Cómo elegir un cable calefactor para calentar tuberías: 9 consejos

Si estás cansado de luchar congelado cada invierno tuberías de agua y alcantarillas, es hora de pensar en su aislamiento térmico de alta calidad. Después de la aparición en el mercado de cables calefactores, que instantáneamente recibió una gran demanda, un problema similar ya no es insoluble. En este artículo le diremos Cómo elegir un cable calefactor para tuberías, considere sus tipos, diferencias y desventajas. Determinaremos cuándo es aconsejable montar el cable en la parte superior de la tubería, y hacia adentro y si dicha instalación es segura. Le daremos consejos para elegir la potencia del elemento calefactor y consideraremos fabricantes confiables.

1. ¿Para qué sirve un cable calefactor?

Alguien dirá que usar un cable calefactor para evitar congelación de tuberías Caro e irracional. Y es mucho más lógico averiguar qué tan profundo se congela el suelo a las temperaturas más bajas en su región, y simplemente profundizar la zanja en la cantidad requerida. Así es, pero lejos no siempre es posible profundizar 1.5-1.7 metros. Por ejemplo:

• Si cava trincheras para tender tuberías usted mismo para ahorrar dinero o simplemente desea controlarlo todo personalmente, se requerirá un esfuerzo físico considerable. Después de todo, hay una diferencia: ¿profundizar 0.5 metros o 1.5?
• Lejos de siempre, el suelo en el suelo en su composición es fuerte y homogéneo. Puede tropezar en el proceso de trabajo en rocas duras;
• Si el área es pantanosa, entonces en la temporada de lluvias o la nieve se derrite, el nivel del agua subterránea puede aumentar mucho, lo que conducirá a la inundación de las comunicaciones. Además, este proceso será regular, afectará negativamente la condición del sistema de suministro de agua y ciertamente conducirá a su destrucción;
• En regiones donde la temperatura baja mucho en invierno, incluso una profundización significativa de la zanja no siempre puede evitar el congelamiento local;
• El lugar de entrada de tuberías en la casa seguirá sin protección;
• Y, al final, ¿qué pasa si el sistema de suministro de agua finalmente se instala y se entierra, y el problema se ha descubierto recientemente? Será mucho más simple, y en este caso más barato, instalar el cable calefactor dentro de las tuberías, en lugar de desenterrarlo, desmontarlo, profundizarlo y volverlo a montar.

De ello se deduce que a veces el uso de un cable calefactor es una necesidad inevitable.

En general alcance incluye varias áreas principales:

• Para necesidades privadas: calentar tuberías de agua y alcantarillas, evitando la congelación del techo. En este último caso, el cable se coloca en los lugares de formación de carámbanos y cubierta de hielo. Gracias a esto, no hay necesidad de limpiar regularmente el techo. Elemento central sistemas de calefacción por suelo radiante cable calefactor es también;
• Para uso comercial: tuberías de calefacción o sistemas de extinción de incendios;
• Para industrial: cuando el trabajo se lleva a cabo con mayor peligro, o existe la necesidad de calentar varios líquidos en tanques grandes. Por ejemplo, productos derivados del petróleo u otros compuestos químicos.

2. ¿Qué parámetros influyen en la elección?

Antes de obtener la cantidad correcta de cable, debe determinar claramente qué tipo hará exactamente para sus necesidades Toda la variedad de este producto. varía según cinco principales destacado:

• Por tipo - el cable puede ser autorregulador o resistivo. En este caso, el principio de funcionamiento de ambos calentadores es el mismo. El calentamiento se produce debido a la corriente que fluye a través de los núcleos internos;
• De acuerdo con el material de aislamiento externo. La posibilidad de aplicación bajo ciertas condiciones depende de este criterio. Por ejemplo, para organizar un sistema de calefacción para alcantarillas o desagües, debe elegir un cable con un revestimiento de poliolefina. Para el cable, que se montará en el techo o se utilizará en necesidades industriales, donde se requiere protección adicional contra la exposición a los rayos ultravioleta, existe un aislamiento de fluoropolímero. Si el cable se coloca en la cavidad interna de las tuberías de agua, es mejor elegir un recubrimiento de alimentos, es decir, un aislamiento fluoroplástico. Esto evitará un cambio en el sabor del agua, que a veces tiene lugar;
• La ausencia o presencia de una pantalla (trenza). La trenza hace que el producto sea más fuerte, resistente a diversas influencias mecánicas, además, la pantalla realiza la función de conexión a tierra. La ausencia de este elemento indica que tiene un producto en la categoría de presupuesto;
• Clase de temperatura - distinguir entre calentadores de baja, media y alta temperatura. Este indicador es muy importante cuando se organiza un sistema de calefacción para un sistema de suministro de agua y un desagüe. Los elementos de baja temperatura se calientan a una temperatura de + 65 ° C, no superan los 15 W / m de potencia y son adecuados para calentar tuberías de pequeño diámetro. Los conductores de temperatura media se calientan a un máximo de + 120 ° C, la potencia alcanza 10-33 W / m, se utilizan para evitar la congelación de tuberías de diámetro medio o para calentar el techo. Los cables térmicos de alta temperatura pueden calentar hasta + 190 ° C y tienen una potencia específica de 15 a 95 W / m. Se recomienda aplicar este tipo para fines industriales o en presencia de tuberías de gran diámetro. Para uso doméstico, dichos conductores se consideran demasiado potentes y caros;
• Por poder. Las características de potencia del refrigerante deben tenerse en cuenta sin falta. Si elige un conductor de baja potencia, simplemente no logrará el resultado deseado. Exceder el indicador requerido puede conducir a niveles demasiado altos de consumo de energía, que en la práctica no estarán justificados. La eleccion lo necesario nivel de potencia en primer lugar depende del diámetro calentado tuberías De acuerdo con las recomendaciones de los especialistas, para tuberías con un diámetro de 15-25 mm, una potencia de 10 W / m es suficiente, para un diámetro de 25-40 mm - 16 W / m, para una tubería con un tamaño de 60-80 mm - 30 W / m, para aquellos que exceden 80 mm de diámetro - 40 W / m.

3. Cable calefactor resistivo

Este tipo de conductor puede consistir en uno o dos núcleos conductores de acero que están recubiertos con una capa de aislamiento, blindaje y una cubierta protectora externa. Algunos cables tienen dos capas de aislamiento. Solo conductor difieren en algunos rasgos característicos:

• Necesitan suministrar energía a ambos extremos del cable;
• Crean un campo electromagnético muy fuerte, que es dañino para el cuerpo humano;

Dos núcleos Los calentadores incluyen un núcleo de calentamiento y uno conductor, lo que elimina la necesidad de llevar la fuente de alimentación a dos extremos. Esto facilita enormemente el proceso de instalación.
A general los beneficios el cable resistivo puede incluir:

• Alto poder;
• Suficiente flexibilidad;
• Costo asequible;
• Larga vida útil en condiciones de funcionamiento adecuadas y cumplimiento de las características de instalación.

Desventajas bastante significativo:

• Límite estricto de longitud. Los conductores resistivos liberan inmediatamente una longitud fija. Está estrictamente prohibido acortarlos usted mismo.Tales acciones conducirán a un aumento en la resistencia debido a una disminución en la longitud, lo que a su vez conducirá a un sobrecalentamiento y falla;
• En caso de acumulación excesiva de suciedad y desechos en el lugar de tendido del cable o en presencia de lugares donde el cable se cruza, el sobrecalentamiento y la falla son inevitables;
• Debido al hecho de que el cable no se puede cortar, resulta imposible realizar reparaciones locales incluso si se daña un área pequeña. El cable será completamente reemplazado;
• La transferencia de calor permanece constante en toda la longitud del calentador. A veces esto conduce al sobrecalentamiento del cable en ciertas áreas o su calentamiento rápido;
• El uso de un controlador de temperatura es obligatorio. Esto es necesario para poder controlar constantemente la temperatura y evitar que el conductor se sobrecaliente. Este matiz hace que el cable resistivo no sea muy adecuado para su uso en lugares con acceso limitado.

