Принцип работы греющего кабеля для водопровода


Принцип работы греющего кабеля для водопровода

Греющие кабели используются для подогрева водопровода, кровли, карнизов и других элементов, где нежелательно замерзание воды зимой. Самым простым вариантом являются резистивные греющие кабели, они бывают одножильные и двухжильные.

Принцип работы резистивного кабеля

Резистивный кабель работает как обычный электрический нагреватель. Принцип работы заключается в том, что по проводнику с большим сопротивлением протекает ток при этом выделяется тепло. Чем больше сила тока и сопротивление проводника, тем больше тепловыделение.

Резистивный кабель продаётся кусками фиксированной длины, каждый кабель имеет постоянное сопротивление и при работе по всех своей длине выделяет одинаковое количество тепла.

В зависимости от способа подключения к электричеству резистивные кабели разделяются на одножильные и двухжильные.

Одножильный нагревательный кабель

Такой резистивный кабель состоит из одной проводящей жилы, покрытой изоляцией, затем экранирующей оплёткой и сверху наружной оболочкой. Схема одножильного кабеля показана на рисунке:

В одножильном кабеле есть всего одна проводящая жила и она же является нагревательным элементом. Такому кабелю нужно подключение к электричеству с обоих концов, а значит кабель нужно прокладывать петлёй: начиная от источника до конца обогреваемого участка водопровода и обратно, так чтобы оба конца кабеля были в одном месте.

Схема электрического подключения одножильного резистивного кабеля.

Одножильные кабели больше подходят для устройства замкнутого контура обогрева, например для тёплого пола или обогрева кровли. Если для обогрева участка водопровода используется одножильный кабель, его можно уложить с двух противоположных сторон трубы.

Использование одножильного резистивного кабеля для обогрева водопровода

Одножильный кабель можно монтировать только снаружи трубы. Монтаж внутрь трубы делать нет возможности по двум причинам:

  • проложенный одножильный кабель будет занимать в полости трубы свой двойной объём, что создаст дополнительные потери напора воды
  • неизвестно как будет располагаться кабель: он может наложиться в одном месте, и это приведет к перегреву.

Двухжильный нагревательный кабель

Двухжильный резистивный кабель имеет две проводящие жилы: одна имеет большое сопротивление и используется как нагреватель, а вторая — только для подведения электричества.

Двухжильный резистивный кабель

Таким образом оба конца кабеля не надо подводить к одному месту для подключения в электросеть, для этой цели есть возвратная жила. Схема подключения выглядит так:

Двухжильные кабели удобны для обогрева водопровода, их можно монтировать как снаружи, так и внутри водопроводной трубы. Монтаж кабеля внутри трубы особенно удобен на вертикальном участкеводопровода, например там, где он выходит из грунта под домом и поднимается вверх для ввода в помещение.

В трубу врезается тройник, так чтобы через верхний отвод внутрь трубы опустить кабель, а через боковой продолжить трубопровод в сторону потребителей. Для герметичного ввода резистивного кабеля внутрь труб есть специальные муфты с уплотнителями, выглядите это примерно так:

Комплект для монтажа греющего кабеля внутри трубы

Достоинства и недостатки резистивных кабелей

Самым главным плюсом резистивного кабеля является его простота и низкая цена. Так же он надёжен и при правильном мотаже имеет очень большой срок службы до 10-20 лет.
Среди недостатков резистивных кабелей можно выделить следующие:

  • их невозможно наращивать или укорачивать
  • если два резистивных кабеля перекрещиваются или находятся близко друг к другу, это приводит к их перегреву, разрушению изоляции и замыканию
  • сгоревший резистивный кабель нужно менять полностью, заменить только его часть нельзя
  • нагрев всегда происходит по всех длине и с максимальной мощностью

Резистивный кабель целесообразно использовать для подогрева небольшого участка водопровода, там где он проходит в одинаковых условиях и нет большого перепада по температуре. Если нужно греть водопровод большой протяженности, на каждом участке которого разные температурные условия, то лучше использовать саморегулирующийся греющий кабель.

В непрерывной работе греющего кабеля нет необходимости, поэтому чтобы не расходовать электричество зря, для управления используются термостаты. Они включают обогрев при понижении температуры водопровода ниже 3-4 градусов и выключают при температуре выше 5-6. Таким образом обеспечивается стабильная температура воды в водопроводе и при небольших затратах.

Смотрите также:
  • Варианты исполнения дверных ручек
  • Тайны молока с корицей
  • Варианты использования пространства лоджии
  • 4 секрета хорошего завтрака
  • Варианты остекления веранды
  • 3 оригинальных рецепта на сыворотке
  • 10 глупых ошибок при монтаже греющего кабеля для обогрева труб.

    Проживая в загородном доме и имея внешние коммуникации водоснабжения и канализации, трубы прокладывают ниже точки промерзания.

    На большей части нашей страны эта отметка находится на уровне не более 2,5м.

    А что делать, если вы не можете заложить трубу с водой на такую глубину? Допустим, у вас на участке скальный грунт или грунтовые воды находятся слишком близко к поверхности?

    Либо протяженный кусок водопровода проходит в неотапливаемой цокольной части дома, где есть риск промерзания. Можно конечно использовать спец.трубы, но это обойдется вам в копеечку.

    Поэтому гораздо выгоднее согреть трубу недорогим греющим кабелем.

    Виды кабеля и как он работает

    Наибольшее распространение получили греющие кабеля двух видов:

    • резистивные
    • саморегулирующиеся

    Чем они отличаются между собой и какой лучше для водопровода? Резистивные могут быть одножильными и двухжильными.

    Принцип работы этой марки очень простой. Внутри кабеля проходит жила из спецсплава с большим сопротивлением.

    При прохождении тока жила нагревается. Можно закупить как готовые к монтажу комплекты, так и заказать нужный метраж.

    Что лучше, одножильный или двухжильный вариант? При одножильном необходимо делать петлю и дважды протягивать кабель от начала до конца трубы, дабы на его концы подать напряжение 220В.

    С двухжильным все гораздо проще. Отмеряете нужное расстояние, в начале КЛ на одну жилу подаете фазу, на другую ноль, а в конце просто закорачиваете их между собой, устанавливая концевую муфту.

    Для такого вида нагрева потребуются датчики температуры и терморегулятор, наподобие того, что применяется в теплых полах.

    Ошибка №1

    Без регулятора использовать резистивный кабель нельзя!

    Иначе он банально может расплавить и прожечь трубу.

    Саморегулирующийся кабель — принцип работы

    У саморегулирующегося, замкнутого контура или петли нет.

    Ошибка №2

    Жилы замыкать между собой в конце кабеля не нужно!

    Между ними на всем протяжении идет хитрый полимер, который при остывании до определенной температуры образует разные мостики проводимости.

    То есть, в точке охлаждения петля из двух жил самостоятельно замыкается, между ними начинает протекать ток и кабель греется. При этом по всей длине кабеля у вас будет разная температура.

    Самая горячая точка будет в самом холодном месте. Но ни в одной точке температура не превысит 85С. Номинальный же нагрев составляет 65 градусов.

    Такой кабель полностью пожаробезопасен. Даже если он будет наложен внахлест сам на себя, он от этого все равно не сгорит.

    Ошибка №3

    При этом не заблуждайтесь, когда на улице достаточно теплая погода, самостоятельно он полностью не отключается.

    Он просто снижает свое потребление в несколько раз. Такого варианта, чтобы во включенном состоянии его потребление было нулевым, не происходит.

    Самореги разных производителей отличаются между собой качеством, так называемой матрицы. Этот тот самый чудо полимер, который пропускает через себя электричество.

    Подавляющее большинство специалистов для обогрева труб используют именно саморегулирующиеся разновидности кабеля. Объясняется это их более простой эксплуатацией и упрощенным монтажом.

    Вам не придется покупать и подключать термостат.

    Достаточно будет воткнуть его в розетку, и он тут же начнет работать как надо.

    Пищевой и не пищевой — 3 отличия

    Саморегулирующиеся кабеля подразделяются на пищевые, которые можно закладывать непосредственно в трубу, и не пищевые, накладываемые поверх.

    Чем они отличаются между собой конструктивно? Во-первых, размером.

    Пищевые при достаточно схожих характеристиках, имеют меньшее сечение, дабы не занимать полезную площадь внутри водопровода. Сравните, самые распространенные габариты у наружных 7*14мм, 7*15мм,  и у внутренних – 5*7мм.

    Ошибка №4

    Не угадаете с размером, и такой кабель реально может уменьшить напор воды.

    При этом не забывайте про концевую муфту, которая имеет сечение в 1,5-2 раза большее, чем сам провод.

    Второе отличие – обязательное наличие экрана. У наружных его может и не быть.

    Ну и третье, самое главное – материал внешней изоляции.

    Вот, например, пищевой вариант.

    Снаружи мы имеем:

    • фторполимерную оболочку

    Эта оболочка химически инертна к агрессивной среде и не разлагается внутри водопровода.

    Далее идут:

    • бронированный, защитный экран или оплетка

    Ошибка №5

    Без такого заземляющего экрана кабель внутри трубы использовать нельзя.

    • слой изоляции
    • две медные жилы с полимером между ними

    У не пищевой модели оболочка состоит из полиолефина устойчивого к ультрафиолету.

    Какой кабель выбрать?

    Первостепенной задачей греющего кабеля является предотвращение замерзания воды в трубе. А этого можно добиться только при достаточной мощности.

    Какую выбрать в вашем случае? В условиях бытовых объектов обычно обогревается водопроводная труба диаметром максимум 32мм.

    Для такой трубы достаточно кабеля мощностью 16Вт/м. Для труб большего размера от 50 до 110мм, выбирайте мощность 24Вт/м.

    Если вы экстремал и трубу нисколечко не утепляете, то такой водопровод придется обматывать кабелем минимум 32Вт/м.

    При отсутствии требуемой мощности потребуется намотать сразу два кабеля.

    Труба замерзла — причина

    Все греющие кабеля нормально работают только при соответствии напряжения номинальным значениям, прописанным в паспорте изделия. Если у вас дома проблемы с напругой, и она редко когда поднимается выше 180-190В, то не удивляйтесь, что выбранной мощности может не хватить, и в один прекрасный день труба все же перемерзнет.

    А почему иногда умирает сам кабель? Самореги боятся частых включений выключений. Обычно у них конечное число таких коммутаций.

    Также они выходят из строя из-за неправильного подключения к питающему кабелю 220В. Некачественная концевая заделка и попадание влаги во внутрь оболочки, еще одна причина.

    Для герметичного ввода пищевого кабеля внутрь трубы применяют сальники. При их выборе обращайте внимание на форму кабеля. Они бывают круглыми или плоскими.

    Под определенную марку используют свой сальник. Неправильно подберете, получите течь.

    Как проложить греющий кабель снаружи трубы

    Для монтажа по наружной стороне вам понадобятся:

    • сам кабель
    • алюминиевый скотч

    Это должен быть скотч с хорошим металлизированным покрытием. Дешевая лавсановая пленка с металлизированным напылением не подойдет.

    • нейлоновые стяжки
    • теплоизоляция

    Чтобы тепло распределялось равномерно по всей длине, обмотайте фольгированным скотчем утепляемый участок.

    Ошибка №6

    При этом нет нужды обматывать всю трубу целиком.

    Допустим, у вас труба сотка или больше. Приклеиваете вдоль нее одну полосу скотча и все. Не обязательно расходовать материал на всю поверхность.

    Ошибка №7

    Стальные и медные трубы вообще обматывать скотчем не требуется.

    В равной степени это относится и к металлическим гофрированным. На них будет достаточно только верхнего слоя.

    Далее необходимо закрепить кабель.

    Ошибка №8

    Чаще всего это делают тем же самым алюминиевым скотчем.

    Однако это чревато тем, что провод в конце концов “оттопыривается” и начинает отходить от стенки, что уменьшает теплопередачу в разы.

    Чтобы этого не происходило, воспользуйтесь нейлоновыми стяжками. Расстояние между стяжками – 15-20см.

