Система умный дом

Реальные задачи в системах умного дома

Умный дом включает в себя управление следующими системами:

  • отопление, вентиляция;
  • освещение;
  • электричество;
  • вода;
  • газ;
  • видеонаблюдение;
  • охранная и пожарная безопасность;
  • работа аудио- и видеооборудования;
  • мониторинг и управление системой с помощью мобильного приложения;
  • открытие и закрытие штор, окон;
  • полив растений, кормление животных.

Перед системой «умный дом» ставятся реальные задачи, помогающие сделать жилье более комфортным, безопасным и экономичным. К таким задачам относятся:

  • Предотвращение аварийных ситуаций. Соответствующие датчики помогают отключать электроэнергию, перекрывать газ или воду при обнаружении утечек, возгорания и задымления. В случае аварийной ситуации система сама уведомит хозяина жилья и специальные службы о возникновении поломки и риске опасности.
  • Обеспечение безопасности. Современные сигнализационные системы сообщают хозяину и охранной службе о попытке несанкционированного входа в дом. С помощью систем видеонаблюдения владелец сможет следить за происходящим даже на удаленном расстоянии. Также есть функция удаленного закрытия дверей.
  • Создание комфортной атмосферы, экономия. Автоматизированное управление освещением позволит не только включать свет по необходимости, но и сэкономит средства и электрическую энергию. Автоматическое регулирование микроклимата в квартире или доме также сделает пребывание в жилище более комфортным.

К преимуществам умного дома можно отнести:

  • экономию средств;
  • безопасность;
  • простоту управления и возможность удаленного контроля;
  • комфорт.

Система умного дома состоит из трех основных элементов:

Голосовое управление.

В Умных домах предусмотрено голосовое управление, как отдельными компонентами системы, так и целыми сценариями. Например, если вы хотите выключить люстру в гостиной, то вам достаточно произнести «волшебную» фразу – «Выключи люстру в гостиной», и свет погаснет именно в гостиной. Если вы, уходя из дома, хотите одной фразой выключить все освещение, вам понадобится запустить целый сценарий по выключению всех осветительных приборов. Для этого достаточно произнести короткую фразу – «Ухожу из дома», и все приборы и освещение будут выключены.

Голосовое управление на Android доступно из приложения Rubetek. Если хотите управлять голосом на устройствах под управлением iOS, то вам понадобится добавить устройства в приложение «Дом».

Для того, чтобы упростить первое знакомство с умным домом, и убрать ценовой барьер, в системе предусмотрена так называемая Децентрализация. При помощи децентрализации появляется возможность подключать устройства Wi-Fi напрямую к роутеру (без ЦУ) и управлять этими устройствами непосредственно с моб. приложения.

Преимущества умного дома в квартире

  • Энергосбережение.

Система программируется на минимальное потребление ресурсов за счет оптимизации их использования. Инженерные коммуникации служат дольше, а экономия средств для владельцев составит от 30 до 40%.

Системные датчики и сенсоры контролируют состояние внутридомового оборудования и срабатывают на предотвращение и устранение коротких замыканий, утечек газа, воды, возгорания.

  • Простое управление.

Способы коммуникации с системой “умный дом” в квартире – пульты ДУ, планшеты, сенсорные экраны, смартфоны, традиционные клавишные переключатели. Выбирают наиболее удобный.

Механические действия заменяются автоматикой: температура, влажность, освещение поддерживаются на заданном уровне, электроника управляется дистанционно, индивидуальные сценарии операций пишутся под конкретного человека. Для людей с ограниченными возможностями система “умный дом” – ценный помощник.

Способы коммуникации с системой “умный дом” в квартире – пульты ДУ, планшеты, сенсорные экраны, смартфоны, традиционные клавишные переключатели. Выбирают наиболее удобный.

Автоматизация кухни

Управление освещением данной зоны можно оставить ручным, но дублировать его автоматикой, отключающей свет, если движение не обнаруживается длительное время. При работе электро или газовой плиты должна включаться вытяжка и отключаться через некоторое время после приготовления пищи. Управлять работой вытяжки можно при помощи термодатчика, фиксирующего повышение температуры при включении плиты.


