Kábel na vykurovanie plynového potrubia: zariadenie, výber podľa parametrov, spôsoby montáže

V chladnom období roka sa vyskytujú nepríjemné výpadky v prevádzke plynovodov. Vznikajú nielen kvôli nízkym teplotám. Problém môžete dostať s veľkou pravdepodobnosťou, ak bola inštalácia komunikácií nekvalitná. Vtedy sa bežným javom stáva zamrznutie so zastavením pohybu v potrubí.

Na vyriešenie problému bude potrebné nainštalovať kábel na vyhrievanie plynovej rúry, a ideálne — pred príchodom mrazov. Ďalej vám povieme, ako správne vybrať vyhrievací kábel a podelíme sa s jemnosťami jeho montáže.

Štruktúra vyhrievacieho kábla

Konštrukcia vodičov na vyhrievanie zahŕňa až 5 prvkov — prítomnosť tej či onej časti závisí od typu výrobku, a sú iba dva, ak nepočítame zriedkavo používané:

• samoregulačný;
• rezistívny.

Samoregulačný kábel má dve žily s rôznymi fázami. Po týchto medených vodičoch prichádza elektrina. Nachádzajú sa vo vnútri vodivej matrice, ktorá ohrieva kábel a slúži ako mozog systému.

Každá časť tohto vnútra je zapojená v elektrickom obvode s umiestnením presne v strede medzi vodičmi. Napájacie žily ohrieva a reguluje práve matrica.

Okrem vlastnej tepelnoizolačnej vrstvy, vodiče sa používajú v páre s vonkajšou izoláciou. Je to potrebné na to, aby sa kábel ochránil pred vplyvom vonkajšieho prostredia.

Hlavnú časť kábla vždy prevliekajú do tepelnoizolačnej vrstvy, ktorú ešte nazývajú termoochrana alebo izolačný náter. Tepelnú izoláciu obaľujú tienením z plochých medených plátkov. Tento oplet používajú na ochranu pred elektromagnetickými vlnami zvonku, a tiež — na prívod uzemnenia. Vonkajší plášť na sieti je akýsi štít proti mechanickému poškodeniu.

Rezistívne káble sú jedno- a dvojžilové. Podľa toho sa rozlišujú podľa počtu vodičov. Konštrukcia pripomína samoregulačný variant, ale len bez maticového systému. Namiesto toho robia ešte jednu termoochrannú vrstvu.

Samoregulačný vyhrievací vodič

Takýto kábel funguje podobne ako bežný vodič elektriny. Zahrievanie vedie k zvýšeniu odporu a podľa jednoduchého fyzikálneho zákona k zníženiu prúdu. V chladných miestach potrubia je teplota drôtu nižšia a odpor menší, a kvôli väčšiemu prúdu v týchto bodoch ohrievač pracuje intenzívnejšie.

Keď sa kábel zapína, postupne zvyšuje výkon a v určitom momente začne pracovať naplno. Ukazuje sa, že ohrev plynového potrubia tento proces urýchľuje.

Samoregulačný kábel neprerušuje svoju činnosť. Netreba sa obávať, pretože zahrievanie pokračuje len do dosiahnutia požadovanej teploty, potom kábel funguje s nižším výkonom. Činnosť ohrievača je postavená na nastavenej teplote.

Samoregulačný variant vyhrievacieho kábla má premenlivý odpor v priamej závislosti od teploty, preto výkon drôtu môže rásť sám.

V plynových potrubiach nezamŕza samotný plyn, ale vlhkosť, v dôsledku čoho prestáva prúdiť. Je potrebné zvoliť takú teplotu potrubia, aby sa pravdepodobnosť zamrznutia stala zanedbateľnou. Zvláštnosťou samoregulačných modelov je, že ohrievanie sa nevypne ani nezapne, len čo sa plynovod stane teplejším alebo chladnejším oproti optimálnej hodnote. Jednoducho sa intenzita práce výrazne zmení smerom k zníženiu alebo zvýšeniu.

Na druhej strane, náklady na výkon by nemali udrieť po peňaženke, veď káble spotrebúvajú približne 10 W na 1 meter dĺžky. Existujú slabé modely s energetickými nákladmi v rozmedzí 5 W a výkonné s ukazovateľom až 150. Vzhľadom na veľký výber je vždy možné nájsť prijateľnú variantu, aby ste si mohli dovoliť mať zariadenie neustále zapnuté.