    Сам кабель можно укладывать как ровной полоской, так и кольцами вокруг. Первый вариант считается более рациональным для канализации и труб небольшого диаметра.

    При этом прокладка внахлест спиралью обойдется вам в копеечку. Но зачастую только такой способ позволяет нормально прогреть трубу большого сечения в сильные морозы.

    Ошибка №9

    При укладке кабеля по прямой линии располагать его нужно не сверху или сбоку, а снизу трубы.

    Чем теплее вода, тем меньше ее плотность, а значит нагреваясь она будет подниматься вверх. При неправильном монтаже низ трубы может оказаться холодным, а это чревато промерзанием, особенно в системах канализации.

    В них вода течет понизу. Кроме того, такие трубы никогда не бывают полными.

    Поверх кабеля приклеивается еще один слой фольгированного скотча.

    После чего на весь этот “пирог” (труба-скотч-кабель-стяжка-скотч) надевается теплоизоляция в виде вспененного полиэтилена.

    Ее использование обязательно. Она удерживает все тепло внутри и сокращает расход эл.энергии.

    Теплоизоляционный шов заделывается армирующим скотчем.

    Иначе максимальной герметичности не добиться. Если у вас готовый комплект с вилкой на конце кабеля, то в принципе на этом весь монтаж окончен. Подключаете кабель в розетку и забываете, что такое перемерзание труб, раз и навсегда.

    Монтаж на трубе с вентилем

    А если у вас более сложный случай? Например, на участке водопровода присутствуют крепежные элементы и вентили?

    Здесь есть определенные нюансы. Для начала подготавливаете саму трубу, наклеивая ленту.

    В крепежных точках хомуты придется временно убрать.



    При этом сам провод должен проходить через нижнюю точку крепления хомута.

    А что делать с краном?

    Ошибка №10

    Если кабель здесь пустить в натяжку по прямой или даже по спирали, то при необходимости замены вентиля, сделать это без разрезания кабеля уже не получится.

    Поэтому должен быть сделан запас в виде петли.

    После этого просто складываете данную петлю вокруг вентиля и стягиваете ее стяжкой.



    Поверх всего натягивается теплоизоляция.

    Монтаж греющего кабеля внутри водопровода

    Давайте теперь рассмотрим процесс монтажа внутри трубы. В каком случае приходится выбирать именно этот вариант?

    Например, когда вы купили дом с уже готовым водопроводом, проложенным не по правилам или с недостаточным количеством теплоизоляции.



    Или вам нужно переделать дачный домик для круглогодичного проживания, а доступ к возможным местам промерзания трубы затруднен.

    Дабы не раскапывать землю и не ломать конструкции, сквозь которые проходит водопровод, единственным выходом остается “запихнуть” греющий кабель во внутрь. Как это делается?

    Для такой работы вам понадобится специальный сальник и тройник. Подбирайте его исходя из размеров своей трубы.



    Лучше всего не использовать тройник под прямым углом в 90 градусов.

    Такой угол считается экстремальным для греющих кабелей и сокращает их срок службы.



    Комплект сальника заводите сквозь кабель, после чего начинаете проталкивать провод в трубу.

    Перепроверьте, чтобы конец был надежно замуфтован, дабы не повредить жилы при прохождении поворотов.

    Самое важное в этой работе – аккуратность. Небольшая вмятина или царапина от заусенца на тройнике могут повредить внешнюю оболочку.

    А это обязательно рано или поздно приведет к выходу из строя обогрева.

    Как только кабель достиг конца трубки вкручиваете сальник в тройник и затягиваете его.

    Если у вас не хватает места для монтажа распредкоробки, в которой будет происходить подключение проводов, можете ее разместить прямо на самой трубе через Г-образный уголок.

    Профессионалы, прежде чем подавать напряжение, обязательно проверяют изоляцию кабеля мегометром.

    Ну и конечно же подключение в щитовой должно выполняться через УЗО или дифф.автомат.

    Вы же не хотите, чтобы вас или ваших детей ударило током в ванной в самый неподходящий момент.

    Статьи по теме

    Греющий кабель для водопровода: виды, монтаж, схема подключения

    Сделать водоснабжение частного дома или дачи постоянным и бесперебофным — задача не из легких. Самое трудное — обеспечить подачу воды зимой. Чтобы трубы не замерзали, их можно уложить ниже глубины промерзания, но все равно остаются слабые места. Первое — аномально холодные зимы, которые периодически брют все рекорды. Второе — места ввода в дом. Они все равно часто замерзают. Выход — установить греющий кабель для водопровода. В этом случае канализация желательна, но закапывать ее можно неглубоко. А на участки ввода в дом можно уложить нагреватель более мощный и получше утеплить. 

    Содержание статьи

    Виды греющих кабелей для водопровода

    Есть два вида нагревательных кабелей — резистивные и саморегулирующие. В резистивных использовано свойство металлов при прохождении электрического тока нагреваться. В обогревающих кабелях этого типа греется металлический проводник. Их характерная черта — они выделяют всегда одинаковое количество тепла. Неважно на улице +3°C или -20°C греться они будут одинаково — на всю мощность, следовательно, потреблять будут одинаковое количество электроэнергии. Чтобы уменьшить расходы в относительно теплое время, в системе ставят датчики температуры и терморегулятор (такие же, как используют для электрического теплого пола).

    Строение резистивного кабеля

    Резистивные обогревательные провода при укладке не должны пересекаться или располагаться один возле другого (вплотную). В таком случае они перегреваются и быстро выходят из строя. Внимательно следите за этим моментом в процессе монтажа.

    Стоит еще сказать, что резистивный греющий кабель для водопровода (и не только) бывает одножильным и двухжильным. Чаще используются двухжильные, хоть они и дороже. Разница в подключении: у одножильных должны к электросети подключаться оба конца, что не всегда удобно. Двухжильные на одном конце имеют заглушку, на втором — закрепленный обычный электрический шнур с вилкой, который включается в сеть 220 В. Что еще надо знать? Резистивные проводники нельзя резать — работать не будут. Если купили бухту с более длинным чем надо отрезком — уложите его целиком.

    Примерно в таком виде продают нагревательные кабели для водопровода

    Саморегулирующиеся кабели — это металлополимерная матрица. В данной системе провода только проводят ток, а греется полимер, который находится между двух проводников. Этот полимер имеет интересное свойство — чем выше его температура, тем меньше тепла он выделяет, и наоборот, остывая, он начинает выделять больше тепла. Происходят эти изменения независимо от состояния соседних участков кабеля. Вот и получается, что он сам регулирует свою температуру, потому его так и назвали — саморегулирующийся.

    Строение саморегулирующего кабеля

    У саморегулирующихся (самогреющих) кабелей сплошные плюсы:

    • они могут пересекаться и не перегорят;
    • их можно резать (есть маркировка с линиями реза), но требуется затем сделать оконечную муфту.

    Минус у них один — высокая цена, но срок службы (при соблюдении правил эксплуатации) порядка 10 лет. Так что траты эти разумны.

    Используя греющий кабель для водопровода любого типа, трубопровод желательно утеплить. Иначе на обогрев потребуется слишком большая мощность, а значит, и большие расходы, да и не факт, что подогрев справится с особо сильными морозами.

    Способы монтажа

    Греющий кабель для водопровода укладывают снаружи или внутри трубы. Для каждого способа есть специальные виды проводов — некоторые только для наружного монтажа, другие — для внутреннего. Способ монтажа обязательно прописывается в технических характеристиках.

    Внутри трубы

    Для установки нагревательного элемента внутри водопроводной трубы, он должен отвечать нескольким требованиям:

    • оболочка не должна выделять вредных веществ;
    • степень электрической защиты должна быть не ниже IP68;
    • герметичная оконечная муфта.

    Чтобы была возможность заправить провод внутрь, на конце трубопровода ставят тройник, в один из отводов которого через сальник (идет в комплекте) заводится провод.

    Пример установки греющего кабеля внутрь трубы через сальник

    Обратите внимание, что соединительная муфта — место перехода между нагревательным кабелем и электрическим — должна находится за пределами трубы и сальника. Она для влажных сред не предназначена.

    Тройник для монтажа обогревающего кабеля внутри трубы может иметь разные углы отвода — на 180°, 90°, 120°. При этом способе монтажа провод никак не фиксируется. Его просто заправляют внутрь.

    Виды тройников для монтажа греющего кабеля внутри водопровода

    Наружный монтаж

    Закреплять греющий кабель для водопровода на наружной поверхности трубы надо так, чтобы он прилегал плотно, всей площадью. Перед установкой на металлические трубы, их очищают от пыли, грязи, ржавчины, следов сварки и т.п. На поверхности не должно остаться каких-либо элементов, которые могут повредить проводник. На чистый металл укладывается повод, фиксируется через каждые 30 см (чаще можно, реже — нет) при помощи металлизированной клейкой ленты или пластиковых хомутов.

    Если тянется вдоль одна-две нитки, то монтируются они снизу — в самой холодной зоне, укладываются параллельно, на некотором расстоянии друг от друга. При укладке трех и более проводов, они располагаются так, чтобы их большая часть находилась снизу, но расстояние между греющими кабелями выдерживается (особенно важно это для резистивных модификаций).

    Способы закрепления греющего кабеля на трубе

    Есть второй способ монтажа — спиралью. Укладывать провод надо аккуратно — они не любят резких или многократных изгибов. Есть два способа. Первый — разматывать муфту постепенно наматывая освобождающийся кабель на трубу. Второй — закрепить его с провисаниями (нижняя картинка на фото), которые потом намотать и закрепить металлизированной липкой лентой.

    Если обогревать будут водопроводную трубу из пластика, то под провод наклеивается сначала металлизированный скотч. Он улучшает теплопроводность, повышая эффективность нагрева. Еще один нюанс монтажа обогревающего кабеля на водопровод: тройники, вентили и другие подобные устройства требуют больше тепла. При укладке сделайте на каждом фитинге несколько петель. Только следите за минимальным радиусом изгиба.

    Фитинги, краны необходимо прогревать лучше

    Чем утеплять

    Однозначно для утепления обогреваемого трубопровода нежелательно использовать минеральную вату любого происхождения. Она боится намокания — во влажном состоянии теряет свои теплоизоляционные свойства. Замерзнув в мокром виде, после повышения температуры, она просто рассыпается в труху. Отсутствие влаги вокруг трубопровода обеспечить очень сложно, так что этот утеплитель лучше не брать.

    Не очень хороши утеплители, которые сжимаются под действием тяжести. Сжавшись, они тоже теряют теплоизоляционные свойства. Если трубопровод у вас проложен в специально построенной канализации, на него ничего давить не может, можете использовать и поролон. Но если трубу будете просто закапывать, вам нужна жесткая теплоизоляция. Есть еще вариант — поверх сминаемого утеплителя (например, вспененного полиэтилена с закрытыми ячейками) надеть жесткую трубу, к примеру — пластиковую канализационную.

    Пример утепления водопроводной трубы с нагревательным кабелем

    Еще один материал — пенополистирол, сформованный в виде фрагментов труб разного диаметра. Такой вид утеплителя часто называют скорлупой. Имеет он хорошие теплоизоляционные характеристики, не боится воды, выносит некоторые нагрузки (зависит от плотности).

    Какой мощности требуется греющий кабель для водопровода

    Требуемая мощность зависит от региона, в котором вы проживаете, от того, как проложен трубопровод, от диаметра труб, утеплен он или нет, да еще и от того, как именно вы прокладываете обогрев — внутри трубы или поверх нее. В принципе, у каждого производителя есть таблицы, по которым определяется расход кабеля на один метр трубы. Эти таблицы составляются для каждой мощности, так что выкладывать тут какую-то из них нет смысла.

    По опыту, можно сказать, что при среднем утеплении трубопровода (пенополистирольная скорлупа толщиной 30 мм) в Средней полосе России на обогрев одного метра трубы изнутри достаточно мощности в 10 Вт/м, а снаружи надо брать не менее 17 Вт/м. Чем севернее вы живете, тем большая мощность (или толще стой утеплителя) вам требуется.

