Vytápění elektrickým topným kabelem lze rozdělit do dvou sekcí: průmyslové vytápění a vytápění domácností. V průmyslovém vytápění se pro úkoly, jako je ohřev kapaliny v nádrži nebo vytápění velkých otevřených ploch, používá odporový topný kabel nebo zónový, tzv. sekční topný kabel. Pro domácí potřeby se v téměř 99% případů používá samoregulační topný kabel, takže o něm a jeho provozních režimech budeme hovořit. Je to dáno vlastnostmi samoregulace, vyšší spolehlivostí a bezpečností samoregulačního kabelu oproti odporovému.
Samoregulační topný kabel lze připojit, stejně jako odporový, přes termostat, ale používá se také bez termostatu, protože přítomnost termostatu není pro jeho provoz kritická. Umožňuje překrytí a tloušťka izolace pro něj je silnější, nicméně to půjde. Termostat se instaluje pouze v případě, že je požadována automatizace regulace vytápění na určitou teplotu nebo automatické spouštění a vypínání topného systému pro úsporu energie.
Níže uvádíme možnosti, jak lidé používají topný kabel k ohřevu vodovodního potrubí zvenčí, ohřevu kanalizačního potrubí a ohřevu potrubí zevnitř.
Při plánování průběžného ohřevu potrubí topným kabelem během chladného období se berou v úvahu dva kritické body:
– první bod – pokud plánujete na nějakou dobu vypnout topení, pak se ujistěte, že trubky a tvarovky vydrží zamrznutí. Topný kabel dokáže rozmrazit zamrzlé potrubí, ale musí odolat tlaku ledu zevnitř. Jinak by se mohlo ukázat, že led roztál a voda vytekla z nějaké trhliny v uzavíracím ventilu, která nepřežila zajetí ledu;
— druhý bod je důležitý pro průmyslové vytápění a spočívá v tom, že například vytápění topného oleje a udržování teploty topného oleje jsou dvě velmi odlišné věci. Pokud si samoregulační topný kabel obvykle snadno poradí s udržením požadované teploty, může trvat velmi dlouho, než se zahřeje.
Někdy, aby nečekali, až topný kabel ohřeje topný olej na požadovanou úroveň, nechají „větev“ zapnutou celou noc, aby udrželi teplotu v potrubí, a ráno, když zapnou čerpadla, okamžitě pokračovat v práci. V případě topného oleje nemusí ani dvě hodiny stačit k dosažení teplot požadovaných technologií. S tím je třeba počítat a pro vytápění instalovat topný samoregulační kabel dostatečného výkonu. Zde si můžete vybrat buď topný kabel s vyšším výkonem, nebo vytvořit několik „závitů“ topného kabelu s nižším výkonem pro dosažení požadované rychlosti ohřevu.
No, ještě jeden bod – neměli byste v každodenním životě připojovat samoregulační topný kabel přes častý časovač, který jej zapíná a vypíná každé tři minuty, je to kvůli náběhovým proudům a rychlejšímu opotřebení topné matrice -regulační kabel.
Náběhové proudy jsou spojeny s nízkým odporem studeného samoregulačního topného kabelu. V okamžiku zapnutí je proudová síla výrazně větší než u vyhřívaného kabelu a začíná se snižovat, jak se samotná topná matrice zahřívá. Tento jev trvá několik sekund, dokud se matrice sama nezahřeje. Pokud je samoregulační kabel pod tepelnou izolací na vyhřívaném povrchu, nejsou zapínací proudy tak velké a pokud má čas vychladnout, nebude to mít příliš příznivý vliv na dobu jeho provozu. Proto zapínání časovače v krátkých intervalech není příliš prospěšné pro „zdraví“ topného kabelu, pokud je samoregulačního typu.