Rezistívny model vyhrievacieho kábla

S jednožilovou variantou je to zložitejšie, veď je potrebné napájanie z dvoch koncov s následnými obmedzeniami pri navrhovaní. Druhý koniec vracajú na miesto pripojenia alebo vedú dodatočné napájanie k tomu istému, vzdialenému koncu. V tom spočíva podstata nepríjemností. Jednožilový drôt v obale z termoplastu zaberá na trhu výklenok najlacnejších ohrievačov.

Podľa princípu jednožilového kábla vytvorili modifikáciu HT s 50 wattmi na 1 meter. Oblasť jeho použitia siaha nielen na potrubia. Súčasne s veľkou spotrebou energie drôt HT rieši otázku úspory samotného materiálu.

Rezistívne vyhrievacie káble sa vyrábajú len v konkrétnej dĺžke, ktorú nijako nemožno skrátiť ani predĺžiť — takýto drôt nemožno odrezať.

Na základe názvu, dvojžilový ohrievač pozostáva z 2 žíl. Neplnia podobné funkcie ako v prípade maticových káblov. Vyhrievacia žila pracuje v páre s vodivou, ktorá má pomocnú úlohu. Z jednej strany sa na kábel privádza napájanie, z opačnej sa montuje hermetická spojka.

Projektovanie a inštalácia vodiča nespôsobia ťažkosti, ale spojka sa často stáva problémom. Prax ukázala súvislosť porúch s touto súčiastkou vo viac ako polovici prípadov. Na postupné nahradenie problematických výrobkov začali výrobcovia vyrábať bezspojkové varianty.

Plochý jednožilový kábel modifikácie HT umožňuje znížiť spotrebu materiálu na 1 m² plochy plynového potrubia, ktorá potrebuje vykurovanie.

Rezistívne vykurovacie káble majú nasledujúce výhody:

• stabilita charakteristík počas životnosti;
• vysoký tepelný výkon;
• nízke ceny.

Z hľadiska spoľahlivosti však trochu zaostávajú za samoregulačnými modelmi, pretože v prípade poruchy treba vymeniť celú sekciu s problematickým miestom, a tiež sa u nich pomerne často vyskytuje lokálny prehrev. Nevýhoda spočíva aj v tom, že na výber sekcií optimálnej dĺžky bude potrebné stráviť čas.

Výber ideálneho variantu podľa parametrov

Pri všetkých vonkajších modeloch je úžitok určený výkonom a rovnomernosťou rozloženia tepla. Teoreticky oba typy káblov vyhovujú približne rovnako, pretože slabé stránky rezistívneho možno kompenzovať typom inštalácie.

V závislosti od minimálnych teplôt v regióne sa vyberá kábel dostatočne odolný voči extrémnym teplotám okolia. Môže nastať situácia, že hodnota, pri ktorej dochádza k premŕzaniu, je príliš nízka aj pre samotný ohrievač.

Existujú aj jednoznačnejšie situácie. Len samoregulačným vodičom sa pokrývajú podzemné potrubia, pretože je to výhodnejšie a pohodlnejšie. Tenké plynové potrubia by sa nemali chrániť rezistívnym vodičom – niekedy sa stane, že potrubie sa roztopí a na mieste kontaktu vznikne diera.

Vďaka tomuto diagramu je zrejmé, akú veľkú výhodu majú samoregulačné káble: sú uvedené parametre dĺžky káblového vedenia a teploty vykurovaného objektu.

Bude dobré, ak bude po ruke tabuľka tepelných strát. V nej tepelnú stratu určuje rozdiel teploty potrubia a okolia v kombinácii s pomerom priemeru potrubia a hrúbky tepelnoizolačnej vrstvy.

Informácia je dostupná v pohodlnom formáte — wattoch na 1 bežný meter.

Pre názorný príklad energetickej efektívnosti je potrebné pozrieť sa do tabuľky tepelných strát potrubí – pomôže to pri určení potrebného výkonu kábla pre plánovanú hrúbku izolácie na rúre.

Pravidlá a odporúčania pre inštaláciu

Problémy s prevádzkou sa nevyskytnú, ak sa dodržia všeobecné normy. V súlade s pravidlami inštalácie elektrických zariadení (PUE) sa systém ochrany proti zamŕzaniu povinne vybaví zariadením na ochranné vypnutie (PRD). Upevnenie na neelektrovodivé povrchy a agregáty sa vykonáva iba s ochranným plášťom. Káble s takýmto povrchom sa inštalujú aj na syntetické rúry.