В данном случае можно автоматически включать свет при приближении к входной двери. То есть, потребуется датчик движения. При этом необходимо учитывать уровень освещенности, соответственно, автоматика должна срабатывать только в темное время суток. Для этого понадобиться датчик GY302 или аналогичный (в обзоре мы не приводили его, но найти описание не составит проблем). Включение и выключение лампочки (через заданное в программе время) можно доверить твердотельному маломощному реле, например G3MB-202P, рассчитанному на ток нагрузки 2 А.

Как датчик протечки воды в «умном доме» защищает ваше имущество от порчи, а соседей от затопления?

Эти датчики ставятся в местах вероятных протечек воды — на пол в ванной комнате, под мойкой, стиральной машиной, под трубами и батареями отопления.

Он отправляет на мобильное устройство владельцев недвижимости уведомление об аварии и, одновременно, даёт команду исполняющему устройству — запорной арматуре, например, шаровому крану с электроприводом, перекрыть подачу воды в доме или в квартире.

  • Датчики движения «видят», когда, кто-то входит в комнату и, автоматически включат, а потом выключат освещение, если пользователь, вышел из помещения. Это уменьшает расходы за пользованием электроэнергией.
  • Если в «умном доме» кто-то встал ночью, то освещение, получив сигнал от датчика движения, включится. Так проще сориентироваться, если вам, например, нужен санузел.

Световые сцены в зависимости от Вашего настроения (отдых, романтика, просмотр фильма, ночь, день, гости, домашняя дискотека, детский праздник и т.д.)

Автоматическое включение/выключение света (при нахождении кого-либо на контролируемой территории, при смене времени дня, по программе)

Диммировать (плавно регулировать) свет для комфортного его восприятия глазом

Умный дом поддерживать нужную температуру в каждой комнате (климат контроль)

Теперь не нужно постоянно нажимать кнопки пульта кондиционера, закрывать/открывать окна. Вы устанавливаете любимую температуру на маленьком экране (термостате) в каждой комнате и наслаждаетесь комфортной температурой.

Ночью температура автоматически понижается на 2-3 градуса для комфортного сна, утром снова повышается.

Умный дом днем, если все уехали на работу/учебу, для экономичности температуру понижает на 3-5 градусов.


В случае, если используется проектор, возможно, понадобиться развернуть экран;

Краткий справочник для начинающих по автоматизации дома

Технологии “умного дома” позволяют сегодня контролировать практически все. Некоторые вещи, такие как, например, устройства для включения/выключения света по команде, просты и недороги, другие, например, системы видеонаблюдения, требуют более значительных вложений. Еще недавно системы Smart Home привлекали исключительно богатых чудаков, сегодня это уже, как говорят, мейнстрим, т.е. привычные многим устройства. И развитие этих технологий, получившее мощный толчок за счет широкого распространения широкополосного мобильного Интернета, идет очень быстро, недаром на этот рынок один за другим пошли электронные гиганты, такие как Apple, Google и Samsung.

Естественно, сложные и объемные системы, которые контролируют все в доме и вокруг него, к которому вы получаете доступ через смартфон или планшет, есть в продаже и, если у вас достаточно денег, вы вполне можете их установить у себя. При этом сегодня практически каждая компания, занимающаяся домашними устройствами и системами, или системами безопасности, хотят откусить кусочек пирога рынка домашней автоматизации и начинают выпускать дистанционно управляемые продукты. Но пока, к сожалению, нет систем, которые могли бы объединить все устройства, вне зависимости кто их производит и по какому принципу они работают. Может Apple или Google нас осчастливят?

Тем не менее, давайте разберемся с тем, что уже можно использовать. И в первую очередь поймем, а зачем это нужно.