    С терморегулятором или без?

    Если хотите за обогрев водопровода платить мизер, лучше поставить терморегулятор. Даже если вы собрались монтировать саморегулирующийся нагревательный кабель. В основном, характеристики такие: включается в работу при +3°C, выключается при +13°C.

    Если вода у вас подается из скважины, в ней она никогда не будет иметь температуру в +13°C. Получается, что обогрев будет работать все время, даже весной и летом. Летом, понятное дело, кабель можно выключить, а вот весной и осенью этого не сделаешь из-за возможности внезапного заморозка. С колодцами несколько проще, но ненамного — летом там вода может иметь температуру и чуть выше порога отключения. Но это — летом, и в самый жаркий период. И вообще, зачем вам греть, скажем воду, которая идет в сливной бачок? Да и ту, что идет на кухню или в душ вы все равно будете нагревать бойлерами или проточными водонагревателями.

    В любом случае получается — терморегулятор нужен. На нем выставляете температуру отключения в районе +5°C. Затраты на подогрев трубопровода падают в разы. При этом значительно увеличивается срок службы греющих кабелей — они имеют определенный ресурс рабочих часов. Чем меньше они работают, тем дольше будут вам служить.

    Греющий кабель для водопровода — схема подключения к терморегулятору

    При установке системы обогрева водопровода с терморегулятором, надо будет установить и датчик температуры. Тут есть сложность. Его надо поставить на трубу так, так, чтобы на него не влияла температура от нагревателей. То есть, от трубы его теплоизолировать не надо, а от кабелей — надо.

    Сам терморегулятор желательно установить в помещении. Его подключают к домовому электрощитку через защитный автомат и, желательно, УЗО. Потребляемая мощность у обогревательного кабеля небольшая, потому номинал автомата можно взять порядка 6А, номинал УЗО выбираете ближайший больший, а то утечки, желательно, 30 мА.

    Подключают греющий кабель для водопровода к соответствующим разъемам на корпусе терморегулятора. Если веток несколько, их запаралеливают. На соседние контакты подключается датчик температуры. На каждом терморегуляторе есть маркировка, по которой понятно, что и куда надо подключать. Если маркировки нет — лучше купите другой: работоспособность данного экземпляра очень сомнительна.

    Обогревающий кабель для водопровода - виды, выбор, способы монтажа

    Принцип работы греющего элемента

    У резистивного кабеля нагревается метаболический проводник при прохождении электрического тока.

    Но, неважно какая температуру воздуха, +5 или -10, отдача тепла и трата электроэнергии одинаковая. Для контроля, в обогревающей системе ставят терморегулятор, датчики температуры, как в электрических тёплых полах

    Принцип работы греющего кабеля

    Греющий кабель этого вида бывает одножильный и двухжильный. Одножильный кабель подключается к водопроводу с двух сторон. Двухжильные, с одной стороны, закрепляется заглушка, с другой — шнур с вилкой для подключения к сети 220 В.

    Когда укладывается резистивный кабель, провод не должны налаживаться, или находиться слишком близко, при пересечении они будут перегреваться, и могут быстро выйти из строя. И ещё, греющий кабель этого вида нельзя резать, в противном случае он просто испортится. Поэтому его улаживают целиком при любом размере.

    У саморегулирующего кабеля нагревается полимер, он располагается между двух проводников. Чем больше он нагревается, тем меньше выделяет тепла, а при остывании – больше. Таким образом, он регулирует самостоятельно температуру. Благодаря своим свойствам этот вид греющего кабеля и получил название − саморегулирующийся.

    Саморегулируемый греющий кабель

    Имеет такие плюсы:

    • при пересечении проводов не перегорает;
    • его можно резать в любом месте, но нужно будет сделать оконечную муфту;
    • элемент может быть любой длины.

    Единственный недостаток саморегулирующего кабеля, высокая цена, но если учесть все плюсы и срок службы более 10 лет, цена себя оправдывает.

    Стоит учесть, что трубы с греющим кабелем нужно утеплить. В противном случае чтобы обогреть водопровод понадобиться большая мощность, больший расход электроэнергии. Или же при сильных морозах без утеплителя, гибкий обогреватель может не справиться со своей задачей.

    https://youtube.com/watch?v=y9kOBunX8JU

    Виды греющего кабеля

    Нагревательный провод для водопровода бывает резистивным или саморегулируемым. Каждый вид имеет определенную область применения. Кабели резистивные используют для обогрева коротких участков трубопроводов небольшого диаметра – не более 40 миллиметров, а на протяженных отрезках труб наилучшим образом себя зарекомендовали саморегулирующиеся провода (детальнее: «Какой греющий саморегулирующий кабель для водопровода лучше выбрать и как его использовать правильно»).

    Характеристики провода резистивного типа

    Принцип его действия простой: по жилам в изоляционной обмотке, которых может быть одна или две, проходит ток и в результате нагревает кабель. Высокий коэффициент тепловыделения обеспечивают максимальная сила тока плюс значительное сопротивление. Как ясно из названия, одножильный провод имеет единственную жилу, двойную изоляцию и наружную оболочку. Нагревательным элементом является единственная жила.

    Самогреющий кабель для водопровода: как утепл

    Обогрев водопровода греющим кабелем

    Современные системы водоснабжения частных домов не всегда организуются с учетом СНиПов. В некоторых случаях проложить трубопровод ниже глубины промерзания не представляется возможным из-за особенностей грунта, наличия естественных и искусственных препятствий и т.д. Неправильная прокладка трубопровода или несоблюдение защитных мер в таких случаях зачастую приводит к нарушению его работы, а в некоторых случаях к полному выходу из строя или отдельных участков бытового трубопровода. Для защиты от замерзания применяют утепление и обогрев водопровода электрическим греющим кабелем.

    В каких случаях применяется обогрев водопровода?

    Идеально спроектированная система водоснабжения, уложенная ниже глубины промерзания грунта и утепленная теплоизоляцией, не нуждается в обогреве. Согласно СНиП 2.04.02-84 трубопровод должен быть уложен ниже глубины промерзания на 0.5м.

    При залегании трубопровода в грунте выше отметки 1,8-2,0 м для средней полосы России (для различных районов России глубина промерзания варьируется) водопровод нуждается в обогреве.

    Даже в случае кратковременного промерзания грунта возможно образование ледяных пробок или сужения просвета трубы, что в дальнейшем может привести к разрушению трубопровода. Данная проблема особенно трудно устраняется, если замерзание произошло на участке подземного трубопровода - отсутствует возможность отогреть трубу обычными способами: при помощи горячей воды или строительного фена.

    Участки водопровода, требующие обогрева

    • Водопровод, проложенный выше глубины промерзания - в некоторых случаях укладка трубопровода ниже глубины промерзания невозможна из-за наличия подземных препятствий: каменистых участков под землей, особо прочного грунта либо наличием бетонных участков.
    • Незащищенные участки водопровода в районе подвода к зданию, а также организованные на участке внешние точки: садовые колонки, внешние водопроводные краны и т.д.
    • Участки водопровода, расположенные в технологических колодцах при отсутствии их должного утепления, например, с неутепленной крышкой и т.д.

    Во всех этих случаях, если участок трубопровода находится выше уровня промерзания грунта, для его безопасной эксплуатации необходимо его утепление и обогрев греющим кабелем. При этом срок службы обогреваемого водопровода гораздо больше ввиду отсутствия влияния на него разрушительных факторов.

    Саморегулирующийся греющий кабель для водопровода

    Для обогрева бытового водопровода применяется чаще всего саморегулирующийся греющий кабель, укладываемый на трубу под теплоизоляцию. В отличии от резистивного кабеля (кабеля постоянной мощности), саморегулирующийся обогревающий кабель способен изменять свою мощность нагрева в зависимости от внешней температуры окружающей среды или температуры водопровода, таким образом обеспечивая безопасную эксплуатацию трубопровода на любом его участке, а также значительную экономию энергии.

    Подробное устройство и принцип работы саморегулирующегося нагревательного кабеля мы приводим в отдельном разделе. Остановимся на основных преимуществах.

    Преимущества саморегулирующегося кабеля

    • Возможность разрезать кабель в любом месте, изготавливая секции нужной длины прямо на месте монтажа.
    • Экономичность системы – способность локального изменения мощности тепловыделения на участке обогрева.
    • Простота монтажа.
    • Кабель не боится локального перегрева даже при монтаже внахлест.
    • Не требует обязательного применения терморегуляторов и датчиков температуры в отличие от резистивного кабеля, хотя их использование с саморегулирующимся кабелем приводит к более экономичному использованию системы обогрева.

    Саморегулирующийся обогревающий кабель может укладываться как на трубу (под теплоизоляцией), так и в самой трубе (применимо для труб небольшого диаметра до 40мм).

    Доставляем кабель
    в любую точку России!

    Обогрев трубопровода снаружи

    Обогрев трубопровода внутри

    Саморегулирующийся кабель SAMREG 16-2
    • Мощность: 16 Вт
    • Назначение: трубопровод
    • Экран: без экрана
    • Тип: саморегулирующийся
    • Вид: низкотемпературный
    • Применение: без взрывозащиты

    Цена производителя

    Саморегулирующийся кабель SRL 16-2
    • Мощность: 16 Вт
    • Назначение: трубопровод
    • Тип: саморегулирующийся
    • Вид: низкотемпературный
    • Применение: без взрывозащиты
    • Maкс. температура (рабочая): 65 °C

    Оптовый прайс

    Саморегулирующийся кабель SAMREG 24-2
    • Мощность: 24 Вт
    • Назначение: трубопровод
    • Экран: без экрана
    • Тип: саморегулирующийся
    • Вид: низкотемпературный
    • Применение: без взрывозащиты

    Цена производителя

    Обычно под теплоизоляцией для трубопроводов небольшого диаметра используется кабель мощностью 16-30 Вт/м без защитного экрана (оплетки) для пластиковых трубопроводов и с защитным экраном для трубопроводов из металла. Мощность греющего кабеля зависит от диаметра трубопровода, минимальной температуры окружающей среды и толщины теплоизоляции. По этим данным выполняется теплотехнический расчет трубопровода.

    Расчет мощности можно произвести по таблице, в которой указан диаметр трубопровода (мм), толщина теплоизоляции (мм) и ΔТ, °С - разница между требуемой температурой (для трубопровода это +5°С) и минимальной температурой окружающей среды.

    Типовые расчеты теплопотерь с поверхности трубопровода

    Рассчетные теплопотери, Qv, Вт/м (при коэффициенте теплопроводности теплоизоляции 0,05 Вт/м (м’ °С) – соответствует утеплителю типа минеральная вата.

    Данная таблица применима как для обогрева снаружи, так и для обогрева внутри трубы.

    Например: Трубопровод диаметром 159мм, утепленный теплоизоляцией толщиной 50мм, при минимальной температуре окружающей среды -25°С и необходимой температуре +5°С получаем разницу 30°С, по таблице данное значение мощности тепловых потерь составит 18,82 Вт/м. Мощность выбранного кабеля должна быть не меньше найденной мощности тепловых потерь.

    Мощности кабеля традиционно нормируются 10/16/24/30/40 Вт/м. Таким образом, для обогрева данного в примере трубопровода подойдет кабель мощностью 24 Вт/м. Длина секции кабеля зависит от длины трубопровода и наличия дополнительных обогреваемых элементов (поворотов, тройников, запорной арматуры и т.д.).

    Чаще всего бытовые трубопроводы обогреваются кабелем в одну нитку. В некоторых случаях применяется спиральная намотка кабеля на трубу либо обогрев в 2 и более ниток (характерно для трубопроводов большого диаметра).

    Резистивный кабель для обогрева трубопровода

    Кабель постоянной мощности (резистивный) имеет определенную мощность и не обладает способностью саморегуляции. Функцию терморегуляции выполняют датчик температуры, расположенный на поверхности трубопровода и терморегулятор, подключенный к системе обогрева. Чаще всего резистивный кабель применяется для промышленного обогрева.

