Меню

Греющий кабель для водопровода расчет мощности

Греющий кабель для водопровода расчет мощности

Кабель для обогрева труб

Обогрев труб кабелем зимой оказался целесообразным и нашел применение в водопроводных, дренажных, канализационных, водосточных системах. Для обогрева труб используют термокабели..

Выбор в пользу кабеля для обогрева труб в зимний период оказался экономически целесообразным. Широко применяется кабель для обогрева водопроводных труб, дренажных, канализационных, в водосточных системах, а также для пожарных трубопроводов и гидрантов.

Конструкция саморегулирующегося кабеля

Конструкция саморегулирующегося кабеля

Резистивный или саморегулирующийся кабель для обогрева труб: что выбрать?

Для трубопроводного обогрева используют резистивные или саморегулирующиеся кабели для обогрева труб различных марок. Принцип действия обоих типов кабеля схожий: для того, чтобы кабель для обогрева выделял тепло в его конструкции (рис. 1) используется медная, стальная или нихромовая жила с высоким коэффициентом сопротивления. При прохождении тока жила значительно нагревается, отдавая тепло на поверхность трубы.

Тем не менее благодаря ряду преимуществ саморегулирующийся кабель для обогрева труб практически вытеснил резистивный.

Как выбрать кабель обогрева труб?

Кабель для обогрева труб ТСБ

-кабели для обогрева до 100 С
-кабели для обогрева до 250 С
-кабели для обогрева до 1000 С

Как правило, для бытовых трубопроводов различных типов достаточно температур до 250 С. Рекомендуемыми марками кабеля для обогрева труб считаются следующие:

Кабель для обогрева труб ЭНГЛ-1

Кабель для обогрева трубопроводов марки ТСБ — представляет собой резистивный кабель для обогрева водосточных труб и кровли. Возможно прокладка в местах с угрозой механического повреждения, а также в местах с высокими требованиями пожаробезопасности.

  • Мощность кабеля до 30 Вт/м
  • Максимальная температура жилы 90°С
  • Минимальная температура монтажа -20°С
  • Электропитание

Кабель для обогрева труб марки ЭНГЛ-1 — представляет собой

готовую маслостойкую гибкую ленту, выпускаемую определенной длины и мощности (лента не режется). При необходимости лента оснащается взрывозащитной оплеткой.

  • Мощность кабеля до 100 Вт/м
  • Максимальная температура на оболочке ленты +180°С
  • Минимальная температура монтажа -50°С
  • Электропитание

Кабель для обогрева труб FSM, кабель FSM

Кабель для обогрева трубопроводов марки FSM — представляет собой саморегулирующуюся греющую ленту, которую допустимо резать по длине трубы. Часто используют для труб небольшого диаметра. Кабели для обогрева труб FSM не перегорают даже при нахлестах.

  • Мощность кабеля до 17 Вт/м
  • Максимальная температура на оболочке ленты +85°С
  • Минимальная температура монтажа -30°С
  • Электропитание

Перечисленные марки не являются единственными, диапазон марок кабеля для обогрева труб достаточно широк и подбирается индивидуально.

Расчет мощности кабеля для обогрева труб

Быстро прикинуть мощность кабеля для обогрева можно в зависимости от диаметра трубы. Чем больше труба, тем больше должна быть мощность кабеля. В среднем значения такие:

  • для обогрева трубы диаметром 15–25 мм, нужен греющий кабель с мощностью 10 Вт/м;
  • трубы 25–40 мм — мощность кабеля для обогрева 16 Вт/м;
  • трубы 40–60 мм — мощность 24 Вт/м;
  • трубы 60–80 мм и для канализационной трубы 110 мм — мощность 30 Вт/м;
  • трубы 80 мм и больше — кабель на 40 Вт/м.

Для того, чтобы более точно рассчитать мощность кабеля для обогрева труб, необходимо воспользоваться формулой на основе следующих данных:

  • длина трубы
  • разницы температур между трубой и окружающей средой
  • диаметра трубы с изоляцией и без
  • коэффициента тепловодности изоляции в трубе

Для расчет мощности кабеля для обогрева труб сначала высчитывают тепловые потери по формуле, где:

Расчет мощности кабеля для обогрева труб

W – коэффициент теплопроводности тепло изоляции, обычно равен 0,04 [Bt / m *° C]
L – длина трубы, [ m ]
t вн. – температура жидкости внутри трубы, [° C ]
t нар. – температура окружающей среды, [° C ]
D – наружный диаметр трубы с теплоизоляцией, [м]
d тр.нар – наружный диаметр трубы, [м]
1,3 – коэффициент запаса