Естественно, сложные и объемные системы, которые контролируют все в доме и вокруг него, к которому вы получаете доступ через смартфон или планшет, есть в продаже и, если у вас достаточно денег, вы вполне можете их установить у себя. При этом сегодня практически каждая компания, занимающаяся домашними устройствами и системами, или системами безопасности, хотят откусить кусочек пирога рынка домашней автоматизации и начинают выпускать дистанционно управляемые продукты. Но пока, к сожалению, нет систем, которые могли бы объединить все устройства, вне зависимости кто их производит и по какому принципу они работают. Может Apple или Google нас осчастливят?

Что включает в себя система Умный дом

Умный дом ABB-free@home — интеллектуальная система управления комфортом, предназначенная для установки в квартирах, офисах, коттеджах, на дачах. Для настройки и регулировки применяют специальные панели или цифровые устройства: планшет, смартфон, компьютер. Для работы комплекса производитель использует свой защищенный протокол и собственное мобильное приложение. Главные цели разработчиков — гибкость, простота, доступность!

Предусмотрено два способа управления: проводная связь (с помощью переключателей на панели) и радиоканал, который позволяет контролировать обстановку в помещении, когда потребителя нет дома. Есть возможность удаленного изменения настроек или включения сценария, например, при обнаружении движущихся объектов.

Читайте также:  Ремонтируем комнату своими руками

По сравнению с электроникой аналогичного класса, цена комплекта АВВ ниже!


Предусмотрено два способа управления: проводная связь (с помощью переключателей на панели) и радиоканал, который позволяет контролировать обстановку в помещении, когда потребителя нет дома. Есть возможность удаленного изменения настроек или включения сценария, например, при обнаружении движущихся объектов.

Состав комплекта

Конфигурация систем бывает различной: одни из них позволяют контролировать только несколько устройств, другие гарантируют автоматическое управление всеми инженерными системами. Комплект любого «интеллектуального жилья» включает:

  1. Центральный управляющий контроллер — центр управления или хаб. Он отвечает за идеальное взаимодействие всех элементов. Однако Wi-Fi устройства могут подключаться без участия ЦУ — непосредственно к роутеру. Таким оборудованием легко управлять с телефона или планшета.
  2. Датчики, термостаты. Эти приборы контролируют параметры (влажности, температуры, задымления). Если какой-то из них изменится, то сигнал тут же получает центр управления, он же незамедлительно посылает сообщение о неполадках владельцу на смартфон.
  3. Исполнительное оборудование. В эту категорию входят все бытовые устройства — розетки, выключатели, кондиционеры, системы защиты от протечек и т. д. Они получают команды с удаленного доступа, а затем выполняют их.

В умных системах могут использоваться реле, обеспечивающие основную часть автоматизации. Это освещение, системы теплого пола, контроль бытовых приборов, управление воротами или полив сада.

В умных системах могут использоваться реле, обеспечивающие основную часть автоматизации. Это освещение, системы теплого пола, контроль бытовых приборов, управление воротами или полив сада.

Управление умными приборами

Пожалуй, главное из-за чего люди приобретают умный дом – это управление умными устройствами удаленно или с помощью голосовых команд. Любая техника, включающая модуль Wi-Fi и использующая тот же протокол, может быть подключена к системе. Так, например, если на улице жарко, кондиционер остудит квартиру к приходу хозяина, или приготовит суп из заранее закинутых в мультиварку ингредиентов. Можно автоматизировать уборку, настроив робот-пылесос на уборку, допустим, на каждый второй день, на время, когда хозяин на работе. Или, для тех, кому рано вставать, система сэкономит 5 минут, подогрев воду в баке или чайнике на запланированное время пробуждения.

  • управлять по отдельности каждым светильником или группой;
  • регулировать яркость;
  • автоматически включать и выключать светильники в заданное время;
  • беречь электроэнергию, выключая свет там, где никого нет.

Назначение и принцип работы

Назначение нагревательных кабелей позволяет охватывать как разнообразные сферы промышленной деятельности, так и решать различные бытовые задачи. Наиболее часто нагревательный кабель используется для:

  • Обогрева помещений или сооружений с малой кубатурой, включая декоративные комнаты, террариумы, шахты и колодцы;
  • Нагревания всего или только участка трубопровода, водопровода, канализации и других объектов, расположенного на открытом воздухе или в не отапливаемом помещении;
  • Разогрева замороженных объектов при выполнении на них каких-либо технологических операций;
  • Защиты от замерзания воды или для предотвращения скопления влаги;
  • Предотвращения образования льда или отложения снега;
  • Поддержания температуры какого-либо объекта в заданных пределах.

