Como escolher um cabo de aquecimento para aquecimento de tubos: 9 dicas

Se você está cansado de lutar congelado todo inverno canos de água e esgotos, é hora de pensar no isolamento térmico de alta qualidade. Após o surgimento no mercado de cabos de aquecimento, que instantaneamente receberam grande demanda, um problema semelhante não é mais insolúvel. Neste artigo, contaremos como escolher um cabo de aquecimento para tubos, considere seus tipos, diferenças e desvantagens. Determinaremos quando é aconselhável montar o cabo na parte superior do tubo e quando interno e se essa instalação é segura. Daremos dicas sobre como escolher a potência do elemento de aquecimento e consideraremos os fabricantes confiáveis.

1. Para que serve um cabo de aquecimento?

Alguém dirá que usar um cabo de aquecimento para evitar congelamento de tubos caro e irracional. E é muito mais lógico descobrir o quão profundo o solo congela nas temperaturas mais baixas da sua região e simplesmente aprofundar a vala na quantidade necessária. Assim é, mas longe nem sempre é possível ir mais fundo 1,5-1,7 metros. Por exemplo:

• Se você cavar trincheiras para colocar tubos por conta própria, a fim de economizar dinheiro ou apenas gosta de controlar tudo pessoalmente, será necessário um esforço físico considerável. Afinal, há uma diferença - ir fundo por 0,5 metros ou 1,5?
• Longe de sempre, o solo em sua composição é forte e homogêneo. Você pode tropeçar no processo de trabalho em rochas duras;
• Se a área estiver pantanosa, na estação das chuvas ou na neve derreter, o nível das águas subterrâneas poderá subir muito, o que levará a inundações de comunicações. Além disso, esse processo será regular, afetará adversamente as condições do sistema de abastecimento de água e certamente levará à sua destruição;
• Nas regiões em que a temperatura cai muito no inverno, mesmo o aprofundamento significativo da vala nem sempre pode impedir o congelamento local;
• O local de entrada dos canos na casa ainda permanecerá desprotegido;
• E, no final, e se o sistema de abastecimento de água for finalmente instalado e enterrado, e o problema foi descoberto recentemente? Será muito mais simples e, neste caso, mais barato, instalar o cabo de aquecimento dentro dos tubos, em vez de desenterrá-lo, desmontá-lo, aprofundar e remontar.

Daqui resulta que, às vezes, o uso de um cabo de aquecimento é uma necessidade inevitável.

Em geral escopo inclui várias áreas principais:

• Para necessidades particulares - aquecimento de canos de água e esgotos, evitando o congelamento do telhado. Neste último caso, o cabo é colocado nos locais de formação de pingentes e cobertura de gelo. Graças a isso, não há necessidade de limpar regularmente o telhado. Elemento central sistemas de aquecimento de piso cabo de aquecimento também é;
• Para tubos de aquecimento comercial ou sistemas de extinção de incêndio;
• Para industrial - quando o trabalho é realizado com maior perigo ou é necessário aquecer vários líquidos em grandes tanques. Por exemplo, produtos petrolíferos ou outros compostos químicos.

2. Quais parâmetros influenciam a escolha?

Antes de obter a quantidade certa de cabo, você deve determinar claramente que tipo vai fazer exatamente para suas necessidades. Toda a variedade deste produto. varia de acordo com cinco principais em destaque:

• Por tipo - o cabo pode ser auto-regulável ou resistivo. Nesse caso, o princípio de operação de ambos os aquecedores é o mesmo. O aquecimento ocorre devido à corrente que flui através dos núcleos internos;
• De acordo com o material de isolamento externo. A possibilidade de aplicação sob certas condições depende deste critério. Por exemplo, para organizar um sistema de aquecimento para esgotos ou esgotos, você deve escolher um cabo com revestimento de poliolefina. Para cabos, que serão montados no teto ou usados ​​em necessidades industriais, onde é necessária proteção adicional contra a exposição a raios ultravioletas, existe isolamento de fluoropolímero. Se o cabo for colocado na cavidade interna dos tubos de água, é melhor escolher um revestimento para alimentos, ou seja, isolamento fluoroplástico. Isso impedirá uma mudança no sabor da água, que às vezes ocorre;
• A ausência ou presença de uma tela (trança). A trança torna o produto mais forte, resistente a várias influências mecânicas, além disso, a tela desempenha a função de aterramento. A ausência desse elemento indica que você tem um produto na categoria de orçamento;
• Classe de temperatura - distinguir entre aquecedores de baixa, média e alta temperatura. Este indicador é muito importante ao organizar um sistema de aquecimento para um sistema de abastecimento de água e um dreno. Os elementos de baixa temperatura são aquecidos a uma temperatura de + 65 ° C, não excedem 15 W / m de potência e são adequados para aquecer tubos de pequeno diâmetro. Os condutores de temperatura média são aquecidos a um máximo de + 120 ° C, a potência chega a 10-33 W / m, eles são usados ​​para impedir o congelamento de tubos de diâmetro médio ou para aquecer o telhado. Os cabos térmicos de alta temperatura são capazes de aquecer até + 190 ° C e têm uma potência específica de 15 a 95 W / m. É recomendável aplicar este tipo para fins industriais ou na presença de tubos de grande diâmetro. Para uso doméstico, esses condutores são considerados muito poderosos e caros;
• Pelo poder. As características de potência do refrigerante devem ser levadas em consideração sem falhas. Se você escolher um condutor de baixa potência, simplesmente não alcançará o resultado desejado. Exceder o indicador necessário pode levar a níveis muito altos de consumo de energia, que na prática serão injustificados. A escolha o necessário nível de potência primeiro de tudo depende do diâmetro aquecido canos. De acordo com as recomendações de especialistas, para tubos com diâmetro de 15-25 mm, potência de 10 W / m é suficiente, para diâmetro de 25-40 mm - 16 W / m, para tubo com tamanho de 60-80 mm - 30 W / m, para aqueles que excedem 80 mm de diâmetro - 40 W / m.

3. cabo de aquecimento Resistivo

Esse tipo de condutor pode consistir em um ou dois núcleos condutores de aço revestidos com uma camada de isolamento, blindagem e uma bainha de proteção externa. Alguns cabos têm duas camadas de isolamento. Condutor único diferem em algumas características:

• Eles precisam fornecer energia para as duas extremidades do cabo;
• Eles criam um campo eletromagnético muito forte, prejudicial ao corpo humano;

Dois núcleos os aquecedores incluem um aquecimento e um núcleo condutor, o que elimina a necessidade de levar a fonte de energia a duas extremidades. Isso facilita muito o processo de instalação.
Para geral os benefícios cabo resistivo pode incluir:

• Alta potência;
• Flexibilidade suficiente;
• Custo acessível;
• Longa vida útil sob condições operacionais adequadas e observância dos recursos de instalação.

Desvantagens bastante significativo:

• Limite de comprimento estrito. Os condutores resistivos liberam imediatamente um comprimento fixo. É estritamente proibido reduzi-los você mesmo.Tais ações levarão a um aumento da resistência devido a uma diminuição no comprimento, que por sua vez levará ao superaquecimento e falha;
• Em caso de acúmulo excessivo de sujeira e detritos no local de assentamento do cabo ou na presença de locais onde o cabo se cruza, superaquecimento e falha são inevitáveis;
• Devido ao fato de o cabo não poder ser cortado, torna-se impossível realizar reparos locais, mesmo que uma pequena área esteja danificada. O cabo será totalmente substituído;
• A transferência de calor permanece constante em todo o comprimento do aquecedor. Às vezes, isso leva ao superaquecimento do cabo em determinadas áreas ou ao seu rápido aquecimento;
• O uso de um controlador de temperatura é obrigatório. Isso é necessário para poder controlar constantemente a temperatura e impedir o superaquecimento do condutor. Essa nuance torna o cabo resistivo não muito adequado para uso em locais com acesso limitado.