    Данный кабель продается только в готовых секциях определенной длины и изменять длину секции строго запрещено (кабель просто перестанет работать). Для бытового обогрева существуют также готовые секции, имеющие терморегулятор (биметаллический термостат), расположенный на конце кабельной секции. При температуре ниже +3°С он включает нагревательную секцию и выключает при достижении температуры +10°С.

    Преимуществам резистивного кабеля

    • Поддержание высоких температурных характеристик обогреваемых трубопроводов и объектов.
    • Разогрев продуктов в трубопроводах и стартовый предпусковой разогрев.
    • Высокое удельное тепловыделение.
    • Постоянная мощность обогрева независимо от изменения температуры, что широко применяется для систем разогрева объектов.
    • Стабильные характеристики на протяжении всего срока эксплуатации.
    • Низкая цена.

    Недостатки резистивного кабеля

    • Кабель боится локального перегрева.
    • Сложность управления системой.
    • Фиксированная длина секции создает сложности при монтаже.

    Доставляем кабель
    в любую точку России!

    Каким образом можно отогреть замерзшую трубу, расположенную под землей?

    Бывают такие ситуации, когда от замерзания водопровод уберечь не удалось, например, при резком и длительном понижении температуры окружающей среды.

    В этом случае необходимо в кратчайшие сроки отогреть замерзшую трубу.

    1. При наличии греющего кабеля, установленного на трубопровод, но не включенного в сеть (например, забыли включить или неисправен терморегулятор) задача отогрева замерзшего трубопровода будет существенно облегчена.

      Для этого необходимо проверить все основные параметры и узлы системы обогрева:

      • Питание – проверить наличие напряжения питания в системе обогрева.
      • Нагревательный кабель – измерить сопротивление между нагревательными жилами в случае использования резистивного кабеля. Оно должно соответствовать паспортному значению на данную нагревательную секцию.
      • Терморегулятор (при наличии) – проверить его работоспособность.

      В случае использования саморегулирующегося кабеля рекомендуется также измерить сопротивление между токоведущими жилами. Хотя этот параметр не нормируется, но по результатам измерения можно качественно оценить работоспособность саморегулирующегося кабеля. Сопротивление между токоведущими жилами саморегулирующегося кабеля зависит от мощности кабеля, его длины и температуры поверхности кабеля. Чем больше мощность кабеля, его длина и меньше температура поверхности кабеля (например, кабель холодный), тем меньше его сопротивление. Для рабочего саморегулирующегося кабеля в холодном состоянии в зависимости от его длины и мощности сопротивление может варьироваться от 4 Ом до 1000 Ом. Если сопротивление кабеля показывает от 5-6кОм и более, то скорее всего такой кабель не рабочий и греть не будет.

      Если система обогрева успешно прошла проверку, то можно ее включить в работу. Рекомендуется также открыть кран, чтобы обеспечить движение воды во время разогрева трубопровода.

      Внимание! Процесс отогрева трубопровода в данном случае может занять некоторое время (от нескольких часов до нескольких суток в зависимости от степени замерзания трубопровода), т.к. мощность системы обогрева небольшая и предназначена лишь для защиты от замерзания.

    2. При отсутствии греющего кабеля на трубопроводе задача усложняется, а в некоторых случаях не возможна.

      При наличии замерзшего участка между технологическими колодцами или между скважиной и вводом в дом можно попробовать отогреть трубу с помощью низковольтного мощного источника питания, например, с помощью сварочного аппарата. Данный метод применим только для металлических трубопроводов. Выход современных сварочных аппаратов имеет напряжение 60-80В, что можно считать условно безопасным для человека. Клеммы сварочного аппарата подключаются между предполагаемым участком замерзания трубопровода (например, один конец в доме, другой в – технологическом колодце), и на сварочный аппарат подается питание на 20-40сек. При этом ток будет протекать по трубе, нагревая ее. Водопроводный кран при этом должен быть открыт для движения воды. При работе со сварочным аппаратом необходимо соблюдать технику безопасности.

      Для пластиковых и полипропиленовых труб данный метод разогрева не подойдет.

    Вам также помогут статьи

    Подбор кабеля для системы обогрева водопровода

    • Рассчитаем требуемую мощность
    • Подберем кабель и крепления, подходящий для Вашего объекта
    • Порекомендуем удобную систему управления

    Спасибо, наш менеджер свяжется с вами в ближайшее время

    Заполните обязательные поля

    Расчеты будут отправлены на Ваш e-mail, внимательно проверьте данные при отправке.

    Греющий кабель для водопровода - понятие, принцип работы

    Стандартной причиной аварии отопительной или водопроводной системы в зимний период является промерзание воды. Такая ситуация может возникнуть с любой незащищённой трубой. Замерзание может стать причиной нарушения целостности водопровода. Для восстановления системы потребуется ремонт, который будет довольно сложно провести в условиях зимних температур.

    Что такое греющий кабель

    Наиболее эффективным для устранения проблемы замерзания труб является автономный обогрев трубы от независимого источника. Поддержку минимальной температуры в системе может обеспечить греющий кабель для водопровода. Специальное устройство включает обогрев при наступлении зимних температур, и водопроводные трубы, находящиеся на улице, продолжают работать без перебоев.

    Греющий кабель похож на любой другой. Помимо стандартной начинки, он оборудован специальным автоматическим реле, предназначенным для регулировки режима нагрева. Греющий кабель включается автоматически при температурах от +5°С. Если начать прогревание трубы при серьезных морозах, напор воды придется снизить – быстрое оттаивание ледяных пробок может нарушить целостность водопроводной системы. В греющем кабеле имеется и термоограничитель, который автоматически выключает процесс нагревания трубы при достижении температуры свыше +15°С

    Конструкция греющего кабеля допускает и автоматическую, и ручную регулировку его работы.

    Особые требования предъявляются к внешней изоляции такого кабеля. Обшивка проводов должна выполнять несколько задач:

    • гидроизоляция;
    • электро изоляция;
    • устойчивость к атмосферным воздействиям;
    • длительный срок эксплуатации.

    Достижение этих характеристик стало возможным благодаря использованию качественных изоляционных материалов и особой бесшовной конструкции оболочки.

    Виды нагревательных кабелей

    Греющий кабель для водопровода выпускается двух видов, отличающихся принципами настройки терморегулятора:

    • резистивные кабели
    • саморегулирующиеся

    Наиболее эффективными кабелями считаются устройства, имеющие минеральную изоляцию. Кроме 1-2 жильных изделий хорошие показатели в работе продемонстрировали многожильные конструкции с жилами спиральной формы. Конструктивные особенности саморегулирующихся нагревательных проводов подобны резистивным устройствам. И в том и в другом случае присутствует пара токопроводящих жил.

    В самонастраивающихся изделиях отсутствует изолирующее покрытие. Выделение тепла в таких устройствах может меняться по длине кабеля. Самонастройка происходит из-за изменения полимерного сопротивления жил – увлечение атмосферных температурных показателей приводит к росту сопротивления — подача темпа для обогрева воды в системе прекращается. При понижении температуры запускается обратный процесс.

    Преимущества применения греющих кабелей:

    • надежность;
    • безопасность;
    • универсальность;
    • экономичность и пр.

    Нагревательный кабель саморегулирующийся: виды, цена, производители

    В настоящее время на рынке достаточно распространен саморегулирующийся нагревательный кабель для водопровода. Считается, что это лучшее из современного строительного дизайна. Далее узнаем, что представляет собой саморегулирующийся нагревательный кабель для труб.

    Общая информация

    Многие недовольны тем, сколько стоит нагревательный кабель (саморегулирующийся). Цена на такие изделия действительно выше простых устройств.Однако необходимо учитывать особенности этого развития. Тогда выгода от приобретения становится очевидной.

    Основные характеристики продукта

    Нагревательный кабель (саморегулирующийся) очень похож на обычный сетевой кабель. Однако у него неспроста уплощенная форма. В первую очередь, это зависит от расположения основных элементов работы. Все трое. Конфигурация этого кабеля устроена так, чтобы площадь нагретой трубки обкладывалась по возможности.Допустимая работа устройства совместно с другими объектами, среди которых следующие:

    1. Пластмассовые и металлические изделия.
    2. Система «теплый пол».
    3. Элементы для крыши.
    4. Трубопроводная система.

    Принципы работы

    Нагревательный кабель (саморегулирующийся) довольно сложен. Он дает продукту возможность изменять собственную температуру. Кабель состоит из следующих элементов:

    • Изоляция;
    • Полупроводящая саморегулирующаяся матрица;
    • Жилы медные теплопроводные.

    Два медных проводника расположены параллельно в объеме экструдированного материала. Матрица находится между ними. Его основа - пластик или угольная пудра. Размер матрицы зависит от окружающей среды. Он имеет возможность контролировать разность потенциалов между проводниками. Таким образом, происходит изменение температуры. Рабочая система в термопластической изоляции. Внутри конструкции укладывается медная тесьма. Довольно редко можно увидеть греющий кабель внутри трубы.Саморегулирующийся провод чаще всего лежит снаружи. Благодаря этому используйте все его возможности. Такая продукция имеет ряд преимуществ, среди которых можно выделить следующие:

    Рекомендуется

    Наиболее эффективные методы проращивания семян

    Несмотря на то, что метод рассады в овощеводстве является очень трудоемким процессом, его использует большинство садоводов. Посадка семян в открытый грунт - простой и удобный метод, но эффективен только в определенных климатических зонах. Я...

    Светоотражающая краска. Сфера применения

    Когда машины начали заполнять дороги, их популярность начала набирать светоотражающая краска. Благодаря этой краске как водителям, так и пешеходам становится намного легче избегать аварий в темноте. Назначение краски Светоотражающая краска - лакокрасочный материал, ...

    1. Универсалист.
    2. Безопасность.
    3. Надежды.
    4. Экономия энергии (достигается за счет регулирования энергопотребления).
    5. Простота использования.

    Прочтите инструкцию

    Инструкция необходима, потому что ее легко определить, подключив саморегулирующийся нагревательный кабель к водопроводу. Как правило, прилагается к комплекту. Благодаря ему вы можете узнать обо всех рабочих параметрах изделия. Кроме того, следует ознакомиться с подробной схемой подключения.

    Препарат

    К ней следует приступать только после детального ознакомления с руководством пользователя. Разработчики этого нагревательного кабеля позаботились о том, чтобы установку мог выполнить каждый.Это не требует больших усилий. Также нужно позаботиться обо всех необходимых элементах работы. В частности, нам потребуются следующие материалы и инструменты:

    1. Нагревательный кабель (саморегулирующийся).
    2. Инструменты слесарные с диэлектрическими ручками.
    3. Гидроизоляция.
    4. Скотч на фольгированной основе.
    5. Рулонная изоляция.
    6. Лента сантехническая.

    Монтаж

    Трубная паста по спирали. Делается это с помощью ленты на фольге.Запрещается использовать тканевый скотч.

    Нагревательный кабель можно перемотать несколькими способами:

    1. Спираль.
    2. Форма волны.
    3. Параллельно по поверхности. В нем используется один или несколько рядов, расположенных симметрично.

    Нажимная спираль - наиболее распространенный метод. Также ожидается соблюдение одинакового расстояния между сегментами. Благодаря этому тепло равномерно распределяется по трубопроводу. К тому же вам нужно, чтобы он максимально плотно прилегал к поверхности.Лента из фольги наматывается на кабель несколько раз. Это обеспечивает его надежную фиксацию. Затем следует равномерно наложить изоляционный слой. Все стыки плотно подогнаны друг к другу. Таким образом, нет образования мостиков холода. Гидроизоляция - обязательный элемент подобного дизайна. От этого зависит надежность системы отопления.