Proč vůbec vyvstává otázka: „Kdy musíme zapnout topný kabel? Situace je jiná a někdo si pouští vodu do svého domu na ulici, někdo má potrubí do nevytápěného sklepa a někdo si pro sebe udělal podzemní komunikaci. Zásobování vodou je často napojeno na budovy, jako jsou lázně, a plánují vodu používat pouze jednou měsíčně. V druhém případě není vhodné z hlediska úspory elektrické energie udržovat soustavu ohřevu vody neustále v chodu. Zde může pomoci termostat, který spustí topný systém pouze v případě potřeby.
Dochází i k situaci, kdy byl vodovod zasypán a například tři roky nic nezamrzlo, ale čtvrtý rok stále nastupují mrazy a neví se, zda bude potřeba topit další tři roky, popř. ne. V tomto případě chce člověk pro jistotu zapnout topení, ale neví, zda je nutné mít topení zapnuté nebo ho zapínat jen v případě potřeby?
Pokud vezmeme všechny situace a uděláme zobecnění, můžeme rozlišit čtyři možnosti využití vytápění elektrickým topným samoregulačním kabelem:
- Někdo si na podzim zapne samoregulační topný kabel a nechá topení zapnuté celou zimu. Pokud například potrubí vyjede ven, může se zaseknout již při -3°C
- Někteří lidé využívají topení pouze tehdy, když venkovní teplota klesne pod určitý bod, například na -10°C pod nulou. K tomu dochází, pokud vyhřívaná trubka není pohřbena dostatečně hluboko, nad hloubkou mrazu ve vaší oblasti, nebo se nachází někde ve sklepě nebo u vchodu do základů. Potrubí nezamrzne okamžitě, ale až když venkovní teplota klesne na určitou prahovou hodnotu. V tomto případě můžete začít zahřívat, když uvidíte, že teplota klesla na tyto hodnoty nebo se k nim blíží. Zde můžete sami sledovat teplotu nebo nainstalovat termostat, který po dosažení určité teploty „přes palubu“ zapne ohřev potrubí;
- Někdy není topení vůbec zapnuto a pouze pokud je potrubí stále zaseknuté, použije se topný kabel. Také se někdy potrubí nezadře každý rok, ale jednou za 2-3 roky, ve velkých mrazech. V tomto případě je systém ohřevu vody provozován pouze v případě potřeby nebo, pokud je to příliš špatné, je zapnuto a ponecháno na nejchladnější dny, týdny nebo měsíce podle potřeby.
- Někteří lidé používají ohřev vody a kanalizace pouze podle potřeby. Například, když přijdou na víkend do lázní nebo venkovského domu, zapnou topný kabel a po 10–20 minutách potrubí rozmrzne a před odjezdem vypnou topení. Zde jde především o to, aby vyhřívané potrubí a potrubní tvarovky vydržely zamrznutí.
Pro automatizaci zapínání a vypínání a pro snížení nákladů na elektřinu můžete nainstalovat termostat, protože Samoregulační topný kabel jistě snižuje spotřebu energie při zahřívání, ale nesníží ji na nulu.
Při vnitřním vytápění pomocí topného kabelu zůstane spotřeba energie téměř nezměněna, protože voda má větší tepelnou vodivost než vzduch.
Hlavním bodem je, že pokud jej plánujete používat pravidelně a zahřejete potrubí po zamrznutí, musíte se za prvé ujistit, že topný kabel je pevně připevněn k povrchu potrubí, a za druhé by měla být izolace také pevně sedět na potrubí. No, zatřetí, musíte se ujistit, že kabel dobře sedí na spojích potrubí, stejně jako v ohybech a rohových spojích, protože tato místa jsou obvykle silnější (HDPE, kovoplast nebo kanalizační potrubí), je obtížnější aby zde fungoval topný kabel. V takových místech můžete provést několik otočení topného kabelu pro lepší vytápění.
Jako izolace pro potrubí se pro vložení topného kabelu bere tepelná izolace se silnou stěnou, více než 12 mm, s rezervou vnitřního průměru.
