Cable calefactor autorregulable: descripción general de tipos y características de uso

Las bajas temperaturas invernales pueden traer muchos problemas si no se cuida oportunamente el aislamiento de las tuberías de drenaje y alcantarillado, los elementos del techo y el suelo del invernadero. El agua congelada se convierte en tapones de hielo de un metro de largo e inutiliza el sistema de suministro de agua, y el hielo en el tejado pone en peligro la vida.

Un cable calefactor autorregulable tendido a través de tuberías, techos y bandejas ayuda a cambiar esta desagradable situación.

En este material describiremos en detalle cómo elegir el cable calefactor adecuado, describiremos sus características de diseño y principio de funcionamiento. Además, el artículo ofrece dos opciones para instalar sistemas autorreguladores.

Diferencias de diseño de sistemas autorreguladores.

Samregi (abreviado) no debe confundirse con los análogos resistivos, las primeras modificaciones de los cables calefactores.

En definitiva, las desventajas del tipo resistivo, por lo que cada vez se utiliza menos, son las siguientes:

• cierta longitud, imposibilidad de extensión o acortamiento;
• resistencia constante en toda su longitud, lo que imposibilita la regulación de la temperatura en áreas individuales;
• conexión en ambos extremos, provocando dificultades de instalación;
• riesgo de sobrecalentamiento en las intersecciones;
• No existe ninguna reparación como tal, hay que sustituir todo el sistema.

Una característica positiva del tipo resistivo es su bajo costo, por lo que se utiliza donde pequeñas áreas protegidas necesitan calefacción.

El circuito de cable resistivo unipolar contiene cuatro elementos principales: un núcleo de cobre, que combina las funciones de calentamiento y transferencia de calor, protección interna y externa y una trenza de refuerzo.

Existen diferencias fundamentales en el diseño de un cable calefactor autorregulador:

• Dos núcleos de cobre de alta resistencia. Cuanto mayor sea la resistencia, mayor será la posibilidad de regulación de la temperatura.
• Matriz semiconductora. Este es un elemento importante del cable, lo que lo hace autorregulable. La matriz es sensible a la temperatura ambiente. A medida que baja la temperatura, la resistencia del material aumenta y comienza a generar más calor.
• Aislamiento interno. El material de alta calidad tiene una estructura uniforme y máxima conductividad térmica.
• Trenza de blindaje. La mayoría de las veces se trata de una malla de cobre o una pantalla de aluminio. Para proteger el cable, la alimentación debe conectarse a través de un RCD.
• Aislamiento exterior. Su función es proteger todos los elementos del cable. La vida útil del producto depende de las características del aislamiento exterior.

La capacidad de Samreg de cambiar su propia resistencia (y por lo tanto su potencia) a partir de las fluctuaciones de temperatura lo libera de la compra de equipos adicionales: varios tipos de termostatos con sensores.

Esquema Samreg. El principal elemento distintivo es la matriz semiconductora ubicada entre dos núcleos de cobre. Es ella quien regula el nivel de disipación de calor.

El cable se puede cortar y la longitud del producto terminado se puede acortar o aumentar si es necesario.

Si dos ramas de cable se cruzan accidentalmente, no se producirá sobrecalentamiento ni falla del sistema. Puedes cortar o reemplazar cualquier fragmento en cualquier momento sin dañar toda la estructura de calefacción.

Pero la principal ventaja de samreg es su "selectividad". La matriz detecta de forma independiente las zonas frías y lleva su temperatura al valor óptimo.

En áreas suficientemente calentadas, simplemente mantiene los parámetros requeridos (generalmente + 3-5 ºС). Esto es muy conveniente cuando es necesario proteger de la congelación un cable que tiene diferentes condiciones de calentamiento en toda su longitud (por ejemplo, pasa tanto por una habitación con calefacción como por un suelo frío).

Al final de la estación fría, no es necesario calentar las tuberías, el suelo o el techo, por lo que se desconecta el cable de la fuente de alimentación. Cuando existe la posibilidad de heladas nocturnas severas, puede utilizar un termostato que enciende automáticamente el sistema.

