Cablu pentru încălzirea conductei de gaz: structură, selecție în funcție de parametri, metode de montaj

În sezonul rece, apar întreruperi neplăcute în funcționarea conductelor de gaz. Acestea nu se datorează doar temperaturilor scăzute. Problema poate apărea cu o probabilitate mare dacă instalarea comunicațiilor a fost de slabă calitate. Astfel, înghețarea cu oprirea curgerii în conductă devine un fenomen obișnuit.

Pentru a rezolva problema, va trebui să instalați un cablu pentru încălzirea conductei de gaz, de preferință înainte de apariția înghețurilor. În continuare, vă vom explica cum să alegeți corect un cablu de încălzire și vă vom împărtăși subtilitățile montajului acestuia.

Structura cablului de încălzire

Structura firelor pentru încălzire include până la 5 elemente – prezența unei anumite piese depinde de tipul produsului, iar acestea sunt doar două, dacă nu le luăm în considerare pe cele rar utilizate:

• autoreglabil;
• rezistiv.

Cablu autoreglabil are două fire cu faze diferite. Prin acești conductori de cupru circulă electricitatea. Aceștia se află în interiorul unei matrice conductoare, care încălzește cablul și acționează ca creierul sistemului.

Fiecare componentă a acestui interior face parte dintr-un circuit electric, fiind poziționată exact la mijloc între conductori. Matricea tocmai încălzește și reglează firele de alimentare.

Pe lângă propriul strat de izolație termică, firele sunt utilizate împreună cu o izolație exterioară. Acest lucru este necesar pentru a proteja cablul de influența mediului exterior

Partea principală a cablului este întotdeauna introdusă într-un strat de izolație termică, numit și termoprotecție sau înveliș izolator. Izolația termică este înfășurată cu o rețea de ecranare din plăci plate de cupru. Această împletitură este utilizată pentru protecția împotriva undelor electromagnetice externe, precum și pentru conectarea la împământare. Învelișul exterior de pe rețea reprezintă un scut împotriva deteriorărilor mecanice.

Cablu rezistiv poate fi unipolar sau bipolar. În consecință, acestea se deosebesc prin numărul de conductori. Structura amintește de varianta autoreglabilă, dar fără sistemul matriceal. În schimb, se adaugă un strat suplimentar de termoprotecție.

Conductor de încălzire autoreglabil

Un astfel de cablu funcționează ca un conductor electric obișnuit. Încălzirea duce la creșterea rezistenței și, conform unei simple legi fizice, la scăderea intensității curentului. În locurile reci ale țevii, temperatura firului este mai scăzută și rezistența mai mică, iar datorită intensității mai mari a curentului în aceste puncte, încălzitorul funcționează din ce în ce mai intens.

Când cablul este pornit, acesta își crește treptat puterea și, la un moment dat, începe să funcționeze la capacitate maximă. Rezultă că încălzirea țevii de gaz accelerează acest proces.

Cablu autoregulator nu își oprește funcționarea. Nu trebuie să vă faceți griji, deoarece încălzirea continuă doar până la atingerea temperaturii dorite, iar apoi cablul funcționează cu o putere mai mică. Funcționarea încălzitorului este construită în jurul unei temperaturi prestabilite.

Varianta autoregulatoare a cablului de încălzire are o rezistență variabilă, dependentă direct de temperatură, astfel încât puterea firului poate crește de la sine.

În țevile de gaz nu îngheață gazul în sine, ci umezeala, ceea ce duce la întreruperea alimentării. Este necesar să se aleagă o temperatură a țevii astfel încât probabilitatea înghețării să fie irelevantă. Particularitatea modelelor autoregulatoare constă în faptul că încălzirea nu se va opri sau porni atunci când conducta de gaz devine mai caldă sau mai rece decât valoarea optimă. Pur și simplu, intensitatea funcționării se va modifica semnificativ în sensul scăderii sau creșterii.

La rândul său, cheltuielile de energie nu ar trebui să afecteze bugetul, deoarece cablurile consumă aproximativ 10 W pe 1 metru lungime. Există modele slabe cu consum energetic în jur de 5 W și modele puternice cu o putere de până la 150. Având în vedere selecția largă, puteți găsi întotdeauna o opțiune acceptabilă pentru a vă permite să mențineți echipamentul pornit în permanență.