    Соединения

    Может использоваться в обычном терминале. С их помощью греющий кабель подключается к источнику питания. Также можно использовать специальные переходники, имеющиеся в продаже.Прежде всего нужно подготовить кабель. Со снятой верхней изоляцией 4 см. Использование специфических клещей. Тесьму из меди нужно аккуратно скрутить в хвост. Соблюдая особую осторожность, удалили около 3 см внутренней изоляции. Предотвратить повреждение черного ядра матрицы невозможно. С силовых проводов снять изоляционный слой (до 4 см). Перед подключением оголенные жилы кабеля надевают термоусадочными трубками. Затем их нагревают феном. Далее поверх одинарной проволоки помещается аналогичная трубка большего диаметра.Затем его следует отодвинуть в сторону. Сверху устанавливаются клеммы. Для опрессовки используем специализированные инструменты.

    Стоимость

    В настоящее время приобрести саморегулирующийся нагревательный кабель достаточно легко. На рынке представлены модели с разными параметрами и характеристиками. Вы можете покупать товары разных производителей. Сейчас очень популярны модели Eltherm и Thermon. Цена модели RC начинается от 70 рублей. При этом средняя стоимость метра нагревательного кабеля - от 3 долларов.Некоторые модели могут стоить намного дороже. Лучше всего выбирать товары, относящиеся к средней ценовой категории.

    Как не ошибиться с выбором?

    Все зависит от расположения кабеля стекирования. Этот коэффициент должен быть базой для расчета необходимой мощности продукта. Например, если кабель должен быть проложен сверху, то потребуется 17 Вт / м. Если шнур находится внутри трубы, достаточно и 10 Вт / м. Также следует обратить внимание на реле. В этом случае лучше всего отдать предпочтение представителям TSTAB или TR-35M.

    Правила эксплуатации

    В большинстве случаев в реле присутствует светодиодная лампочка. Она загорается, когда система выключается или начинает работать. После изменения температурных параметров очень важно проверить правильность работы светодиодных сигналов.

    .

    % PDF-1.4 % 1455 0 объект > endobj xref 1455 24 0000000016 00000 н. 0000002178 00000 п. 0000002360 00000 н. 0000003425 00000 н. 0000004095 00000 н. 0000004208 00000 н. 0000004323 00000 п. 0000004717 00000 н. 0000008465 00000 н. 0000009018 00000 н. 0000009665 00000 н. 0000011061 00000 п. 0000012227 00000 п. 0000013469 00000 п. 0000014681 00000 п. 0000015781 00000 п. 0000017016 00000 п. 0000018461 00000 п. 0000019824 00000 п. 0000021239 00000 п. 0000021280 00000 п. 0000029415 00000 п. 0000001968 00000 н. 0000000791 00000 п. трейлер ] / Предыдущая 4080485 / XRefStm 1968 >> startxref 0 %% EOF 1478 0 объект > поток h ޴ T} LeZRe-kJp "lVdA8>, uP" P # xfUIDrMT4XvFbd`h M ؗ b & 5èw = h | => (o? tNEmc8ezI7 & Z @ EF $ 2OV5se + wiN񛳠0i ~ dy) Ne Կ & (| D> aF6ͤB * za¤ ^ qU7;: uxF \ J + KQF2S% YQ Ջ] = sfu ''; 2cY \ eMet \> 2op; ? zp 僞 / dU ֚ YL / R`Dof3ZƏ} ŨΧkOȹ! 6u] ma ~ L ޤ Y @>?; = 8GerELAij3k & {> G ܎ zˣȟ ~ n򞷷LSә $ cꨋeF | sk>, ygnX {'ܮ ~ /:' ͧ yyLSZER " '̮ z3 * = O9 \ {jHSl утонуть } M \ 9 * nIDoSS-c2J ^ f | dwsv2B] M? YR \ k'sL & LnwϷ3D [7` [n_Y ^ / m,: QdVw Т ه

    .

    Основы системы отопления и охлаждения: советы и рекомендации

    Как только воздух нагревается или охлаждается у источника тепла / холода, его необходимо распределить по различным комнатам вашего дома. Этого можно добиться с помощью систем с принудительной подачей воздуха, гравитации или излучения, описанных ниже.

    Системы нагнетания воздуха

    Система принудительной подачи воздуха распределяет тепло, производимое печью, или холод, производимый центральным кондиционером, через вентилятор с электрическим приводом, называемый нагнетателем, который нагнетает воздух через систему металлических каналов в комнаты в вашем доме.По мере того, как теплый воздух из печи втекает в комнаты, более холодный воздух из комнат течет вниз по другому набору каналов, называемому системой возврата холодного воздуха, в печь для обогрева. Эта система регулируется: вы можете увеличивать или уменьшать количество воздуха, проходящего через ваш дом. В центральных системах кондиционирования воздуха используется та же система принудительной подачи воздуха, включая вентилятор, для распределения холодного воздуха по комнатам и возврата более теплого воздуха для охлаждения.

    Объявление

    Проблемы с системами принудительной подачи воздуха обычно связаны с неисправностью вентилятора.Воздуходувка также может быть шумной и добавляет стоимость электроэнергии к стоимости топочного топлива. Но поскольку в ней используется воздуходувка, система принудительной подачи воздуха представляет собой эффективный способ направлять переносимое по воздуху тепло или холодный воздух по всему дому.

    Гравитационные системы

    Гравитационные системы основаны на принципе подъема горячего воздуха и опускания холодного воздуха. Следовательно, гравитационные системы нельзя использовать для распределения холодного воздуха из кондиционера. В гравитационной системе печь располагается рядом с полом или под ним.Нагретый воздух поднимается по воздуховодам и попадает в пол по всему дому. Если печь расположена на первом этаже дома, тепловые регистры обычно располагаются высоко на стенах, потому что регистры всегда должны быть выше печи. Нагретый воздух поднимается к потолку. По мере того, как воздух охлаждается, он опускается, входит в каналы возвратного воздуха и возвращается в печь для повторного нагрева.

    Другой основной системой распределения для отопления является лучистая система.Источником тепла обычно является горячая вода, которая нагревается печью и циркулирует по трубам, встроенным в стену, пол или потолок.

    Радиант Системс

    Излучающие системы работают, обогревая стены, пол или потолок комнат или, что чаще всего, обогревая радиаторы в комнатах. Затем эти предметы нагревают воздух в комнате. В некоторых системах используются электрические нагревательные панели для выработки тепла, которое излучается в комнаты. Как и настенные гравитационные обогреватели, эти панели обычно устанавливают в теплом климате или там, где электричество относительно недорогое.Системы излучающего излучения нельзя использовать для распределения холодного воздуха от кондиционера.

    Радиаторы и конвекторы, наиболее распространенные средства распределения лучистого тепла в старых домах, используются в системах водяного отопления. Эти системы могут зависеть от силы тяжести или от циркуляционного насоса для циркуляции нагретой воды от котла к радиаторам или конвекторам. Система, в которой используется насос или циркулятор, называется гидравлической системой.

    Современные системы лучистого отопления часто встраиваются в дома, построенные на фундаменте из бетонных плит.Под поверхностью бетонной плиты прокладывается сеть водопроводных труб. Когда бетон нагревается трубами, он нагревает воздух, соприкасающийся с поверхностью пола. Плита не должна сильно нагреваться; в конечном итоге он будет контактировать с воздухом во всем доме и нагревать его.

    Системы Radiant - особенно когда они зависят от силы тяжести - подвержены ряду проблем. Трубы, используемые для распределения нагретой воды, могут забиться минеральными отложениями или наклониться под неправильным углом.Бойлер, в котором вода нагревается у источника тепла, тоже может выйти из строя. В новых домах системы горячего водоснабжения устанавливаются редко.

    В следующем разделе вы узнаете, как термостат и другие элементы управления используются для поддержания климата в помещении, создаваемого вашими системами отопления и охлаждения.

    .

    Типы конденсаторов и принцип работы

    Испаритель хладагента с теплотой от конденсатора в системе охлаждения тепла, добавляемого в процессе сжатия в компрессоре, производится от системы. Таким образом, жидкий хладагент под давлением все же пришел, и в результате возникнет ситуация, когда тепло от испарителя будет повторно расширяться.

    Принципы работы конденсатора

    объясняются следующим образом. Поверхностная конденсация пара и газа, в зависимости от характеристик поверхности «Каплеобразование или пленкообразование» происходит на стиле.В случае образования капли при конденсации (в случае капельной конденсации) может быть обеспечен гораздо более высокий (более чем в 4-8 раз больше, чем образование пленки) коэффициент теплопередачи. Это также является предпочтительным, потому что они ограничены экономическими факторами и характеристиками производственной практики конденсатора хладагента, однако, как в кино с конденсацией и образованием конденсата, в меньшей степени, капли соединяются вместе. Можно рассматривать 3 стадии теплообмена в конденсаторе. Эти;

    - получение гнева,
    - хладагент конденсат,
    - чрезмерное охлаждение.

    Конденсатор, в зависимости от конструкции, будет использовать площадь конденсатора переохлаждения 0-10%. для получения гнева нужно выделить 5% обрабатываемой площади конденсатора.

    Три различных теплообмена с коэффициентом теплопередачи в конденсаторе промежуточной температуры в зависимости от формы будут разными. Однако, несмотря на превышение средней температуры в диапазоне приема фаз гнева должен присутствовать более низкий коэффициент теплопередачи, а наоборот, во время переохлаждения диапазон температур будет больше и меньше коэффициент теплопередачи.Во время конденсации между двумя значениями будет подуровень. против экспериментов с увеличением коэффициента теплопередачи с использованием разницы температур уменьшения (или наоборот) он дает примерно такой же результат умножения, и можно использовать среднее значение этих значений. Применяется простота, позволяющая учесть в расчете конденсатор с коэффициентом теплопередачи только одного среднего диапазона температур.

    Оребренные конденсаторы радиаторного типа

    Провод конденсаторный

    Конструкция и типы конденсатора

    Общее, существует три различных типа конденсатора:

    - Конденсаторы с водяным охлаждением
    - Конденсаторы с воздушным охлаждением
    - Испарительный конденсатор (воздух-вода)

    На практике, а не то, что используется в настоящее время, будет определяться экономическим анализом.производственные и эксплуатационные расходы будут проанализированы в этом исследовании вместе. С другой стороны, температура конденсации водяного и испарительного конденсаторов будет на нижнем уровне холодильного цикла и, таким образом, наверняка будет более высокая термодинамическая эффективность, поэтому анализ, который необходимо провести, должен быть принят во внимание.

    Конденсатор с водяным охлаждением

    Особенно чистая вода является обильной, недорогой и может быть обнаружена при низких температурах, если в учреждениях и конденсаторных учреждениях можно найти наиболее экономичный тип с точки зрения эксплуатационных расходов.Отличные капаситедеки охлаждения sistemlerinde как обычно только выбор рассматриваю. Но в последние годы высокий коэффициент теплопередачи обеспечивает конденсат с воздушным охлаждением, составляющий 100 т / фут. Их до тех пор, пока мощность не будет использована. теплопроводность материала трубы при проектировании и реализации конденсата с водяным охлаждением, коэффициент загрязнения используемой воды, потеря давления в оребренных трубах, используемых при эффективности водяного контура крыла Хладагент при рассмотрении таких вопросов, как чрезмерное охлаждение уровней.Медные трубы, используемые в конденсате (галогенный хладагент), обычно меньше толщины стенки трубы. Коэффициент теплопередачи меди за вычетом влияния kondüksüyo конденсатора все коэффициент теплопередачи был высоким и вне этого коэффициента скорее (сторона хладагента) и внутри (сторона воды) будет зависеть от значений коэффициента пленки. В то время как у мяса меньше теплопроводность (железная труба), когда трубы используются в конденсаторах, передача тепла в трубах кондиктиф всего тепла будет слишком поздно.

    Коэффициент загрязнения поверхности теплопередачи воды, используемой на стороне воды, чтобы учитывать влияние остатков, которые составляют цель уменьшения движений теплопередачи.

