|
|
Почему лед боится электричества
Бороться с обледенением кровли можно различными способами. Самый простой заключить договор со специализированной фирмой промышленного альпинизма. Также эту работу могут выполнить сотрудники РЭУ, имеющие допуск к высотным работам. Но это уже вчерашний день. Сегодня, благодаря появлению новых технологий, существуют гораздо более прогрессивные методы удаления сосулек с помощью ультразвука, лазера, электроимпульса и, наконец, с помощью теплового кабеля. Последний метод становится все более распространенным, виной тому – относительно низкая стоимость монтажа и обслуживания, по сравнению с другими высокотехнологичными методами, будь то лазер, ультразвук или электроимпульс. Кроме того, кабельные антиобледенительные системы лишены некоторых недостатков, которыми обладают их конкуренты. Например, ультразвуковой метод оказывает волновое воздействие на человека и не защищает водостоки ото льда, а электроимпульсные антиобледенительные системы потребляют достаточно много электроэнергии, что снижает их экономическую эффективность.
Основа любой кабельной антиобледенительной системы – специальные греющие (или нагревательные) кабели, которые имеют определенное электрическое сопротивление и при пропускании тока выделяют тепло. Сегодня на рынке антиобледенительных систем представлены три основных вида кабелей.
Резистивный нагревательный кабель
Данный вид кабеля имеет в центре высокоомный проводник, который является наипростейшим нагревательным элементом, изготовленным по тому же принципу, что и спираль бытовой электроплитки. Его постоянное сопротивление определяет выделяемую им мощность. Таким образом, подбирая нагревательный кабель по его удельному сопротивлению, можно подобрать и мощность, которая потребуется для обогрева определенного объекта. Например, для водостока это приблизительно от 20 до 60 Вт на метр его длины. Для кровли потребуется от 200 до 300 Вт на м2. Главный недостатком резистивного кабеля является его "постоянная" мощность. В результате, кабель, независимо от погодных условий, выдает постоянный максимум, а это приводит к перерасходу электроэнергии. Чтобы исправить подобную ситуацию, антиобледенительная система должна включать в себя более сложное устройство управления подачи напряжения на тепловой кабель, оснащенное специальными датчиками, определяющими наличие льда на крыше, температуру воздуха и влажность. Но и это устройство тоже не всегда себя оправдывает, так как требует достаточно частого обслуживания, а также замены, что в конечном итоге отражается в денежных затратах. В частности, датчики наличия осадков необходимо проверять не реже 2-3 раз в сезон, менять же – каждые 3-5 лет.
Саморегулирующийся нагревательный кабель
В данном типе нагревательных кабелей в качестве активного элемента выступает не проволока, а специальная полупроводниковая матрица. Ее удельное сопротивление напрямую зависит от температуры внешней среды. В результате чего, большую роль в температурном режиме, а вернее в сопротивлении кабеля, играет его термическое окружение. Если кабель покрывается льдом, то его температура опускается ниже 0°С, что приводит к большему выделению мощности необходимой для растапливания образовавшейся наледи. Если погодные условия способствуют увеличению льда, кабель продолжает разогреваться до определенной температуры, например, до плюс 30 градусов°С, в результате чего идет увеличение сопротивления, а следовательно падение мощности в 3-4 раза, что во столько же раз экономит электроэнергию. То есть, соморегулирующийся нагревательный кабель автоматически регулирует выделяемую мощность, при этом электроэнергия расходуется экономично. Кроме того, этот кабель более надежен в эксплуатации, так как перегреть его практически невозможно.
В принципе, это тот же саморегулирующийся нагревательный кабель, только снабженный устройством управления (термостатом с датчиком температуры), которое отключает антиобледенительную систему, если в ней нет необходимости. Установка устройства управления обусловлена тем, что даже в оттепель, саморегулирующийся нагревательный кабель, несмотря на существенное уменьшение энергозатрат, все же создает некоторые энергопотери, которые на первый взгляд кажутся весьма незначительными, но это только на первый взгляд. Например, для загородного дома со сложной кровлей требуется нагревательный кабель длинной 400м, его минимальная мощность во время оттепели составляет около 8 Вт на метр, то есть 3,2 кВт постоянной мощности. При таких условиях энергозатраты данной кровли за месяц составят порядка 2300 кВт, а это уже и не так мало.
Защита кабеля
Нагревательный кабель, находящийся на крыше или в водосточной трубе постоянно подвержен механическим повреждениям. Они опасны, прежде всего, тем, что могут привести к короткому замыканию, последствия которого бывают разными. в лучшем случае это замена кабеля, в худшем, если схема электропитания системы выполнена неграмотно, перегрев электропроводки и пожар.
