Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Ak je to potrebné na zvládnutie obzvlášť nízkych teplôt v akýchkoľvek konštrukčných prvkoch budov, komunikačných systémoch, vybavenie domácnosti používa vykurovací kábel. Toto zariadenie poskytuje dodatočné vykurovanie po celej dĺžke alebo oblasti trasy. Je dôležité brať do úvahy princíp prevádzky vykurovacieho telesa a v akých situáciách je vhodné ho používať.
Účel a princíp činnosti
Účel vykurovacích káblov umožňuje pokryť rôzne oblasti priemyselnej činnosti a riešiť rôzne domáce úlohy. Najčastejšie sa vykurovací kábel používa na:
- Vykurovanie miestností alebo konštrukcií s malým objemom, vrátane dekoratívnych miestností, terárií, baní a studní;
- Vykurovanie celého alebo len časti potrubia, vodovodu, kanalizácie a iných objektov nachádzajúcich sa pod šírym nebom alebo v nevykurovanej miestnosti;
- Zahrievanie mrazených predmetov pri vykonávaní akýchkoľvek technologických operácií na nich;
- Ochrana pred zamrznutím vody alebo zabránenie hromadeniu vlhkosti;
- Zabráňte tvorbe ľadu alebo usadzovaniu snehu;
- Udržujte teplotu objektu v rámci stanovených limitov.
Princíp činnosti vykurovacieho kábla je opísaný Joule-Lenzovým zákonom, ktorý uvádza, že keď prúdi elektrický prúd cez odporový prvok, z neho sa uvoľní tepelná energia. Tento proces je spôsobený prítomnosťou elektrického odporu vo vodivom materiáli, ku ktorému dochádza v dôsledku interakcie nabitých častíc. Tieto častice vytvárajú prekážku smerového pohybu prúdu a pri kolízii sa vytvára teplo.
Na základe vyššie uvedeného možno povedať, že tepelný výkon je priamo úmerný odporu vykurovacieho kábla a môže byť vyjadrený vzorcom:
Q = I 2 * R * t
kde:
- Q - množstvo uvoľneného tepla;
- I je množstvo prúdu tečúceho cez vykurovací kábel;
- R je ohmický odpor prvku;
- t - čas na pripojenie kábla k elektrickej sieti.
V praxi bude odpor konkrétneho vykurovacieho kábla závisieť od materiálu vodičov prenášajúcich prúd, ich dĺžky a spôsobu pripojenia. Všetky tieto parametre sú určené konštrukčnými vlastnosťami rôznych typov vykurovacích káblových produktov.
typy
Používa sa na vykurovanie prvkov prenášajúcich prúd sa delí na odporové (lineárne a zonálne), samoregulačné a indukčné. Všetky typy vykurovacích káblov sa líšia v princípe práce a dizajnu. Pozrime sa podrobnejšie na vlastnosti každého z nich.
Rezistentné lineárne.
Lineárny vykurovací kábel je konštrukcia obyčajného drôtu, ktorého konce sú pripojené na zdroj energie. Lineárny model tak môže byť v princípe reprezentovaný rezistívnym odporom typu sériového zapojenia, ktorý sa vyznačuje konštantným ohrievacím výkonom. Podľa počtu žíl je rozdelený na jednožilový a dvojžilový vykurovací kábel.
Jednoduché lineárne.
Pri pohľade na výkres sa jednojadrové triedy skladajú z vykurovacieho vodiča s vysokou špecifickou odolnosťou, spravidla z ocele alebo jej zliatin. Zahŕňa tiež jednu alebo viac vrstiev tepelne odolnej izolácie, ktorá sa pri zahrievaní nedeformuje. Tento typ vykurovacieho vodiča môže byť vybavený clonou na odstránenie rušenia, ktoré spôsobí samotný vodič a zariadenie na ochranu pred zemným spojením.
Jeho hlavnou výhodou je jednoduchosť a nenáročnosť v prevádzke, môže byť tiež v kontakte s vodivými štruktúrami a môže sa prekrývať. Nevýhodou je potreba použiť továrenskú časť stanovenej dĺžky (nemôžete odrezať kúsok, ktorý potrebujete), potrebu prepojiť konce sekcie v jednom bode na „+“ a „-“ alebo na nulu a fázu.