Pri montáži má význam teplota vzduchu: práce sa vykonávajú, ak nie je chladnejšie ako –15 °C. Po inštalácii sa zriaďuje povinná tepelná izolácia. Na zníženie tepelných strát sa hrúbka tejto vrstvy presne prispôsobí priemeru rúry. Prekročenie tohto ukazovateľa nepovedie k ničomu zlému, bude to len lepšie.

Ohrievací vodič sa považuje za funkčný, ak polomer ohybu dosahuje najmenej 3 priemery výrobku. T. j. ak polomer imaginárneho kruhu, ktorého stred sa nachádza priamo na okraji oblasti ohybu kábla, je aspoň trikrát väčší ako priemer a 6-krát väčší ako polomer samotného vodiča.

Na obrázku R je polomer ohybu, dh je priemer kábla, A je dĺžka ohnutej časti, L je dĺžka priamej časti, α je rovinný uhol medzi dvoma imaginárnymi priamkami, ktoré sa pretínajú v strede pomyselného kruhu.

Po prácach sa tepelná izolácia a samotný kábel skontrolujú na odpor. Potom sa na ryhe a potrubí urobia značky s upozornením na prítomnosť vykurovacieho prvku. Dodatočne sa nainštaluje tabuľka.

Montáž kábla umožňuje projektantom umiestniť rúru na vhodné miesto. V takom prípade nie je potrebné kladenie s ohľadom na úroveň zamrznutia pôdy.

Spôsoby montáže vyhrievacích káblov

Existujú štyri hlavné spôsoby umiestnenia vykurovacieho kábla, ale najčastejšie sa používajú prvé dva:

• pozdĺžne uloženie jedného kábla;
• upevnenie kábla špirálou okolo plynovodu;
• umiestnenie niekoľkých vykurovacích vodičov pozdĺž rúry;
• inštalácia vlnitým obrysom.

Kábel sa zvyčajne vedie po spodnej časti rúry na úrovni 4. alebo 8. hodiny, ak si predstavíme, že jej priečny rez je okrúhly ciferník mechanických hodín. V miestach spoja sa zdvihne o 60°. Je to v istom zmysle preventívne opatrenie: umiestniť vykurovací kábel ďalej od upevňovacej svorky.

Existujú samostatné spôsoby kladenia v rôznych uzloch systému. Vedľa ventilu sa žila ohne, uloží sa pod pohyblivú časť a upevní sa sklolaminátovou páskou. Pri vlnitom alebo špirálovom upevnení sa krok závitu robí väčší tam, kde je odbočka nejakým smerom. Napríklad na kolenových spojoch.

Pri inštalácii vyhrievacieho kábla v blízkosti uzlov a spojov je najdôležitejšie ponechať pohodlný prístup ku všetkým ovládacím prvkom

Podstata montáže je veľmi jednoduchá. Stačí len zvoliť trajektóriu pre kábel a upevniť ho zhora hliníkovou páskou. Najprv sa vodič fixuje jej fragmentmi. Potom sa pritlačí k rúrke až do pevného kontaktu. Netreba vynakladať veľkú silu, stačí minimálne napätie, o to viac, že kábel má schopnosť nadmerne sa naťahovať.

Neskôr bude potrebná fixácia páskou po celej dĺžke kábla:

• na zlepšenie odvodu tepla;
• na pevnosť;
• aby sa zabránilo kontaktu s tepelnou izoláciou.

Hliníkovú pásku alebo fóliu používajú na spracovanie plastových rúr. Takto sa vyhýbajú nadmernému zahrievaniu plastu a dosahujú rovnomernejšie rozloženie tepla po celej ploche a dĺžke plynovodu. Bez ohľadu na to, z akého materiálu je rúrka vyrobená, nainštaluje sa na ňu spojka a spoja sa prívodný studený koniec a vyhrievací vodič.

Tam, na plynovode, umiestnia aj snímač termostatu – ideálne presne v strede medzi položenými líniami. Neskôr bude potrebná izolácia úseku, potom možno prácu považovať za dokončenú.

Pozdĺžna inštalácia vyhrievacieho kábla

Technicky je to jednoduchší spôsob. Zároveň netreba očakávať rovnaký efekt ako pri špirálovej montáži, keď plynovod pokrývajú „sieťkou“ zo skrúteného kábla. Fixácia sa vykonáva paralelne s rúrkou bližšie k spodnej časti. Bezpečnostné predpisy nezakazujú vyššie uloženie, ale pravdepodobnosť poškodenia zhora bude podľa definície vyššia.