A ještě něco, velmi prospěšné je, když se před připevněním topného kabelu na trubku položí po povrchu trubky pásek hliníkové pásky, tzn. na trubku nalepte lepicí pásku, a to hliníkovou, topný kabel nahoru a poté další vrstvu hliníkové pásky. To zajistí rychlejší přenos tepla na stěnu vyhřívaného potrubí a zvýší účinnost topného systému jako celku.
Jednoho dne k nám přišel muž, kterému v soukromém domě zamrzlo kanalizační potrubí. Zajímalo ho nejen to, zda bude možné rozmrazit kanalizační potrubí, ale také to, jak v budoucnu bude možné potrubí vyhřívat kabelem. Přibližně výsledný rozhovor je uveden níže:
– Dobrý den, je možné ohřát 110mm kanalizační potrubí zevnitř, pokud je již zakopané?
– Ano, takový problém ohřevu kanalizačního potrubí je zcela řešitelný a přímo k tomu je uvnitř potrubí topný samoregulační kabel, tzn. které lze zavést do potrubí.
— Máte teď zamrzlou dýmku?
– Ano, jde o to, že trubka je již zamrzlá, chytil ji mráz, takže nejdůležitější otázka je, bude možné ji rozmrazit?
– Ano, je to docela. I když je potrubí již zamrzlé, bude možné jej odmrazit topným kabelem, ale musíte pochopit, že to nebude fungovat rychle. To znamená, že samoregulační kabel nebude horký, jako železná spirála, ale horký, teplý, tzn. topný kabel je vložen do trubky, přiléhá ke korku a ponechán po určitou dobu. Čekáme hodinu a půl, za tu dobu kolem sebe roztaje nějaký prostor, sám roztopí led, prohřeje prostor. Snažíme se to posunout dál. Trochu jsme pokročili – čekáme, zase postupujeme a zase čekáme. A jak rychle se vám podaří led rozpustit, závisí zaprvé na tom, jak dlouhá je tato ledová zátka, zadruhé na tom, jaký je tam led, hustý nebo uvolněný, zda je trochu zadřený nebo silně spoutaný a zatřetí jak led je studený. Pokud je kanalizační potrubí uloženo mělce a vytvořila se zde silná ledová zátka, ve které teplota klesla na -15 °, bude doba ohřevu výrazně delší než v případě, kdy byla trubka sotva zachycena, tzn. Někomu to jde velmi rychle, někomu to trvá déle. V každém případě k ohřevu kanalizační trubky nedochází okamžitě, vyžaduje to čas.
– Dobře, dobře, ale obecně bude topný kabel uvnitř kanalizační trubky, nebude překážet všemu, co jím bude procházet? Neucpe se kanalizační potrubí?
– Topný kabel uvnitř potrubí nebude ani v nejmenším překážet toku odpadu. Za prvé, všechny vnitřní kabely, včetně těch, které se používají pro vložení do 110mm kanalizační trubky, jsou minimalizovány, tzn. jsou velmi malé (příčný rozměr je 5 x 8 mm). Topný samoregulační kabel vede po dně potrubí a nijak nezasahuje do průchodu odpadních vod.
– Ale zhorší se topný kabel působením čisticích prostředků?
– Speciální topný kabel pro ohřev kanalizačního potrubí je určen do chemicky agresivního prostředí. Vnější plášť takového vnitřního samoregulačního kabelu je odolný vůči detergentům, tukům, olejům a organickým látkám, tzn. cokoliv, co by mohlo být v kanalizaci.
– Je to bezpečné? Přesto bude elektřina.
– Správný topný kabel uvnitř potrubí a zvláště pro kanalizaci by měl být pouze stíněný uzemněním, to znamená, že má nejen chemicky odolnou vnější izolaci, ale má také opletené stínění, kterým je topný kabel uzemněn.
— A když nemám doma uzemnění?