Dvojjadrový lineárny
Štruktúrne, dve jadrá majú dva svorky pripojené k zdroju energie. Pozostáva z tých istých prvkov ako v jednom jadre s jedným rozdielom - obsahuje dve paralelné jadrá namiesto jedného. Ďalšia výhoda - dvojžilový vykurovací kábel, na rozdiel od jednožilového kábla, nie je potrebné vracať druhým koncom sekcie do miesta pripojenia, čo poskytuje určité pohodlie pri vykurovaní potrubí a iných zdĺhavých konštrukcií.
Rezistívna zóna
Zónové káble sú odporové, s tým rozdielom, že majú komplexnejšiu a funkčnejšiu štruktúru. V porovnaní s lineárnym konštruktívnym má nasledujúcu funkciu:
Ako vidíte na obrázku, zonálny kábel, ako aj lineárny kábel, obsahuje dva medené vodiče, ktoré nesú prúd, vnútornú izoláciu pre každé jadro, vykurovací drôt vyrobený z materiálu s vysokou odolnosťou, vonkajšiu izoláciu.
Jeho konštrukcia sa vyznačuje prítomnosťou okien vo vnútornej izolácii, v ktorých je vykurovací vodič pripojený k vodiču, ktorý prenáša prúd. Samotné okná sa nachádzajú vo vzdialenosti 1 - 2 m od seba. Medzi oknami je teda vykurovacie teleso zapojené paralelne a prijíma sieťové napätie. To znamená, že každý z drôtových úsekov predstavuje 220 V alebo hodnotu, ktorá je privádzaná do vykurovacieho kábla.
Vzhľadom k takémuto konštrukčnému riešeniu by nemala mať celá dĺžka konštantný odpor, ale len drôt umiestnený na mieste 1–2 m, ktorý sa nazýva zóna (z ktorej tento názov vedie názov). S týmto dizajnom je možné dĺžku sekcie zvoliť ľubovoľne v závislosti od vašich osobných želaní.
Samoregulačné káble
Samoregulačný kábel sa líši od predchádzajúcich verzií svojím dizajnom a princípom prevádzky.
Pozrite sa na obrázok, tu je znázornený návrh samoregulačného kábla, vrátane:
- Vonkajší plášť, ktorý chráni vnútorné prvky pred vystavením životného prostredia.
- Prúdové vodiče, ktoré sú napájané napätím z externého zdroja.
- Tienenie, ktoré chráni okolitú komunikáciu pred elektromagnetickým žiarením samotného kábla.
- Vrstva vnútornej izolácie na elektrické oddelenie prvkov prenášajúcich prúd od kovového opletenia pre tienené káble alebo od vonkajších konštrukcií v neprítomnosti tienenia.
- Polovodičová matrica, ktorá je samotným vykurovacím prvkom.
Táto časť samoregulačného kábla je snímač teploty. Čím viac je prostredie ohrievané, tým menšia je vodivosť vykurovacích telies, znižuje sa množstvo prúdu, ktorý prúdi cez ne, ako aj množstvo vznikajúceho tepla. V tomto je vyjadrená funkcia samoregulácie teploty.
Hlavnou výhodou takéhoto vykurovacieho kábla je jeho úplná autonómia - množstvo vyrobenej tepelnej energie nezávisle sa prispôsobuje teplote prostredia, v ktorom sa nachádza. Vďaka tomu budú mať rôzne časti vykurovacieho kábla nelineárny výkon, čím sa dosiahne požadovaná teplota v konkrétnej situácii. Ďalšou výhodou tohto typu vykurovacieho zariadenia je jeho ľubovoľná dĺžka. Nevýhodou je však skutočnosť, že sa predáva v štandardných priestoroch a nemá žiadne spojovacie prvky v konfigurácii.
Indukčné vykurovacie káble
Princípom tohto typu vykurovacieho kábla je vyvolanie EMF vo vnútri feromagnetického prostredia. Štruktúrne sa skladá z jadra nesúceho prúd, ktorý je navinutý na feromagnetickom jadre podobnom cievke. Keď prúd prúdi cez jadro, ktoré nesie prúd, v jadre sa indukuje emf. K ohrevu dochádza v dôsledku elektrických strát z prúdu v vodiči a zo strát v oceli na princípe efektu pokožky.
Hlavný rozdiel oproti iným typom vykurovacích káblov je pomer uvoľnenej tepelnej energie. Straty medi tu predstavujú len 20%, zatiaľ čo vo feromagnetickom materiáli sa stratí zvyšných 80%. V závislosti od značky sa môže stratovosť líšiť. Výsledkom je, že lineárny výkon indukčného kábla môže byť oveľa nižší pri zachovaní rovnakej teploty ohrevu.
