Tepelný kabel je jedním ze současných moderních vynálezů, který pomáhá vytvářet topné systémy pro různé konstrukce. Pomocí takovéto topné komunikace je možné vyřešit problémy s vytápěním podlah, potrubí a střech. Využití takového know-how rozšiřuje škálu dostupných architektonických řešení a umožňuje zvýšit komfort obytných budov.
Funkční principy a výhody
Jednou z klíčových výhod topného kabelu je jeho flexibilita, díky které jej lze umístit na jakýkoli povrch a zajistit tak jeho rovnoměrné vytápění. Další výhody tepelné komunikace jsou:
- Spolehlivost hotového systému je podmíněna správnými výpočty a dodržováním instalačních technologií.
- Všestrannost. Vhodné pro vytápění potrubí umístěných venku nebo v zemi, střech různých konstrukcí a uspořádání vytápěných podlah.
- Šetrnost k životnímu prostředí. Neškodí přírodě.
- Snadná instalace, snadná obsluha.
Princip fungování všech takových komunikací je podobný: k ohřevu dochází pod vlivem síly vedeného elektrického proudu. Různé typy kabelů se liší podle určitých charakteristik, z nichž hlavní je specifické uvolňování tepla. Tento indikátor se vypočítá dělením výkonu vyjádřeného ve wattech na lineární metr takového vodiče.
Výrobek se skládá z následujících hlavních prvků:
- vnitřní jádro z vysoce odolných slitin. Navíc existuje přímý vztah mezi tímto parametrem a měrným uvolňováním tepla.
- ochranný plášť, který pokrývá vnitřní jádro. Vyrobeno z izolačních polymerů a opatřeno měděným drátěným sítem nebo pevným hliníkovým sítem.
- společný vnější plášť z bezešvého PVC. Chrání všechny konstrukční prvky před negativními vnějšími vlivy.
Rozdíly mezi jednotlivými typy tepelných kabelů spočívají v počtu vnitřních topných jader, z nichž každé má svůj plášť. Rozpočtově nejpříznivější a nejjednodušší možností jsou jednojádrové produkty, jejichž nevýhodou je vystavení elektromagnetickému záření pocházejícímu zvenčí. Dvou- nebo třívodičové varianty jsou spolehlivější. Navíc jsou takové komunikace často vybaveny ochrannými fóliemi. Podle tohoto parametru se kabely dělí na nestíněné a stíněné. Technologie jejich výroby je složitější, a proto jsou jejich ceny vyšší.
Typy tepelných kabelů
Podle jedné z klíčových charakteristik se dělí na odporové a samoregulační. První jsou jednodušší v designu a používají se při organizaci systémů podlahového vytápění v domácnostech nebo když je nutné ohřívat trubky, jejichž průměr nepřesahuje 4 cm. Pokud je tento parametr větší, je vyžadováno vytápění střechy nebo se práce provádí pro průmyslové potřeby. , je použita samoregulační verze tepelného kabelu. Vyznačuje se tím, že samostatně, bez použití specializovaných senzorů, reaguje na změny teplotních indikátorů a zahřívá se při jejich poklesu vzhledem k nastavené hodnotě.
Odporové topné kabely
Vyznačují se jednoduchostí designu, nízkou cenou a zvýšeným měrným vývinem tepla. Stabilně udržovat vlastnosti specifikované výrobcem po celou dobu provozu. Významnou nevýhodou je potřeba zachovat provozuschopnost instalovaných tepelných komunikací po celé délce: pokud se některá sekce porouchá, bude vyžadována úplná výměna celé topné sekce, protože je nepřijatelné ji během oprav rozřezat. Prodávají se v hotových sekcích – potenciální kupující si bude muset vybrat produkty pouze podle délky. Rozdíly v tomto indikátoru mezi kabely pod jedním článkem naznačují, že výrobce používá vnitřní jádra, která se liší složením. Je nepřijatelné zkracovat úsek: pokud se délka zkrátí na polovinu, měrný vývin tepla se zvýší o stejnou hodnotu a taková situace je plná vyhoření izolace a vážného poškození.
Samoregulační topné kabely
Jsou zde použita polovodičová vnitřní jádra. Indikátory odporu jsou přizpůsobeny okolní teplotě. Klíčovou výhodou takového produktu je vysoká spolehlivost, absence tendence k vyhoření nebo přehřátí, když se jednotlivé fragmenty protínají. Řezání takové komunikace na fragmenty je přípustné, což značně zjednodušuje instalaci nebo opravy. Použití samoregulačního tepelného kabelu zvyšuje účinnost topného systému a pomáhá šetřit elektrickou energii. Nevýhodou těchto produktů je, že provozní doba polovodičové matrice je omezena na 10-15 let. Proto byste takovou komunikaci neměli zazdít. Nejsou vhodné pro systémy podlahového vytápění – zde jsou vhodnější odporové analogy.
Další výhody samoregulačních tepelných kabelů jsou:
- plochý tvar, který zlepšuje kontakt s vyhřívaným povrchem;
- odolnost vůči korozivním látkám nebo parám – při použití pláště z fluoropolymeru;
- Provoz v oblastech se zvýšeným nebezpečím výbuchu je přípustný.
