Обогрев трубопровода электрокабелем: расчёт, длина, мощность

Калькулятор расчета длины греющего кабеля для водопровода

Некоторые участки автономной системы водопровода на пути от скважины или колодца к дому могут требовать подогрева. Это решается укладкой греющего электрического кабеля на трубу или даже непосредственно внутрь нее. В сочетании с термостатическим управлением создается надежная, и в то же время – в достаточной степени экономичная защита труб от замерзания.

Калькулятор расчета длины греющего кабеля для водопровода

Но вот какой греющий кабель (по удельной мощности) и когда нужен? И какой длины?

Если кабель располагается внутри трубы – то с ним относительно понятно, так как его необходимая длина примерно равна длине участка, требующего обогрева.

С наружным – сложнее. Пустить ли его одной «ниткой» вдоль оси трубы, или обернуть спирально? И сколько кабеля должно тогда прийтись на погонный метр водопровода?

Вопросы серьезные, так как ошибка в сторону уменьшения может привести к замерзанию воды в трубе, в другую — к совершенно неоправданным расходам и к увеличению сложности монтажных работ. Найти «золотую середину» поможет калькулятор расчета длины греющего кабеля для водопровода.

Необходимые табличные данные и краткие пояснения по проведению расчетов приведены ниже.

Калькулятор расчета длины греющего кабеля для водопровода

Пояснения и необходимые вспомогательные данные для проведения вычислений

Итак, откуда берутся данные для подстановки в поля калькулятора?

  • Длину участка, на котором требуется организовать подогрев, необходимо определить самостоятельно, тщательно анализируя создаваемый проект водопровода. Обычно это та зона, которая начинается после подъема проложенной трубы с глубины (а она по правилам должна располагаться ниже уровня промерзания грунта), то есть непосредственно перед входом в дом. Особого внимания требуют участки прохождения через массивные конструкции (например, ленточный фундамент или плиту), так как они всегда зимой «вытягивают» тепло за счет своей огромной теплоемкости. Если фундамент свайный, то наверняка есть участок прохождения трубы от грунта до перекрытия 1 этажа. Не забываем про отрезки трубопровода в холодных, неотапливаемых подвальных и цокольных помещениях.

Общая длина складывается из длин вертикальных и горизонтальных отрезков на проблемных участках.

  • Со вторым пунктом, то есть с теплопотерями нужно разобраться чуть подробней.

Задача греющего кабеля как раз и заключается в том, чтобы полностью компенсировать теоретически возможные теплопотери и поддерживать температуру воды в трубе на минимально необходимом уровне, исключающем замерзание (обычно от +6 до +10 ℃ — больше не имеет смысла).

Тепловые потери через стенки труб и слой утепления рассчитываются по довольно громоздкой формуле. Но можно воспользоваться уже готовыми результатами, сведенными в таблицу.

Толщина утепления трубыΔT°Сø 15 ммø20 ммø25 ммø32 ммø40 ммø50 ммø80 ммø100 ммø150 мм
10 мм207.28.4101213.416.2232941
3010.712.6151820.224.4344361
4014.316.8202426.832.5455781
6021.525.2303640.248.76886122
20 мм204.65.36.17.27.99.4131622
306.87.99.110.811.914.2192433
409.110.612.214.415.818.8253244
6013.615.718.221.623.928.2384867
30 мм203.64.14.75.56791116
305.46.17.18.2910.6141724
407.38.39.510.91214192331
6010.912.414.216.41821283447
40 мм203.13.544.64.95.88912
304.75.366.87.48.6111419
406.27.17.99.11011.5151825
609.410.61213.714.917.3222737
50 мм202.83.13.544.357810
304.24.75.366.57.4101216
405.66.27.188.610131621
608.49.410.61213.815192331
75 мм202.42.62.93.23.53.9678
303.53.84.34.85.25.97911
404.75.25.86.577.8101215
607.17.88.69.710.411.8151723
100 мм2022.32.52.833.4567
303.13.53.74.24.44.8679
404.24.655.666.781012
606.26.87.68.4910.1121519

А для работы с таблицей понадобятся следующие данные:

— Верхняя строка – это стандартные диаметры (условного прохода, то есть внутренние) водопроводных труб, для которых ведется расчёт.

— Левый крайний столбец – толщина термоизоляции, в которую будет заключаться труба. В таблице приведены результаты расчетов для утеплителей с коэффициентом теплопроводности порядка 0,04 Вт/м×℃. Под эту «планку» можно спокойно отнести утеплители для труб изготовленные их пенополистирола, пенополиэтилена, минеральной ваты, то есть наиболее популярные. Ну а если используется, скажем, пенополиуретан, то так показатели термоизоляции еще выше, теплопотери, стало быть, меньше, и обогрев кабеля получается даже с весьма солидным эксплуатационным запасом.

Кстати, при выборе толщины утепления можно руководствоваться негласным «эмпирическим правилом», что слой термоизоляции трубы обычно делается не меньше ее диаметра (имеется в виду «нижний диапазон», то есть с диаметрами от 15÷20 и до 50 ÷ 60 мм).

— Второй слева столбец — это разница температур Δt: между температурой самой холодной декады зимы, свойственной данному региону, и требуемой температурой воды в трубе (условно + 10 ℃). Например, если для местности, где планируется прокладка водопровода, тридцатиградусные морозы являются обычным делом, то Δt принимается равной 40 градусов.

— Пересечение выбранных строки и столбца покажет расчетную величину удельных тепловых потерь, ватт на погонный метр. Именно эта величина и указывается в калькуляторе.