¿Dónde se utilizan los sistemas de calefacción?

El ámbito de aplicación de los cables calefactores para tuberías (y no solo) es bastante amplio. Se instalan en lugares donde se requiere un calentamiento controlado de superficies o materiales adyacentes (alrededores).

Algunos tipos de cables están diseñados específicamente para sistemas de calefacción por suelo radiante. Se colocan debajo de baldosas de cerámica, tableros, laminados, alfombras y, a veces, se rellenan con solera de hormigón.

La última opción es la menos efectiva, ya que la regla "roba" el calor y solo una parte pasa a través de la capa de acabado.

Disposición del cable calefactor en el baño mediante sistema “suelo cálido”. El cable se coloca en forma de "serpiente" en toda el área de la habitación de modo que los dos extremos queden en esquinas opuestas.

La calefacción por cable es común en los sistemas de suministro de agua y alcantarillado. Las comunicaciones enterradas o que pasan por encima de la tierra en las regiones del norte de Rusia corren el riesgo de congelarse por completo durante seis meses, de octubre a abril.

Si la tubería se coloca por encima del nivel de congelación del suelo y no está lo suficientemente aislada, perderá rápidamente su funcionalidad. Por lo tanto, le recomendamos que conozca más sobre los tipos de cables calefactores para suministro de agua de calefacción.

Un cable calefactor fijado a la tubería ayudará a reemplazar el "capullo" aislante del calor. Existen diferentes métodos de instalación, los más comunes son lineales y en espiral. El segundo cubre un área de tubería más grande.

Si las tuberías ya están enterradas en zanjas y el desmantelamiento es imposible o indeseable, el cable se instala dentro de la tubería de agua (alcantarillado) a través de una T cortada en el lugar más conveniente.

La siguiente aplicación del cable autorregulador es sistemas de calefacción de techo y canalones.

Los cables se fijan de forma especial en los bordes del tejado, en bandejas y canalones y en desagües. Previenen la formación de hielo, que destruye los sistemas de drenaje.

Bajo la influencia de las altas temperaturas, la nieve y el hielo se convierten gradualmente en agua, que fluye hacia abajo a través de bandejas y tuberías. Los tejados se vuelven seguros para las personas y los vehículos en el patio.

Un uso práctico de los cables calefactores para quienes no les gustan los cristales y espejos empañados es montar el samreg en la parte posterior del espejo, después de lo cual la condensación ya no le molestará.

En la producción y durante los trabajos de construcción, a menudo es necesario calentar para ayudar a "madurar" las soluciones de hormigón.

Para que las características del material terminado cumplan con los estándares, es necesario crear un régimen de temperatura especial. Para ello, se colocan cables autorreguladores de manera uniforme en el lugar donde se verterá la solución y se utilizan accesorios para fijarlos. Después del endurecimiento permanecen dentro de la estructura.

La situación es similar con los líquidos, para los que también se utilizan samregs para mantener una determinada temperatura. En lugar de calentar un depósito con un líquido técnico de forma tradicional, se introduce un cable en él, de modo que las características de las soluciones químicas o alimentarias no cambian durante algún tiempo.

Los sistemas de calefacción tampoco han pasado por alto la industria agrícola. El cable se coloca directamente en el suelo, debajo de la capa superior de nutrientes, que protege las raíces de los cultivos de la congelación.

¿A qué características debes prestar atención?

Antes de adquirir un cable, debes aclarar las condiciones en las que será utilizado. Es importante calcular correctamente la potencia, establecer la longitud, tomar lecturas de temperatura y determinar el método de instalación: interno o externo.

Características que se requerirán al elegir.

Fuerza. Los parámetros de potencia/resistencia y transferencia de calor están interrelacionados. Además, las propiedades del cable dependen de la sección transversal del núcleo. También debes centrarte en ello a la hora de elegir la longitud. Supongamos que un sistema de cables con una sección de 1,1 mm² y una potencia de 25 W no debería tener una longitud superior a 80 m.