Model rezistiv de cablu de încălzire

Cu varianta unifilară este mai complicat, deoarece este necesară alimentarea de la ambele capete, cu restricții ulterioare în proiectare. Al doilea capăt este returnat la locul de conectare sau se instalează o alimentare suplimentară la același capăt îndepărtat. Aceasta este esența inconvenientelor. Firul unifilar într-o înveliș de termoplastic ocupă pe piață nișa celor mai ieftine încălzitoare.

Pe baza principiului cablului unifilar, a fost creată modificarea HT cu 50 de wați pe 1 metru. Domeniul său de aplicare se extinde nu numai la conducte. În același timp, cu un consum mare de energie, firul HT rezolvă problema economisirii materialului în sine.

Cablurile de încălzire rezistive sunt produse doar într-o lungime specifică, care nu poate fi scurtată sau mărită în niciun fel — un astfel de fir nu poate fi tăiat.

După cum sugerează și numele, încălzitorul cu două conductoare este format din 2 conductoare. Acestea nu îndeplinesc funcții similare, ca în cazul cablurilor matriceale. Conductorul de încălzire funcționează împreună cu conductorul electric, căruia îi revine un rol auxiliar. Pe o parte, cablul este alimentat cu energie, iar pe partea opusă se montează o mufă etanșă.

Proiectarea și instalarea cablului nu vor provoca dificultăți, dar mufa devine adesea o problemă. Practica a arătat o legătură între defecțiuni și această componentă în mai mult de jumătate din cazuri. Pentru înlocuirea treptată a produselor problematice, companiile producătoare au început să lanseze variante fără mufă.

Cablu plat unipolar cu modificarea HT oferă posibilitatea de a reduce consumul de material pe 1 m² de suprafață a conductei de gaz care necesită încălzire

Cablurile de încălzire rezistive au următoarele avantaje:

• stabilitatea caracteristicilor pe durata de exploatare;
• degajare ridicată de căldură;
• prețuri scăzute.

În ceea ce privește fiabilitatea, ele sunt oarecum inferioare modelelor autoreglabile, deoarece în caz de defecțiune trebuie înlocuită întreaga secțiune cu zona problematică; de asemenea, ele întâmpină destul de des o supraîncălzire locală. Inconvenientul constă și în faptul că selectarea secțiunilor de lungime optimă va necesita timp.

Alegerea variantei ideale în funcție de parametri

Pentru toate modelele exterioare, beneficiul este determinat de putere și uniformitatea distribuției căldurii. Teoretic, ambele tipuri de cabluri se potrivesc aproximativ la fel, deoarece punctele slabe ale celui rezistiv pot fi compensate prin tipul de instalare.

În funcție de temperaturile minime din regiune, se alege un cablu suficient de rezistent la temperaturile extreme ale mediului înconjurător. Se poate întâmpla ca valoarea la care are loc înghețarea să fie prea scăzută chiar și pentru încălzitorul însuși.

Există și situații mai clare. Conductele cu amplasare subterană sunt acoperite doar cu cablu autoreglabil, deoarece este mai avantajos și mai comod. Țevile subțiri de gaz nu trebuie protejate cu cablu rezistiv — uneori se întâmplă ca conducta să se topească, iar la locul de contact să se formeze o gaură.

Datorită acestei diagrame, devine clar cât de mare este avantajul cablurilor autoreglabile: sunt indicați parametrii lungimii liniei de cablu și ai temperaturii obiectului încălzit

Ar fi bine dacă ați avea la îndemână un tabel al pierderilor de căldură. În acesta, pierderea de căldură este determinată de diferența dintre temperatura țevii și cea a mediului înconjurător, combinată cu raportul dintre diametrul țevii și grosimea stratului de izolație termică.

Informația este disponibilă într-un format convenabil — wați pe 1 metru liniar.

Pentru un exemplu concret de eficiență energetică, este necesar să consultați tabelul pierderilor de căldură ale conductelor — acesta vă va ajuta să determinați puterea necesară a cablului pentru grosimea planificată a izolației pe conductă.

Reguli și recomandări de instalare

Problemele de exploatare nu vor apărea dacă se respectă normele generale. Conform regulilor de instalare a aparatelor electrice (PUE), sistemul de protecție împotriva înghețului trebuie dotat obligatoriu cu un dispozitiv de protecție la curent de scurgere (UZO). Fixarea pe suprafețe și agregate neelectroconductoare se realizează numai cu împletitură de protecție. Cablurile acoperite cu un astfel de strat se instalează și pe țevi sintetice.