  • В общей формуле длины нагревателя, по которой составлен калькулятор, есть различные коэффициенты для обычного резистивного кабеля и для саморегулирующегося. То есть пользователю требуется указать, какой будет использоваться для подогрева водопровода.
  • Если на участке водопровода, подлежащем подогреву, имеется задвижка, кран, фланец, металлическая опора, то эти места потребуют дополнительного расхода тепла. Пользователь указывает данные, а программа сама внесет коррективы в расчёт.
  • Последним пунктом указывается удельная мощность нагревательного кабеля, выбранного для подогрева водопровода.

Это паспортная величина, обязательно указываемая в маркировке кабеля. Если выбирается саморегулирующийся вариант, где показатель изменяется с температурой нагрева, мощность обычно соответствует температуре окружающей среды в 10 ℃.

Обычно руководствуются такими рекомендациями:

— удельная мощность кабеля обычно берется так, чтобы она не была меньше удельных теплопотерь.

— для труб с ДУ до 25 мм обычно бывает достаточно удельной мощности 10 Вт/м;

— от 25 до 40 мм – 16 Вт/м;

— от 40 до 60 мм – 24 Вт/м;

— от 60 до 80 – 30 Вт/м

— свыше 80 мм – 40 Вт/м.

(С более значительными диаметрами при создании водопровода в частном доме вряд ли придётся сталкиваться).

— Если водопроводная труба – полимерная, то, независимо от ее диаметра, не стоит использовать нагревательный кабель мощнее 17 Вт/м.

Результат расчёта будет показан с округлением до одного метра ( в большую сторону).

Обезопасьте свой домашний водопровод от промерзания!

Надеяться только на утепление проблемных участков трубы – безрассудство! Без подогрева обвести спокойствие за неуязвимость своей системы не получится! По каким принципам осуществляется подогрев водопровода – читайте в специальной публикации нашего портала.

Понравилась статья?
Сохраните, чтобы не потерять!

Интернет-магазин водонагревателей и климатической техники №1

Режим работы: с 10:00 до 18:00

Каталог товаров

  • Главная
  • Статьи
  • Как выбрать
  • Расчет и подбор греющего кабеля для системы обогрева труб электрокабелем

Расчет и подбор греющего кабеля для системы обогрева труб электрокабелем

Когда следует использовать обогрев труб

Кабель для обогрева трубопроводов необходимо устанавливать в следующих случаях:

  • На трубы, проложенные открыто на улице;
  • При глубине залегания труб выше уровня промерзания грунта для данной местности;
  • В местах выхода труб на поверхность из грунта;
  • При нахождении трубы в неотапливаемых помещениях (подвал, чердак и т.д.).

Методика подбора и расчета греющего кабеля для обогрева труб

Для правильного выбора греющего кабеля для обогрева труб нужно принять во внимание следующие факторы: назначение обогреваемой трубы (водопровод или канализация), материал из которого она сделана, ее диаметр, какой именно участок этой трубы вы хотите обогревать, материал и толщина теплоизоляции.

Зная данные параметры можно рассчитать теплопотери на погонный метр трубы, а также определиться с нужным типом нагревательного кабеля. По типу кабеля и погонным теплопотерям определяют требуемую длину комплекта.

Рассчитать теплопотери и подобрать нагревательный кабель для труб можно по формуле расчета теплопотерь трубы, по таблице или использовав наш калькулятор.

Разновидности кабелей для обогрева

Греющий кабель в быту можно использовать для обогрева водопроводных и фановых труб. Обогревать их можно как изнутри, так и снаружи.

По конструкции кабели для обогрева труб бывают резистивными и саморегулируемыми.

Греющий кабель внутри трубы с питьевой водой используется, когда нет возможности обогреть трубу снаружи, например, когда труба уже закопана. Но это приемлемо только для водопроводных труб с небольшим диаметром (до 32 мм), так как сам кабель для использования внутри труб делают маломощным (9-13 Вт/м). Греющие кабели для обогрева внутри трубы бывают только саморегулируемые. Длина кабеля внутри трубы всегда равна длине обогреваемого участка трубы.

Греющие кабели снаружи трубы мощнее (17, 23, 30 и более Вт/м), они бывают как саморегулируемые так и резистивные. Однако для защиты от замерзания полиэтиленовых и пластиковых труб погонная мощность греющего кабеля не должна превышать 17 Вт/м. Иначе возможно, что температура кабеля превысит максимально допустимые значения для материала трубы, что приведет к ее повреждению.

При обогреве водопроводных труб греющим кабелем снаружи мощность кабеля обязательно рассчитывается.

При обогреве фановых труб, эксплуатируемых не в интенсивном режиме, исходя из опыта достаточно использовать кабель 17КСТМ мощностью 17 Вт/м в расчете 1 метр кабеля на 1 метр трубы. Использовать в этой ситуации его можно как снаружи трубы, так и внутри нее. Поскольку фановые трубы практически не находятся под давлением, то кабель можно ввести без использования сальника.

При обогреве фановых труб, эксплуатируемых в интенсивном режиме, мощность кабеля обязательно рассчитывается по формуле или таблице или при помощи калькулятора обогрева труб приведенным ниже.

Факторы, учитываемые при расчете теплопотерь трубы

Для того, чтобы система обогрева труб выполняла требуемую задачу по защите труб от замерзания, ее мощности должно быть достаточно для компенсации теплопотерь нагреваемой воды в этой трубе. Основные факторы, которые учитываются при расчете теплопотерь это:

  • Минимальная температура окружающей среды (сориентироваться, как ее правильно подобрать вам поможет эта статья) и место установки трубы;
  • Диаметр трубы и длина участка, который нужно защитить;
  • Толщина и коэффициент теплопроводности теплоизоляции;
  • Наличие на трубопроводе дополнительной арматуры, подвесов, опор и т.д.