La potencia media de los samregs que se pueden encontrar a la venta es de 5 W/m a 25 W/m. Los sistemas con un valor mínimo son adecuados para el calentamiento interno de tuberías tendidas en el suelo. Para las mismas tuberías, pero con calefacción externa, el cable debería ser un poco más potente: 10 W/m.Las condiciones más duras se dan en la superficie, por lo que para la colocación en la superficie es adecuada la potencia máxima: desde 25 W/m.

Temperatura. Cabe recordar que no todos los tipos de tuberías toleran igual de bien el calor. Supongamos que los productos de plástico (especialmente aguas residuales y frías) no están diseñados para un calentamiento intenso.

Para calentar líquido en tuberías de agua de polipropileno, se recomienda utilizar sistemas de baja temperatura con una temperatura máxima de funcionamiento de + 65 ºС.

En producción hay cables que calientan hasta + 190 ºС (con una potencia de hasta 90 W/m), pero no sirven para nada en la vida cotidiana.

Presencia de trenza de puesta a tierra.. Este elemento protector es igualmente importante tanto para el sistema como para las personas: garantiza la seguridad de la instalación. Para que la trenza funcione, se conecta a través del RCD. Sin embargo, a la venta puede encontrar opciones sin conexión a tierra; en algunos casos, su uso es comprensible.

Material de aislamiento externo. Varios tipos de polímeros actúan como materiales aislantes externos. Algunos de ellos son más delgados y elásticos, otros son más rígidos al doblarse. Todos los tipos, sin excepción, protegen las partes internas del cable de daños, ambientes agresivos y humedad.

Tabla de características técnicas de varios tipos de cables. Entre otras cosas, se diferencian en el material de la capa protectora exterior: poliolefina y fluoroplástico.

El aislamiento externo afecta el ámbito de uso del cable. La protección de poliolefina (el material más común) no es adecuada para todos los métodos de instalación.

Por ejemplo, para la instalación en el techo se utiliza un cable con aislamiento de fluoropolímero (con protección contra los rayos UV), y para la instalación interna se utilizan sistemas con aislamiento fluoroplástico.

Instrucciones de instalación del cable autorregulable.

Hay muchas opciones para el tendido de cables; la elección depende de la ubicación y las condiciones de instalación. Al instalar comunicaciones autónomas en el hogar, la mayoría de las veces es necesario aislar las tuberías, por lo que nos detendremos con más detalle en la descripción de los procesos de instalación interna y externa de cables en la tubería.

Opción #1: instalación interna

La instalación de un cable calefactor dentro de una tubería de agua o alcantarillado se realiza por varias razones. El principal es la imposibilidad de fijación debido a que la tubería ya está en la zanja y cubierta con una capa de tierra.

Eso sí, este tipo de instalación tiene algunas desventajas:

• el uso de una parte adicional: una T;
• reducción de las propiedades del cable debido a la placa que aparece con el tiempo (dependiendo de las características del agua);
• reducir el diámetro de la tubería, un obstáculo adicional al movimiento del agua;
• Longitud limitada y uso preferente en tramos rectos.

Un punto importante: el samreg se conecta solo a través de una T especial, ¡está prohibido usar válvulas de cierre al conectar sistemas de calefacción!

Reparar o reemplazar el cable es fácil, todas las acciones se realizan a través de la misma T. La principal ventaja es que cuando se instala internamente, el contacto del cable con el líquido conduce directamente a un aumento de la potencia calorífica y, por tanto, a un ahorro directo.

Instrucciones para usar el kit terminado:

• conectar todas las partes funcionalmente importantes al cable (diseño de la terminación, conexión del cable de alimentación);
• inserción de una T en la tubería con salida de cable libre;
• insertar el cable en la tubería hasta una cierta longitud;
• Sellar el conjunto mediante elementos pasantes o tuercas de unión.

No se recomienda insertar Samreg en una tubería con una sección transversal de menos de 40 mm; esto afectará la velocidad y el volumen del líquido que se mueve.

