Греющий кабель – это специальный кабель, в котором электрическая энергия в значительной степени преобразуется в тепло за счёт теплового действия тока. В отличии от кабелей и проводов, используемых для передачи электроэнергии, греющие кабели изготавливают с максимальным тепловым действием тока.
Количественную оценку теплового действия тока можно получить с помощью закона Джоуля-Ленца. В случае протекания тока в тонких проводах интегральная формула закона гласит: на рассматриваемом участке цепи тепло, которое выделяется в единицу времени, пропорционально квадрату силы тока и сопротивлению. Таким образом, чем выше сопротивление и ток, тем больше тепла выделится за единицу времени.
Греющий кабель также называют кабельной системой обогрева, она находит широкое применение за счёт малых габаритных размеров кабеля. Примеры применений:
- обогрев теплиц за счёт прокладывания греющего кабеля под почву
- поддержания температуры воды и технологической жидкости в химической, нефтяной и пищевой промышленности
- устранение и предотвращение обледенения пандусов, лестниц, водосточных труб и кровли
- предотвращения выпадения конденсата на зеркалах в помещении с повышенной влажностью, за счёт прокладки греющего кабеля за зеркалом
- поддержание температуры для отвердевания бетонной массы в холодное время года с помощью дешевого греющего кабеля, который можно крепить к арматуре и оставить в железобетонном изделии
- теплый пол – когда кабель прокладывается в нижний слой бетона, под покрытие пола или в специальные металлические сборки, тем самым обогревая и повышая комфорт в помещении
- компенсация потерь тепла в трубах, защита труб от замерзания – греющий кабель прокладывается вдоль, наматывается по спирали или опускается внутрь трубы
Для растапливания льда и снега греющий кабель монтируется на крыше от свеса до снегозадержания, а также в водосточных желобах и внутри водосточных труб, на пандусах и лестницах – под их покрытием. Места примыкания к теплым стенам, ендовы – также обогреваются. Система обогрева зачастую используется в автоматическом режиме с использованием термостатов с датчиками температуры или метеостанции. Для безопасного использования кабельной системы обогрева нужно применить уравнивание потенциалов, использовать УЗО и сделать надёжное заземление.
Виды греющих кабелей
Греющие кабели делятся на две подгруппы:
Саморегулируемые
Саморегулируемый греющий кабель (саморегулирующийся, самрег) без ухудшения потребительских характеристик кабеля позволяет выделять различное количество теплоты на различных участках. Самрег обладает высокой пожаробезопасность, так как он не может перегреть свою изоляцию до саморазрушения и появления искры. При использовании саморегулируемого кабеля вероятность самовоспламенения окружающих предметов от перегрева стремится к нулю.
Конструкция саморегулируемого кабеля – это две многопроволочные металлические жилы в токопроводящем специальном полимере, который называется полупроводниковой матрицей, заключенные во внешней изоляции. Полупроводниковая матрица изменяет сопротивление отдельных своих участков электрическому току в зависимости от температуры данных участков. За счёт этого при прохождении тока в полимере выделяется тепло.
Между матрицей и внешней изоляцией находится медная сетка, которая также может быть изготовлена из другим металлов. Классификация кабелей идёт по двум показателям. Первый – это мощность, выдаваемая погонным метром кабеля при температуре 10 °С. Второй – мощность при обогреве кровли, в воде или во льду.
Самрег можно резать произвольно.
Резистивные
Резистивный греющий кабель состоит из одного или нескольких металлических проводников в изоляции. По внешнему виду он схож с проводами и кабелями для передачи электроэнергии. Его нельзя произвольно резать, так как резистивный кабель выпускается с заранее выбранным сопротивлением и длиной.
Однопроводный резистивный кабель подключается к сети электропитания обоими концами. Двухпроводный – можно подключить с одного конца, при этом с другого конца соединить проводники между собой и заизолировать. Подключение с одного конца даёт преимущество, так как уменьшается длина питающих проводов. Низкая стоимость, постоянная по времени мощность и отсутствие пусковых токов – всё это преимущества данных кабелей.
Использование резистивных кабелей требует отсутствия препятствий к теплоотводу и контроля положения ниток. Греющий жили не должны соприкасаться и пересекаться на одном уровне.
Преимущества греющих кабелей
Кабельные системы обогрева обладают малым сечением кабелей и это является их главным преимуществом. Монтаж систем электрообогрева минимально увеличивает размеры конструкции, на которые они монтируются. Лёгкий монтаж системы питания, меньшие потери тепла, в отличии, например, от обогрева паром или горячей водой – плюсы греющих кабелей.
Недостатки греющих кабелей
Электро- и пожаробезопасность – это слабое место любой кабельной системы. При монтаже греющего кабеля требуется обеспечить правильную укладку, защиту и подключение всех компонентов системы. Перехлёст, выход из строя от перегрева может привести к пожару, это особенно актуально для резистивного кабеля.