Чем больше труба или чем тоньше теплоизоляция, тем большее количество тепла необходимо подвести.

При расчёте толщины теплоизоляции можно использовать рекомендуемые нормы относительно минимальной толщины изоляции из таблицы ниже.

Для определения необходимой температуры и коэффициента теплопроводности трубы, ниже предоставлены ссылки на справочную информацию относительно расчетной минимальной температуры на улице для разных городов России, расчетной минимальной температуры в грунте на глубине 0,4 м, 0,8 м и 1,6 м в разных городах России, свойствах различных теплоизоляционных материалов:

При наличии на трубопроводе дополнительно арматуры, подвесов, опор и т.д. необходимо учесть расход кабеля на подогрев этих элементов.

Подбор кабеля при помощи расчета теплопотерь трубы по формуле

  • Qтр – теплопотери трубы, Вт
  • λ – коэффициент теплопроводности тепло изоляции, обычно равен 0,05 Bт / m * °C
  • Lтр – длина трубы, м
  • tвн – температура жидкости внутри трубы, °C. (обычно для воды принимается значение +5 °C)
  • tнар – минимальная температура окружающей среды, °C (обычно для Санкт-Петербурга если труба на воздухе принимается -25 °C, в земле -5 °C), для других городов России температуру воздуха или грунта можно узнать здесь
  • D – наружный диаметр трубы с теплоизоляцией, м
  • d – наружный диаметр трубы, м
  • 1,3 – коэффициент запаса

Требуемая длина кабеля рассчитывается по формуле:

  • Lк – длина кабеля, метров
  • Руд. каб. – удельная мощность кабеля (следует из номинала кабеля). Пример: 17КСТМ – 17 Вт/м
D/d11,522,533,544,55678910152025
In (D/d)0,40,70,91,11,31,41,51,61,822,12,22,32,733,2

И не забудьте учесть дополнительный расход греющего кабеля на обогрев дополнительных элементов.

Пример расчета: На рисунке выше диаметр трубы 40 мм, толщина теплоизоляции 20 мм, труба водопроводная (требуемая температура воды +5 °С), Санкт-Петербург (минимальная температура окр. среды -25 °С). Предположим, длина трубы 10 м.

Итак, получаем разность температур 30 градусов.

Значение ln(80/40) нашли по таблице, представленной выше.

Получилось 175 Вт/м. В данной ситуации для обогрева нам подойдет кабель 17 КСТМ мощностью 17 Вт/м, установленный вдоль трубы. Длина его будет равна длине трубы 10 м. Смонтировать его можно так: монтаж греющего кабеля снаружи трубы. См.вариант 1.

И если на данном участке трубы установлен вентиль и три опоры, то к полученному результату нужно добавить еще 0,7 + 0,7 * 3 = 2,8 м. См таблицу.

Подбор кабеля при помощи таблицы теплопотерь трубы

Также греющий кабель для обогрева трубы можно подобрать по таблице. Для этого необходимо знать диаметр трубы, разницу между температурой воды в трубе и минимальной температурой воздуха на улице (для СПб +5 °C – (-25 °C) = 30 °C) и толщину теплоизоляции. И тогда в таблице вы найдете значение теплопотерь на 1 м.погонный трубы.(Qудельн)

Длину кабеля можно определить по формуле:

  • Lтр – длина водопровода
  • Qудельн – смотри значение в таблице теплопотерь трубы
  • Рудельн – удельная мощность кабеля (следует из номинала кабеля). Пример: 17КСТМ – 17 Вт/м

И не забудьте учесть дополнительный расход греющего кабеля на обогрев дополнительных элементов.

Диаметр трубы 89 мм, толщина теплоизоляции 50 мм, требуемая температура воды +5 градусов, минимальная температура окр. среды -35 °С. Длина трубы 20 м.

Итак получаем разность температур 40 °С. Используя наши данные, находим в таблице ниже расчетную теплопотерю на метр трубы. В данном случае это будет 16.7 Вт/м. В данной ситуации для обогрева нам подойдет кабель 17 КСТМ.

Требуемая длина кабеля составит Lкабеля =1,3*20*16,7/17=25,6 м.

Кабель будет уложен на трубу спиралью, так, чтобы на 1 метр трубы приходилось 1.3 метра кабеля (21.7Вт / 17Вт). Смонтировать его можно так: монтаж греющего кабеля снаружи трубы. См. вариант 3 или 4.

И если на данном участке трубы установлен вентиль и 5 опор, то к полученному результату нужно добавить еще 0,8 + 0,7 * 5 = 4,3 м. См таблицу.

Таблица теплопотерь трубы.

Расчетные теплопотери, Q, Вт/м (при коэфф, теплопроводности теплоизоляции 0,05 Вт/м°С)

Расчет длины греющего кабеля для обогрева труб при помощи калькулятора

На нашем сайте есть калькулятор обогрева труб, который в удобной и не сложной для понимания форме помогает определить исходные данные:

  • подсказывает минимальную температуру воздуха, если труба проходит по воздуху
  • подсказывает минимальную температуру грунта, если труба проходит в земле,
  • поможет определить правильно размер трубы (вы можете знать только наружный размер трубы, либо внутренний, либо диаметр резьбы подключения)
  • предлагает материалы теплоизоляции на выбор, хотя если вы не найдете свой материал теплоизоляции в калькуляторе, вы сможете ввести коэффициент теплопроводности вашего материала вручную специальное поле.

Калькулятор обогрева труб позволяет:

  • рассчитать необходимую мощность и длину греющего кабеля,
  • подобрать необходимую толщину теплоизоляции,
  • рассчитать шаг кабеля на трубе при монтаже спиралью,
  • рассчитать количество отдельных комплектов обогрева
  • подобрать необходимые комплектующие для сборки комплекта обогрева труб.