Принцип работы нагревательного кабеля описывается законом Джоуля-Ленца, который гласит, что при протекании электрического тока по любому резистивному элементу, из него будет выделяться тепловая энергия. Данный процесс обуславливается наличием электрического сопротивления у токопроводящего материала, которое возникает из-за взаимодействия заряженных частиц. Эти частицы создают препятствие направленному движению тока, и при их столкновении происходит выделение тепла.

Основываясь на вышеизложенном, можно сказать, что величина тепловой мощности прямопропорциональна сопротивлению нагревательного кабеля и может выражаться формулой:

  • Q – величина выделяемой тепловой энергии;
  • I – величина тока, протекающего по нагревательному кабелю;
  • R – омическое сопротивление элемента;
  • t – время подключения кабеля к электрической сети.

На практике сопротивление конкретного греющего кабеля будет зависеть от материала токоведущих жил, их длины и способа подключения. Все эти параметры обуславливаются конструктивными особенностями различных видов нагревательной кабельной продукции.

Используемые для подогрева токоведущие элементы подразделяются на резистивные (линейные и зональные), саморегулирующие и индуктивные. Все виды нагревательных кабелей отличаются принципом работы и конструкцией. Рассмотрим более детально особенности каждого из них.

Резистивные линейные.

Линейный нагревательный кабель представляет собой конструкцию из обычного провода, концы которого подключаются к источнику электропитания. Таким образом, линейную модель принципиально можно представить в виде последовательно включенного сопротивления резистивного типа, характеризующегося постоянной мощностью нагрева. По количеству жил он подразделяет на одножильный и двухжильный нагревательный кабель.

Одножильный линейный.

Рис. 1: конструкция одножильного линейного кабеля

Посмотрите на рисунок, одножильные марки состоят из нагревательной жилы с высоким удельным сопротивлением, как правило, стали или ее сплавов. Также сюда входит один или несколько слоев термоустойчивой изоляции, которая не деформируется при нагревании. Такой вид нагревательного проводника может оснащаться экраном для удаления помех, создаваемых ним самим и устройства защиты от замыкания на землю.

Его основным преимуществом является простота и неприхотливость в эксплуатации, также он может контактировать с проводящими конструкциями и подвергаться нахлесту. А к недостаткам можно отнести необходимость использования заводской секции установленной длины (отрезать нужный вам кусок нельзя), необходимость подключать концы секции в одной точке к «+» и «–» или к нулю и фазе.

Двухжильный линейный

Рис. 2: конструкция двухжильного линейного кабеля

Конструктивно двухжильные марки имеют два вывода, подключаемые к источнику электроэнергии. В его состав входят те же элементы, что и в одножильный с одним отличием – в нем находятся две параллельно расположенные жилы вместо одной. Что предоставляет дополнительное преимущество – двухжильный нагревательный кабель, в отличии от одножильного, не нужно возвращать вторым концом секции к месту подключения, что предоставляет определенное удобство при обогреве трубопроводов и других протяженных конструкций.

Резистивные зональные

Зональные кабели представляют собой разновидность резистивного, с тем отличием, что имеет более сложную и функциональную структуру. В сравнении с линейным конструктивно он имеет следующую особенность:

Рис. 3: конструкция зонального кабеля

Как видите на рисунке, зональный кабель так же, как и линейный включает в себя две токоведущие медные жилы, внутреннюю изоляцию для каждой жилы, нагревательную проволоку из материала с высоким удельным сопротивлением, внешнюю изоляцию.

Его конструкция отличается наличием окошек во внутренней изоляции, в которых к токоведущему проводнику подсоединяется нагревательная проволока. Сами окошки расположены на расстоянии 1 – 2м друг от друга. Таким образом, между окошками нагревательный элемент подключается параллельно и воспринимает на себя напряжение сети. То есть на каждый из участков проволоки приходиться по 220 В или та величина, которая подается на греющий кабель.