Окончательный расчет мощности кабеля высчитывается как:

В бытовых условиях, как правило, используют кабели для обогрева труб мощностью до 15 Вт/м

Пример расчета мощности

Диаметр трубы без изоляции (d тр.нар )=100мм;
Диаметр трубы с теплоизоляцией (D)= 125мм;
Длина -50м
Окружающая температура= -20 С;
Температура внутри трубы = +1 С;

Теплопотери Q = 1,3х(2х3,14х0,04х50х(1-(-20))/ln(125/100)= 1537,6 Вт )

Мощность кабеля на 1 м трубы составляет 1537,6 Вт/50м = 30,7=31 Вт/м

Источник



Как рассчитать нагревательный кабель для обогрева водопроводных труб

Если водопроводные трубы расположены ниже уровня промерзания грунта или в неотапливаемых хозяйственных помещениях, зимой неизбежно происходит образование ледяных пробок. При этом магистраль часто оказывается повреждена, подача воды останавливается. Для предотвращения подобных неприятностей принято использовать теплоизоляционные материалы, но сами по себе они часто недостаточно эффективны. Лучшим выходом является монтаж кабельного обогрева. Он защитит систему от замерзания даже в самые суровые зимы. Перед покупкой следует правильно рассчитать нагревательный кабель.

Преимущества кабельного обогрева:

  • Защита труб от промерзания, разрывов, внешнего обледенения.
  • Долговечность и простота эксплуатации.
  • Экономичный расход электроэнергии.
  • Универсальность (подходит для наземных и подземных коммуникаций).
  • Эффективное удаление конденсата и продление срока службы утеплителя.
  • Снижение затрат на обслуживание водопроводной магистрали.

Подбор греющего кабеля для обогрева

Подбирать материалы для обогрева такого типа следует индивидуально, учитывая особенности трубопровода. Применяют две основные разновидности кабелей.

Резистивный – выпускаются одно- и двужильные модели. Токопроводящая жила покрыта надежной изоляцией и имеет одинаковое сопротивление на любом участке. Изделие отличается доступной ценой, но требует установки термостата.

Саморегулирующийся – в основе такого кабеля лежит полупроводниковая матрица с датчиками, способная изменять сопротивление на разных участках. Это позволяет осуществлять обогрев трубы по всей длине с учетом температуры окружающей среды. При этом исключена вероятность перегорания кабеля. Данная продукция дороже, но значительно проще в эксплуатации, не нуждается в монтаже термостата. В отличие от резистивного кабеля, саморегулирующийся можно резать на куски необходимого размера.

Кабели для обогрева трубопроводов из нашего каталога

Также при подборе греющего элемента необходимо учитывать такие факторы:

  • протяженность сети – чем длиннее водопровод, тем выше риск возникновения перегрева на каком-либо участке;
  • расположение трубы – если магистраль уже проложена под землей или доступ к ней затруднен по другим причинам, это повлияет на выбор кабеля и процесс его монтажа;
  • выбранный способ укладки греющего элемента – для прокладки кабеля снаружи (вдоль или по спирали) можно подобрать продукцию в любой оболочке, а при монтаже внутри магистрали потребуется продукция с инертной оплеткой;
  • материал и диаметр обогреваемого водовода – кабельный обогрев подходит для всех типов труб, но максимально допустимая мощность будет отличаться;
  • толщина и проводимость теплоизоляции – чем меньше потери тепла, тем ниже требования к мощности кабеля.

Расчет длины резистивных и саморегулирующихся кабелей для обогрева трубопровода

Чтобы определить длину кабеля, необходимо сначала просчитать тепловые потери магистрали в холодное время года. Для этого используют формулу:

  • W – коэффициент теплопроводности кабельной изоляции;
  • L – длина трубы;
  • tвн – температура воды в трубе;
  • tнар – температура окружающего воздуха или грунта;
  • D – диаметр обогреваемой трубы вместе с изоляцией;
  • d – внешний диаметр трубы без изоляции;
  • 1,3 – коэффициент запаса по мощности.

Чтобы получить длину кабеля в метрах, необходимую для вашей магистрали, необходимо использовать формулу:

  • Q – коэффициент теплопотерь;
  • P – удельная мощность кабельной продукции.