После того, как вы подберете нужный комплект обогрева труб, вы можете оформить заказ всего в несколько кликов: предложенный греющий кабель и комплектующие можно положить в корзину прямо из калькулятора.

Бытовой ремонт №1

Выберите надежных мастеров без посредников и сэкономьте до 40%!

  1. Заполните заявку
  2. Получите предложения с ценами от мастеров
  3. Выберите исполнителей по цене и отзывам

Разместите задание и узнайте цены

Прогревочный саморегулирующийся кабель имеет способность регулировать температуру и удобен в монтаже, что позволяет применять его, отрезав куски нужной длины. Греющий кабель применяют, чтобы защитить систему трубопровода от замерзаний в холодное время года.

Разновидности обогревающих кабелей

Повышение греющей температуры кабеля для обогрева получается за счёт медных сердечников разного диаметра. Для изоляции применяют огнеупорный полиэтилен и фторэтилен. В соответствии с разными свойствами, есть несколько основных типов терморегулируемого нагревательного кабеля с различной маркировкой.

Для определения обогрева труб снаружи нужно выполнить расчёт мощности нагревательного кабеля и площадок. Верно сделанный расчёт площадок электрокабеля и монтаж смогут предотвратить замерзание трубы в зимний период.

Греющий саморегулирующий кабель после проведения расчёта устанавливают:

  • На уличные трубы для обогрева
  • На трубы в помещениях, где нет отопления

Характеристики кабеля для прогрева трубы

Устройство нагревательного кабеля не особо сложное. Чтобы получить тепло, есть внутренняя жила, имеющая высокое сопротивление.

Кабель для обогрева труб имеет:

  • Внутреннюю жилу
  • Нагревательный элемент
  • Изоляционные слои
  • Экранирующую оболочку
  • Наружный слой

Резистивный кабель для трубопроводов

Резистивный кабель для обогрева бывает нескольких типов. Линейный кабель бывает одножильным и двужильным, имеет нагревательную жилу различной формы и разную толщину теплоизоляции. Произвольно нарезать данный кабель на требуемую длину нельзя. Зональный греющий кабель для обогрева, состоящий из площадок, можно поделить.

Саморегулирующий прогревающий кабель

Саморегулирующий кабель обычно двухжильный. Жилы заключены в полимерную матрицу, либо соединяются при помощи электрических нитей, проводящих ток. Тепловыделение этого вида кабеля может меняться. Данный тип кабеля для обогрева можно разрезать на площадки. При понижении температуры воздуха саморегулирующий кабель самостоятельно может регулировать тепло, что позволит сэкономить энергию или совсем отказаться от температурных датчиков, подключив кабель прямо к электросети. Стоимость данного вида нагревательного кабеля обычно несколько дороже резистивного.

Использование греющего кабеля для нагревания

Греющий саморегулирующий кабель применяют часто для обогрева водопроводной трубы. Обогреваются они изнутри и снаружи.

  • Греющий саморегулирующий кабель применяют внутри, когда невозможно обогреть трубы снаружи
  • Нагревательный кабель снаружи используют для защиты от замерзаний в холодное время

При спиральном способе размещения саморегулирующегося нагревательного кабеля производят обматывание труб по спирали. Также можно прикрепить кабель скотчем на обоих концах трубы, а центр посередине клейкой лентой.

Преимущества прогревающего кабеля для труб

Раньше нагревающие кабели применяли только для подогрева трубопровода промышленного значения, сейчас систему обогрева труб применяют и в домашних условиях.

Греющий саморегулирующий кабель:

  • Надёжный
  • Универсальный
  • Безопасный
  • Экономичный
  • Легкомонтируемый

Метод выбора и расчёт кабеля

Для надежной работы системы прогрева нужно выбрать подходящее оборудование, учесть все особенности объекта и сделать расчёт. Также следует обеспечить верный монтаж системы прогрева. Но нужно помнить, что эффективная работа может снизиться при неправильной эксплуатации и несоблюдении простых правил монтажа.

При выборе необходимо помнить, что:

  • Кабель имеет разное строение и комплектацию
  • Следует устанавливать полный комплект и выполнить правильно расчёт
  • Нужен автоматический контроль и поддержание температурного режима

При выборе количества и качества греющего кабеля необходимо знать назначение трубы, диаметр, участок обогрева, материал и толщину теплоизоляционного слоя. Зная эти параметры, можно выполнить расчёт теплопотерь, а также определить подходящий вид нагревательного кабеля.

Расчёт тепловых потерь производят по следующей формуле:

Q=(2*3,14*W*L*(t_вн-t_нар))/(Ln*(D/d_тр ))*1,3

Главные факторы, которые нужно учитывать при расчёте:

  • Температуру и погодные условия
  • Место монтажа трубопровода
  • Диаметр трубы и толщину стенок
  • Вид труб и протяжённость трубопроводной системы

По типу нагревательного кабеля и уровню теплопотери определяется точное количество комплектации. Чтобы система прогрева исполняла свои задачи, мощность должна компенсировать теплопотери воды в трубе. Главные места, в которых устанавливают нагревательный кабель – это пути стока воды и зоны образования наледи. Расчёт количества нагревательного кабеля нужно производить с учётом особенностей зон обогрева и мощности, которая позволит эффективно обогреть нужные элементы.

Точный расчёт сможет сделать опытный специалист, услуги которого можно заказать на YouDo.

