Как подключить греющий кабель: примеры для 2 сфер использования

Проводники с высоким сопротивлением можно использовать и для обогрева полов, и для защиты труб от промерзания

Кабель, который при прохождении по нему электрического тока нагревается контролируемо (это важно!) — настоящая находка для мастера-теплотехника. Такие проводники можно использовать и для устройства теплых полов, и для того чтобы трубы на холоде не промерзали и не лопались. Конечно, здесь есть масса своих секретов и неочевидных хитростей — я помогу вам разобраться в нюансах!

Виды кабелей для обогрева

Резистивные модели

Проводники, которые применяются для укладки теплого пола, а также для обогрева канализационных и водопроводных труб, работают по единому принципу. Все они обладают достаточно высоким сопротивлением, и когда по ним идет ток, нагреваются. Значительная часть тепла передается оплетке провода, а от нее — окружающим объектам.

Трубный нагреватель с подключенной вилкой: его можно использовать без термостата

И все же разница в работе разных нагревательных кабелей присутствует. По способу распределения тепла изделия делятся на:

1. Резистивные.
2. Саморегулирующие.

Резистивный кабель — это проводник с постоянной степенью нагрева, которая регулируется только изменением подаваемого напряжения. Из-за этого подключаются резистивные кабели почти всегда через терморегулятор, автоматически управляющий питанием и не допускающий перегрева.

Виды резистивных греющих кабелей:

1. Одножильные — самые простые и доступные. Основа — нихромовый провод с фиксированным сопротивлением. При включении провод греется, передавая тепло полимерной термостойкой оболочке и медной оплетке. За гидроизоляцию обычно отвечает герметичный кожух.

Сравнительная схема конструкции одножильных и двужильных кабелей

Конструкция оплетки и оболочек отличается у разных моделей. Например, для закладки в нагруженную стяжку я бы рекомендовал выбирать так называемые бронированные кабели. У них более толстая оплетка, которая хуже проводит тепло, но значительно лучше противостоит сжатию.

2. Двужильные — более сложные за счет того, что у них токопроводящая и нагревательная жилы разделены. С другой стороны, они не дают таких сильных электромагнитных наводок при той же эффективности нагрева.

У двужильного провода функцию нагрева и проведения тока выполняют разные элементы

3. Зональные — самые сложные конструкции с сегментной изоляцией. В местах стыка отдельных сегментов изоляции (обычно через каждые 0,8–1 м) оплетка замыкается на токонесущую жилу. Благодаря этому каждый сегмент нагревается отдельно, что позволяет выровнять температуру трубы или отапливаемого участка пола.

Схема устройства зонального кабеля

К достоинствам резистивных проводников я бы отнес простоту и приемлемую стоимость.

Если же говорить о минусах, то это обязательное подсоединение к терморегулятору, невозможность обрезки по длине, а также риск перегорания при недостаточно эффективном теплоотведении.

Модели с саморегуляцией

Альтернатива резистивным моделям — саморегулирующийся нагревательный кабель. Его тоже можно подключать через термостат, но и сама конструкция изделия обеспечивает защиту от перегрева:

Внешний вид модели с автоматической регуляцией

1. Основа кабеля — две токопроводящие жилы. Обычно используются нихромовые проводники в экранирующей оплетке и надежной изоляции.
2. За нагрев и регулировку работы отвечает матрица. Она располагается между проводниками и представляет собой пластину, проводимость которой зависит от температуры. Чем сильнее нагревается матрица, тем меньше на ней остается токопроводящих дорожек, и тем меньше будет поступающее напряжение.

Схема, иллюстрирующая принцип работы матрицы саморегулирующегося кабеля

3. Главное достоинство системы — обратная связь. Чтобы кабель не перегорал при перехлесте, плохом отведении тепла и т. д., матрица автоматически снижает его проводимость при достижении определенной температуры. Благодаря этому не только сохраняется целостность проводника, но и повышается эффективность обогрева.

За счет повышения КПД можно неплохо сэкономить. Это лучше всего ощущается при использовании теплых полов в достаточно больших помещениях.

Недостатки саморегулирующихся изделий:

Готовый комплект: нагреватель, терморегулятор, вилка, соединительные провода

1. Малый срок службы теплового кабеля. После 10–15 лет службы в матрице начинают накапливаться ошибки, и возрастает риск перегрева из-за неэффективной регуляции. Вот почему я бы не советовал закладывать саморегулирующиеся проводники в капитальную стяжку.
2. Высокая цена. Самые дешевые модели стоят около 200–350 рублей за метр, что значительно дороже резистивных изделий.

При обрезке проводника все концы обязательно герметизируются. Лучше всего это делать с помощью термоусадочных муфт.

С другой стороны, при монтаже своими руками саморегулирующиеся изделия можно резать на фрагменты нужной длины. Это не только удобно, но и экономно: мы можем купить кабель именно той длины, который нужен для прокладки снаружи либо внутри трубы или для обогрева участка пола.