La montare, temperatura aerului are importanță: lucrările se efectuează dacă aceasta nu este mai rece de -15 °C. După instalare, se realizează obligatoriu izolația termică. Pentru a reduce pierderile de căldură, grosimea acestui strat se ajustează exact la diametrul țevii. Depășirea acestei valori nu va duce la nimic rău, ci va fi doar mai bine.

Un cablu de încălzire este considerat funcțional dacă raza de îndoire atinge cel puțin 3 diametre ale produsului. Adică, dacă raza unui cerc imaginar, al cărui centru se află direct la marginea zonei de îndoire a cablului, este de cel puțin trei ori mai mare decât diametrul și de 6 ori mai mare decât raza cablului în sine.

În figură, R este raza de îndoire, dh este diametrul cablului, A este lungimea părții îndoite, L este lungimea părții drepte, α este unghiul plan dintre două drepte imaginare care se intersectează în centrul cercului convențional.

După lucrări, izolația termică și cablul propriu-zis se verifică la rezistență. Apoi, pe șanț și pe conductă se fac marcaje cu avertisment privind prezența elementului de încălzire. În plus, se instalează o plăcuță.

Montajul cablului permite proiectanților să amplaseze conducta într-un loc convenabil. În acest caz, nu este necesară amplasarea ținând cont de nivelul de îngheț al solului.

Metode de montaj a cablurilor de încălzire

Există patru variante principale de amplasare a cablului de încălzire, dar cele mai frecvent utilizate sunt primele două:

• amplasarea longitudinală a unui singur cablu;
• fixarea cablului în spirală în jurul conductei de gaz;
• amplasarea mai multor cabluri de încălzire de-a lungul conductei;
• instalarea în contur ondulat.

Cablul este de obicei tras de-a lungul părții inferioare a conductei la nivelul orei 4 sau 8, dacă ne imaginăm că secțiunea transversală a acesteia este un cadran rotund de ceas mecanic. La locurile de îmbinare, se ridică la 60°. Aceasta este, într-un fel, o măsură de precauție: amplasarea cablului de încălzire departe de clema de fixare.

Există metode separate de pozare în diferite noduri ale sistemului. Lângă vană, miezul se îndoaie, se așază sub partea mobilă și se fixează cu bandă din fibră de sticlă. La fixarea ondulată sau în spirală, pasul spirei se face mai mare acolo unde există o cotitură într-o direcție oarecare. De exemplu, la îmbinările în cot.

La instalarea cablului de încălzire lângă noduri și conexiuni, cel mai important lucru este să lăsați un acces convenabil la toate elementele de control.

Esența montajului este extrem de simplă. Este necesar doar să alegeți o traiectorie pentru cablu și să îl fixați deasupra cu bandă de aluminiu. Mai întâi, conductorul este fixat cu fragmente de bandă. Apoi, este apăsat pe țeavă până la un contact strâns. Nu este necesar să depuneți eforturi mari, este suficientă o tensiune minimă, cu atât mai mult cu cât cablul are tendința de a se întinde excesiv.

Ulterior, va fi necesară fixarea cu bandă pe întreaga lungime a cablului:

• pentru îmbunătățirea disipării căldurii;
• pentru rezistență;
• pentru a evita contactul cu izolația termică.

Banda de aluminiu sau folia se utilizează pentru tratarea țevilor din plastic. Astfel, se evită supraîncălzirea plasticului și se obține o distribuție mai uniformă a căldurii pe întreaga suprafață și lungime a conductei de gaz. Indiferent din ce material este fabricată țeava, pe aceasta se montează o mufă și se îmbină capătul rece de alimentare cu conductorul de încălzire.

Tot pe conducta de gaz se plasează și senzorul termostatului – ideal exact la mijloc între liniile trasate. Ulterior, va fi necesară izolarea tronsonului, după care lucrarea poate fi considerată finalizată.

Instalarea longitudinală a cablului de încălzire

Din punct de vedere tehnic, aceasta este o metodă mai simplă. În același timp, nu trebuie să vă așteptați la același efect ca la montajul în spirală, când conducta de gaz este acoperită cu o 'rețea' de cablu înfășurat. Fixarea se realizează paralel cu țeava, mai aproape de partea inferioară. Regulile de siguranță nu interzic o amplasare mai înaltă, însă probabilitatea deteriorărilor de sus va fi, prin definiție, mai mare.