Rozsah použití topných kabelů
Vyplatí se zapojit specialisty do výběru kabelů pro různé účely. Pomohou vám při rozhodování o požadovaném modelu, typu a dalších parametrech.
Dodávka vody
Topné komunikace jsou instalovány mimo nebo uvnitř vodovodních systémů. Pro velké průměry potrubí se používá samoregulační verze výrobku, která se pokládá externě. V jiných situacích je přípustné použít odporovou komunikaci a vnitřní instalaci.
Teplá podlaha
Zde je vhodný odporový typ topných komunikací, které musí být při instalaci rovnoměrně rozmístěny pod podlahovou krytinou, uvnitř budoucího cementového potěru. Po připojení systému tepelných kabelů k síti se podlaha jakoby promění v pevný topný panel.
střecha
Pro zamezení námrazy se používají topné kabely. Jsou položeny v místech, kde se tvoří námraza, led a zvýšené hromadění sněhových závějí. Pak odpadnou práce na čištění střech, které se vyznačují zvýšeným rizikem úrazu a pracností. Neexistují žádná omezení ohledně kompatibility tepelných kabelů s moderními střešními materiály.
Nádrže a jiné nádoby
V průmyslových podnicích je potřeba je zahřívat, aby nedocházelo k námraze vody, kapalných ropných produktů nebo jiných podobných chemických sloučenin. Zde je povoleno použití tepelných kabelů jakéhokoli typu.
Kritéria pro výběr topné komunikace
Jedním z hlavních parametrů jsou konstrukční vlastnosti. Samoregulační výrobky se často vyrábějí pomocí dvojice měděných elektrických vodičů, matrice, izolační vrstvy, opletení a vnějšího pláště. Absence opletení naznačuje, že kabel patří do rozpočtové kategorie, jeho nižší pevnost a snížená odolnost proti mechanickému poškození. Opletení slouží jako prostředek k uzemnění takové komunikace, takže byste měli upřednostňovat modely, kde se používá.
Dalším bodem, který vyžaduje pozornost, je typ vnější izolace použité výrobcem. Pro domácí potřeby: vytváření topných systémů pro střechy, kanalizace nebo kanalizace, tepelné komunikace s polyolefinovou izolační vrstvou budou stačit. Pro potřeby výroby, kde je důležitá odolnost proti ultrafialovému záření a agresivnímu prostředí, se vyplatí pořídit tepelné kabely s fluoropolymerovou izolací. U vodovodních systémů, za předpokladu vnitřní instalace, je lepší plášť z fluoroplastu.
Dalším parametrem, který je třeba vzít v úvahu, je teplotní třída. Je to zvláště důležité při instalaci topných systémů pro vodovodní potrubí nebo odpady. Nízkoteplotní topné komunikace se obvykle ohřívají do +65 Celsia a jejich měrný výkon nepřesahuje 15 W/m. Tato možnost je vhodná pro zabránění zamrznutí trubek, které nemají velký průměr. Maximální teplota vodičů je +120 stupňů a výkon na lineární metr je 10-33 W. Takové výrobky by měly být zakoupeny pro vodovodní nebo drenážní komunikace středního průměru nebo při instalaci střešního vytápění. Vysokoteplotní tepelné kabely se často zahřejí až na +190 Celsia a jejich výkon se pohybuje v rozmezí 15-95 W/m. Toto řešení není vhodné pro domácí použití, ale v průmyslovém měřítku nebo pokud je třeba ohřívat trubky s velkým průměrem, je docela vhodné.
Odborníci doporučují následující poměr průměru potrubí a výkonu elektrického kabelu:
- při 15-25 mm – asi 10 W/m;
- pro 25-40 mm – 16 W/m;
- 40-60 mm vyžadují 24 W/m;
- 60-80 mm – 30 W/m;
- pro výrobky s průměrem nad 8 cm – 40 W/m.
Je třeba vzít v úvahu výkonové charakteristiky. Jejich nedodržení provozních podmínek vede k nedosažení teplotních ukazatelů požadovaných pro konkrétní topný systém nebo k nadměrné spotřebě elektrické energie.
Značka má značný význam: známý výrobce má přednost před neznámým. Nejlepší výrobci jsou Raychem, Devi, Ensto, Lavit, Nelson. Mezi tuzemskými značkami se osvědčil především Teplolux (SST).
Samoregulační kabel je vylepšená verze elektrického topného kabelu.
Poprvé byl vyvinut samoregulační topný kabel specialisty z americké společnosti Raychem Corporation. Vydání tohoto kabelu přineslo společnosti celosvětovou slávu, protože jeho vlastnosti byly okamžitě oceněny tam, kde je potřeba chránit zařízení před zamrznutím nebo udržovat stálou teplotu předmětu.
V současné době vyrábí samoregulační topné kabely mnoho známých světových výrobců elektrických výrobků, včetně ruských podniků.
Topný samoregulační kabel je široce používán v různých průmyslových odvětvích, ve stavebnictví, v sektoru bydlení a komunálních služeb a v každodenním životě (například pro vytápění střech). Tato poptávka po produktu je způsobena jeho jedinečnými vlastnostmi a tyto vlastnosti jsou určeny jeho konstrukčními vlastnostmi a principem fungování.