Чтобы избежать таких событий, а значит защитить нагревательный кабель от механических повреждений, оболочку нагревательных кабелей снабжают оплеткой из луженого медного провода, или из сплошной алюминиевой или свинцовой трубки. Также необходимо обеспечить защиту от ультрафиолетового излучения, для чего большинство фирм добавляет в изоляцию специальные компоненты. В конечном счете, стойкость изоляции и определяет срок службы кабеля в целом.
Рабочее напряжение
Напряжение однофазной сети – 220В является рабочим напряжением для нагревательного кабеля. Выделяемая мощность резистивного нагревательного кабеля зависит от его удельного сопротивления и длины. Надо отметить, что многие производители выпускают готовые комплекты как резистивного, так и саморегулирующегося нагревательного кабеля на определенную выделяемую мощность. В этом случае нагревательный кабель уже соединен с электрическим (силовым). В бытовых условиях монтаж такого комплекта достаточно прост, так как не требует расчета длины кабеля и выполнения электрических соединений между резистивным и обычным электрокабелем. Кстати, последнее должно выполняться только квалифицированным специалистом с использованием достаточно дорогостоящих многослойных муфт из термоусадочной пленки.
Сколько жил?
Как известно, саморегулирующийся нагревательный кабель всегда двухжильный, чего не скажешь о резистивном, который бывает как одножильным, так и двухжильным. В первом случае в центре кабеля проходит одна жила из высокоомного проводника. К электросети такой кабель подключается с двух сторон. Гораздо удобней подключается двухжильный кабель, потому что позволяет производить подключение к электропитанию с одной стороны, что значительно удобней при монтаже.
Удельная мощность
Уровень мощности нагревательных кабелей для обогрева кровли и водостока колеблется от 7-9 Вт/м до 28-30Вт/м и определяется конструктивными и технологическими особенностями, в том числе и размерами кабеля. Также допустимая выделяемая мощность зависит и от внешней среды. Например, резистивный нагревательный кабель, который рассчитан на удельную мощность28 Вт/м, способен выделять ее без повреждений, но только в случае хорошего поглощения тепла с его поверхности, например, если он находится в воде или покрыт коркой льда. Если же резистивный кабель находится в воздухе и отбор тепла из него идет гораздо меньший, тогда он значительно перегревается, сокращая срок службы. Поэтому удельная мощность резистивного кабеля должна быть снижена в 1,5-2 раза относительно номинальной удельной мощности. Кроме того, не стоит забывать, что при плюсовой температуре резистивный кабель необходимо отключать.
Для саморегулирующегося кабеля перегрев не опасен, необходимо только перед началом зимы произвести очистку водосточной системы от листьев и другого мусора, присутствие которых делает работу системы, в частности проходящих по трубе кабелей, менее эффективной, а именно нагревательный кабель не сможет растопить лед через образовавшийся теплоизоляционный слой мусора.
Силовой кабель
Этот вид кабеля не относится к нагревательным, но без него не мыслима ни одна антиобледенительная система. Главной отличительной особенностью является надежная двойная изоляция из специального поливинилхлорида, не поддерживающего горения. Сечение кабеля выбирается из расчета допустимой предельной токовой нагрузки кабеля до 8-10 А/кв.мм. Прокладывается кабель от щита электропитания к коммутационной колодке, которая устанавливается на крыше или возле карниза здания. Коммутационная коробка является элементом схемы, служащим для подключения нагревательного кабеля к силовому. Как правило, количество коммутационных коробок сводят к минимуму, дабы не нарушать внешний вид строения, для чего в одной коробке делается соединение до 3-4 нагревательных кабелей. В таком случае применяется пятижильный силовой кабель. Три жилы – фазовые, четвертая – общий провод. Пятая же остается в резерве, на случай выхода какой либо жилы из строя.
География
Стоит отметить, что первый в мире нагревательный кабель был произведен на норвежских заводах компании "NEXANS". Это произошло в далеком 1928 году. Сегодня различные виды нагревательных кабелей для антиобледенительных систем преимущественно производятся в Северной Европе. Из лидеров-производителей можно отметить такие компании как: "CEILHIT" (Испания), "ENSTO" (Финляндия), "THERMO" (Швеция), "NEXANS" (Норвегия), "DEVI" (Дания), "NOKIA TASH" (Финляндия). Но Северной Европой география производителей не ограничивается, Новый свет представлен компанией "RAYCHEM" (США), THERMON (США) также можно отметить компании "SILICORD" (Франция) и. Российский производитель представлен компаниями "Теплолюкс" (ООО "ССТ") и "ИнТерм".
|