    Факторы, влияющие на коэффициенты загрязнения:
    - Использование воды с точки зрения посторонних веществ в условиях
    - Температура конденсации
    - Конденсатор, применяемый для поддержания чистоты труб, степень профилактического обслуживания

    В частности, коэффициент загрязнения при температуре конденсации 50 ° C должен быть немного выше, чем требуется для применения.Температура конденсации на 38 ° C ниже этого значения может быть немного ниже нормальной. Низкое загрязнение воды и ускорение переходной скорости до 1 м / сек не должны допускаться на более низкой скорости. Он остается периодическим поверхностным temizlenmediği hızlanacaktır, который все больше ценит происшествие с загрязнением, поскольку требуются конденсаторы и коэффициенты теплопроводности, чтобы идти azalacak sıcaklığında sağlanabilecektir CAPACITYa, но с более высоким содержанием конденсата. Это приведет к заражению. Сопротивление воды со стороны повышенного загрязнения увеличится, а уменьшение расхода воды, в результате чего конденсат, несомненно, повысит температуру.

    Конденсатор с воздушным охлаждением

    В частности, 1 л.с. вверх kapasitedeki denecek, исключение из тех диапазонов, которые доступны, просто предпочитаю этот тип конденсатора nedenmi; состоящий из простых, низких затрат на установку и эксплуатацию, его можно рассматривать как простоту обслуживания и ремонта. Есть также символы, которые подходят для применения (например, бытовые или коммерческие кондиционеры оконного типа). Большинство приложений соединены интегральным способом для очистки шкива двигателя вентилятора циркуляции воздуха tipkompresör и не требуют отдельного приводного двигателя.также в конденсаторе с воздушным охлаждением теплопередача происходит в три этапа.

    - Получение гнева Refrijerandan
    - Конденсация
    - Чрезмерное охлаждение

    Это примерно 85% конденсаторной службы будет обслуживать конденсатор конденсатного поля. Это может быть область около 5% и 10% переохлаждения (переохлаждения). Обычно используется в конденсаторе с воздушным охлаждением. Склад хладагента, чтобы получить новый конденсирующийся хладагент из конденсатора для хранения, и теперь перешел в процедурный случай.Его цель - использовать полезное пространство конденсатора для хранения жидкости. Воздушные конденсаторы для галокарбонорефрижера, у которых обычно идет порядок медных / алюминиевых ребер, а иногда и медных / медных ребер и медных или стальных труб / стальных крыльев, производятся в резерве. Также возможно изготовление труб / крыльев из алюминиевого сплава. используемые диаметры труб - от ¼ «до ¾». Различается от 160 до 1200 квадратных метров, что заставляет его считать крылья, но наиболее доступные ограничения частоты - от 315 до 710 калмактадыр.Например, площадь теплопередачи воздушного конденсатора в среднем составляет 2,5 м / сек. Скорость прохождения воздуха на тонну / охлажденное (3024 ккал / ч) колебалась от 9 до 14 м². Очень мало, за исключением, конечно, воздуха в конденсаторе воздушного потока, необходимого для среднего стакана ккал / ч от 0:34 до 0,68 м3 / ч между de betweenişmekte, необходима мощность вентилятора в стакане от 1000 ккал / ч до 0,03 0,06 л.с. Скорость вентилятора от 900 до 1400 об / д должна быть посередине. Вентиляторы конденсатора радиального типа обычно используются там, где требуется бесшумный осевой тип.Температура конденсации хладагента должна соответствовать температуре воздуха на входе 10-20 ° C.

    Общее состояние трубы, расстояние между ребрами, глубина (колонна труб). Полученные поля, такие как особенности конструкции, требования к воздушному потоку, сопротивление воздуха и, следовательно, размер вентилятора, мощность вентилятора и будут влиять на стоимость объема группы линий. Сегодня конденсаторный дизайн в виде горячего хладагента подается в несколько независимых контуров верхнего коллектора, yoğuştuk, обеспечивая спуск под действием силы тяжести и чрезмерное охлаждение снова, принимая форму коллектора.

    Конденсаторы с воздушным охлаждением, группы по форме заказа;

    - Компрессор сгруппирован
    - Следовало организовать таким образом, чтобы он был размещен на большом расстоянии от компрессора. (Раздельный конденсатор)

    Он разделен на два класса. Прохождение воздуха из конденсатора может быть организовано в вертикальном и горизонтальном направлениях. С другой стороны, воздуходувка, воздух может быть введен для стимуляции абсорбирующего или репеллентного эффекта. В системе охлаждения создается ожидаемое по существу давление конденсации, а температура может поддерживаться в определенных пределах Abilmesiyle.Это тесно связано с режимом работы конденсатора. предотвращение чрезмерной температуры конденсации и давления в конденсаторе - это условие, обычно связанное с тем, чтобы рассматривать его как воздух с достаточной площадью охлаждения. Поэтому, особенно в холодную погоду и при достаточной температуре рабочее состояние контура потока связано с наличием воздуха. В случае очень низких температур и давлений конденсации проблема зависит от того, достаточно ли вытекает хладагент.

    Например, термостатический расширительный клапан для снижения достаточного падения давления в емкости, поскольку часто принимаются меры по предотвращению очень низкого давления конденсации, можно собрать их обе группы.

    - Проверить сторону хладагента
    - Для контроля воздуха tarafını

    Испарительный конденсатор

    Охлаждающий эффект воздуха и воды с удовольствием, основанный на принципе обслуживания испарительных конденсаторов и трудностей обслуживания, быстро загрязняются, используются все менее уязвимы к частым неисправностям. Испарительный конденсатор состоит из трех частей:

    - Охлаждающий змеевик
    - Система циркуляции и орошения воды
    - Система циркуляции воздуха

    Охлаждающие змеевики проходящего потока Хладагент уходит в конденсатор бензобака, как в конденсаторах с воздушным охлаждением.Воздух проходит через внешнюю поверхность змеевика, часть испарения распыленной воды в обратном направлении приводит к тому, что охлаждающий эффект все равно возникает (как и в градирне). Таким образом, температура конденсации конденсатора и, следовательно, давление снижается до более низкого уровня. Наружная поверхность змеевика, чтобы соответствовать эффекту образования пленки с низким коэффициентом теплопередачи, снабжена ребрами для усиления поля. Однако в современных испарительных конденсаторах внешняя поверхность трубы обеспечивает высокий коэффициент теплопередачи для достижения хорошего результата по влажности, и используются бескрылые прямые трубы.ли непрерывным образом с насосом в воде из водосборной камеры на нижнем уровне конденсатора к группе сопел, напечатанной в верхней части охлаждающего змеевика и распыляемой из сопел. Эта вода испаряется примерно на 3-5% (примерно от 6 до 7,5 л / ч на тонну / для охлажденной) переносится в воздух, в резервуар для воды вода непрерывно поступает через поплавковый клапан. Тем не менее, это добавление воды в конденсатор, и выходная мощность обычно постоянно увеличивается до максимального уровня.Температура воды, взятой из температуры хладагента, начинает падать, температура, полученная за счет теплоты испарения воды, показала тенденцию к увеличению. В результате температура воды повышается на входе в охлаждающий змеевик (температура по влажному термометру воздуха повышается именно в этой секции) и впоследствии начинает падать вместо того, чтобы приближаться к температуре входящего воздуха. Собирая температуру воды в бассейне, достигается стабильная работа.

    Испарительные конденсаторы обычно устанавливаются на крыше и снаружи здания, но входящие и выходящие воздухозаборники в здании могут также иметь каналы из оцинкованного листа.При зимней эксплуатации устройства вне здания необходимо принять меры против замерзания. При применении в зданиях следует учитывать объем холодного влажного воздуха, проходящего через канал, который будет взят в случае конденсации в канале, и необходимо принять меры по удалению воды. Приложение позволяет экономить энергию при использовании в качестве встроенного вытяжного вентилятора и вытяжной системы. Поскольку конденсатор с воздушным охлаждением и испарительными конденсаторами хорошо работают в холодную погоду, необходимо предотвратить образование конденсации, давление слишком низкое.

    Предполагаемый применил это устройство;

    - Запуск и остановка двигателя вентилятора,
    - Настройка заслонки и использование серводвигателя, воздушный поток, чтобы уменьшить поток воздуха
    - Это может уменьшить скорость двигателя вентилятора, можно рассматривать как воспроизведение.

    Плотность тепловых характеристик, единственное значение температуры испарения воздуха по сухому или старому термометру или разница энтальпии входа-выхода воздуха не могут быть представлены на основе. Потому что температура матрицы распыляемой воды и выдувного воздуха на входе показывает очень разные значения на выходе.

    .Промышленный теплообменник

    : эксплуатация и обслуживание для минимизации обрастания и коррозии

    1. Введение

    Теплообменник играет важную роль в промышленном применении. Он используется для нагрева и охлаждения промышленных технологических жидкостей [1]. Теплообменник представляет собой динамическую конструкцию, которая может быть адаптирована к любому производственному процессу в зависимости от температуры, давления, типа жидкости, фазового потока, плотности, химического состава, вязкости и многих других термодинамических свойств [2, 3].В связи с глобальным энергетическим кризисом эффективная рекуперация или рассеивание тепла стала жизненно важной задачей для ученых и инженеров [4].

    Теплообменники предназначены для оптимизации площади поверхности стенки между двумя жидкостями для максимального повышения эффективности при минимальном сопротивлении потоку жидкости через теплообменники при ограничении стоимости материалов. Рабочие характеристики теплообменных поверхностей могут быть улучшены за счет добавления гофров или ребер в теплообменник, которые увеличивают площадь поверхности и могут направлять поток жидкости или вызывать турбулентность [5].Эффективность промышленных теплообменников можно отслеживать в режиме онлайн, отслеживая общий коэффициент теплопередачи на основе его температуры, которая имеет тенденцию к снижению со временем из-за загрязнения [6].

    Возможное повреждение оборудования, вызванное образованием накипи, может быть очень дорогостоящим, если обработанная вода не обрабатывается правильно. В промышленности для очистки воды обычно используются химические вещества. В США химикаты на сумму 7,3 миллиарда долларов в год выбрасываются в воздух, сбрасываются в реки и закапываются на свалки каждый год.Сорок процентов этих химикатов закупается промышленностью для борьбы с накипью в градирнях, котлах и другом теплопередающем оборудовании. Этот процент также составляет более 2 миллиардов долларов токсичных отходов, которые вносят свой вклад в триллион галлонов загрязненной воды, ежегодно сбрасываемой в землю, которая принадлежит всем нам.

    Техническое обслуживание загрязненных трубчатых теплообменников может выполняться несколькими методами, такими как кислотная очистка, пескоструйная очистка, струя воды под высоким давлением, очистка пули или буровых штанг.В крупномасштабных системах охлаждающей воды для теплообменников обработка воды, такая как очистка, добавление химикатов, каталитический подход и т. Д., Используются для минимизации загрязнения теплообменного оборудования [7]. Другие процессы очистки воды также используются в паровых системах для электростанций для минимизации загрязнения и коррозии теплообменника и другого оборудования. Большинство химикатов и добавок, используемых для уменьшения обрастания и коррозии, опасны для окружающей среды [8]. Итак, настало время применять химические вещества, безопасные для окружающей среды [9, 10, 11].

    2. О промышленном теплообменнике

    Промышленный теплообменник - это оборудование для передачи тепла, в котором используется процесс обмена тепловой энергией между двумя или более средами, имеющими разную температуру. Промышленные теплообменники применяются в различных промышленных приложениях, таких как производство электростанций, нефтегазовая промышленность, химические перерабатывающие предприятия, транспорт, альтернативные виды топлива, криогенная промышленность, кондиционирование воздуха и охлаждение, рекуперация тепла и другие отрасли.Кроме того, теплообменники - это оборудование, всегда тесно связанное с нашей повседневной жизнью, например, испарители, воздухоподогреватели, автомобильные радиаторы, конденсаторы и маслоохладители. В большинстве теплообменников поверхность теплообмена разделяет жидкость, которая включает в себя широкий диапазон различных конфигураций потока для достижения желаемых характеристик в различных применениях. Теплообменники можно классифицировать по-разному. Как правило, промышленные теплообменники классифицируются в соответствии с конструкцией, процессами переноса, степенью компактности поверхности, схемами потока, схемами прохода, фазой технологических жидкостей и механизмами теплопередачи, как показано на Рисунке 1.