За счет такого конструктивного решения постоянным сопротивлением должна обладать не вся протяженность, а только проволока, расположенная на участке в 1 – 2 м, получившая название зоны (от чего и берет название данный тип кабеля). Благодаря такой конструкции длина секции может подбираться произвольно в зависимости от ваших личных пожеланий.

Саморегулирующиеся кабели

Саморегулирующийся кабель отличается от предыдущих вариантов и конструктивным исполнением, и принципом работы.

Рис. 4: конструкция саморегулирующегося кабеля

Посмотрите на рисунок, здесь показана конструкция саморегулирующегося кабеля, включающая в себя:

  • Внешнюю оболочку, защищающую внутренние элементы от воздействия окружающей среды.
  • Токоведущие жилы, на которые подается напряжение от внешнего источника.
  • Экранирующая оплетка, защищающая окружающие коммуникации от электромагнитного излучения самого кабеля.
  • Слой внутренней изоляции для электрического разделения токоведущих элементов от металлической оплетки для экранированных кабелей или от внешних конструкций при отсутствии экрана.
  • Полупроводниковая матрица, представляющая собой непосредственно сам греющий элемент.

Рис. 5: принцип работы полупроводниковой матрицы

Именно эта часть саморегулирующего кабеля является своеобразным датчиком температуры. Чем больше нагрета окружающая среда, тем меньше проводимость нагревательных элементов, величина протекающего через них тока снижается, равно как и величина выделяемого тепла. В этом и выражается функция саморегуляции уровня температуры.

Основным преимуществом такого нагревательного кабеля является его полная автономность – количество получаемой тепловой энергии самостоятельно подстраивается под температуру среды, в которой он находится. За счет чего разные участки нагревательного кабеля будут иметь нелинейную мощность, выдавая нужную вам температуру в конкретной ситуации. Еще одним преимуществом такого типа нагревательного устройства является его произвольная длина. Но к недостаткам стоит отнести то, что продается он стандартными бухтами и не имеет соединительных элементов в комплектации.

Читайте также:  Отвод дождевой воды: дренаж фундамента, системы отвода воды

Индуктивные нагревательные кабели

Принцип действия такого типа нагревательного кабеля заключается в наведении ЭДС внутри ферромагнитной среды. Конструктивно он состоит из токоведущей жилы, которая наматывается на ферромагнитный сердечник на подобии катушки. При протекании тока по токоведущей жиле в сердечнике будет наводится эдс. Нагревание происходит за счет электрических потерь от тока в проводнике и от потерь в стали по принципу скин-эффекта.

Главным отличием от других типов нагревательных кабелей является соотношение выделяемой тепловой энергии. Здесь потери в меди составляют всего 20%, в то время как в ферромагнитном материале будут теряться остальные 80%. В зависимости от конкретной марки соотношение потерь может отличаться. За счет чего линейная мощность индуктивного кабеля может быть гораздо ниже при обеспечении той же температуры нагрева.

  • Внешнюю оболочку, защищающую внутренние элементы от воздействия окружающей среды.
  • Токоведущие жилы, на которые подается напряжение от внешнего источника.
  • Экранирующая оплетка, защищающая окружающие коммуникации от электромагнитного излучения самого кабеля.
  • Слой внутренней изоляции для электрического разделения токоведущих элементов от металлической оплетки для экранированных кабелей или от внешних конструкций при отсутствии экрана.
  • Полупроводниковая матрица, представляющая собой непосредственно сам греющий элемент.

Рис. 5: принцип работы полупроводниковой матрицы

Теплый пол Ру

Основное неудобство данного вида кабеля в том, что он выпускается отрезками определенной длины(секциями) с заданным сопротивлением.

