде неколико контура са независном контролом температуре.

Максимално оптерећење на термостату је 3,6 кВ

Која је снага кабла за гријање цјевовода?

Инструкција зависи од пречника цеви:

За снабдевање водом довољно 10 вати по метру;
За канализацију пречника 50 мм - 16 вати;
За 110-милиметрски канализациони систем - 30 В /м

Специфична снага се обично означава код означавања каблова

Како повезати саморегулациони кабл за напон од 220 волтихрана?

Нормална вишежична жица са два или три (ако је опремљена заштитом) са жилама и вилицом. Повезивање вена се врши помоћу бакарних чаура испод преса. Изолација прикључака се врши помоћу стезне цеви; Она је такође изолована крајем грејног кабла.

Редослед монтаже грејне секције

Секција за монтажу

Да ли је могуће поставити грејни кабл у водовод или канализацију?

У водоводним цевима - можете. Кабл је опремљен заптивном заптивком.

Унутрашње грејање водовода

У канализационом систему - то је немогуће.

Постоји неколико разлога:

Кабл ће сакупљати смеће (коса, папир, итд.) И допринијети зачепљењу канализације;
Врло је вероватно да ће бити намотана на каблу или жицу и оштећена приликом чишћења зачепљења;
Агресивни отпад из домаћинстава у року од 2 до 3 године еродира скупљање топлоте и доводи до изласка из грејне секције.

Међутим, комад кабла са целом фабричком шкољком може бити затворен у септичку јаму или бунар филтера. Аутор загревања кабла резервоара је организован на следећи начин: неколико обрта саморегулационог кабла је затворено на дну резервоара, са прикључком са хладним крајем и завршном спојницом споља.

Кабл је затворен у септичку јаму; крајња спојница и прикључак за хладни крај су изван резервоара

Како поправитигрејни кабл за водоводне или канализационе цеви?

Постављена је под топлотном изолацијом и залијепљена алуминијском траком. Површина која рефлектује алуминијску траку смањује губитак топлоте због зрачења и помаже у загријавању цијеви.

На фотографији - загрејана канализациона цев са лепљеним алуминијумским шкотом се греје каблом

Код отвореног (без изолације) канализационе канализације, кабл треба додатно причврстити полиетиленским естрихом. Алуминијумска трака је ломљива и лако подерана, а љуска саморегулационог кабла је прилично крута и еластична.

Полиетиленски чепови обезбеђују додатно фиксирање каблова