Плюсы и минусы нагревательного кабеля

В основе работы нагревательного кабеля лежит выделение тепла проводником с повышенным сопротивлением. Количество выделяемого тепла определяется удельным сопротивлением, длиной нагревательной секции и напряжением сети. Наиболее распространённые материалы для тепловыделяющего элемента - медные сплавы, сталь, нихром и полимерные материалы с добавками токопроводящих веществ.

Резистивный кабель

 Наиболее распространённый тип нагревательного кабеля в строительстве, благодаря невысокой стоимости и простой конструкции.
Нагревательным элементом служит сама токопроводящая жила, изготовленная из металла. Для работы при высоких температурах необходимо учитывать изменение сопротивления, если жила изготовлена из стали или другого материала с повышенным сопротивлением.
Как правило кабель имеет два слоя изоляции и металлический экран. Резистивный кабель может иметь один, два или три проводника.

Плюсы

• низкая стоимость;
• постоянство характеристик по времени;
• отсутствие стартовых токов.

Минусы

• возможность перегрева; это снижает надёжность при некоторых применениях и накладывает определённые ограничения;
• более сложные процедуры проектирования и подготовки монтажа, так как на этом этапе необходимо точного определить длину греющего контура для подбора сопротивления (для кабеля на катушках) или длины комплекта (для готовых комплектов);
• при изменении длины контура будет меняться сопротивление, а значит и мощность, что делает невозможным изменения длины отрезанного контура.

Саморегулирующийся нагревательный кабель

 Получил очень широкое распространение в задачах коммерческого и промышленного обогрева, благодаря своей экономичности в эксплуатации и удобству монтажа. Тепловыделяющий элемент – полимерная матрица сформованная методом экструзии на токопроводящих жилах. Наличие углерода в матрице обеспечивает образование токопроводящих связей, количество которых зависит от температуры. При снижении температуры количество связей увеличивается, сопротивление уменьшается, и мощность, т.е. тепловыделение возрастает. При повышении температуры происходит обратный процесс.


 Величина тепловыделения в матрице определяется не только температурой окружающей среды, но и условиями теплопередачи.
Тепловыделение в воде, льду, бетоне будет значительно больше чем тепловыделение на воздухе, из-за большего теплоотвода и более низкой температуры матрицы.
Такое свойство матрицы называют эффектом саморегуляции, т.е. стремлением к достижению равновесного состояния между тепловыделением и температурой окружающей среды.

  Конструкция саморегулирующегося нагревательного кабеля представляет собой матрицу с токопроводящими жилами защищённую
несколькими слоями изоляции и защитным экраном.

Плюсы

• простота монтажа
• безусловный T-рэйтинг
• не боится перегрева и допускает соприкосновение ниток кабеля;
• надежность;
• погонная мощность не зависит от длины контура;
• экономия электроэнергии, так как мощность кабеля меняется в зависимости от температуры.

Минусы

• стартовые токи;
• падение мощности с течением времени -“старение” кабеля;
• стоимость.

Кабель с параллельной резистивностью (зональный)

 Получил широкое распространение в системах обогрева промышленных объектов. Кабель постоянной мощности с параллельной
резистивностью (зональный ) дороже обычного резистивного кабеля, но превосходит его по надежности. На токопроводящие жилы наносят слой внутренней изоляции, поверх этого слоя наматывают греющую нить, например из нихрома. Нить замыкается на проводники через одинаковые расстояния, образуя несколько параллельных греющих зон.


При повреждении греющей нити, из рабочего строя выходит только один участок, что значительно повышает отказоустойчивость системы обогрева в целом.

Плюсы

• отсутствие стартовых токов;
• погонная мощность не зависит от длины контура;
• невысокая стоимость, (ниже, чем у саморегулирующегося кабеля, но выше чем у резистивного), особенно для высокотемпературных кабелей;
• удобство монтажа
• постоянство характеристик – не меняется со временем погонная мощность.

Минусы

• хрупкий греющий элемент – возможность повреждения греющей нити при монтаже;
• возможность локального перегрева при перехлёсте кабеля так же накладывает некоторые ограничения при монтаже.

Кабель с минеральной изоляцией

Очень схож по своей конструкции с резистивным. В качестве внутренней изоляции используется окись магния. Внешняя оболочка
изготавливается из стали или медно-никелевого сплава. Используется при высоких температурах, механических нагрузках, необходимости получить большие погонные мощности.

Плюсы

• высокая механическая прочность и химическая стойкость;
• высокая погонная мощность – до 300 Вт/м;
• высокая термостойкость
• высокая надежность;
• мощность кабеля не меняется с течением времени;
• отсутствие стартовых токов.

Минусы

• невозможность изменения длины готового контура;
• сложность монтажа
• высокая стоимость;
• необходимость заводского муфтирования нагревательных секций;
• необходимость точного вычисления длины греющего контура для подбора сопротивления по каталогу.