2. Выбор нагревательных кабелей для антиобледенительных систем

2.1 Нагревательные кабели – основной элемент антиобледенительных систем, обеспечивающий их эффективность и надежность.

2.2 Нагревательные кабели для антиобледенительных систем должны удовлетворять следующим требованиям:

• быть стойкими к атмосферным осадкам, солнечной радиации, воздействию отрицательных и положительных температур, которые могут достигать - 40ºС зимой и + 90ºС летом;

• обладать достаточно высокой механической прочностью, чтобы противостоять нагрузкам от снега и льда;

• иметь линейную тепловую мощность, достаточную для эффективного плавления снега ( не менее 25 Вт/м);

• отличаться высокими электроизоляционными свойствами с целью обеспечения электрической безопасности системы; нагревательные кабели, устанавливаемые на кровлях, в обязательном порядке должны иметь двухслойную теплостойкую электрическую изоляцию и металлический экран с сопротивлением не более, чем у медной жилы сечением 1мм².

2.3 Следует особо отметить, что не всякий нагревательный кабель, применяемый для систем подогрева пола пригоден для использования в системах снеготаяния.

3. Типы нагревательных кабелей для антиобледенительных систем

1. Резистивные.

Тепловыделяющий элемент – металлическая жила. Линейное тепловыделение от 25 вт/м жестко фиксировано самой конструкцией и не зависит от внешних условий.

3.1.1 Особенности применения.

Секции кабеля имеют жестко фиксированную длину, в то время как размеры лотков и длины водостоков весьма разнятся. Это делает проектирование и монтаж антиобледенительных систем кровель на резистивных кабелях достаточно трудоемким, и проект часто приходится корректировать при монтаже “по месту”.

1

2

3

4

Рисунок 3.1- Конструкция резистивного кабеля:

1-нагревательная жила; 2-изоляция; 3-оплетка из медной проволоки; 4-оболочка

2. Саморегулирующиеся.

Тепловыделяющий элемент – специальная тепловыделяющая пластиковая матрица. Линейное тепловыделение – от 6 до 90 Вт/м. Важная особенность саморегулирующегося кабеля состоит в том, что тепловыделение может изменяться по длине секции в зависимости от локальных теплопотерь. Фактически каждый участок кабеля “приспосабливается” к окружающим именно его внешним условиям. Тепловыделение нормируется для стандартизованных условий и обычно входит в наименование кабеля.

3.2.1 Особенности применения.

Кабель может быть использован произвольными длинами (от 0,2м до десятков метров), причем резка может производиться на объекте. Ограничение накладывается на предельную длину, которая для разных типов кабелей составляет от 60 до 150м.

Тепловыделение кабеля в условиях кровли больше номинального в 1,5 – 2 раза, поскольку во время работы кабель частично погружен в воду.

В антиобледенительных системах кровли на основе саморегулирующихся кабелей следует учитывать существенную разницу между пусковым и номинальным токами (2 – 4 раза), что должно быть учтено при выборе пускорегулирующей аппаратуры и указано в сопроводительной документации на систему. Саморегулирующиеся кабели дороже резистивных, однако, при разумном проектировании стоимость антиобледенительных систем кровли на их основе превышает стоимость систем на резистивных кабелях лишь на 25 – 40%, поскольку необходимо меньше питающих кабелей и весьма экономно используется греющий кабель. Кроме того, эти системы более надежны и экономичны.

Оболочка

Экранирующая оплетка

Изоляция

Полимерная матрица

Токопроводящие жилы

Рисунок 3.3-Температурная характеристика саморегулирующегося нагревательного кабеля GTe, работающего в системе снеготаяния на кровле:

А – в снегу или талой воде нагревательный кабель будет работать с полной теплоотдачей

В – снег начинает таять, талая вода сходит, нагревательный кабель саморегулируется до половинной мощности по мере высыхания

С – при потеплении нагревательный кабель еще уменьшает свое тепловыделение

Рисунок 3.2-Конструкция саморегулирующегося

нагревательного кабеля: 1-токопроводящие жилы;

2-полимерная матрица; 3-изоляция; 4-экранирую-

щая оплетка; 5-оболочка

3. Зональные (используются редко).

Тепловыделяющий элемент – спирально наложенная на две изолированные токопроводящие жилы проволока из сплава высокого сопротивления. Шаг соединения спирали с токоподводящими жилами (зоны) – примерно 1м. Удельное тепловыделение – от15 до 70 Вт/м, жестко фиксировано и не зависит от внешних условий. Запитываются с одного конца. Используются отрезками, кратными длине зоны.

3.3.1 Особенности применения.

Зональные кабели во многом подобны резистивным, но имеют одно из преимуществ саморегулирующихся – их можно резать непосредственно на объекте. Одно из немногих целесообразных применений зональных кабелей на кровлях – использование их в длинных и сверхдлинных водостоках ( 40м и более) большого диаметра ( 200мм и более), а также в системах, где по условиям необходимо абсолютное отсутствие наледи. В этих случаях жесткая характеристика зонального кабеля становится его достоинством.

4

3

2

1

Рисунок 3.3-Конструкция зонального нагревательного кабеля:

1-токопроводящие жилы; 2-изоляция;

3-нагревательный элемент; 4-оболочка

4. Бронированные

Тепловыделяющий элемент – металлическая жила. Имеет броню из стальных проволок, которая обеспечивает надежную механическую защиту кабеля и повышенную линейную мощность. Бронированные нагревательные кабели по своим характеристикам близки к резистивным кабелям постоянной мощности.

3.4.1 Особенности применения.

Бронированный кабель имеет преимущественное применение там, где в процессе монтажа и эксплуатации возможны значительные механические воздействия, такие как ударные, крутящие, растягивающие, сжимающие. За счет значительной массы металлической брони, небольшого термического сопротивления и повышенной теплостойкости изоляции кабели обладают устойчивостью к тепловым перегрузкам.

Бронированные секции постоянной мощности (со средней линейной мощностью 30 Вт/м) используются для обогрева длинных и линейных по форме лотков, желобов, водосточных труб, капельников, в процессе эксплуатации которых возможны значительные механические воздействия на нагревательные секции.

Бронированные секции постоянной мощности (со средней линейной мощностью 40 Вт/м) используются при обогреве плоских кровель и лотков, когда есть возможность залить секции в стяжку.

1

2

3

Рисунок 3.1- Конструкция бронированного нагревательного кабеля:

1-нагревательная жила; 2-изоляция; 3-повив брони из стальных оцинкованных проволок;