Una versión mejorada del cable resistivo es zona de cable resistivo. Su diferencia clave es que se divide en pequeñas zonas. Esto permite ajustar independientemente la longitud del cable y realizar reparaciones o reemplazos locales. Su costo es ligeramente mayor. Durante la instalación, también se deben usar sensores de temperatura, y durante la operación, asegúrese de que no se acumulen desechos alrededor del cable.

4. Cable autoajustable

Más conveniente en términos de operación es un tipo de cable calefactor como el autorregulador. Tiene una estructura más compleja y no es de un solo núcleo. El conductor autorregulador incluye en sí mismo:

• Conductores de cobre, a través de los cuales se suministra voltaje a la matriz autorreguladora. La longitud y la potencia máximas posibles del conductor dependen directamente del área de la sección transversal de los núcleos. Por ejemplo, con un área de sección transversal de 0,5 mm o 0,7 mm, la potencia será de 11 W / my 17 W / m, respectivamente. Además, la longitud de un corte de cable no será superior a 100 m. El área de la sección transversal de 1.1 mm proporciona una potencia de 25 W / m, y la longitud no debe exceder los 80 m;
• Matriz de semiconductores autorregulables: responsable del calentamiento del cable. El material del que está hecha la matriz puede responder a los cambios en la temperatura ambiente y cambiar el valor de la resistencia eléctrica y la transferencia de calor. Esta característica hace que el uso de dicho cable calefactor sea muy conveniente y prácticamente no requiere intervención humana. Al elegir un cable autorregulado, es muy importante prestar atención a parámetros como "Matriz de envejecimiento". Este es un proceso que se acompaña de una disminución en la cantidad de calor generado. La pérdida de transferencia de calor de los conductores de alta calidad, incluso después de 8-10 años de uso, no supera el 10%. Mientras que los cables de baja calidad en un año pueden perder completamente sus propiedades;
• Aislamiento interno: protege la matriz autorreguladora. Debe ser lo suficientemente fuerte, holístico, tener buena conductividad térmica. La resistencia de aislamiento debe ser de al menos 1 ohmio de acuerdo con las normas generalmente aceptadas;
• Pantalla o trenza: es necesaria para proteger al usuario de descargas eléctricas. La trenza generalmente está hecha de cobre estañado. El conductor autorregulador debe tener una trenza de blindaje;
• Aislamiento externo: necesario para proteger el producto de factores ambientales y tensiones mecánicas.

Para comprar realmente cable de calidad Asegúrese de prestar atención a la marca. Si hay letras latinas CT, CF o CR, esto indica la presencia de una pantalla de cobre y aislamiento externo.

En ausencia de tales marcas, se puede argumentar que este es un producto semiacabado de un cable autorregulado. Como cualquier producto, el conductor tiene, como beneficios y desventajas Primero sobre los pros:

• En primer lugar, es la fiabilidad del diseño. Por supuesto, ahora estamos hablando de un producto completo con una pantalla y aislamiento;
• Resistencia a caídas de tensión;
• Incluso con un conductor de alta potencia, el consumo de energía será relativamente pequeño, lo que hace que la operación sea económica;
• Además, se logran ahorros al monitorear el sistema en busca de cambios de temperatura y al aumentar o disminuir independientemente la temperatura de calentamiento. Es decir, sin necesidad, el conductor no funcionará a la máxima potencia;
• Con la instalación superpuesta no hay riesgo de sobrecalentamiento y falla;
• El conductor autorregulador es prácticamente libre de mantenimiento;
• El cable se vende para cortar, por lo que no tiene una longitud limitada. En consecuencia, se puede acortar independientemente según sea necesario;
• Debido a la forma plana del cable, es posible crear el ajuste más apretado del conductor a la superficie calentada, lo que reduce significativamente la pérdida de calor;
• Cuando la matriz se calienta a una temperatura de 85 °, el sistema detiene temporalmente el calentamiento adicional, lo que protege no solo el cable del sobrecalentamiento, sino también la superficie de la tubería contra la fusión;
• No hay necesidad de usar un controlador de temperatura;
• Largo plazo de operación: 30-40 años.