Montarea rectilinie a cablului de încălzire este adesea utilizată pentru conductele de gaz, precum și pentru conductele de apă, canalizare și drenaj.

Schema de distribuție a cablurilor de încălzire pe o țeavă de gaz depinde direct de numărul acestora. O singură linie se instalează în partea de jos, corespunzător orei 4, dacă ne imaginăm din nou cadranul în locul secțiunii. Adăugarea celei de-a doua va însemna amplasarea la același nivel, dar pe cealaltă parte.

În varianta cu trei ramuri, acestea se așează într-un triunghi imaginar pe jumătatea inferioară a țevii, iar acesta trebuie să fie orientat ușor spre dreapta sau spre stânga. Din patru cabluri se face deja un model pătrat corect, iar atunci două fire vor fi deasupra.

Fixarea în spirală în jurul conductei

Metoda este preferată în regiunile nordice. Probabilitatea înghețării umezelii în conductele de gaz este mult mai mare acolo, prin urmare se mărește suprafața de contact. Zona de contact în metoda spirală acoperă țeava sub diferite unghiuri, după un principiu similar cu așezarea ondulată, dar și mai eficient.

Pentru montajul în spirală se produc cabluri lungi. Astfel, producătorii oferă opțiunea de a alege pasul între spire. În practică, intervalul ajunge uneori la 5 cm sau mai puțin. Cablul va depăși atunci lungimea conductei de aproximativ 2 ori.

Metoda de montare spiralată are mai multe avantaje: în situații complexe și la temperaturi extreme, aceasta este preferată.

În unele locuri, așezarea cablului se dovedește dificilă. Soluția va fi montarea în spirală, dar cu o tehnologie diferită. Mai întâi, miezul se înfășoară cu rezervă, apoi se strânge schimbând direcția buclelor.

Nuanțe importante de instalare

O instalare reușită include mai multe componente. Algoritmul acțiunilor joacă un rol principal. Conducta trebuie mai întâi testată și vopsită, iar pentru instalare trebuie aleasă o zi potrivită, fără precipitații. Mai mult, amplasarea unor cabluri este posibilă doar pe o singură parte. Este suficient să scăpați din vedere această nuanță și va trebui să reluați toată munca de la început.

Aspecte practice privind utilizarea cablurilor de încălzire:

• cu cât firul este mai jos, cu atât procesele de schimb termic sunt mai bune;
• stratul adeziv accelerează încălzirea;
• țevile metalice subțiri trebuie izolate suplimentar cu folie sau bandă, la fel ca și cele din plastic.

Nu grăbiți procesul de fixare la supape și piese filetate. Firul trebuie așezat astfel încât să puteți întreține, repara și înlocui elementele țevii fără a demonta sistemul de încălzire.

Cablului trebuie să i se dea forma unei bucle lângă conexiune, apoi să fie rulat până la o ușoară întindere și fixat cu bandă.

Concluzii și material video util pe această temă

Prezentare generală a cablului de încălzire autoreglabil, inclusiv principiul de funcționare, opțiunile de aplicare și testele:

Exemplu concret de instalare longitudinală pe o țeavă subțire, de asemenea cu amplasare lângă un ventil:

Cablurile pentru instalarea pe conducta de gaz sunt de 2 tipuri: autoreglabile și rezistive. Nu va trebui să vă bateți capul cu alegerea, deoarece prima variantă este clar mai bună ca ansamblu de caracteristici. Montarea sistemului de încălzire se realizează longitudinal, în spirală sau în linie ondulată.

Înainte de aceasta, se selectează lungimea și puterea încălzitorului, se fac calcule cu un număr mare de indicatori fizici. Trebuie să înțelegeți ce se întâmplă la încălzirea unei țevi de gaz cu anumite tipuri de cablu de încălzire și de ce trebuie să renunțați. După instalare, disconfortul și problemele cu alimentarea cu gaz vor rămâne în trecut.

Aveți întrebări sau puteți completa materialul nostru cu informații valoroase? Vă rugăm să lăsați comentariile dumneavoastră – blocul de contact se află mai jos.