Это пример расчета длины кабеля для прямого отрезка трубы. При наличии дополнительных элементов (соединительных фланцев, задвижек, кранов, опор), а также поворотов магистрали, необходимо сделать запас по длине, поскольку такие места нуждаются в усиленном обогреве. Это же относится к местам соединения двух отрезков кабеля, если такие связки присутствуют. Чтобы определить количество дополнительного кабеля, необходимо учесть толщину трубы, количество и тип элементов. Удобнее всего взять соответствующее значение из специальной таблицы.

Данные расчеты будут полезны тем, кто выбрал наружный монтаж кабеля. Когда речь идет об установке греющего элемента внутри водопровода, расчет будет предельно прост – вам потребуется отрезок длиной до ближайшего элемента запорной арматуры. Кабель не должен мешать работе встроенных в трубы регуляторов, клапанов, кранов.

Факторы, учитываемые при расчете теплопотерь трубы

Теплопотери неизбежны даже при обеспечении качественной изоляции трубы от внешнего холода. Это напрямую влияет на мощность кабеля и количество его витков при монтаже снаружи водопровода. На теплопотери влияет сразу несколько показателей:

  • толщина и коэффициент теплопроводности термоизоляционных материалов – чаще всего применяют минвату и пенополистирол с проводимостью 0,055 и 0,04 Вт/м С соответственно;
  • минимально возможная зимой температура окружающей среды – параметры будут отличаться для разных регионов страны и расположения трубы (внутри помещения, на улице, в грунте);
  • диаметр и длина трубы – чем больше площадь магистрали, тем охотнее она отдает тепло, требуя использования кабеля более высокой мощности;
  • наличие опор, подвесов и арматуры – первые создают своеобразные мостики холода, а запорные и регулирующие элементы нуждаются в усиленном обогреве.

Все это влияет на рекомендуемую мощность греющего кабеля. Для экономии в дальнейшем стоит позаботиться о качественной теплоизоляции труб. Желательно поверх мягкого материала зафиксировать жесткий защитный кожух. Это особенно актуально для магистралей, находящихся на открытом воздухе и в грунте.

Бытовые системы обогрева обычно имеют мощность до 17 Вт/м, поэтому при некачественном утеплении водопровода или полном отсутствии изоляции монтаж кабеля может быть нецелесообразным. Во втором случае предпочтительно сначала обеспечить защиту трубы от холода. Также теплоизоляция может монтироваться одновременно с кабелем, но предварительно все равно придется определиться с материалом.

Подбор кабеля при помощи таблицы теплопотерь трубы

Таблица удельных теплопотерь поможет вам упростить расчеты длины и мощности греющего кабеля. Она позволяет получить упрощенное, но достаточно адекватное представление о расходе энергии обогрева. Чтобы определить необходимый параметр, нужно знать несколько исходных значений:

  • толщина теплоизоляции трубы в мм;
  • разница температуры теплоносителя внутри магистрали и минимальной для вашего региона температуры воздуха;
  • диаметр трубы в мм.

Дополнительно можно воспользоваться таблицей коэффициентов запаса мощности для кабелей разных типов. Обратите внимание, что выбранный нагревательный элемент должен обеспечивать приток тепла, который больше его потери. В противном случае возможно промерзание магистрали, несмотря на уложенный кабель. Именно поэтому так важно провести указанные расчеты. Обогрев, монтируемый внутри водопровода, может иметь меньшую мощность, поскольку он непосредственно соприкасается с водой, нагревать сначала магистраль не требуется. Но такой способ подходит только для труб небольшой толщины. Если кабель укладывается снаружи, на его минимальную мощность и требуемую длину влияет также способ намотки и крепления. Существует несколько вариантов расположения греющего элемента.

  • Спираль – позволяет равномерно прогревать магистраль, поддерживая заданную температуру. В этом случае имеет место самофиксация провода, но его все равно необходимо подстраховать стеклопластиковой или алюминиевой клейкой лентой, особенно на вертикальных трубах.
  • Параллель – самый простой способ монтажа, оптимальный для водовода небольшого диаметра.
  • Змеевик – данный способ укладки подходит для магистрали большой толщины. Чередующиеся петли обеспечивают очень быстрый прогрев переносимой среды.

Источник

Сколько потребляет греющий кабель: основные моменты

Вопрос, сколько потребляет греющий кабель, интересует каждого, кто подумывает об утеплении водопровода или канализации на своем участке. Сразу скажем, что защитить инженерную систему от замерзания таким способом будет стоить не слишком дорого. Восстановление лопнувшей трубы в любом случае потребует значительно больших затрат, чем подобная «абонентская» плата.