Кабели нагревательные в Балашихе

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Заказ в один клик”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Заказ в один клик”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Заказ в один клик”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Заказ в один клик”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Заказ в один клик”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Заказ в один клик”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Заказ в один клик”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Заказ в один клик”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Заказ в один клик”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Заказ в один клик”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Заказ в один клик”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Заказ в один клик”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Заказ в один клик”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен бесплатный номер 8-800.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

На сайте продавца доступен “Заказ в один клик”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

Чтобы узнать, как купить кабель нагревательный в Балашихе по доступной цене, воспользуйтесь нашим сервисом. Вы найдете дешевые товары и самые выгодные предложения с описанием, фото, отзывами и адресами. Цены и магазины недорогих кабелей можно посмотреть в нашем онлайн интернет каталоге товаров Балашихи, а так же узнать, где продаются кабели нагревательные оптом в Балашихе. Если Вы представитель компании или магазина, добавьте свои товары бесплатно.

На сайте продавца доступен “Онлайн консультант”.
Для перехода на сайт нажмите “В магазин”

Нагревательные кабели: виды и области применения

Нагревательные кабели – специфический вид кабельных изделий, преобразующих электрическую энергию в тепловую в целях нагрева и выполняющих функцию приемника электрической энергии, а не передающей линии. Нагревательные кабели значительно отличаются от обычных кабелей и проводов, назначение которых передавать электрическую энергию с наименьшими потерями и с незначительным падением напряжения не длине линии (обычно не более 5%).

Нагревательный кабель используется в виде нагревательных секций, т.е. отрезков определенной длины, причем на этой длине происходит полное падение приложенного напряжения. Следовательно, нагревательную секцию следует рассматривать как обычный приемник электрической энергии (как один из видов электрических нагревательных элементов).

Длина кабельных нагревательных секций обычно колеблется от нескольких метров и до нескольких сотен метров.

Отрицательный для обычных кабелей эффект рассеяния части передаваемой энергии в виде тепла используется как полезный в нагревательных кабелях. Причем преобразование электрической энергии в тепло происходит самым оптимальным и экономичным способом. Преобразование полное, бесшумное, без использования дополнительных веществ (топлива, окислителя).

Нагревательные кабели имеют достаточно развитую номенклатуру и находят применение в самых разнообразных установках и устройствах. Но все же они относятся к своеобразным кабельным изделиям и в специальной литературе практически отсутствуют работы по конструированию, расчету и применению нагревательных кабелей.

Виды кабелей по схеме тепловыделения

Резистивные линейные – нагревательные кабели, в которых выделение тепла происходит за счет эффекта Джоуля-Ленца при прохождении электрического тока по нагревательной жиле. Кабель конструируется таким образом, чтобы в нагревательной жиле имело место полное падение приложенного напряжения, но при этом не происходил перегрев элементов кабеля выше допустимых значений.

Длина нагревательной секции обычно составляет от нескольких до сотен метров. Кабели данного типа могут иметь одну, две или несколько параллельных нагревательных жил, имеющих линейную или спиральную форму. Произвольная резка кабеля по длине недопустима.

Читайте также:  Подбор гофры под кабель

Тепловая мощность резистивных линейных кабелей при нагреве незначительно уменьшается, причем величина изменения зависит от величины температурного коэффициента сопротивления материала нагревательной жилы. Наименьшие изменения сопротивления наблюдаются у сплавов высокого сопротивления (ТКр+0,0001), наибольшие у меди (ТКр+0,004)

Резистивные зональные нагревательные кабели по принципу действия не отличаются от предыдущих, но коренным образом отличаются по конструктивному исполнению. Они содержат две параллельных изолированных токопроводящих жилы.

Изоляция токопроводящих жил имеет периодически расположенные «окна», смещенные друг относительно друга с заданным шагом (обычно около 1 м). Поверх этих двух жил накладывается тонкая проволочная спираль из сплава высокого сопротивления.

В «окнах» спираль замыкается на токопроводящие жилы, в результате кабель представляет набор подключенных параллельно к токопроводящим жилам сопротивлений (резисторов). На каждом из них имеет место полное падение приложенного напряжения. Зональный кабель удобен тем, что он может быть разрезан в любом месте. Минимальная длина нагревательной секции – 1,5 – 2 м.

