Расчет и подбор греющего кабеля для обогрева труб.
При монтаже водопроводных и канализационных труб строительные правила рекомендуют их прокладку ниже уровня промерзания грунта. Однако изготовить траншею требуемых размеров не всегда возможно из-за структуры грунта либо слишком глубокого промерзания. Современный эффективный способ защиты труб от низких температур – укладка греющего кабеля, резистивного или саморегулирующего. Резистивный кабель обеспечивает равномерный прогрев трубы по всей длине, продается мерными отрезками без возможности укорачивания, может выйти из строя при перехлесте. Саморегулирующий кабель меняет интенсивность нагрева, в зависимости от потребностей конкретного отрезка, нарезается на участки нужной длины, не перегорает при перехлесте, не требует установки дополнительных датчиков.
Как подобрать греющий кабель в зависимости от способа прокладки?
Способы монтажа – внутренний и наружный – имеют индивидуальные рекомендации и ограничения.
Внутреннее расположение кабеля (внутри трубы) – эффективный способ обогрева, позволяющий использовать кабельную продукцию меньшей мощности, может применяться для уже закопанных труб.
Ограничения:
- Этот вариант приемлем только для водопроводных труб небольшого диаметра, поскольку кабели маломощные.
- Внутри трубы можно монтировать только саморегулирующие разновидности с изоляцией из пищевого полимера.
Для наружной прокладки пригодны и саморегулирующие, и резистивные кабели. Ограничение – при обогреве систем из полимерных материалов следует помнить, что мощность не должна превышать 17 Вт/м.
Расчет длины резистивных и саморегулирующих греющих кабелей для водопровода и канализации.
Для расчета длины греющего кабеля для трубопровода необходимо знать – удельную мощность кабеля, указанную в маркировке, длину и диаметр трубы, толщину теплоизоляционного материала, разницу температур – минимальной для данного региона и водопроводной воды.
Формула расчета длины саморегулирующих и резистивных нагревательных кабелей для трубопровода по удельной мощности:
L каб = K зап*L трубы*Q уд./P уд.
K зап. – коэффициент запаса, определяется по таблице №2;
L трубы – длина обогреваемой трубы, м;
Q уд. – удельные теплопотери (Вт/м), значение берется из таблицы №1;
P уд. – мощность кабеля (указывается в маркировке).
Таблица №1 удельных теплопотерь Q уд. (Вт/м) с поверхности трубопровода для расчета длины нагревательного кабеля
Толщина изоляционного слоя, мм | Разница температур (самой низкой для данного региона и водопроводной воды), °C | Диаметр трубы, мм | |||||||
| 25 | 32 | 57 | 76 | 89 | 108 | 114 | 159 | ||
| 20 | 20 | 6,6 | 7,8 | 11,8 | 14,9 | 16,9 | 19,9 | 20,9 | 28,0 |
| 30 | 9,9 | 11,6 | 17,7 | 22,3 | 25,4 | 29,9 | 31,3 | 42,0 | |
| 40 | 13,2 | 15,5 | 23,6 | 29,7 | 33,9 | 39,9 | 41,8 | 58,0 | |
| 50 | 16,4 | 19,4 | 29,5 | 37,1 | 42,3 | 49,9 | 52,2 | 70,0 | |
| 60 | 19,7 | 23,2 | 35,5 | 44,6 | 50,8 | 58,8 | 62,7 | 84,0 | |
| 80 | 26,3 | 30,0 | 47,3 | 59,4 | 67,7 | 79,8 | 83,6 | 112,0 | |
| 30 | 20 | 5,1 | 5,2 | 6,0 | 6,8 | 7,6 | 8,7 | 10,1 | 11,7 |
| 30 | 7,7 | 7,8 | 9,0 | 10,2 | 11,4 | 13,1 | 15,1 | 17,5 | |
| 40 | 10,3 | 10,4 | 11,9 | 13,7 | 15,1 | 17,4 | 20,1 | 23,4 | |
| 50 | 12,8 | 13,0 | 14,9 | 17,1 | 18,9 | 21,4 | 25,1 | 29,2 | |
| 60 | 15,4 | 15,6 | 17,9 | 20,5 | 22,7 | 26,1 | 30,2 | 42,6 | |
| 80 | 20,5 | 20,8 | 23,9 | 27,3 | 30,3 | 34,9 | 40,2 | 46,7 | |
| 40 | 20 | 4,4 | 5,0 | 7,2 | 8,7 | 9,8 | 11,3 | 11,8 | 12,4 |
| 30 | 6,6 | 7,5 | 10,8 | 13,1 | 14,7 | 17,0 | 17,7 | 23,1 | |
| 40 | 8,8 | 10,0 | 14,3 | 17,5 | 19,6 | 22,7 | 23,6 | 30,8 | |
| 50 | 11,0 | 12,5 | 17,9 | 21,8 | 24,5 | 28,3 | 29,5 | 38,5 | |
| 60 | 13,1 | 15,1 | 21,5 | 26,2 | 29,4 | 34,0 | 35,5 | 48,3 | |
| 80 | 17,5 | 20,1 | 28,7 | 35,0 | 39,5 | 45,3 | 47,3 | 61,7 | |
| 50 | 20 | 3,9 | 4,4 | 6,2 | 7,5 | 8,3 | 9,6 | 10,0 | 12,9 |
| 30 | 5,9 | 6,7 | 9,3 | 11,2 | 12,5 | 14,4 | 15,0 | 19,3 | |
| 40 | 7,8 | 8,9 | 12,4 | 15,0 | 16,7 | 19,2 | 20,0 | 25,8 | |
| 50 | 9,8 | 11,1 | 15,5 | 18,7 | 20,9 | 24,0 | 24,9 | 32,2 | |
| 60 | 11,7 | 13,3 | 18,6 | 22,5 | 25,0 | 28,8 | 29,9 | 38,6 | |
| 80 | 15,6 | 17,7 | 24,8 | 29,9 | 33,4 | 38,4 | 39,9 | 51,5 | |
Таблица №2 коэффициент запаса K зап.
| Тип нагревательного кабеля | Коэффициент запаса | |
| С учетом расхода на опоры и арматуру | Без учета дополнительного расхода на опоры и арматуру | |
| Саморегулирующий | 1,1 | 1,2 |
| Резистивный (постоянной мощности) | 1,2 | 1,36 |
Удельную мощность кабеля выбирают, опираясь на данные таблицы №1. Эта величина должна быть не меньше величины теплопотерь. Существуют и ориентировочные данные подбора удельной мощности греющего кабеля:
- диаметр 15-25 – 10 Вт/м;
- диаметр 25-40 – 16 Вт/м;
- диаметр 40-60 – 24 Вт/м;
- диаметр 60-80 – 30 Вт/м;
- диаметр 80 и более – 40 Вт/м.
При наружной прокладке площадь обогрева увеличивают с помощью нескольких способов монтажа:
- параллельный – применяется для труб малого диаметра;
- змеевиком – подходит для изделий значительного диаметра, обеспечивает быстрый прогрев;
- намотка – чаще всего используется для поддержания заданной температуры передаваемой среды.