A desventajas puede incluir:

• Alto costo;
• Falta de acoplamientos y glándulas para la conexión. Tendrán que comprarse por separado.

Como puede ver, los conductores autorreguladores tienen diferencias radicales con los conductores resistivos, que recientemente dejaron de usarse para calentar tuberías de agua.

5. Métodos de instalación

Como muestra la práctica, está permitido instalar un cable calefactor no solo sobre la tubería, sino también hacia adentro.

Montaje al aire libre

Para este tipo de instalación, cualquier tipo de conductor es adecuado. Ventaja este método es:

• Su simplicidad y capacidad de realizar el peinado usted mismo;
• Con esta disposición del calentador, el rendimiento de la tubería no cambia de ninguna manera, lo que no se puede decir sobre la instalación interna.

Dependiendo del diámetro de la tubería calentada y las características del clima local, se recomienda un cable. pavimentar de varias maneras:

• Se permite un cable de suficiente potencia simplemente para envolverlo firmemente en una tubería de pequeño diámetro usando una cinta adhesiva especial. Dicha instalación es adecuada para regiones con un clima templado;
• Para regiones con climas más severos, es mejor tender el cable y enrollarlo alrededor de la tubería. Cuanto más baja sea la temperatura en invierno, menor será la distancia entre las curvas. Se utiliza este método de colocación y, si es necesario, tubos de calefacción de diámetro medio y grande;
• No olvide que si usa un cable resistivo, cuando llegue al final de la tubería, debe regresar su extremo al comienzo del devanado, ya que necesita conectar una fuente de corriente a ambos extremos;
• En este caso, evite la superposición de vueltas de cable. Esto puede conducir a un sobrecalentamiento;
• El paso promedio entre vueltas se recomienda aproximadamente 5 cm;
• El cable siempre debe estar firmemente enrollado en la tubería, evitando que se hunda o se retraiga de la superficie.

Antes de montar en la parte superior de las tuberías, necesita para preparar su superficie Necesitan tubos de metal limpiar de óxido y otros contaminantes. El plástico se puede envolver con cinta de aluminio, lo que asegurará su calentamiento uniforme a lo largo de toda la longitud.

Instalación interior

Es aconsejable elegir este método con un diámetro suficiente de la tubería (sección transversal de más de 40 mm) para no reducir su rendimiento o cuando la tubería ya está llena con una capa hormigón o betún, y simplemente no hay forma de realizar el devanado exterior. Núcleo único los conductores resistivos no son adecuados para instalación en interiores. Al elegir un cable autorregulador, asegúrese de prestar atención al material de aislamiento externo, que no debe emitir sustancias nocivas y ser resistente a los álcalis. Además, el cable debe tener una clase de protección adecuada, al menos IP68.

La instalación en sí se lleva a cabo introduciendo el cable en la tubería a la longitud deseada.El final, que se conectará a la red, se emite a través de una T, que se enrolla en el punto de salida. Para que el sistema sea hermético, se debe usar una funda especial, cuyos elementos se deben colocar en el cable en el orden que se muestra en la figura.

Vale la pena señalar que forma interna montaje tiene varias limitaciones:

• Las tuberías no deben tener conexiones mecánicas;
• Grúas
• Elementos rotativos.

6. Consejos útiles sobre el trabajo de instalación.

Hay algunos recomendaciones lo que le ayudará a evitar errores al instalar o elegir el elemento calefactor en sí:

• Para el montaje en una tubería con lecturas de temperatura inestables, es mejor elegir un cable autorregulador. Es especialmente importante considerar esto si parte de la tubería está en el edificio, parte se coloca en la calle y luego ingresa nuevamente al edificio. Para calentar, se requerirá una cantidad diferente de calor en diferentes áreas. Un cable resistivo no solo no podrá proporcionar esta condición, sino que también consumirá la misma cantidad de electricidad, haciendo que su uso no sea económicamente ventajoso;
• Se debe prestar especial atención a la elección del material de aislamiento térmico para tuberías calentadas. El aislamiento seleccionado adecuadamente reducirá significativamente el consumo de calor y electricidad y extenderá el cable;
• Si ha decidido que tenderá el cable sobre la tubería mientras lo envuelve, asegúrese de verificar los límites de flexión permitidos. De lo contrario, si el cable se dobla sobre las normas permitidas, su rendimiento puede verse afectado;
• En el caso de utilizar un cable calefactor en tuberías domésticas, es obligatorio conectarlo a través de un relé de fuga de corriente. Esto es necesario para proteger contra descargas eléctricas en caso de daño al aislamiento exterior del conductor;
• No es difícil elegir la longitud del cable cuando se coloca encima del interior de la tubería; es igual a la longitud de la tubería con un pequeño margen. Sin embargo, al enrollar el cable en la tubería, el cálculo de la longitud debe realizarse como 1.6 - 1.7 de la longitud de la tubería;
• Incluso si elige un tipo de cable autorregulado, para minimizar aún más los costos de energía, instale un sensor de temperatura. Establezca los siguientes parámetros en él: encendido a una temperatura de + 3 ° С, apagado a + 13 ° С. Este modo extenderá la vida útil de los calentadores, ya que tienen un cierto recurso de horas de trabajo;
• Al instalar el sensor, es muy importante hacerlo correctamente. La principal dificultad es aislarlo de la influencia del calentador, pero al mismo tiempo mantener el contacto con la tubería. Solo en este caso leerá las lecturas correctas.

7. ¿Es necesario el calentamiento posterior de la tubería calentada?

Otro tema de actualidad en la organización de un sistema de calefacción de tuberías es si es necesario un aislamiento térmico posterior de la tubería calentada. Si no desea calentar el aire y operar el cable a la máxima potencia, entonces el aislamiento es definitivamente necesario. Espesor de la capa aislante Se selecciona según la ubicación de las tuberías y las temperaturas mínimas propias de su región. En promedio, para aislar las tuberías que se encuentran en el suelo, se utiliza un calentador con un espesor de 20-30 mm. Si la tubería está elevada, al menos 50 mm. Muy importante elija el aislamiento "correcto", que no perderá sus propiedades incluso después de unos años.

• No se recomienda usar lana mineral como material aislante No están diseñados para usarse en condiciones de alta humedad, y cuando están mojados, pierden instantáneamente sus propiedades. Además, si el algodón húmedo se congela, con el aumento de la temperatura, se desmorona y se convierte en polvo;
• Además, los materiales que pueden comprimirse por gravedad no siempre son adecuados. Se trata de gomaespuma o polietileno espumadoque, cuando se comprime, pierden sus propiedades.Está permitido usar dichos materiales si la tubería pasa en un sistema de alcantarillado especialmente equipado, donde simplemente no puede presionar nada;
• Si las tuberías se colocan en el suelo, es necesario aplicar un aislamiento térmico rígido "tubería en tubería". Cuando se usa otra tubería rígida de mayor diámetro sobre tuberías calentadas y un cable calefactor. Para un efecto adicional o en el caso de operación en condiciones difíciles, puede envolver las tuberías con el mismo polietileno espumado y luego colocar la tubería externa;
• Permitido usar espuma de poliestireno, que representa fragmentos de tuberías de diferentes longitudes y diámetros. Tiene altas propiedades de aislamiento térmico, no le teme a la humedad y puede soportar algunas cargas, dependiendo de la densidad. Tal calentador a menudo se llama un "caparazón".

8. Selección del cable, dependiendo de la pérdida de calor de la tubería y su longitud.

Para elegir el tipo correcto de cable calefactor y su potencia, necesita considere los siguientes parámetros:

• El propósito de la tubería calentada es agua o alcantarillado;
• Material de tubería;
• Su diámetro y longitud;
• Método de tendido de cables: externo o interno;
• Material y espesor de aislamiento térmico;
• La temperatura más baja en su área.