Uma versão aprimorada do cabo resistivo é cabo resistivo da zona. Sua principal diferença é que ele é dividido em pequenas zonas. Isso torna possível ajustar independentemente o comprimento do cabo e executar reparos ou substituições locais. Seu custo é um pouco maior. Durante a instalação, também devem ser utilizados sensores de temperatura e, durante a operação, garantir que nenhum detrito se acumule ao redor do cabo.

4. Cabo auto-ajustável

Mais conveniente em termos de operação é um tipo de cabo de aquecimento que se autorregula. Tem uma estrutura mais complexa e não é de núcleo único. O condutor auto-regulável inclui em si mesmo:

• Condutores de cobre, através dos quais a tensão é fornecida à matriz de autorregulação. O comprimento e a potência máximos possíveis do condutor dependem diretamente da área de seção transversal dos núcleos. Por exemplo, com uma área de seção transversal de 0,5 mm ou 0,7 mm, a potência será de 11 W / me 17 W / m, respectivamente. Além disso, o comprimento de um corte de cabo não será superior a 100 M. A área de seção transversal de 1,1 mm fornece uma potência de 25 W / m, e o comprimento não deve exceder 80 m;
• Matriz semicondutora autorregulável - responsável pelo aquecimento do cabo. O material do qual a matriz é feita é capaz de responder a mudanças na temperatura ambiente e alterar o valor da resistência elétrica e da transferência de calor. Esse recurso torna o uso de um cabo de aquecimento muito conveniente e praticamente não requer intervenção humana. Ao escolher um cabo auto-regulável, é muito importante prestar atenção a um parâmetro como "Matriz de envelhecimento". Este é um processo que é acompanhado por uma diminuição na quantidade de calor gerado. A perda de transferência de calor de condutores de alta qualidade, mesmo após 8 a 10 anos de uso, não excede 10%. Embora os cabos de baixa qualidade em um ano possam perder completamente suas propriedades;
• Isolamento interno - protege a matriz auto-regulável. Deve ser forte o suficiente, holístico, ter boa condutividade térmica. A resistência de isolamento deve ser de pelo menos 1 ohm, de acordo com os padrões geralmente aceitos;
• Tela ou trança - é necessário para proteger o usuário contra choque elétrico. A trança é geralmente feita de cobre estanhado. O condutor auto-regulador deve ter uma trança de blindagem;
• Isolamento externo - necessário para proteger o produto contra fatores ambientais e estresse mecânico.

Para comprar realmente cabo de qualidade Certifique-se de prestar atenção à marcação. Se houver letras latinas CT, CF ou CR, isso indica a presença de uma tela de cobre e isolamento externo.

Na ausência de tais marcações, pode-se argumentar que este é um produto semi-acabado de um cabo auto-regulável. Como qualquer produto, o condutor possui, como benefícios e desvantagens. Primeiro sobre os profissionais:

• Primeiro de tudo, é a confiabilidade do design. Claro, agora estamos falando de um produto completo com uma tela e isolamento;
• Resistência a quedas de tensão;
• Mesmo com um condutor de alta potência, o consumo de energia será relativamente pequeno, o que torna a operação econômica;
• Além disso, as economias são alcançadas monitorando o sistema quanto a mudanças de temperatura e aumentando ou diminuindo independentemente a temperatura de aquecimento. Ou seja, sem necessidade, o condutor não funcionará na potência máxima;
• Com instalação sobreposta, não há risco de superaquecimento e falha;
• O condutor auto-regulável é praticamente livre de manutenção;
• O cabo é vendido para corte, para que você não tenha um comprimento limitado. Por conseguinte, pode ser reduzido de forma independente conforme necessário;
• Devido à forma plana do cabo, é possível criar o ajuste mais firme do condutor à superfície aquecida, o que reduz significativamente a perda de calor;
• Quando a matriz é aquecida a uma temperatura de 85 °, o sistema interrompe temporariamente o aquecimento adicional, que protege não apenas o cabo do superaquecimento, mas também a superfície do tubo de derreter;
• Não há necessidade de usar um controlador de temperatura;
• Longo prazo de operação - 30-40 anos.