– Ve starých domech se stává, že není uzemnění. V takových případech bude topný kabel fungovat stejně dobře, jen nebude uzemněný. To není správné, ale neovlivní to činnost samoregulačního kabelu. Clona bude fungovat jako dodatečné pancéřování, což zvyšuje spolehlivost a ochranu vnitřního topného kabelu.
– Ale v kanalizační trubce je koneckonců zpravidla prázdná, tzn. spádová kanalizace. Protekla jím voda a zbytek času je tam sucho. Roztaví topný kabel trubku bez vody?
– Topný kabel, který je použit uvnitř potrubí je samoregulačního typu, tzn. není schopen se přehřát a v důsledku toho roztavit potrubí. Pro kanalizační potrubí je takové vytápění bezpečné. Navíc ty oblasti, které budou v suchém stavu a nebudou ve vodě, spotřebují podstatně méně elektřiny, protože teplo se z povrchu topného kabelu vzduchem odvádí mnohem pomaleji než vodou. Topný kabel spotřebuje dvakrát nebo i vícekrát méně elektřiny než ledová voda.
Jak dobře se zahřeje? Záleží na délce topného kabelu?
– Hele, vnitřní topný kabel má jmenovitý výkon na metr délky a lze ho vyrobit v libovolné délce, tzn. jak moc se jednotlivé sekce zahřejí, nezávisí na celkové délce. Mění se pouze celková spotřeba celého segmentu. Pokud má jeden metr topného kabelu jmenovitý výkon 15 W, pak 10 metrů již bude 150 W, 2 m – 30 W. Topný samoregulační kabel lze vyrobit v libovolné délce bez ztráty výkonu. Topný kabel může být vyroben a 1 metr a 10 a 25 metrů. Důležité je pouze to, aby celková délka topného kabelu nepřesáhla maximální povolenou délku pro samoregulační kabel konkrétního výkonu.
– No, jaká je délka, kterou to dokážeš udělat? Je možné ohřát potrubí o délce 20 metrů?
– Ano můžeš. Může být vyroben 1 metr a 2 m a 20 m a více. Má omezení pouze na maximální délku, tzn. kolik toho lze udělat v jednom kuse. Maximální velikost segmentu samoregulačního topného kabelu od různých výrobců se může v jednom nebo druhém směru lišit. V průměru je to 50-60 metrů.
– Jak to zavést do kanalizační trubky, je to těžké?
– Ano, samoregulační kabel uvnitř kanalizace je poměrně tuhý, ale zároveň snadno prochází rohy na ohybech uvnitř kanalizační trubky. Je elementární zaveden díky své tuhosti.
– Jak, přes co se obecně zavádí topný kabel do potrubí?
– Vše je velmi jednoduché, nejčastěji pro ohřev 110 mm kanalizačního potrubí zevnitř je topný kabel prostrčen pryžovými záslepkami, jako jsou kohoutky pro pračky, existují stejné pryžové zátky nebo plastovými koncovkami. Do pryžového těsnění nebo do koncovky se vyvrtá otvor a tam se vloží topný kabel, do těsnění se přidá silikonový tmel. V některých případech se jednoduše vytvoří otvor ve stěně kanalizační trubky, vloží se topný kabel, poté mohou být mezery utěsněny silikonem a v případě potřeby utěsněny. Tato metoda je vhodná, pokud kanalizace není přetlaková. Pokud je kanalizace tlaková, pak se pro vstup topného kabelu do potrubí používají těsnění, speciální rozpěrky, prostupy. Vývodky pro vstup topného kabelu do potrubí jsou k dispozici s vnějším závitem 1/2”, tzn. pak byste měli mít 1/2” závitové uložení nebo univerzální ucpávku, která obsahuje jak 1/2” tak další 3/4” a 1” adaptéry.
– Ta část topného kabelu, která bude trčet z trubky, to nic neudělá?