Priamočiary montáž vyhrievacieho kábla sa často používa pre plynové, ako aj vodovodné potrubia, kanalizačné a drenážne rúry.

Schéma rozmiestnenia vyhrievacích káblov na plynovej rúrke priamo závisí od ich počtu. Jedna línia sa ukladá dole podľa 4. hodiny, ak si opäť predstavíme číselník namiesto rezu. Pridanie druhej znamená umiestnenie na rovnakej úrovni, ale z druhej strany.

V prípade s tromi vetvami ich umiestnia do imaginárneho trojuholníka na spodnej polovici rúrky, pričom by mal byť mierne otočený doprava alebo doľava. Zo štyroch káblov už vytvárajú pravidelný štvorcový obrazec, a potom dva vodiče budú hore.

Fixácia špirálou okolo rúry

Metóde dávajú prednosť v severných regiónoch. Pravdepodobnosť zamrznutia vlhkosti v plynových rúrkach je tam oveľa vyššia, preto zväčšujú plochu dotyku. Kontaktná zóna pri špirálovej metóde pokrýva rúrku pod rôznymi uhlami, podobne ako vlnitá inštalácia, ale ešte účinnejšie.

Pre špirálovú montáž vyrábajú dlhé káble. Takto výrobcovia poskytujú možnosť výberu kroku medzi závitmi. V praxi interval niekedy zmenšia až na 5 cm a menej. Kábel potom presiahne dĺžku samotného potrubia približne 2-krát.

Špirálový spôsob montáže má viac výhod: v zložitých situáciách a pri extrémnych teplotách sa uprednostňuje práve on

V niektorých miestach je ukladanie kábla sťažené. Riešením situácie bude práve skrutkovitá montáž, ale podľa odlišnej technológie. Jadro sa najprv navíja s rezervou a potom sa uťahuje so zmenou smeru slučiek.

Dôležité nuansy inštalácie

Úspešná inštalácia zahŕňa niekoľko zložiek. Prvé husle hrá algoritmus činností. Potrubie je potrebné najprv otestovať a natrieť a na inštaláciu treba vybrať vhodný deň, keď nebudú zrážky. Navyše – kladenie niektorých káblov je možné len jednou stranou. Stačí zanedbať túto jednu nuanciu a celú prácu bude treba začať odznova.

Praktické momenty týkajúce sa používania vykurovacích káblov:

• čím nižšie je vodič, tým lepšie prebiehajú procesy výmeny tepla;
• lepiaca vrstva urýchľuje ohrev;
• tenké kovové rúry treba dodatočne izolovať fóliou alebo páskou, rovnako ako plastové.

Netreba uponáhľať proces upevňovania k ventilom a závitovým súčiastkam. Vodič by mal byť uložený takým spôsobom, aby sa potom dali bez prekážky obsluhovať, opravovať a vymieňať prvky rúry bez demontáže vykurovacej sústavy.

Kábel je potrebné dať do tvaru slučky pri spoji a potom ho stočiť do stavu mierneho napnutia a upevniť páskou.

Závery a užitočné video k téme

Prehľad samoregulačného vykurovacieho kábla vrátane princípu činnosti, možností použitia a testov:

Názorný príklad pozdĺžnej inštalácie na tenkú rúru, tiež s vedením kábla pri ventile:

Káble na inštaláciu na plynovod sú dvoch typov: samoregulačné a rezistívne. Lámať si hlavu nad výberom sa asi neoplatí, pretože prvý variant je jednoznačne lepší podľa súhrnu vlastností. Montáž vykurovacej sústavy sa vykonáva pozdĺžne, špirálovito alebo vlnitou čiarou.

Predtým sa vyberá dĺžka a výkon ohrievača, robia sa výpočty s veľkým množstvom fyzikálnych ukazovateľov. Treba totiž pochopiť, čo sa deje pri ohreve plynovej rúry konkrétnymi druhmi vykurovacieho kábla a od čoho sa treba upustiť. Po inštalácii nepohodlie a problémy s dodávkou plynu odídu do minulosti.

Zostali vám otázky alebo môžete doplniť náš materiál cennými informáciami? Prosím, zanechajte svoje komentáre – blok na komunikáciu sa nachádza nižšie.