Максимальная длина определяется сечением токопроводящих жил и линейной мощность. Поскольку нагревательный элемент резистивных зональных кабелей выполняется из сплавов высокого сопротивления, их мощность практически не зависит от температуры, поэтому их называют также кабелями постоянной мощности.

Саморегулирующиеся кабели имеют конструкцию, частично сходную с конструкцией резистивных зональных кабелей. Они также содержат две параллельные токопроводящие жилы, но не изолированные. Токопроводящие жилы либо заключены в полимерную проводящую матрицу, либо соединяются через спиральные полимерные проводящие нити.

Эффект саморегулирования достигается за счет того, что тепловыделяющий элемент кабеля, выполненный из полимерного проводящего материала, значительно увеличивает свое сопротивление при нагреве. Величина ТКр проводящего полимера достигает 0,05-0,075, т.е в 12-18 раз больше, чем у меди.

Индуктивные нагревательные кабели в своей конструкции содержат ферромагнитные элементы, а токопроводящие изолированные жилы наложены вокруг ферромагнитных элементов в виде обмотки, индуцирующей в сердечнике переменный магнитный поток. Эффект тепловыделения достигается как за счет резистивных потерь в обмотке, так и за счет резистивных потерь в сердечнике, возникающих от наведенных токов.

Соотношение тех и других потерь определяется конструкцией кабеля. Потери в сердечнике могут составлять 80-20% общих потерь в кабеле. В первом случае потери в обмотке невелики, и она незначительно нагревается за счет собственных потерь, что позволяет получить заметно большую, по сравнению с резистивными кабелями, линейную мощность.

Метод обогрева трубопроводов с помощью «СКИН-эффекта» также может рассматриваться как один из вариантов индуктивного кабеля. В этом случае роль индуктирующей обмотки выполняет изолированная жила большого сечения, а роль индуктора – стальная труба, в которой эта жила расположена. Тепло выделяется как в жиле, так и в трубе за счет наведенных вихревых токов.

Области применения нагревательных кабелей

Устройства, в которых используются нагревательные кабели, могут разительно отличаться друг от друга по размерам, рабочей температуре и тепловой мощности. Поэтому диапазон областей применения нагревательных кабелей очень широк.

Обогреваемые одежда, одеяла, коврики – электрические одеяла и пледы, грелки, сидения с подогревом, обогреваемая одежда и обувь. Как правило, имеют небольшую мощность (10 – 50 Вт) и рабочую температуру, безопасную для человека, т.е. не выше 50° С. В эту же группу могут быть отнесены бытовые нагреватели малой мощности: подогреватели детского питания, размораживатели холодильников, использующие нагревательные кабели.

Системы обогрева помещений – в них нагревательные кабели используются как тепловыделяющий элемент, более или менее равномерно размещенный по площади помещения. В случае необходимости кабели могут монтироваться на стенах и на потолке. Наилучший вариант установки кабелей с точки зрения условий теплоотдачи, накопления тепла, сохранности и безопасности – это установка кабеля в толщу цементной стяжки, укладываемой под декоративным покрытием пола.

Температура на обогреваемой поверхности обычно равна 22 – 26°С, но может достигать 35°С. Удельная мощность систем обогрева через пол варьируется в диапазоне 70-150 Вт/м². Аккумулирующие системы имеют мощность до 200 Вт/м². Суммарная мощность системы может иметь весьма широкие пределы: от 100 Вт до десятков и сотен киловатт.

Антиобледенительные системы для тротуаров, открытых лестниц, пандусов. Как и в предыдущем случае кабели укладываются в толщу бетонной подосновы. Эти системы функционируют только в то время, когда на поверхность указанных объектов выпадает снег или образуется наледь.

Удельная мощность систем обогрева открытых поверхностей варьируется в диапазоне 200-350 Вт/кв.м. Суммарная мощность системы колеблется в пределах от нескольких до десятков сотен киловатт.