Пример 1. Обогрев труб

Закрепление проводника снаружи

Одна из сфер, в которой традиционно применяют греющие кабели — это обогрев канализационных и водопроводных труб. Установка таких изделий позволяет защитить содержимое трубы от замерзания даже в самые сильные морозы, так что ледяные пробки не образуются и риск порыва будет минимальным.

Пример использования нагревательных проводов для защиты открытых трубопроводов от обледенения и промерзания

Монтаж нагревательного кабеля может быть выполнен как снаружи трубы, так и внутри трубного просвета. Первый способ более простой и более распространенный, так что начну описание я именно с него:

Иллюстрация	Этап установки наружного обогрева
	Зачистка жил. Конец кабеля, который мы будем подключать к проводу питания, очищаем от изоляции и оплетки, обнажая токопроводящие жилы.
	Соединение. Используя скрутки или концевики, соединяем жилы провода для подключения к сети с жилами греющего кабеля, соблюдая полярность.
	Изоляция соединения. Все места соединения проводов изолируем с помощью термоусадочных трубок. После завершения монтажа общую муфту надвигаем на место стыка и прогреваем строительным феном, тщательно изолируя контакты и защищая их от влаги.
	Подготовка поверхности трубы. Металлические трубы очищаем от пыли и ржавчины. Пластиковые трубы желательно обернуть фольгой для лучшей теплопроводности.
	Установка кабеля. Наклеиваем кабель на фольгированную поверхность, фиксируя его сверху скотчем с алюминиевым покрытием.
	Фиксация стяжками. Для повышения надежности закрепляем кабель пластиковыми стяжками. Стараемся не повредить при этом изоляцию проводника.
	Теплоизоляционный кожух. Для повышения эффективности кабельного обогрева надеваем на трубу с установленным проводником теплоизоляционный кожух из пенопласта, пенополиуретана или аналогичного материала. Фиксируем утеплитель металлизированным скотчем.
	Установка на трубу большого диаметра. При теплоизоляции канализационных труб используется спиральная схема прокладки кабеля. Это позволяет максимально эффективно обогревать трубу по окружности и предотвращает образование ледяных пробок.
	Наклеивание отражающего слоя. Каждый виток проклеиваем фольгированным скотчем для более эффективной теплопередачи.
	Обогрев запорной арматуры. Чтобы при необходимости мы могли разобрать систему для замены крана, прочистки трубы и т.д., кабель напротив запорных элементов закрепляется в виде петли. Длина петли подбирается таким образом, чтобы мы могли обернуть ею трубу и зафиксировать проводник.

Более подробно ознакомиться с методикой закрепления греющих проводов на трубах вам поможет видео, приведенное в этой статье, а также фото- и видеоматериалы из других статей раздела.

Заведение греющего элемента внутрь трубы

Прокладка кабеля в трубе также возможна. Более того, в ряде случаев — например, когда есть риск хищения или когда нужно обогреть уже проложенный контур — это единственное разумное решение.

Устройство узла для внутреннего подключения проводника

Технология закладки нагревательных элементов в трубы диаметром от 20 мм и более показана в таблице.

Как соединить нагревательный элемент с проводником, используемым для подключения к сети, я уже рассказал в предыдущем разделе.

Иллюстрация	Этап монтажа кабеля в просвет трубы
	Сборка проходки. Для установки кабеля внутрь трубы сначала монтируем так называемую «проходку» — комплект из фитингов, обеспечивающий герметичное заведение проводника в трубный просвет. Для герметизации проводника в проходке устанавливается сальник с шайбой, который фиксируется прижимной гайкой.
	Надевание герметизирующего узла. На греющий кабель с концевиком надеваем: прижимную гайку; шайбу; сальник; еще одну шайбу. Сложнее всего именно с сальником, потому что диаметр отверстия в нем меньше диаметра кабеля и тем более — меньше диаметра концевой защитной муфты. При надевании стараемся не повредить деталь, потому что это приведет к утрате герметичности.
	Пропуск через проходной фитинг. Нагревательный кабель заводим в проходку и протягиваем по всей длине, до тех пор, пока сальниковый узел не сместится к точке соединения греющего кабеля с кабелем питания.
	Заведение в трубу. Проходной фитинг устанавливается на входе в нужную трубу и фиксируется накидными гайками. После этого мы продвигаем кабель внутрь трубного просвета, пока он полностью не переместится туда, куда нужно.
	Фиксация сальника. Сальниковый узел закрепляем на проходке прижимной гайкой. Гайку нужно закрутить плотно, но при этом не перетянуть. Так сальник прижмется к кабелю, но не повредит изоляцию.

В результате узел, через который провод для обогрева заводится в трубопровод, должен выглядеть примерно так, как на этом фото

Пример 2. Обогрев полов

Расчет кабельного обогрева

Общая схема обогрева пола

Кроме защиты труб от мороза нагревательные кабели используются и для устройства систем обогрева полов. В отличие от пленочного теплого пола кабель удобен в первую очередь тем, что плотность его укладки можно регулировать.