Zařízení
Konstrukčně je samoregulační topný kabel složitější než odporový kabel s konstantním výkonem. Obsahuje polymerní matrici, která vlivem vnější měnící se teploty mění odpor, což má za následek změnu množství uvolněné tepelné energie.
Na Obr. Obrázek 1 ukazuje schematické znázornění samoregulačního topného kabelu.
Topná část kabelu se skládá ze dvou pocínovaných měděných vodičů (1), naplněné plastovou směsí grafitu a polovodičového polymeru, tvořící samoregulační matrici (2). Vodivé měděné dráty jsou uzavřeny skrz matrici.
Izolační vrstva topné části (3), vyrobený z fluoropolymerového termoplastu, zároveň jej chrání před vodou. Pocínované měděné stínění (4) slouží k uzemnění kabelů, mechanické a elektrické ochraně. Vnější schránka (5) se vyrábí v závislosti na provozních podmínkách topného kabelu z různých materiálů. Pro jednoduché provozní podmínky se používá polyolefinový plastový plášť. Pro obtížné provozní podmínky (agresivní prostředí, kondenzace, ultrafialové záření atd.) se používá fluoropolymer.
Matrice a vnější plášť samoregulačního kabelu jsou zpracovány metodou radiačního síťování.
Princip činnosti
Polovodičová matrice má vysoký kladný teplotní koeficient odporu (TCR): s rostoucí teplotou se zvyšuje její odpor, klesá proudová síla a uvolněný výkon, tedy množství generovaného tepla, a naopak – klesá teplota vede ke zvýšení generovaného tepla. Funguje následovně.
Samoregulační matricový polovodič obsahuje vodivé částice. Obvykle může být taková matrice prezentována ve formě velkého počtu odporů paralelně zapojených mezi vodiče (obr. 2).
Při přivedení napětí na vodivé dráty vzniká proud, matrice se zahřívá, její materiál se roztahuje, v důsledku čehož dochází k přerušení kontaktů mezi jednotlivými vodivými částicemi, což je ekvivalentní poklesu počtu paralelně zapojených odporů a zvýšení celkového odporu matrice. V důsledku toho se sníží proud a množství generovaného tepla. Tím se udržuje stabilní teplota.
Čím nižší je teplota oblasti, tím více vodivých cest, tím menší odpor, větší proud a větší ohřev (obr. 3).
V sekci 1 s vysokou teplotou je málo vodivých řetězců, odpor matrice je vysoký, hodnota proudu je nízká a přenos tepla je také nízký. V sekci 2 je teplota nižší, odpor matrice nižší a přenos proudu a tepla jsou vyšší. V sekci 3, kde je teplota nejnižší, je nejvíce vodivých cest, odpor je nízký a proud a výkon jsou nejvyšší.
To znamená, že když se změní teplota vyhřívané oblasti, změní se odpor matrice odpovídající části kabelu a množství tepelné energie uvolněné v této oblasti.
Výhody
Hlavní výhody samoregulačního kabelu jsou: energetická a ekonomická účinnost. To je způsobeno skutečností, že při zvýšení teploty v jakékoli oblasti se automaticky sníží topný výkon a tím i spotřeba elektřiny.
Struktura kabelu navíc umožňuje při instalaci topného systému jej rozřezat na kusy požadované délky, aniž by došlo k ohrožení jeho fyzikálních vlastností. To umožňuje použití takového topného kabelu pouze v problémových oblastech, kde je pravděpodobnost zamrznutí obzvláště vysoká v chladném období, což šetří peníze.
Typy a vlastnosti
Vyráběné kabely se podle účelu běžně dělí na průmyslové a obecné stavební.
Samoregulační kabely průmyslový účely se používají pro ochranu před mrazem, vytápění nebo udržování teploty průmyslových potrubí, nádrží, kontejnerů a dalších technologických zařízení. v podnicích těžebního, zpracovatelského, chemického, hutního, lehkého a potravinářského průmyslu, energetiky a strojírenství. Ve většině případů jsou tyto kabely vyráběny v nevýbušném provedení.
obecná konstrukce Kabel není nevýbušný, proto ho i přes jeho dostatečnou univerzálnost nelze použít v prostorách se zvýšeným nebezpečím výbuchu a požáru. Takové kabely jsou určeny pro topné systémy pro domácí potrubí a systémy proti námraze na střechách, plošinách, schodištích atd.
Mezi hlavní technické vlastnosti patří:
- napájecí napětí, V;
- jmenovitý výkon na lineární metr, W/m;
- měrný odpor startovacího proudu, A;
- průřez vodičů s proudem, mm 2;
- maximální provozní teplota kabelu, ° C;
- maximální okolní teplota, °C.
Při výběru samoregulačního topného kabelu se berou v úvahu všechny parametry a vlastnosti výrobku a také jeho provozní podmínky.
Pro objednání služby výběru a montáže topných kabelů zanechte poptávku. Manažer vás bude brzy kontaktovat.