Para desvantagens pode incluir:

• Alto custo;
• Falta de acoplamentos e bucins para conexão. Eles terão que ser comprados separadamente.

Como você pode ver, os condutores auto-reguladores apresentam diferenças radicais em relação aos condutores resistivos, que recentemente deixaram de ser utilizados para o aquecimento de tubulações de água.

5. Métodos de instalação

Como mostra a prática, é permitido instalar um cabo de aquecimento não apenas na parte superior do tubo, mas também no interior.

Montagem ao ar livre

Para este tipo de instalação, qualquer tipo de condutor é adequado. Vantagem este método é:

• Sua simplicidade e capacidade de executar o estilo de si mesmo;
• Com este arranjo do aquecedor, a vazão do tubo não muda de forma alguma, o que não pode ser dito sobre a instalação interna.

Dependendo do diâmetro do tubo aquecido e das características do clima local, recomenda-se um cabo. pavimentar de várias maneiras:

• Um cabo de energia suficiente é permitido simplesmente enrolar firmemente em um tubo de pequeno diâmetro usando uma fita adesiva especial. Essa instalação é adequada para regiões com clima temperado;
• Para regiões com clima mais severo, é melhor colocar o cabo, enrolando-o no cano. Quanto mais baixa a temperatura cai no inverno, menor a distância entre as curvas. Este método de assentamento é utilizado e, se necessário, tubos de aquecimento de diâmetro médio e grande;
• Não se esqueça de que, se você usar um cabo resistivo, ao chegar ao fim do tubo, precisará devolvê-lo ao início do enrolamento, pois é necessário conectar uma fonte de corrente às duas extremidades;
• Nesse caso, evite a sobreposição das curvas do cabo. Isso pode levar ao superaquecimento;
• O passo médio entre as curvas é recomendado aproximadamente 5 cm;
• O cabo deve ser firmemente enrolado no tubo, impedindo que ele se afunde ou fique da superfície.

Antes de montar no topo dos tubos, você precisa preparar o deles superfície. Tubos de metal precisam limpo de ferrugem e outros contaminantes. O plástico pode ser embrulhado com fita adesiva, o que garantirá seu aquecimento uniforme em todo o comprimento.

Instalação interna

É aconselhável escolher este método com um diâmetro suficiente do tubo (seção transversal superior a 40 mm), para não reduzir o rendimento ou quando a tubulação já estiver preenchida com uma camada concreto ou betume, e simplesmente não há como perceber o enrolamento externo. Núcleo único condutores resistivos não são adequados para instalação interna. Ao escolher um cabo auto-regulável, preste atenção ao material de isolamento externo, que não deve emitir substâncias nocivas e resistente a álcalis. Além disso, o cabo deve ter uma classe de proteção apropriada - pelo menos IP68.

A instalação em si é realizada inserindo o cabo no tubo no comprimento desejado.A extremidade, que será conectada à rede, é emitida através de um tee, que é enrolado no ponto de saída. Para que o sistema seja hermético, uma luva especial deve ser usada, cujos elementos devem ser colocados no cabo na ordem mostrada na figura.

Vale a pena notar que maneira interna montagem tem várias limitações:

• Tubos não devem ter conexões mecânicas;
• Guindastes
• Elementos rotativos.

6. Dicas úteis sobre o trabalho de instalação

Existem alguns recomendações o que ajudará a evitar erros ao instalar ou escolher o próprio elemento de aquecimento:

• Para montar em um tubo com leituras de temperatura instáveis, é melhor escolher um cabo auto-regulável. É especialmente importante considerar isso se parte do tubo estiver no prédio, parte for colocada na rua e entrar novamente no prédio. Para aquecimento, será necessária uma quantidade diferente de calor em diferentes áreas. Um cabo resistivo não apenas não poderá fornecer essa condição, mas também consumirá a mesma quantidade de eletricidade, tornando seu uso não economicamente vantajoso;
• A escolha do material de isolamento térmico para tubos aquecidos deve receber atenção especial. O isolamento adequadamente selecionado reduzirá significativamente o consumo de calor e eletricidade e ampliará o cabo;
• Se você decidiu colocar o cabo em cima do tubo durante a embalagem, verifique os limites de curvatura permitidos. Caso contrário, se o cabo for dobrado sobre normas permitidas, seu desempenho poderá ser prejudicado;
• No caso de usar um cabo de aquecimento em tubulações domésticas, é obrigatório conectá-lo através de um relé de vazamento de corrente. Isso é necessário para proteger contra choques elétricos em caso de danos ao isolamento externo do condutor;
• Não é difícil escolher o comprimento do cabo quando colocado em cima do interior do tubo - é igual ao comprimento do tubo com uma pequena margem. No entanto, ao enrolar o cabo no tubo, o cálculo do comprimento deve ser feito como 1,6 - 1,7 do comprimento do tubo;
• Mesmo se você escolher um tipo de cabo auto-regulável, para minimizar ainda mais os custos de energia, instale um sensor de temperatura. Defina os seguintes parâmetros - ligar a uma temperatura de + 3 ° С, desligar a + 13 ° С. Este modo prolongará a vida útil dos aquecedores, porque eles têm um certo recurso de horas de trabalho;
• Ao instalar o sensor, é muito importante fazer isso corretamente. A principal dificuldade é isolá-lo da influência do aquecedor, mas ao mesmo tempo manter contato com o tubo. Somente nesse caso ele lerá as leituras corretas.

7. É necessário o aquecimento subsequente da tubulação aquecida?

Outra questão tópica na organização de um sistema de aquecimento de tubos é se é necessário o isolamento térmico subsequente da tubulação aquecida. Se você não deseja aquecer o ar e operar o cabo na potência máxima, o isolamento é definitivamente necessário. Espessura da camada isolante Ele é selecionado dependendo de onde os tubos estão localizados e de quais temperaturas mínimas são peculiares à sua região. Em média, para isolar os tubos localizados no solo, é utilizado um aquecedor com uma espessura de 20 a 30 mm. Se a tubulação estiver elevada - pelo menos 50 mm. Muito importante escolha o isolamento "certo", que não perderá suas propriedades mesmo depois de alguns anos.

• Não é recomendado usar lã mineral como material isolante. Eles não se destinam ao uso em condições de alta umidade e, quando molhados, perdem instantaneamente suas propriedades. Além disso, se o algodão úmido congelar, com o aumento da temperatura, ele se desfaz e se transforma em pó;
• Além disso, materiais capazes de serem comprimidos pela gravidade nem sempre são adequados. Trata-se de espuma de borracha ou polietileno espumadoque, quando compactados, perdem suas propriedades.É permitido usar esses materiais se a tubulação passar em um sistema de esgoto especialmente equipado, onde simplesmente não possa pressionar nada;
• Se os tubos forem colocados no chão, é necessário aplicar um isolamento térmico rígido "tubo em tubo". Quando outro tubo rígido de maior diâmetro é usado sobre tubos aquecidos e um cabo de aquecimento. Para um efeito adicional ou no caso de operação em condições adversas, você pode enrolar os tubos com o mesmo polietileno espumado e depois colocar o tubo externo;
• Permitido o uso espuma de poliestireno, que representa fragmentos de tubos de diferentes comprimentos e diâmetros. Possui altas propriedades de isolamento térmico, não tem medo de umidade e é capaz de suportar algumas cargas, dependendo da densidade. Esse aquecedor é freqüentemente chamado de "concha".

8. Seleção de cabos, dependendo da perda de calor do tubo e seu comprimento

Para escolher o tipo certo de cabo de aquecimento e sua potência, você precisa considere os seguintes parâmetros:

• O objetivo do tubo aquecido é água ou esgoto;
• Material de tubo;
• Seu diâmetro e comprimento;
• Método de colocação de cabos - externo ou interno;
• Material e espessura do isolamento térmico;
• A temperatura mais baixa na sua área.