Как рассчитать длину саморегулирующих и резистивных кабелей

В настоящее время существует большое количество греющих кабелей, при использовании которых можно избежать, таких проблем, как промерзание коммуникаций в частных домах. Каждый производитель термопроводов, гарантирует их высокие эффективные качества и долгий эксплуатационный срок. Однако эти качества, в первую очередь зависят от вида и расчета греющего кабеля.

Виды греющего кабеля

В настоящее время существует несколько видов термокабелей, которые отличаются конструкцией, характеристикой и сферой применения. Для обогрева труб в частных домах используют два вида:

  1. Резистивные. Эти изделия состоят из одного или двух стальных жил, которые изолируются специальным материалом. На изоляционный слой для защиты от внешних повреждений наносится экранизирующая оплетка, которая в дополнение служит в качестве заземления проводов.
  2. Саморегулирующие. Такие кабеля состоят из двух металлических жил, которые расположены в разделяющей саморегулирующей матрице. Сверху этого полупроводника наложены: внутренний слой изоляции и экранирующая оплетка. Для защиты от внешней среды и ультрафиолетовых лучей, вся конструкция помещена в полимерную оболочку.

Если рассмотреть конструкцию двух изделий, можно увидеть, что саморегулирующие провода выполнены более сложно, соответственно их цена будет выше, чем у резистивных проводов. Но и по качествам обогрева и срокам эксплуатации саморегулирующие кабеля превосходят своего аналога.

После того, как оттолкнувшись от этих характеристик, будет выбран термопровод, можно будет приступить к расчетам его длины.

Расчет длины термопроводов

В основном обогревающий кабель используют не по всей длине трубопровода, а для определенных участков, которые расположены на недостаточной глубине и могут промерзать в зимний период. Поэтому, чтобы правильно рассчитать длину провода, вывели такую формулу:

Д.к = K.з * Д.у.т. * Тп.уд. / М.п.

Д.к. – длина кабеля;

К.з. – коэффициент запаса;

Д.у.т. – длина участка трубопровода;

Тп.уд. — удельные теплопотери (Вт/м);

М.п. – мощность провода.

Если диаметр и длину трубы, а также среднюю температуру, между водой в трубах и внешней средой можно измерить самостоятельно, то остальные значения нужно будет предварительно найти.

Коэффициент запаса

Для каждого вида нагревающих проводов существует определенный коэффициент запаса с дополнительным оборудованием.

У саморегулирующих проводов, он составляет – 1,1.

У резистивных – 1,2.

Расчет удельной мощности

Для расчета мощности греющего термопровода понадобятся такие значения, как: толщина изоляционного слоя, диаметр трубопровода и средняя величина, между температурой теплоносителя и самой низкой температурой в регионе. Без определенных знаний произвести этот расчет довольно сложно, поэтому можно опереться на следующие ориентировочные данные, где приведены соотношения диаметр труб и мощности:

  • 15-25 – 10 Вт/м;
  • 25-40 – 16 Вт/м;
  • 40-60 – 24 Вт/м;
  • 60-80 – 30 Вт/м;
  • 80 и более – 40 Вт/м.

Здесь стоит отметить, что величина мощности, не должна быть меньше теплопотерь.

Расчет теплопотерь

Расчет удельных теплопотерь выполняется по нормативной плотности теплового потока, через поверхность трубы и его утеплителя. В методике, для тепловых потерь на один кубический метр, применяется следующая формула:

Тп.уд. = (2 * 3,14 * К.т.к. * Д.у.т. * (Тем.вн. – Тем.нар.))/(Д.п. * (Об.тр.из. / Об.тр. )) * 1,3

К.т.к. – коэффициент теплопроводности изоляции кабеля – 0,04 Вт/(м*С);

Д.у.т. – длина участка трубы, в метрах;

Тем.вн. — температура воды в водопроводе;

Тем.нар — температура внешней среды;

Д.п. – длина провода;

Д.тр.из. – диаметр трубы с теплоизоляцией;

Д.тр. — наружный диаметр трубы.

После того, как будут найдены все значения, их необходимо в соответствующем порядке подставить в формулу и произвести расчет длины греющего кабеля для определенного участка трубы.

Ознакомившись со всей последовательностью, у новичков, больше не возникнет вопроса, как выбрать и рассчитать кабель для обогрева труб. Что в свою очередь позволит сэкономить на услугах специалиста, произвести правильный монтаж и обеспечить трубам качественный обогрев.

ОБОГРЕВ труб греющим кабелем

Система обогрева труб на основе греющего кабеля служит для предотвращения промерзания трубопровода в зимний период, это идеальный способ относительно недорого обеспечить бесперебойный отвод жидкостей при минусовых температурах, либо гарантировать подержание определенной температуры внутри трубы.

Виды нагревательных кабелей для обогрева труб

  • Саморегулиющийся — кабель в конструкцию которого входит полупроводниковая матрица меняющая сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды. Чем ниже температура, тем выше сопротивление и тепловыделение. Огромным плюсом является локальное изменение мощности кабеля, то есть обогрев происходит только на том участке трубы, где это необходимо в данный момент. Пиковая мощность может превышать номинальную в два раза! (при условии использования качественного изделия). В зависимости от типа изоляции может быть использован как снаружи и как обогрев трубы для подачи воды внутри. На заказ может быть изготовлен комплект любой длины. В комплект входит: саморегулирующийся кабель соединенный при помощи специальных термоусадочных муфт с трехметровым силовым кабелем для подключения к розетке. На конце саморегулирующегося кабеля термоусадочный герметичный колпачок.

  • Резистивный — это кабель постоянной мощности основанный на принципе работы проводников с большим сопротивлением при подаче тока в которые происходит тепловыделение. Чем выше сопротивление и сила тока, тем больше топловыделение. Бывает одножильным и двужильным, продается готовыми отрезками.