    Рисунок 1.

    Классификация промышленных теплообменников [12].

    3. Основные концепции конструкции теплообменника

    Концепции конструкции теплообменника должны соответствовать нормальным технологическим требованиям, указанным в условиях эксплуатации для сочетания некорродированных и корродированных условий и чистых и загрязненных условий. Одним из важнейших критериев конструкции теплообменника является то, что теплообменник должен быть спроектирован таким образом, чтобы его было легко обслуживать, что обычно означает чистку или замену деталей, трубок, фитингов и т. Д.повреждены старением, вибрацией, коррозией или эрозией в течение всего периода эксплуатации.

    Следовательно, конструкция теплообменника должна быть максимально простой, особенно если ожидается сильное загрязнение. Минимизация температуры в сочетании с выбором скорости жидкости и снижением концентрации предшественников загрязняющих веществ снизит вероятность потенциального загрязнения. Кроме того, должна быть разрешена самая высокая скорость потока в условиях падения давления и эрозии потока. Кроме того, выбор материала в рамках ограниченных затрат замедляет накопление отложений и позволяет сократить время пребывания.Он также должен быть совместимым с точки зрения pH, коррозии и не только с теплообменником, но также с точки зрения теплового оборудования и линий передачи теплообменника.

    4. Обрастание

    Обрастание всегда определяется как образование и накопление отложений нежелательных материалов на поверхностях технологического оборудования. Эти обычно материалы с очень низкой теплопроводностью образуют изоляцию на поверхности, которая может значительно ухудшить характеристики поверхности по передаче тепла при разнице температур, для которой она была разработана [13].Вдобавок к этому засорение увеличивает сопротивление потоку жидкости, что приводит к более высокому перепаду давления в теплообменнике. На поверхностях теплопередачи могут возникать многие типы загрязнений, например, кристаллизационное загрязнение, загрязнение твердыми частицами, коррозионное загрязнение, загрязнение химическими реакциями, биологическое загрязнение и загрязнение отверждением [14]. Обрастание может иметь очень дорогостоящий эффект в промышленности, что в конечном итоге увеличивает расход топлива, прерывает работу, производственные потери и увеличивает затраты на техническое обслуживание [15].

    Обрастание состоит из пяти стадий, которые можно кратко охарактеризовать как начало обрастания, перенос на поверхность, прикрепление к поверхности, удаление с поверхности и старение на поверхности [16]. Есть несколько параметров, влияющих на факторы загрязнения, такие как pH [9], скорость [17], объемная температура жидкости [18], температура поверхности теплопередачи, структура поверхности [19] и шероховатость [20, 21].

    Общий процесс загрязнения обычно считается чистым результатом двух одновременных подпроцессов: процесса осаждения и процесса удаления, как показано на рисунке 2.Как показано на Рисунке 3, рост этих отложений приводит к снижению теплопередачи теплообменника со временем. Эта проблема влияет на энергопотребление промышленных процессов и в конечном итоге вызывает промышленный сбой из-за отказа теплообменника, как показано на рисунке 4.

    Рисунок 2.

    Общий процесс загрязнения [22].

    Рисунок 3.

    Устойчивость к обрастанию в зависимости от времени [22].

    Рисунок 4.

    Сильное скопление отложений на трубопроводах теплообменника [24, 23].

    5. Коррозия

    Особенности окружающей среды, такие как почва, атмосфера, вода или водные растворы, обычно разрушают обычные металлы и сплавы. Разрушение этих металлов известно как коррозия. Приятно то, что коррозия происходит из-за электрохимического механизма. Преждевременные отказы в различном оборудовании вызываются коррозией в большинстве промышленных процессов и инженерных операций, что приводит к нежелательным проблемам. Сюда входят дорогостоящие поломки, внеплановый останов и увеличение затрат на техническое обслуживание.

    Этот простой ухудшается в таких областях, как химическая промышленность, нефтепереработка, морские и наземные электростанции, производство бумаги, кондиционирование воздуха, холодильники, производство продуктов питания и спиртных напитков. Таким образом, общая информация и механизм коррозии вызовут большой интерес у общественности и промышленности [24]. На процесс коррозии влияют различные параметры, как показано на рисунке 5. Следовательно, эти критерии следует учитывать при проектировании теплообменников.

    Рисунок 5.

    Фактор, влияющий на коррозию [25].

    6. Затраты, связанные с обрастанием

    Помимо высокой стоимости загрязнения теплообменника, было сообщено об очень небольшом количестве работ по точному определению причин экономических штрафов из-за загрязнения. Таким образом, они объясняют стоимость разницей в конструкции и эксплуатации теплообменника. Тем не менее, надежное знание экономики обрастания желательно для оценки экономической эффективности различных стратегий смягчения [26, 27]. Общие затраты, связанные с обрастанием, включают следующее:

    1. Капитальные затраты

      Избыточная площадь поверхности, необходимая для преодоления тяжелых условий загрязнения, затраты на более прочный фундамент, обеспечение дополнительных площадей и увеличение затрат на транспортировку и установку.

    2. Затраты на энергию

      Затраты на дополнительное топливо, необходимое, если загрязнение приводит к дополнительному сжиганию топлива в теплообменном оборудовании, чтобы преодолеть эффект загрязнения.

    3. Затраты на техническое обслуживание

      Затраты на удаление отложений обрастания, затраты на химикаты или другие эксплуатационные расходы на противообрастающие устройства.

    4. Себестоимость производственных потерь

      Плановые или внеплановые остановки завода из-за загрязнения теплообменников могут вызвать большие производственные потери.Эти потери часто считаются основной причиной засорения, и их очень трудно оценить.

    5. Дополнительные затраты на управление окружающей средой

      Затраты на утилизацию большого количества химикатов / добавок, используемых для уменьшения загрязнения.

    В разных странах сообщается об огромных затратах на загрязнение. Steinhagen et al. сообщил о затратах на обрастание с точки зрения ВНП для некоторых стран, как представлено в таблице 1.

    Страна Затраты на обрастание
    млн долларов США
    ВНП (1984)
    млрд долларов США
    Затраты на обрастание
    % ВНП
    США 3860–7000
    8000–10 000
    3634 0.12–0,22
    0,28–0,35
    Япония 3062 1225 0,25
    Западная Германия 1533 613 0,25 –930 285 0,20–0,33
    Австралия 260 173 0,15
    Новая Зеландия 35 0.15
    Всего индустриального мира 26,850 13 429 0,20

    Таблица 1.

    Расчетные затраты на загрязнение, понесенные в некоторых странах (оценка 1992 г.) [28].

    7. Текущие усилия по решению проблем, связанных с отложениями отложений и коррозией

    Было проделано много работ для уменьшения образования отложений и контроля коррозии. В последние годы было разработано множество методов борьбы с загрязнением и коррозией [29].Эти методы можно классифицировать как химические средства (ингибиторы), механические средства, изменение фаз раствора, электромагнитные поля, электростатические поля, акустические поля, ультрафиолетовое излучение, радиационная или каталитическая обработка, обработка поверхности, зеленые добавки, волокно в виде суспензии, В прошлом хромат был успешным химическим средством для защиты от коррозии и контроля роста кристаллов, пока он не был запрещен. Введен полифосфатный ингибитор коррозии вместо добавок на основе хроматов.Этот ингибитор имеет тенденцию разлагать загрязнитель в воде с высокой кальциевой жесткостью. Knudsen et al. исследовали загрязнение воды с высоким содержанием кальция, содержащей ингибитор фосфатной коррозии. Четыре различных сополимера были использованы для ингибирования осаждения фосфата кальция, который включает акриловую кислоту / малеиновый ангидрид (AA / MA), акриловую кислоту / гидроксипропилакрилат (AA / HPA), акриловую кислоту / сульфоновую кислоту (AA / SA) и сульфированный стирол / малеиновый ангидрид (SS / MA). Исследования проводились путем варьирования pH, температуры поверхности и скорости.В сообщенном исследовании говорится, что как AA / HPA, так и (AA / SA) были очень эффективны в ингибировании осаждения фосфата кальция и коррозии.

    С другой стороны, каталитический материал, состоящий из цинка и турмалина, был исследован для уменьшения загрязнения и коррозии. Tijing et al. сообщили, что материал катализатора потенциально снижает образование отложений карбоната кальция [30]. Teng et al. сообщили об аналогичном открытии каталитического материала по уменьшению воздействия сульфата кальция [31]. Более того, Tijing et al.дальнейшее расширение исследований за счет использования того же материала катализатора для уменьшения коррозии труб из углеродистой стали [31].

    В прошлом большинство используемых методов, химикатов / добавок для загрязнения и уменьшения коррозии опасны для окружающей среды. Итак, настало время применять методы экологически чистых технологий и химические подходы, безвредные для окружающей среды [9, 10, 11].

    8. Снижение загрязнения с помощью зеленой технологии (каталитическое смягчение и зеленая добавка)

    Физическая очистка воды (PWT) - хорошая альтернатива безопасному и эффективному методу смягчения нехимического загрязнения.Примеры PWT включают постоянные магниты [32], устройства соленоидных катушек [33], зеленые добавки [34], а также каталитические материалы и сплавы [35].

    Чтобы уменьшить образование накипи на теплопередающих поверхностях, часто используются химические добавки, но химические вещества дороги и представляют опасность для окружающей среды и здоровья. Снижение образования накипи от дегидратов сульфата кальция на поверхностях теплообменников с помощью волокон из натуральной древесной массы было проведено Кази [36] и другими в Университете Малайи. Экспериментальная работа была спроектирована и проведена для изучения использования волокна из натуральной древесной массы в качестве средства уменьшения загрязнения, как показано в Таблице 2 и на Рисунке 6.

    Таблица 2.

    Экспериментальная установка для уменьшения загрязнения путем включения зеленых добавок [36, 37].

    Рисунок 6.

    Принципиальная схема экспериментального контура потока [37, 36].

    На рисунке 7 показана зависимость сопротивления обрастанию от времени для раствора сульфата кальция с различной концентрацией волокон 0,25% (1), 0,15% (2), 0,05% (3) и 0,02% кривой (4) в минеральном растворе. . Результаты показывают, что волокна в растворе замедляют засорение нагретых поверхностей, и это замедление пропорционально концентрации волокна в растворе.Индукционный период также увеличился.

    Рис. 7.

    Устойчивость к обрастанию как функция времени для волокна эвкалипта в перенасыщенном растворе сульфата кальция [38, 37].

    9. Очистка теплообменника

    Чтобы сохранить или восстановить эффективность теплообменника, часто бывает необходимо очистить теплообменники. Методы очистки можно разделить на две группы: онлайн-очистка и автономная очистка [38]. В некоторых приложениях очистку можно выполнять в интерактивном режиме, чтобы поддерживать приемлемую производительность без прерывания работы.В остальных случаях необходимо использовать автономную очистку.

    9.1. Оперативная очистка

    Оперативная очистка обычно использует механический метод, предназначенный только для стороны трубы и не требующий разборки. Преимущества онлайн-очистки - это непрерывная работа теплообменника с надеждой на то, что не произойдет простоев, вызванных очисткой. Однако это приводит к дополнительным затратам на установку нового теплообменника или к большим затратам на модернизацию, и нет гарантии, что все трубы будут достаточно очищены.

    1. Циркуляция шариков из губчатой ​​резины [39]

      Этот метод позволяет предотвратить накопление твердых частиц, образование биопленки и осаждение продуктов коррозии и накипи. Это применимо только для потока внутри трубок.

    2. Две фазы обработки сульфатом железа

      Первая фаза включает первоначальное нанесение защитной пленки. Вторая фаза включает в себя поддержание пленки, которая в противном случае была бы разрушена сдвигающим эффектом потока.