Cómo preparar el cable y colocar la terminación se puede ver en las siguientes instrucciones:

Ahora el cable está completamente listo para su instalación dentro de una tubería de suministro de agua o de alcantarillado.

Opción #2 – instalación al aire libre

No se recomienda introducir más de un cable en el interior de una tubería, especialmente si es estrecha, pero se pueden colocar de 1 a 4 cables autorreguladores en el exterior. Una suele ser suficiente para una tubería de pequeño diámetro (40-50 mm), y se utilizan de 2 a 4 piezas para tuberías grandes ubicadas en zonas de baja temperatura.

Para las comunicaciones ubicadas en el suelo, a menudo se usa un "medio dorado": dos cables que corren paralelos a lo largo de lados opuestos.

Para la fijación se utiliza cinta de aluminio, diseñada para aumentar la transferencia de calor y la protección simultánea. Sin embargo, a veces se requiere una sujeción más duradera: con bridas.Si la luz solar directa incide sobre el fragmento de tubería, se recomienda utilizar soleras negras resistentes a los rayos UV.

El tipo de instalación se elige según el grado de calentamiento requerido: espiral o lineal. Un cable es suficiente para la instalación en espiral.

El método en espiral cubre la superficie máxima de la tubería. Cuanto menor sea el paso entre las vueltas del cable, más eficiente será el calentamiento. El intervalo medio es de 5 a 6 cm y la longitud de la espiral es aproximadamente 1,7 a 1,8 veces más larga que la de un cable tendido linealmente. La cinta de montaje se utiliza como fijación.

Instrucciones de instalación:

1. Colocación del cable a lo largo de toda la longitud del tramo de tubería a calentar, de forma lineal o en espiral.
2. Devanado durante la instalación de unidades de conexión, válvulas y otras válvulas de cierre.
3. Fijación con cinta de montaje (cinta de aluminio, bridas).
4. Aislamiento térmico “en la manga”.

El último punto es obligatorio. Gracias al aislamiento, el calor generado por el cable permanecerá en la zona de la tubería. El tipo y espesor del aislamiento térmico se selecciona en función del tipo de tubería y de las condiciones externas.

Supongamos que para colocar una tubería de agua en una zanja, además del cable calefactor, necesitará un aislamiento de 25-30 mm de espesor: una "cáscara" de espuma, espuma de poliestireno extruido o lana de basalto.

Los matices de la calefacción del techo.

Para crear condiciones favorables para el deshielo constante de la nieve y el hielo en el techo y el sistema de drenaje, el cable calefactor se instala en los siguientes lugares:

• en el borde del techo (preferiblemente en todo el perímetro);
• en canalones bajo pendientes;
• en bajantes;
• en los valles.

Hay varias opciones para diseñar un sistema de calefacción: desde un solo cable tendido a lo largo del lugar más crítico hasta toda una red de cables con termostato y sensores.

En áreas abiertas, el cable se fija con abrazaderas y soportes, en tuberías, se suspende de un cable o cadena.

Opción de diseño del sistema antihielo:

La etapa final se realiza en el interior. Instalamos el armario de control eléctrico y conectamos el sistema de calefacción. Luego encendemos el termostato y comprobamos cómo funciona el sistema.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

Los siguientes vídeos le mostrarán cómo elegir e instalar correctamente un sistema de calefacción.

Cómo fijar Samreg en una tubería de alcantarillado con un diámetro de 110 mm:

Instalación del sistema de cables Deviflex para calefacción de canalones y tejados:

¿Cómo se ve el aislamiento de cables de una estructura de hormigón?

Para el correcto funcionamiento de tuberías o desagües se suelen utilizar samregs, que crean las condiciones de temperatura más adecuadas. Los requisitos de instalación son razonables si el cable se selecciona correctamente.

Preste atención a las marcas Raychem, Heat Trace, Nelson, Lavita y siga estrictamente las instrucciones incluidas con el cable. Si surge alguna dificultad, comuníquese con los representantes de la empresa, ellos definitivamente lo ayudarán.

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