    Внимание! Во избежание перегрева резистивного кабеля избегайте его переплетения и соприкосновения, между витков кабеля должно оставаться расстояние. Запрещено резать провод — это приведет к выходу из строя всего отрезка. Не подлежит локальному ремонту — при механическом повреждении меняется вся секция. Для более эффективного обогрева и экономии рекомендуем использовать терморегулятор, который будет отключать систему при плюсовых значения температуры и включать при отрицательных.

  • Выбор необходимой мощности

    Выбор мощности кабеля напрямую зависит от диаметра трубы, толщины теплоизоляции и температуры окружающей среды. Чтобы не дать жидкости замерзнуть надо компенсировать теплопотери трубы. Для расчета необходимой мощности можно воспользоваться типовой таблицей или онлайн калькулятором.

    К выбору мощности кабеля надо отнестись предельно внимательно и на это есть несколько причин:

    • Избыточная мощность кабеля может привести к перегреву и преждевременному выводу из строя системы обогрева. В крайних случаях к расплавлению пластиковых труб!
    • При меньшей мощности, чем необходимо, система не будет справляться с обогревом трубы, что приведет к промерзанию.

    Важно правильно рассчитать требуемую мощность именно для вашей трубы, ведь от этого зависит насколько система обогрева труб будет эффективна, экономична, безопасна и долговечна!

    Для расчета обогрева внутри трубы можно выбирать минимальные значения изоляции, т.к. кабель будет иметь непосредственный контакт с жидкостью. Приведенные величины потерь относятся только к трубопроводам. В практике следует учитывать потери тепла на клапанах, фланцах и т. д. Также необходимо учесть соответствующую длину кабеля, который компенсирует потери тепла в этих местах. Греющий кабель должен быть равной или чуть большей мощности, чем значение приведенное в таблице.

    толщина теплоизоляцииΔT°СДиаметр трубы, мм
    2025325080100150
    Расчетные тепловые потери на 1 погонный метр трубопровода, Вт/м
    10 мм208,4101216,2232941
    3012,6151824,4344361
    4016,8202432,5455781
    6025,2303648,76886122
    8033,74048,16590114163
    10042,450,360,581,7114144205
    12052,362,274,8101140177253
    20 мм205,36,17,29,4131622
    307,99,110,814,2192433
    4010,612,214,418,8253244
    6015,718,221,628,2384867
    802124,428,837,7516389
    10026,430,736,247,46480112
    12032,837,944,958,77999138
    40 мм203,544,65,88912
    305,366,88,6111419
    407,17,99,111,5151825
    6010,61213,717,3222737
    80141618,223303750
    10017,6202328,9384663
    1202224,828,435,9475772

    Вы можете доверить все расчеты нашим специалистам и это абсолютно бесплатно. Надо всего лишь заполнить опросный лист и отправить нам его на почту info@pro-obogrev.ru. Скачать опросный лист для обогрева труб

    Выбор кабеля для обогрева труб

    Кабель для обогрева труб подбирается в зависимости от необходимой мощности и поставленной задачи. Основными отличиями кабеля являются: внешняя оболочка, погонная мощность, максимальная температура нагрева. Ниже представлены популярные виды кабеля для выполнения разных типов задач.

    Готовые комплекты идеальное решение для бытового трубопровода длиной до 25 метров. Греющий кабель уже соединен с силовым проводом длиной 2-3 метра, в зависимости от производителя, и готов к использованию, надо только прикрепить греющую часть к трубе, одеть теплоизоляцию и включить в розетку. Готовые комплекты бывают как для наружного применения, так и внутреннего, а некоторые виды пригодны для использования внутри труб с питьевой водой. Для завода кабеля внутрь трубы применяются специальные сальники

    Для труб малого диаметра принято использовать кабель мощностью 10-15 Вт/м. Кабель в отрез пригодится если точка подключения к электросети находится далеко от трубы, либо обогрев будет подключаться в электрощиток. Основным плюсом кабеля в отрез является то, что он дешевле, чем готовые комплекты и может быть объединен в одну систему если планируется обогревать сразу несколько труб. Для соединения греющего кабеля с силовым применяются термоусадочные муфты или соединительные коробки.

    Для трубопроводов диаметром 50-200 мм применяется саморегулирующийся кабель мощностью 20-30 Вт/м. Кабель укладывается в одну или две нити в зависимости от мощности необходимой для компенсации теплопотерь. Перед монтажном кабеля на пластиковую трубу крайне желательно проклеить ее сперва металлизированным скотчем это увеличит площадь обогрева и устранит возможность расплавления трубы в случае избыточной мощности (происходит крайне редко при использовании некачественного саморегулирующегося кабеля)

    Для поддержания заданной температуры жидкости внутри трубы применяется среднетемпературный кабель с тепловыделением до 90-120 гр. Основной задачей при выборе кабеля является определение необходимой мощности. При расчетах учитывается огромное количество факторов: от вязкости жидкости до материала теплоизоляции, и такое дело лучше доверить профессионалам, ведь неправильный расчет может привести к нарушению технологических процессов или неправильному функционированию оборудования, если речь идет о перегонке нефти, маслосодержащих продуктов или ГВС. Для точного расчета системы поддержания температуры жидкости крайне рекомендуем обратиться к специалистам нашей компании. Мы определим необходимую мощность, рассчитаем теплопотери и подберем нужный кабель абсолютно бесплатно!

    Для подогрева жидкости используется высокотемпературный кабель с максимальным тепловыделением 190-240 гр. у учетом режима пропарки. Основным минусом данного кабеля является цена, но зачастую это единственный способ решить временную проблему с подогревом жидкости и достичь поставленных результатов. При необходимости специалисты нашей компании произведут расчет системы разогрева труб и подберут все необходимые комплектующие.