– Zcela klidně lze do místnosti umístit samoregulační topný kabel, tzn. jedna část samoregulačního kabelu je v potrubí, druhá část jde ven. Může to být segment 10 cm nebo 1 m nebo více. Absolutně nic špatného se nestane. Pokud jde topný kabel do místnosti, tak spotřebuje minimum, protože topný kabel zase v místnosti vydává teplo pomaleji a přitom se nepřehřívá. Když je kus topného kabelu suchý, pak je jeho spotřeba malá, pokud je ve vodě, spotřeba el.
– No, kolik obecně spotřebuje topný kabel?
– Topný kabel, který se používá do kanalizačního potrubí, má zpravidla výkon kolem 15W v suchém stavu a cca 25-30W ve vodě. V průměru můžete očekávat, že bude fungovat v oblasti svého jmenovitého výkonu. Uvnitř kanalizační trubky topný kabel ohřívá prostor kolem sebe a čím je tepleji, tím méně energie spotřebuje. Každá sekce kabelu funguje nezávisle na sobě, některá sekce samoregulačního kabelu spotřebuje více, některá méně, vše závisí na teplotě a prostředí, ve kterém se nachází.
— Jak lze připojit samoregulační topný kabel?
– Topný kabel se zapojí jednoduše do sítě 220V. K dispozici je speciální sada lepicích objímek, pomocí kterých se řádně utěsní konec samoregulačního topného kabelu a utěsní se jeho připojení k napájecímu vodiči na požadovanou délku. Jak jsme již řekli, samotné spojení s napájecím vodičem není zatlačeno dovnitř potrubí, ale zůstává mimo něj.
– Můžete vytvořit spojení, abych si koupil hotovou sadu?
– Ano, můžeme. Tady, komu to vyhovuje. Topný kabel požadované délky si můžete dokoupit a napojení na přívodní vodič provést sami pomocí sady lepicích objímek nebo takové připojení zhotovíme my. Nyní máme dva typy přívodních vodičů: dvoumetrový PVA kabel 3×1,5mm (jako od počítače) s lisovanou zástrčkou a pětimetrový kabel s označením KG s pryžovým vnějším pláštěm 3×1,5mm rovněž s lisovanou vidlicí. Tzn., že při objednání výroby hotové stavebnice u nás získáte topný kabel požadované délky, továrně vyrobený kabel s lisovanou zástrčkou 2 nebo 5 metrů, vývodku popř. utěsněný konec topného kabelu a jeho připojení k přívodnímu vodiči pomocí sady lepicích objímek.
– Tady je kabel uvnitř trubky, vše je v pořádku, ale pokud se přeruší elektřina, bude moci kabel později rozmrazit?
– Ano, topný kabel bude schopen odmrazovat kanalizační potrubí. Po zapnutí téměř okamžitě roztaví kanál kolem sebe a poté, buď proudem vody nebo vlastním teplem, rozpustí veškerý led uvnitř stoky.
– Je pak nutné mít od podzimu neustále zapnuté?
– Nemusíš si to nechat. Těží se velmi různými způsoby, někdo ví, jak je uspořádána jeho kanalizace a že zamrzne i při mírných mrazech. K tomu dochází, pokud kanalizace není vykopána dostatečně hluboko nebo prochází nějakou chladnou dílnou, místností. V tomto případě lidé zapínají topný kabel na podzim ihned po nástupu chladného počasí a topný kabel nechávají zapnutý celou zimu, někomu topný kabel funguje jen pár mrazivých měsíců. Jsou situace, kdy rok, dvojka nic nezamrzne, ale na třetí to stejně zamrzlo. V takových případech není samoregulační kabel součástí dodávky vůbec. Pro každý případ je přiveden do potrubí, kde může ležet tak dlouho, jak je třeba vypnout, a pokud jej zachytí, okamžitě se zapne. Nějakou dobu funguje, zahřeje trubku a pak ji lze vypnout, nebo ji můžete nechat v provozu, aby přečkala zvláště chladné období.