Funkcie inštalácie
Pri pokládke vykurovacieho kábla je dôležité dodržiavať niekoľko pravidiel, a to:
- Teplota okolia vo fáze inštalácie vykurovacieho systému by nemala byť nižšia ako + 15 ° C.
- Upevnenie na povrch by malo byť vykonané tak, aby nedošlo k poškodeniu konštrukčných prvkov vykurovacích úsekov (továrenské svorky, špeciálna lepiaca páska, tesniaca hmota, mäkké obloženie, svorky atď.).
- Pri vytváraní trasy alebo mriežky je potrebné zaistiť dostatočnú vykurovaciu plochu pre konkrétny objekt v závislosti od jeho parametrov.
- Pri zatáčaní sa uistite, že polomer ohybu nepresahuje šesť jeho priemeru.
- Po dokončení inštalácie sa uistite, že ste skontrolovali integritu izolácie a vodičov vytáčaním a meraním úrovne odporu.
Teraz zvážte niekoľko praktických tipov na vlastnosti tesnenia v súkromných situáciách. Ak sa vykurovací kábel používa na ohrev strechy alebo iných predmetov, kde je inštalovaný pod priamym slnečným svetlom, je lepšie používať tienené značky. Vzhľadom k tomu, pletené modely používajú oveľa stabilnejšie plášť ako univerzálne káble.
Pri vykurovaní je potrebné zvoliť miesto na najchladnejšom mieste alebo na najmenej vyhrievanej strane. V horizontálnych drážkach musí byť vykurovací kábel inštalovaný v spodnej časti drážky tak, aby sa teplé hmoty zdvihli a roztavili ľad. Vo vertikálnych potrubiach drenážneho systému od steny budovy, ako je znázornené na obrázku, ako sa ohrieva najhoršie:
Pretože vykurovací kábel môže byť umiestnený vo vode, môže priamo ohrievať vodné potrubia alebo vykurovacie systémy. Namontujte ho do potrubia, ako je znázornené na obrázku:
Je potrebné poznamenať, že je zakázané inštalovať vykurovacie vodiče do kanalizačného a odtokového potrubia, pretože na ňom sa budú držať rôzne nečistoty. Kvôli tomu, čo tam bude dopravné zápchy, zhoršovanie priepustnosti a vedie k úplnému prekrytiu. Preto sa polymérne a kovové kanalizačné rúrky ohrievajú inštaláciou vykurovacích prvkov na vonkajšej strane. Treba však poznamenať, že vykurovací vodič musí byť izolovaný od tepelnoizolačnej vrstvy pomocou špeciálnej hliníkovej pásky.
Oblasti použitia
Vykurovací kábel sa používa na ohrev takýchto konštrukčných prvkov:
- teplé podlahy - v domácnosti (kúpeľne a kuchyne) a v priemyselných priestoroch;
- strechy budov, kde hrozí nebezpečenstvo rampouchov alebo snehových hmôt, ktoré sa hromadia na vozovkách alebo na pešej zóne;
- rôzne potrubia na vodovod, kanalizáciu, kúrenie atď.
- Nádoby a skladovacie nádrže na kvapalné látky;
- drenážne a drenážne systémy;
- vykurovanie schodov budov, chodníkov a technologických chodieb;
- vykurovacie rohože, koberce a koľajnice;
- Akváriá a terária pre domáce zvieratá.
V priemyselnej sfére môže mať vykurovací kábel špecifickejšie použitie, príklady niektorých z nich a potrebné parametre pre ich efektívnu prevádzku sú uvedené v nasledujúcej tabuľke:
Tabuľka: oblasť použitia vykurovacích káblov
| oblasť použitia | Požadovaná teplota, ° С | Špecifický výkon, W / m2 . | Celkový výkon, kW |
| Tepelné bariéry v komorách priemyselných chladničiek | 2-5 | 3 - 15 | 0, 5-5 |
| Vykurovanie satelitných antén | 2-5 | 200-300 | 2-15 |
| Odmasťovanie vyhrievaného kúpeľa | 30-50 | 200-400 | 0, 5-3 |
| Vykurovaná linka na výrobu betónu | 40-60 | 300 | 20-50 |
| Vykurovacie dosky lisujú | 40-150 | 300-1000 | 2-10 |