    Для труб большой протяженностью используется резистивный нагревательный кабель, он дешевле в цене и может подключатся отрезками большей длины, в отличии от саморегулирующегося кабеля, где максимальная длина зачастую ограничена 100-120 метрами. Единственным минусом применения резистивного кабеля является обязательное наличие терморегулятора в системе обогрева — это необходимо чтобы избежать перегрева кабеля и выхода из строя системы обогрева.

    Для промышленного обогрева труб применяется кабель специального типа в зависимости от потребности. Это может быть кабель со взрывозащитой, для труб подвергающихся пропарке, для агрессивной среды и тд… Для оптимального выбора свяжитесь со специалистами нашей компании или заполните опросный лист

    Система управления кабельным обогревом труб

    Для экономии электроэнергии и правильной работы кабельной системы обогрева рекомендуется использовать терморегуляторы с выносным датчиком температуры который крепится непосредственно к трубе.

    Бытовые терморегуляторы или как их принято называть розеточного типа применяются для труб небольшой длины и не требуют сборки отдельного щита. Достаточно просто вставить терморегулятор в розетку и выставить нужную температуру вкл./отк.

    Терморегуляторы на DIN-рейку монтируются непосредственно в щиток. Датчики температуры наращиваются до 3-50 метров в зависимости от производителя. Максимальная нагрузка 3-3,5 кВт. При подключении большей мощности необходимо установить контактор с силой тока (А ) превышающей токи системы обогрева. Стартовые токи саморегулирующегося кабеля могут превышать номинальные в 2-3 раза в зависимости от производителя, это надо учитывать при подборе автоматики.

    Как закрепить греющий кабель на трубе

    Крепление греющего кабеля к трубе осуществляется с помощью ленты из стекловолокна, металлизированного скотча, чтобы увеличить площадь обогрева, либо с помощью пластиковых термостойких хомутов.

    Существует несколько способов крепления обогрева труб.

    • Параллельное — провод крепиться параллельно вдоль трубы как показано на рисунке. Такой монтаж предотвратит увеличение мощности кабеля при образовании капель внизу трубы от конденсата. Применяется на трубах малого диаметра
    • Змеевиком — укладка греющего кабеля на трубу происходит гармошкой, такой метод идеально подходит если необходимо обеспечить оттаивание трубопровода в кротчайшее сроки, т.к. значительно увеличивается площадь обогрева. Применяется на трубах большого диаметра и при обогреве вентилей и кранов.
    • Намотка — применяется чаще всего для поддержания заданной температуры внутри трубы, либо для обеспечения должного напора жидкости.
    параллельное креплениекрепление намотка по спиралиобогрев трубопровода на стыке

    Более подробно про способы и виды монтажа читайте в статье монтаж греющего кабеля своими руками

    Примеры монтажа

    Цены на монтаж

    У нас можно заказать услуги по монтажу обогрева труб любой сложности. Многолетний опыт работы специалистов, демократичные цены на продукцию и услуги, гарантия.

    Наименование работЕд. изм.Стоимость монтажа в рублях
    Диаметр трубы
    до 50 ммот 50 до 150 ммсвыше 200 мм
    Монтаж греющего кабеля на трубем50100200
    Монтаж греющего кабеля в трубем100100100
    Прокладка кабеля на узлах (краны , затворы, вентили)штот 50от 150от 200
    Выезд замерщикаштБесплатно!

    Бесплатная доставка по Москве. Гарантия на монтаж 5 лет.

    Как рассчитать нагревательный кабель для водопроводных труб

    Если водопроводные трубы расположены ниже уровня промерзания грунта или в неотапливаемых хозяйственных помещениях, зимой неизбежно происходит образование ледяных пробок. При этом магистраль часто оказывается повреждена, подача воды останавливается. Для предотвращения подобных неприятностей принято использовать теплоизоляционные материалы, но сами по себе они часто недостаточно эффективны. Лучшим выходом является монтаж кабельного обогрева. Он защитит систему от замерзания даже в самые суровые зимы. Перед покупкой следует правильно рассчитать нагревательный кабель.

    Преимущества кабельного обогрева:

    • Защита труб от промерзания, разрывов, внешнего обледенения.
    • Долговечность и простота эксплуатации.
    • Экономичный расход электроэнергии.
    • Универсальность (подходит для наземных и подземных коммуникаций).
    • Эффективное удаление конденсата и продление срока службы утеплителя.
    • Снижение затрат на обслуживание водопроводной магистрали.

    Подбор греющего кабеля

    Подбирать материалы для обогрева такого типа следует индивидуально, учитывая особенности трубопровода. Применяют две основные разновидности кабелей.

    Резистивный – выпускаются одно- и двужильные модели. Токопроводящая жила покрыта надежной изоляцией и имеет одинаковое сопротивление на любом участке. Изделие отличается доступной ценой, но требует установки термостата.

    Саморегулирующийся – в основе такого кабеля лежит полупроводниковая матрица с датчиками, способная изменять сопротивление на разных участках. Это позволяет осуществлять обогрев трубы по всей длине с учетом температуры окружающей среды. При этом исключена вероятность перегорания кабеля. Данная продукция дороже, но значительно проще в эксплуатации, не нуждается в монтаже термостата. В отличие от резистивного кабеля, саморегулирующийся можно резать на куски необходимого размера.