Conociendo los parámetros anteriores, es posible calcular la pérdida de calor de la tubería por 1 metro y seleccionar con mayor precisión la potencia y la longitud requeridas del cable calefactor. Las pérdidas de calor deben tenerse en cuenta durante el cálculo sin falta. Después de todo, la potencia del cable debería ser suficiente para compensar, de lo contrario el sistema de calefacción simplemente no realizará sus funciones. A los principales factores que son necesarios. tener en cuenta al calcular La pérdida de calor incluye:

• Lugar de instalación de la tubería;
• Temperatura ambiente mínima;
• Diámetro de la tubería;
• La longitud de la tubería a calentar;
• Aislamiento térmico espesor y coeficiente de su conductividad térmica;

Si no puede elegir el grosor del aislamiento térmico, nos guiamos por la tabla en la que se indican los valores recomendados.
Cuanto mayor sea el diámetro de la tubería y más delgada sea la capa de aislamiento, más calor necesitaremos. Si le resulta difícil determinar la temperatura mínima, simplemente solicite la solicitud correspondiente en Internet. También puede proceder a determinar el coeficiente de conductividad térmica de un material de aislamiento térmico particular. Asegúrese de tener en cuenta la presencia de accesorios, suspensiones, soportes y otros elementos adicionales en la tubería que afectarán la longitud del calentador. Después de todo, varias válvulas, grifos, etc. También debe trenzarse con un cable.

Entonces, cuando conocemos todos los valores, puede usar la fórmula para calcular la pérdida de calor:

Donde:

Sustituyendo los valores conocidos, es fácil obtener un valor específico de pérdida de calor, y sobre esta base calcular lo necesario longitud remero cable por la fórmula:

Lк = 1.3 * Ltr * Qtr / Mineral.
Donde:

• Ltr es la longitud de la tubería, m;
• Rud.kab. - densidad de potencia del cable;
• 1.3 - coeficiente, lo que implica que 1.3 metros de cable caen por 1 metro de tubería. Puede variar según el método de instalación. Por ejemplo, al tender bobinas de cable externamente, debe tomarse como 1.6 o 1.7.

Para la conveniencia de los cálculos, puede usar la tabla, que muestra los valores de pérdida de calor según el diámetro de la tubería y el grosor del aislamiento con una conductividad térmica de 0.05 W / m ° C.

9. elección del fabricante

Para que el cable calefactor le sirva durante más de uno o dos años y cumpla con los parámetros declarados, es necesario comprar productos Marcas verificadas. Solo en este caso, el costo de su compra estará justificado. Los siguientes fabricantes se han ganado la confianza:

• Thermo Industri AB - Fabricante sueco, que es uno de los más grandes de Europa. Desde hace bastante tiempo, la compañía se especializa en la producción de sistemas de calefacción por cable. Un enfoque tan estrecho puede garantizar la calidad y fiabilidad adecuadas del producto. Las líneas de producción están representadas por equipos modernos. El uso de tecnologías modernas permite la producción de sistemas de calefacción que son seguros para operar;
• Eltrace - Un fabricante francés que se adhiere a dos criterios principales para los productos terminados: calidad y costo asequible. La compañía produce un tipo de cable autorregulado que, según la aplicación, incluye dos líneas. Tubos de calor: para tuberías domésticas e industriales. Traceco - para cualquier tipo de sistemas de calefacción;
• Thermon y Raychem - Marcas registradas originarias de los Estados Unidos. Las ventajas de sus productos incluyen seguridad y confiabilidad, consumo económico de energía, instalación conveniente. Vale la pena señalar que el cable autorregulado de estas empresas tiene un certificado de control de calidad internacional;
• Devi - Un fabricante de Dinamarca, cuyos productos son de alta calidad. Inicialmente, la empresa se especializó en la producción de elementos calefactores para necesidades industriales. Pero ya a principios de los años 60, se lanzó uno de los primeros sistemas de calefacción basados ​​en un cable eléctrico. La compañía tiene una amplia experiencia, lo que garantiza una alta fiabilidad de sus productos.