Откуда берется тепло. Устройство и технология нагревательного кабеля

Многие считают, что нагревательный кабель применяется только для монтажа теплого пола. На самом деле применение нагревательного кабеля намного шире и он используется в многих областях деятельности человека: от антиобледенительных систем до прогрева трубопроводов.
Главная задача нагревательного кабеля - это преобразование электрической энергии в тепло и передача этого тепла согреваемым элементам: полу, трубе, магистрали и т.д. Приобрести нагревательный кабель можно довольно просто, но его выбор и подбор параметров часто становятся непосильной задачей. Это связано с тем, что многие потребители не знают основных конструктивных и технологических особенностей нагревательных кабелей.
Большой выбор нагревательных кабелей, которые предлагаются на рынке, говорит о том, что все они обладают различным функционалом и предназначаются для разных систем.

Принцип работы нагревательного кабеля

Принцип работы нагревательного кабеля основан на преобразовании электрической энергии в тепловую, но способ преобразования может быть разным. Нагрев происходит вдоль кабеля и тепло должно распространяться равномерно, исключая перегрев и обеспечивая достаточный нагрев требуемого участка.
Основной элемент нагревательного кабеля - это внутренняя токопроводящая жила. Она изготавливается из металлического сплава (медь или сталь с покрытием из нихрома или никеля) и обладает необходимыми показателями проводимости (большое сопротивление).
В качестве изоляции используется полимер с добавлением экранирующей сетки или сплошного защитного экрана. Дополнительно снаружи нагревательный кабель закрыт поливинилхлоридной оболочкой. Эта оболочка защищает кабель от внешних воздействий.

Конструкции нагревательных кабелей

Основным отличием нагревательных кабелей от обычных является то, что они служат не передатчиком электрической энергии, а ее потребителем с преобразованием электроэнергии в тепло. Все нагревательные кабели можно разделить на:

• • резистивные,
• • саморегулирующиеся,
• • кабели с минеральной изоляцией.

Резистивные нагревательные кабели характеризуются преобразованием проходящего по жилам тока в тепло. При полном падении напряжения в жиле, перегрев кабеля не происходит. Но основным недостатком является то, что температура нагрева по всей длине является постоянной, независимо от потребностей в разных участках.
Резистивные нагревательные кабели делятся на одно и двухжильные. В системах обогрева они встречаются чаще всего из-за своей дешевизны. Но их применение связано с рядом недостатков, которые могут являться вредными для человека или неприменимыми в особых условиях.
Одножильные резистивные нагревательные кабели требовательны к качеству стяжки пола и качеству расчета шага укладки. Также необходимо предусматривать возврат кабеля к источнику питания.
Двужильные системы нагревательных кабелей не требуют возврата кабеля к источнику питания. Но повреждения кабеля во время монтажа требуют его перекладки.
В саморегулирующемся кабеле процесс нагрева происходит за счет увеличения сопротивления тепловыделяющего элемента на требуемом участке. При повышении температуры окружающей среды происходит падение сопротивления элемента и выделение тепла уменьшается.
Принцип действия саморегулирующегося нагревательного кабеля основан на полупроводниковой матрице. Эта матрица в зависимости от температуры окружающего материала может менять свое сопротивление. При этом больший нагрев происходит только на том участке, который имеет температуру ниже. То есть там, где это необходимо.
Нагревающий кабель с минеральной изоляцией имеет в качестве изоляции оксид магния. Этот материал значительно повышает прочностные характеристики кабеля, его устойчивость к ультрафиолетовому и электромагнитному излучению.
Использование нагревательных кабелей для водосточных систем, труб водоснабжения и водоотведения и систем отопления помещений различного назначения (теплый пол) говорит об их универсальности. Также существует промышленное применение нагревательных кабелей для обогрева емкостей, труб, резервуаров, а также в пищевой промышленности для разогрева продуктов и нагрева полов в морозильных камерах.
 

Применение нагревательного кабеля

Все технологические процессы, в которых применяются нагревательные кабели, перечислить очень трудно. Самый простой пример - это использование нагревательного кабеля в качестве системы отопления на базе паропроводов. В отличие от других систем отопления, система на базе нагревательного кабеля намного компактнее, проще в обслуживании и эксплуатации. К тому же нагревательный кабель может нагревать узкие и очень протяженные участки, что невозможно при применении других отопительных систем.

Применение нагревательных кабелей в последнее время стало очень популярным. Оснащение помещений системами "теплый пол", трубопроводных трасс системами антиобледенения, систем подогрева промышленного и другого оборудования является далеко не полным списком применения нагревательных кабелей. Выбор правильной системы довольно прост и с покупкой необходимого кабеля может справиться малоквалифицированный специалист. Однако монтаж системы должен выполняться опытными специалистами в полном соответствии с требованиями и рекомендациями.