Эффективность обогрева пола уложенным в стяжку кабелем обеспечивается его правильной раскладкой. При этом необходимо ориентироваться на потребляемую мощность помещения:

Рассчитывая теплый пол, обратите внимание, что нагревательные кабели укладываются только на участках, свободных от мебели. Проводники, расположенные под тяжелым гарнитуром, могут пострадать либо от давления, либо от перегрева из-за плохого отведения тепла. Ну, и греть дно шкафа или кухонные тумбы за свой счет — тоже не лучшая идея.

Пример мощности разных моделей нагревательных проводов

Расчеты проводим так:

1. Вычисляем нужную длину кабеля. Для этого умножаем полезную площадь помещения на удельную потребляемую мощность и делим на погонную мощность самого кабеля (указывается производителем).
2. Определяем шаг укладки. При этом площадь помещения умножаем на 100 и делим на дину кабеля в метрах, рассчитанную ранее. Получаем оптимальное расстояние между витками нагревательного проводника в сантиметрах.

Оптимальное значение шага — от 6 до 15 см. В этом случае прогрев получается и интенсивным, и достаточно равномерным (мы не чувствуем разницы между температурой разных участков пола).

При слишком редкой укладке кабеля разница температур будет существенной — это заметно на фотографии, сделанной телевизором

Если по расчетам шаг получается более 15 см, то можно пойти двумя путями:

1. Увеличить длину кабеля. Если мы возьмем проводник той же мощности, то получим запас по производительности. Если же при увеличении блины мы купим меньший кабель — нагрев останется на том же уровне, но есть шанс сэкономить.
2. Увеличить толщину стяжки. За счёт более толстого слоя цемента поверх проводников прогреваться пол будет медленнее. Зато равномерность напольного обогрева возрастет.

Толстая стяжка позволяет равномернее распределять тепло

При использовании матов все совсем просто: просто подбираем изделия с подходящей удельной мощностью. Принимая во внимание, что на рынке в основном представлены модели 120–160 Вт/м2, проблем быть не должно.

Технология монтажа кабельного теплого пола

Если вы все рассчитали, то нам остается разобраться, как правильно смонтировать сам пол.

Иллюстрация	Технология монтажа кабельного обогрева
	Подготовка монтажных отверстий. В стене проделываем отверстие для установки распределительной коробки и терморегулятора. В полу вырезаем штробу для закладки термодатчика.
	Подведение проводов. В отверстие устанавливаем подрозетник, через который заводим провод от щитка. Именно от него будет запитан кабельный теплый пол.
	Грунтовка полов. Пол, на который будет уложен греющий кабель, очищаем от мусора и обрабатываем проникающей грунтовкой. Если покрытие имеет значительные неровности, то может потребоваться выравнивание стяжкой.
	Укладка теплоизоляции. Если теплый пол укладывается не под клей или стяжку, а под другое напольное покрытие, то целесообразно уложить дополнительный теплоизоляционный слоя. Рулоны из фольгированного материала укладываются встык и проклеиваются скотчем.
	Раскладка нагревательных матов. При использовании матов с кабелем, закреплённым на полимерной сетке, раскладываем изделия по полу. При оформлении поворота аккуратно разрезаем сетку, стараясь не повредить кабель.
	Крепление монтажных пластин. При использовании кабеля, не закрепленного на матах, устанавливаем на пол стальные монтажные пластины. Фиксируем их к основанию анкерами с пластиковыми гильзами.
	Укладка кабеля из бухты. Кабель укладываем с шагом, который мы определили при расчетах. Для фиксации прижимаем кабель выступами монтажных пластин.
	Укладка термодатчика. Температурный датчик заводим в гофротрубу, закрываем заглушкой и укладываем в штробу в полу. Штробу заделываем раствором. Провод от датчика подводим к терморегулятору.
	Подключение терморегулятора. Провода от температурного датчика, греющего кабеля и кабеля питания присоединяем к клеммной колодке терморегулятора. При подключении ориентируемся на маркировку клеммной колодки — важно не перепутать ноль и фазу от каждого провода.
	Проверка системы. Устанавливаем терморегулятор в гнездо и подаем напряжение. Проверяем работоспособность всей системы: кабель должен нагреваться равномерно и достаточно быстро. Проверку проводим за одну-две минуты, чтобы исключить перегрев.
	Укладка клеевой смеси. Поверх кабельных матов наносим около 5-10 см клеевой смеси для плитки. Разравниваем смесь шпателем и зубчатой теркой формируем борозды, не задевая проводники. Клей укладываем без пропусков, которые могут привести к ухудшению обогрева напольного покрытия из-за малой теплопроводности воздуха.
	Облицовка пола. На клеевую смесь укладываем плитку. Стараемся, чтобы облицовка всей поверхностью соприкасалась с клеем — так теплопередача будет эффективнее.

Схемы подключения разных типов нагревателей к терморегулятору

Заключение

Укладка и подключение греющего кабеля — не самые простые задачи, особенно для новичка. Но если ориентироваться на озвученные советы, а также внимательно изучить видео в этой статье, то большинство вопросов исчезнет само собой. Кроме того, обратившись ко мне в комментариях, вы всегда сможете получить консультацию по кабельному обогреву пола или труб.