Греющий кабель – надежная защита ваших труб

Описание

Главная характеристика, определяющая уровень потребления электроэнергии – мощность греющего кабеля на метр. Чем она выше, тем значительнее расходы. Различают две разновидности данного устройства:

  • саморегулируемые;
  • резистивные.

Изделия первого типа меняют свои рабочие параметры в зависимости от температуры окружающей среды. Чем теплее вокруг, тем ниже уровень обогрева, и наоборот. Резистивный провод расходует электричество одинаково, поэтому его нужно регулярно выключать из сети.

Сколько потребляет греющий кабель электроэнергии в час, зависит и от его месторасположения. Если монтаж произведен внутри трубы, провод должен охватывать всю длину канала. Важно правильно подобрать мощность, чтобы не повредить стенки. Естественно, при наружном обогреве тоже нужно быть максимально внимательным в расчетах, тем более что здесь используют более энергоемкие устройства.

Для эффективной работы кабеля требуется соответствующая теплоизоляция

Факторы, оказывающие влияние

Мощность провода находится в пределах от 5 до 150 Вт/м. В зависимости от рабочей температуры изделия делятся на высоко-, средне- и низкотемпературные. В бытовых целях применяют только модели последнего типа. Максимальная температура греющего кабеля составляет 65°С, но к этому показателю они обычно даже близко не подходят. Разве что в случаях, когда речь идет не о водопроводе, а каком-нибудь другом объекте. Уровень потребления определяется такими факторами:

  • диаметр трубы и толщина слоя теплоизоляции;
  • температура воды, движущейся по каналу;
  • длина провода и его мощность;
  • погодные условия (температура, сила ветра, и др.);
  • месторасположение провода.

Мощность и температура

Мощность саморегулирующегося греющего кабеля, используемого для бытовых водопроводных систем, редко превышает 25 Вт/м. Когда речь идет о внутреннем проводе для трубы, установленной в земле, обычно хватает 5 Вт/м. Если аналогичная магистраль обогревается снаружи, показатель возрастает до 10 Вт/м и дальше. Каналы, расположенные на открытом воздухе, требуют мощности от 20 Вт/м. Вне зависимости от положения трубы и провода, необходимо использовать изоляционный материал толщиной от 3 мм.

Включайте обогрев вовремя

При какой температуре включать греющий кабель? Ответ на этот вопрос зависит исключительно от вас. Специалисты рекомендуют начинать обогрев уже при +5°С. Если у вас саморегулирующееся устройство, лучше включать его при первых признаках серьезного осеннего похолодания. С резистивными моделями менее удобно, так как они не оптимизируют потребление энергии. В любом случае, стоит активизировать систему заранее, чтобы она находилась в рабочем состоянии. До какой температуры нагревается греющий кабель саморегулирующийся, зависит от его характеристик. Если погода не будет ухудшаться, он будет использовать только минимум электричества. С окончательным приходом весеннего тепла любой провод, естественно, нужно отключать.

Пример расчета

Невозможно сказать точно, сколько потребляет саморегулирующийся нагревательный кабель в месяц, так как этот показатель напрямую зависит от температуры воздуха. Тем не менее попробуем получить определенное представление на конкретном примере провода с номинальным потреблением 16 Вт/м. Устройство устанавливается снаружи трубы диаметром 25 мм и протяженностью 12 м.

Такой греющий кабель при температуре нагрева 10°С потребляет до 192 Вт (16х12). Учитывая слой теплоизоляции, показатель можно смело разделить надвое. Для простоты расчета договоримся, что нашему проводу требуется 100 Вт или 0,1 кВт. Если у нас бесперебойно работающий греющий кабель потребление электроэнергии составит 72 кВт⋅ч в месяц. Для Москвы одноставочный тариф равен 5,04 руб. Умножаем его на 72 кВт⋅ч и получаем 362,88 руб. в месяц. Для жителей других городов аналогичная услуга обойдется в 2-2,5 раза дешевле.

Уровень потребления энергии зависит от многих факторов

Естественно, это пример очень приблизительного расчета. Не забывайте о том, что мы взяли практически максимальные показатели. Если вы хорошо утеплите трубу, а погода не будет требовать обогрева на полную мощность, расходы существенно сократятся. Когда речь идет о достаточно протяженном трубопроводе, значительную помощь в вопросе экономии окажет такой прибор, как термостат. Если вы хотите узнать больше о том, что такое греющий кабель, сколько ватт на метр он должен давать для оптимального обогрева конкретного объекта и другие нюансы этого вопроса, наш сайт в Москве с удовольствием вам поможет.

Источник

Читайте также:  Стабилизаторы напряжения мощностью до 3квт