Сюда же относятся антиобледенительные системы для спортивных сооружений (футбольных полей, беговых дорожек, ипподромов, теннисных кортов), опасных участков транспортных магистралей (подъемов, спусков, крутых поворотов), взлетно-посадочных полос. Удельная мощность обогрева данных систем может достигать 500Вт/кв.м., а суммарная мощность – нескольких мегаватт.

Антиобледенительные системы для крыш служат для предотвращения: закупоривания льдом путей стока воды, образования сосулек и для удаления снега и льда с опасных участков. Нагревательные кабели размещаются вдоль путей стока воды, в водосточных трубах, на карнизах, водометах, на ендовах и примыканиях.

Используемые в этих системах нагревательные кабели имеют, как правило, линейную мощность 25 и более Вт на метр. Суммарная мощность системы зависит от конструкции и размеров крыши у конкретного здания и колеблется от 1-2 до нескольких сотен киловатт.

Температура на поверхности антиобледенительных систем в отсутствие снега и льда и при отрицательной температуре окружающего воздуха обычно составляет +5 – 7° С. В процессе плавления снега и льда температура поверхности только на доли градуса превышает 0°С. При температуре окружающего воздуха выше +5° С антиобледенительные системы отключаются за ненадобностью.

Системы обогрева трубопроводов и резервуаров. Трубопроводные системы отличаются большой протяженностью и разветвленностью и для их обогрева как нельзя лучше подходят нагревательные кабели. На практике, как правило, имеют место два типа систем обогрева – предотвращающие замораживание и поддерживающие на трубе температуру выше нормальной (выше +20° С). Основное назначение систем обоих типов – компенсация потерь тепла от трубы (или резервуара) в окружающую среду.

Нагревательные секции монтируются поверх трубы (резервуара) и все вместе закрывается тепловой изоляцией. Линейная мощность систем обогрева трубопроводов обычно равна 10-60 Вт/м. Суммарная мощность системы зависит от длины трубопровода, Удельная мощность систем обогрева резервуаров равна 10-80 на 1 кв.м. Обогреваемой поверхности, а суммарная зависит от размера резервуара.

Назначение систем, предотвращающих замораживание – исключить образование ледяных пробок и разрыв трубопроводов, поэтому на трубе достаточно поддерживать +5° С. Системы поддержания температуры могут весьма значительно различаться по требуемой температуре на трубе (резервуаре): для транспортировки нефти и многих водных растворов достаточно +40° С, а для битума требуется 160-180° С.

Системы обогрева технологического оборудования отличаются большим разнообразием по назначению, требуемым температурам, удельным мощностям и разрабатываются на основе индивидуального подхода.

Назначение системы

Температура, °С

Удельная мощность, Вт/кв.м.

Суммарная мощность, кВт

Тепловые барьеры в камерах промышленных холодильников

Назначение систем, предотвращающих замораживание – исключить образование ледяных пробок и разрыв трубопроводов, поэтому на трубе достаточно поддерживать +5° С. Системы поддержания температуры могут весьма значительно различаться по требуемой температуре на трубе (резервуаре): для транспортировки нефти и многих водных растворов достаточно +40° С, а для битума требуется 160-180° С.

Для водопровода

Греющий кабель может быть установлен как внутри трубы, так и снаружи. Для труб большого диаметра применяется наружная прокладка и саморегулирующийся кабель, для труб малого диаметра допустима внутренняя прокладка и резистивный кабель.

В саморегулирующихся греющих кабелях используется полупроводниковая внутренняя жила, меняющая сопротивление в зависимости от температуры окружающей температуры. Важным преимуществом такого кабеля является его надежность: он не склонен к перегреву и перегоранию даже при перехлесте его участков. Такой кабель можно нарезать на любые удобные секции, что облегчает возможности его монтажа и ремонта. Применяя саморегулирующийся кабель, можно повысить КПД обогревательной системы и всерьез сэкономить на электроэнергии. У саморегулирующегося кабеля есть один недостаток – полупроводниковая матрица служит 10–15 лет, и в этой связи не стоит использовать этот вид греющего кабеля в замурованном виде. Для обогрева полов лучше применять резистивный кабель.

Добавить комментарий