Conhecendo os parâmetros acima, é possível calcular a perda de calor do tubo por 1 metro e selecionar com mais precisão a potência e o comprimento necessários do cabo de aquecimento. As perdas de calor devem ser levadas em consideração durante o cálculo sem falhas. Afinal, a energia do cabo deve ser suficiente para compensar, caso contrário, o sistema de aquecimento simplesmente não desempenhará suas funções. Aos principais fatores necessários levar em consideração ao calcular a perda de calor inclui:

• Local de instalação do tubo;
• Temperatura ambiente mínima;
• Diâmetro do tubo;
• O comprimento do tubo a ser aquecido;
• Espessura do isolamento térmico e coeficiente de sua condutividade térmica;

Se você tiver uma perda na escolha da espessura do isolamento térmico, somos guiados pela tabela na qual os valores recomendados são indicados.
Quanto maior o diâmetro do tubo e mais fina a camada de isolamento, mais calor será necessário. Se você achar difícil determinar a temperatura mínima, basta fazer a solicitação apropriada na Internet. Você também pode determinar o coeficiente de condutividade térmica de um material isolante de calor específico. Certifique-se de levar em consideração a presença de acessórios, suspensões, suportes e outros elementos adicionais no tubo que afetarão o comprimento do aquecedor. Afinal, várias válvulas, torneiras, etc. também deve ser trançado com um cabo.

Portanto, quando todos os valores forem conhecidos, você poderá usar a fórmula para calcular a perda de calor:

Onde:

Substituindo os valores conhecidos, é fácil obter um valor específico de perda de calor e, com base nisso calcular o necessário comprimento remador cabo pela fórmula:

LK = 1,3 * Ltr * Qtr / Minério.
Onde:

• Ltr é o comprimento do oleoduto, m;
• Rud.kab. - densidade de potência do cabo;
• 1.3 - coeficiente, o que implica que 1,3 metro de cabo cai por 1 metro de tubo. Pode variar dependendo do método de instalação. Por exemplo, ao instalar bobinas externamente, o cabo deve ser considerado como 1.6 ou 1.7.

Para facilitar os cálculos, você pode usar a tabela, que mostra os valores de perda de calor, dependendo do diâmetro do tubo e da espessura do isolamento, com uma condutividade térmica de 0,05 W / m ° C.

9. Escolha do fabricante

Para que o cabo de aquecimento atenda você por mais de um ou dois anos e atenda aos parâmetros declarados, é necessário adquirir produtos marcas verificadas. Somente neste caso, o custo de sua compra será justificado. Os seguintes fabricantes conquistaram a confiança:

• Thermo Industri AB - fabricante sueco, um dos maiores da Europa. Já há algum tempo, a empresa é especializada na produção de sistemas de aquecimento por cabo. Um foco tão estreito pode garantir qualidade e confiabilidade adequadas do produto. As linhas de produção são representadas por equipamentos modernos. O uso de tecnologias modernas permite a produção de sistemas de aquecimento seguros para operar;
• Eltrace - Um fabricante francês que segue dois critérios principais para produtos acabados - qualidade e custo acessível. A empresa produz um tipo de cabo auto-regulável, que, dependendo da aplicação, inclui duas linhas. Tubos de calor - para tubulações domésticas e industriais. Traceco - para qualquer tipo de sistema de aquecimento;
• Thermon e Raychem - Marcas comerciais originárias dos Estados Unidos. As vantagens de seus produtos incluem segurança e confiabilidade, consumo econômico de energia, instalação conveniente. Vale ressaltar que o cabo auto-regulador dessas empresas possui um certificado de controle de qualidade internacional;
• Devi - Um fabricante da Dinamarca, cujos produtos são de alta qualidade. Inicialmente, a empresa se especializou na produção de elementos de aquecimento para necessidades industriais. Mas já no início dos anos 60, um dos primeiros sistemas de aquecimento baseados em um cabo elétrico foi lançado. A empresa possui uma vasta experiência, o que garante alta confiabilidade de seus produtos.