    3. Хлорирование, используемое для борьбы с биообрастанием [40]

    4. Ингибиторы образования накипи [10, 41, 42]

    5. Магнитные устройства [10, 43, 44]

    6. Звуковая технология [45]

      Излучатели звука высокой и низкой частоты (рожки) используются для устранения проблем загрязнения теплообменников. Использование звука гораздо менее эффективно в липких и вязких отложениях, которые обычно связаны с зашлаковыванием.

    7. Химическая очистка в режиме онлайн [46]

      Впрыск химических растворов в технологические потоки для целей очистки.

    8. Использование излучения [47]

      Радиационная стерилизация воды с микробами, использование ультрафиолетового света и гамма-лучей рассматривались давно.

    9.2. Автономная очистка

    Альтернативой онлайн-очистке является остановка работы и очистка теплообменника. Автономную очистку можно разделить на автономную химическую очистку или механическую очистку. Метод очистки предпочтителен без необходимости демонтажа теплообменников, но обычно необходим доступ к внутренним поверхностям.Было бы разумно рассмотреть возможность установки «резервного» теплообменника, тем самым предоставляя возможность очистить загрязненный теплообменник, одновременно поддерживая производство.

    9.2.1. Механическая очистка в автономном режиме
    1. Сверление труб и установка штанг [28]

      К вращающемуся валу могут применяться устройства, включая сверла, режущие и полировальные инструменты и щетки, которые могут быть изготовлены из различных материалов, например, стали или нейлона, латуни в зависимости от от материала трубки и характера отложений.

    2. Очистка взрывчатыми веществами

      Используется для контролируемых взрывов, при которых энергия для удаления отложений передается ударной волной в воздухе, прилегающей к очищаемой поверхности, или общей вибрацией труб, вызывающей взрыв. Это относительно новое нововведение в очистке котельных. Можно начинать процесс очистки, пока конструкция еще горячая.

    3. Термический удар [48]

      Особенно быстрые изменения температуры вызывают растрескивание слоя загрязнения с возможностью отслаивания.Эта техника похожа на пропитку паром. Промывка водой уносит смещенный материал, и ее повторяют до получения чистых поверхностей.

    9.2.2. Автономная химическая очистка
    1. Ингибитор фтористоводородной, соляной, лимонной, серной кислоты или EDTA (химическое чистящее средство) для очистки от оксидов железа, отложений кальция / магния (загрязнение) и т. Д. [49].

      Ингибитор фтористоводородная кислота на сегодняшний день является наиболее эффективным агентом, но ее нельзя использовать, если отложения содержат более 1% (мас. / Об.) Кальция.

    2. Хлорированные или ароматические растворители с последующей промывкой подходят для удаления тяжелых органических отложений, например смол и полимеров (загрязняющих веществ) [50].

    3. Щелочные растворы перманганата калия [51] или паровоздушного коксоудаления [52] подходят для очистки отложений углерода (загрязняющих веществ).

    10. Заключение

    Загрязнение и коррозия являются основными нерешенными проблемами в эксплуатации теплообменников. Хотя проблемы отложений обрастания и их влияние на экономику вызывают серьезную озабоченность, соответствующие органы по-прежнему не осведомлены об этом.Кроме того, последствия коррозии многочисленны и разнообразны, и их влияние на эффективную, надежную и безопасную работу оборудования или конструкций часто бывает более серьезным, чем простая потеря массы металла. Таким образом, настоящий документ будет способствовать продвижению заинтересованных организаций в разных странах, серьезности этой проблемы и применению возможных подходов к смягчению последствий.

    Для промышленности правильный метод очистки и контроль играют важную роль в снижении производственных затрат.Стоимость производства значительно возрастает из-за использования химикатов, работ по техническому обслуживанию, а также потерь из-за простоев и потерь воды. Следовательно, соответствующие органы должны понимать важность борьбы с коррозией, очистки загрязнения и обеспечивать соблюдение определенного стандарта процедуры очистки в промышленности.

    Выражение признательности

    Авторы выражают признательность за грант High Impact Research Grant UM.C / 625/1 / HIR / MOHE / ENG / 45, UMRG RP012A-13AET, University Postgraduate Research Fund (PPP) (e.грамм. PG109-2015A), Ливерпульский университет Джона Мура, Соединенное Королевство и Университет Малайзии, Малайзия за поддержку в проведении этой исследовательской работы.

    .

    Отопление | процесс или система

    Отопление , процесс и система повышения температуры замкнутого пространства с основной целью обеспечения комфорта жильцов. Регулируя температуру окружающей среды, отопление также служит для поддержания структурных, механических и электрических систем здания.

    В термоэлектрической генерирующей системе источник тепла - обычно работающий на угле, масле или газе - используется внутри котла для преобразования воды в пар высокого давления.Пар расширяется и вращает лопатки турбины, которая вращает якорь генератора, вырабатывая электроэнергию. Конденсатор преобразует оставшийся пар в воду, а насос возвращает воду в бойлер.

    Encyclopdia Britannica, Inc.

    Историческое развитие

    Самым ранним способом обогрева помещений был открытый огонь. Такой источник, наряду с соответствующими методами, такими как камины, чугунные печи и современные обогреватели, работающие на газе или электричестве, известен как прямое отопление, потому что преобразование энергии в тепло происходит на обогреваемом участке.Более распространенная форма отопления в наше время известна как центральное, или косвенное, отопление. Он заключается в преобразовании энергии в тепло в источнике вне, отдельно от обогреваемого объекта или объектов или расположенных внутри них; Получающееся тепло передается на объект через текучую среду, такую ​​как воздух, вода или пар.

    За исключением древних греков и римлян, большинство культур полагалось на методы прямого нагрева. Древесина была первым топливом, которое использовалось, хотя в местах, где требовалось только умеренное тепло, таких как Китай, Япония и Средиземноморье, использовался древесный уголь (сделанный из дерева), потому что он производил гораздо меньше дыма.Дымоход, или дымоход, который сначала представлял собой простое отверстие в центре крыши, а затем поднимался прямо из камина, появился в Европе в 13 веке и эффективно устранял дым и дым от огня из жилого помещения. Закрытые печи, по-видимому, впервые использовались китайцами около 600 г. до н. Э. И в конечном итоге распространились по России в северную Европу, а оттуда в Америку, где Бенджамин Франклин в 1744 году изобрел усовершенствованную конструкцию, известную как печь Франклина. Печи гораздо менее расходуют тепло, чем камины, потому что тепло огня поглощается стенками печи, которые нагревают воздух в помещении, а не пропускают вверх по дымоходу в виде горячих дымовых газов.

    Центральное отопление, кажется, было изобретено в Древней Греции, но именно римляне стали величайшими инженерами-теплотехниками древнего мира с их системой гипокауста. Во многих римских зданиях полы из мозаичной плитки поддерживались колоннами внизу, которые создавали воздушные пространства или каналы. На участке, расположенном в центре всех отапливаемых комнат, сжигали древесный уголь, хворост и, в Британии, уголь, и горячие газы распространялись под полом, согревая их в процессе. Однако система гипокауста исчезла с упадком Римской империи, и центральное отопление было восстановлено лишь примерно 1500 лет спустя.

    Получите эксклюзивный доступ к контенту нашего 1768 First Edition с подпиской. Подпишитесь сегодня

    Центральное отопление снова стало использоваться в начале 19 века, когда промышленная революция привела к увеличению размеров зданий для промышленности, жилых помещений и сферы услуг. Использование пара в качестве источника энергии предложило новый способ обогрева фабрик и заводов, когда пар передавался по трубам. Котлы, работающие на угле, подавали горячий пар в помещения с помощью стоячих радиаторов.Паровое отопление долгое время преобладало на североамериканском континенте из-за очень холодных зим. Преимущества горячей воды, которая имеет более низкую температуру поверхности и более мягкий общий эффект, чем пар, начали осознаваться примерно в 1830 году. В системах центрального отопления двадцатого века обычно используется теплый воздух или горячая вода для передачи тепла. В большинстве недавно построенных американских домов и офисов теплый воздух вытеснил пар, но в Великобритании и на большей части европейского континента горячая вода заменила пар в качестве излюбленного метода отопления; канальный теплый воздух там никогда не был популярен.Большинство других стран приняли американские или европейские предпочтения в методах отопления.

    Системы центрального отопления и топливо

    Важнейшими компонентами системы центрального отопления являются устройства, в которых можно сжигать топливо для получения тепла; среда, транспортируемая в трубах или каналах для передачи тепла в обогреваемые помещения; и излучающее устройство в этих пространствах для выпуска тепла либо конвекцией, либо излучением, либо обоими способами. Принудительное распределение воздуха перемещает нагретый воздух в пространство с помощью системы воздуховодов и вентиляторов, которые создают перепады давления.Лучистое отопление, напротив, предполагает прямую передачу тепла от излучателя к стенам, потолку или полу замкнутого пространства независимо от температуры воздуха между ними; Излучаемое тепло устанавливает цикл конвекции во всем пространстве, создавая в нем равномерно нагретую температуру.

    Температура воздуха и влияние солнечного излучения, относительной влажности и конвекции - все это влияет на конструкцию системы отопления. Не менее важным соображением является объем физической активности, который ожидается в определенных условиях.В рабочей атмосфере, в которой напряженная деятельность является нормой, человеческое тело выделяет больше тепла. В качестве компенсации температура воздуха поддерживается на более низком уровне, что позволяет рассеивать лишнее тепло тела. Верхний предел температуры 24 ° C (75 ° F) подходит для сидячих рабочих и домашних жилых помещений, а нижний предел температуры 13 ° C (55 ° F) подходит для лиц, выполняющих тяжелую ручную работу.

    При сгорании топлива углерод и водород реагируют с атмосферным кислородом с выделением тепла, которое передается из камеры сгорания среде, состоящей из воздуха или воды.Оборудование устроено так, что нагретая среда постоянно удаляется и заменяется охлаждающей системой - , т. Е. путем циркуляции. Если среда является воздухом, оборудование называется топкой, а если среда - водой, бойлером или водонагревателем. Термин «бойлер» более правильно относится к сосуду, в котором производится пар, а «водонагреватель» - к сосуду, в котором вода нагревается и циркулирует ниже ее точки кипения.

    Природный газ и мазут являются основными видами топлива, используемыми для производства тепла в котлах и печах.Они не требуют труда, за исключением периодической очистки, и работают с ними с помощью полностью автоматических горелок, которые могут регулироваться термостатом. В отличие от своих предшественников, угля и кокса, после использования не остается остаточной золы для утилизации. Природный газ вообще не требует хранения, а нефть перекачивается в резервуары для хранения, которые могут быть расположены на некотором расстоянии от отопительного оборудования. Рост объемов отопления с использованием природного газа был тесно связан с увеличением доступности газа из сетей подземных трубопроводов, надежностью подземных поставок и чистотой сжигания газа.Этот рост также связан с популярностью систем теплого воздуха, к которым особенно хорошо подходит газовое топливо и на долю которых приходится большая часть природного газа, потребляемого в жилых домах. Газ легче сжигать и контролировать, чем нефть, пользователю не нужен резервуар для хранения и он платит за топливо после того, как он его использовал, а доставка топлива не зависит от капризов моторизованного транспорта. Газовые горелки обычно проще, чем те, которые требуются для жидкого топлива, и имеют мало движущихся частей. Поскольку при сжигании газа выделяются ядовитые выхлопные газы, воздух из обогревателей должен выводиться наружу.В местах, недоступных для трубопроводов природного газа, сжиженный углеводородный газ (пропан или бутан) доставляется в специальных автоцистернах и хранится под давлением в доме до тех пор, пока он не будет готов к использованию так же, как природный газ. Нефтяное и газовое топливо во многом обязано своим удобством автоматической работе их теплоцентралей. Эта автоматизация основана в первую очередь на термостате, устройстве, которое, когда температура в помещении упадет до заданного значения, активирует печь или котел до тех пор, пока потребность в тепле не будет удовлетворена.Автоматические отопительные установки настолько тщательно защищены термостатами, что предвидятся и контролируются почти все мыслимые обстоятельства, которые могут быть опасными.

    .

    Смотрите также