    Кабели из нашего каталога

    Также при подборе греющего элемента необходимо учитывать такие факторы:

    • протяженность сети – чем длиннее водопровод, тем выше риск возникновения перегрева на каком-либо участке;
    • расположение трубы – если магистраль уже проложена под землей или доступ к ней затруднен по другим причинам, это повлияет на выбор кабеля и процесс его монтажа;
    • выбранный способ укладки греющего элемента – для прокладки кабеля снаружи (вдоль или по спирали) можно подобрать продукцию в любой оболочке, а при монтаже внутри магистрали потребуется продукция с инертной оплеткой;
    • материал и диаметр водовода – кабельный обогрев подходит для всех типов труб, но максимально допустимая мощность будет отличаться;
    • толщина и проводимость теплоизоляции – чем меньше потери тепла, тем ниже требования к мощности кабеля.

    Расчет длины резистивных и саморегулирующихся кабелей для трубопровода

    Чтобы определить длину кабеля, необходимо сначала просчитать тепловые потери магистрали в холодное время года. Для этого используют формулу:

    • W – коэффициент теплопроводности кабельной изоляции;
    • L – длина трубы;
    • tвн – температура воды в трубе;
    • tнар – температура окружающего воздуха или грунта;
    • D – диаметр трубы вместе с изоляцией;
    • d – внешний диаметр трубы без изоляции;
    • 1,3 – коэффициент запаса по мощности.

    Чтобы получить длину кабеля в метрах, необходимую для вашей магистрали, необходимо использовать формулу:

    • Q – коэффициент теплопотерь;
    • P – удельная мощность кабельной продукции.

    Это пример расчета длины кабеля для прямого отрезка трубы. При наличии дополнительных элементов (соединительных фланцев, задвижек, кранов, опор), а также поворотов магистрали, необходимо сделать запас по длине, поскольку такие места нуждаются в усиленном обогреве. Это же относится к местам соединения двух отрезков кабеля, если такие связки присутствуют. Чтобы определить количество дополнительного кабеля, необходимо учесть толщину трубы, количество и тип элементов. Удобнее всего взять соответствующее значение из специальной таблицы.

    Данные расчеты будут полезны тем, кто выбрал наружный монтаж кабеля. Когда речь идет об установке греющего элемента внутри водопровода, расчет будет предельно прост – вам потребуется отрезок длиной до ближайшего элемента запорной арматуры. Кабель не должен мешать работе встроенных в трубы регуляторов, клапанов, кранов.

    Факторы, учитываемые при расчете теплопотерь трубы

    Теплопотери неизбежны даже при обеспечении качественной изоляции трубы от внешнего холода. Это напрямую влияет на мощность кабеля и количество его витков при монтаже снаружи водопровода. На теплопотери влияет сразу несколько показателей:

    • толщина и коэффициент теплопроводности термоизоляционных материалов – чаще всего применяют минвату и пенополистирол с проводимостью 0,055 и 0,04 Вт/м С соответственно;
    • минимально возможная зимой температура окружающей среды – параметры будут отличаться для разных регионов страны и расположения трубы (внутри помещения, на улице, в грунте);
    • диаметр и длина трубы – чем больше площадь магистрали, тем охотнее она отдает тепло, требуя использования кабеля более высокой мощности;
    • наличие опор, подвесов и арматуры – первые создают своеобразные мостики холода, а запорные и регулирующие элементы нуждаются в усиленном обогреве.

    Все это влияет на рекомендуемую мощность греющего кабеля. Для экономии в дальнейшем стоит позаботиться о качественной теплоизоляции труб. Желательно поверх мягкого материала зафиксировать жесткий защитный кожух. Это особенно актуально для магистралей, находящихся на открытом воздухе и в грунте.

    Бытовые системы обогрева обычно имеют мощность до 17 Вт/м, поэтому при некачественном утеплении водопровода или полном отсутствии изоляции монтаж кабеля может быть нецелесообразным. Во втором случае предпочтительно сначала обеспечить защиту трубы от холода. Также теплоизоляция может монтироваться одновременно с кабелем, но предварительно все равно придется определиться с материалом.

    Подбор кабеля при помощи таблицы теплопотерь трубы

    Таблица удельных теплопотерь поможет вам упростить расчеты длины и мощности греющего кабеля. Она позволяет получить упрощенное, но достаточно адекватное представление о расходе энергии обогрева. Чтобы определить необходимый параметр, нужно знать несколько исходных значений:

    • толщина теплоизоляции трубы в мм;
    • разница температуры теплоносителя внутри магистрали и минимальной для вашего региона температуры воздуха;
    • диаметр трубы в мм.

    Дополнительно можно воспользоваться таблицей коэффициентов запаса мощности для кабелей разных типов. Обратите внимание, что выбранный нагревательный элемент должен обеспечивать приток тепла, который больше его потери. В противном случае возможно промерзание магистрали, несмотря на уложенный кабель. Именно поэтому так важно провести указанные расчеты. Обогрев, монтируемый внутри водопровода, может иметь меньшую мощность, поскольку он непосредственно соприкасается с водой, нагревать сначала магистраль не требуется. Но такой способ подходит только для труб небольшой толщины. Если кабель укладывается снаружи, на его минимальную мощность и требуемую длину влияет также способ намотки и крепления. Существует несколько вариантов расположения греющего элемента.

    • Спираль – позволяет равномерно прогревать магистраль, поддерживая заданную температуру. В этом случае имеет место самофиксация провода, но его все равно необходимо подстраховать стеклопластиковой или алюминиевой клейкой лентой, особенно на вертикальных трубах.
    • Параллель – самый простой способ монтажа, оптимальный для водовода небольшого диаметра.
    • Змеевик – данный способ укладки подходит для магистрали большой толщины. Чередующиеся петли обеспечивают очень быстрый прогрев переносимой среды.

    Читайте также:  Как слить воду из водонагревателя, если нет сливного крана
    Ссылка на основную публикацию