O uso de cabos de aquecimento auto-reguláveis

Aquecimento por cabo: do piso radiante aos telhados sem pingentes.

Recentemente, cada vez mais utilizado sistemas de aquecimento por cabo. A gama de aplicações de tais sistemas está se tornando mais ampla, seu uso é mais econômico, confiável e eficiente. Mais recentemente, o escopo do cabo de aquecimento foi limitado, talvez, à instalação de piso radiante.

Atualmente, a variedade de cabos de aquecimento e até termofilmes se tornou muito mais extensa, o que permite aquecer o que você quiser, de canos de água a telhados de edifícios. Mas primeiro, lembre-se de como tudo começou ...

A história do desenvolvimento do piso quente está enraizada no passado distante e tem vários séculos, mesmo que não milênios. Os arqueólogos encontraram uma aparência primitiva de piso quente durante escavações na região de Lower Amur, na ilha de Suchu. O "piso quente" descoberto por um grupo de cientistas liderado por V.V. Medvedev remonta a 1800 - 1600 aC. O dispositivo de chão era um chamado kan, feito de madeira revestida com argila.

É claro que esse sexo não poderia durar muito, mas os cientistas acreditam que esse achado prova convincentemente que há mais de três mil anos atrás nossos ancestrais se esforçavam para criar conforto em suas casas. A base da ação de um piso tão quente era um incêndio, seguido pela passagem de fumaça através de moldes de madeira revestidos de argila. A menção de tais fontes de calor é encontrada nos anais da China, bem como Primorye e Sibéria Ocidental.

Pisos quentes também eram conhecidos na Grécia antiga. Seu aquecimento era realizado pelo ar quente do forno através de canos colocados no chão. Além disso, a história do aquecimento por piso radiante nos banhos turcos conta há séculos, cujo dispositivo é semelhante ao que acabamos de descrever.

Na Rússia, graças à introdução de tecnologias ocidentais avançadas, os pisos quentes foram amplamente utilizados nos anos 90 do século passado. Sua rápida distribuição foi facilitada pelo fato de seu dispositivo ser bastante simples, não requer habilidades especiais e ferramentas e equipamentos caros para instalação e instalação. Portanto, o piso radiante se tornou relativamente barato e acessível para muitos.

O uso de um sistema de piso quente é especialmente justificado nos casos em que o revestimento do piso é feito de pedra natural ou artificial ou telha cerâmica. Tais materiais têm uma aparência atraente, prática e durável, mas, infelizmente, são frios. Andar descalço sobre eles é simplesmente desagradável e pode até causar resfriados. Imagine o que acontecerá se uma criança pequena se sentar nesse chão.

Os primeiros pisos aquecidos foram construídos com base em cabo de aquecimento resistivo. Posteriormente, novos elementos para criar um piso quente apareceram. Primeiro de tudo, é um cabo de aquecimento de dois núcleos e tapetes com base nele. Também se tornando mais difundido aquecimento de piso de filme. Sua base é um filme térmico especial, cuja ação se baseia no fenômeno da radiação infravermelha distante.

As vantagens de um piso quente incluem vários fatores. O piso quente não seca o ar, cria calor suave e uniforme na sala. Aqui você pode se lembrar de um provérbio popular de que as pernas devem ser mantidas quentes e a cabeça no frio. Se na superfície do piso a temperatura for de cerca de 24 graus, então no nível da cabeça dentro de 18 ... 20, o que é totalmente consistente com a sabedoria popular.

Além disso, o piso quente permite que você se livre dos radiadores de aquecimento, não ocupa espaço extra e não estraga o interior das instalações.Uma vantagem importante deste piso também está em baixa potência específica em comparação com outros sistemas de aquecimento.

O controle dos modos de operação do piso quente é realizado usando controladores de temperaturacontrole de temperatura usando sensores especiais. Os sensores são instalados dentro de uma mesa de concreto junto com elementos de aquecimento.

Muitos modernos controladores de temperatura (termostatos programáveis) permitem trabalhar em vários modos programados pelo usuário. Por exemplo, durante o dia em que não há ninguém em casa, a temperatura mínima é mantida e à noite aumenta ligeiramente. Outras opções também são possíveis: uma temperatura baixa é mantida em uma casa de campo durante a semana e, quando os proprietários chegam nos fins de semana, ela aumenta automaticamente para um nível predeterminado.

Tais sistemas são bons em ambientes fechados. Mas geralmente há situações em que é necessário organizar o aquecimento do cabo ao ar livre ou em uma sala sem aquecimento. E tais situações são mais que suficientes. Alguns deles são descritos brevemente abaixo.

Aquecimento de tanques e tubulações

Não é uma situação rara quando um tubo congela de um poço de água para uma casa congela. Na maioria das vezes, isso acontece em casas individuais, onde à noite praticamente não há consumo de água.

Nos prédios de apartamentos, a água flui pelos canos sempre sem cessar, mesmo à noite. Afinal, por exemplo, de uma centena de apartamentos, pelo menos em algumas torneiras, eles precisam vazar, alguém usa uma máquina de lavar à noite - uma máquina automática. Esse fluxo fino não permite que o tubo congele nas geadas mais severas.

Em condições industriais, muitas vezes é necessário manter a temperatura em tubulações e tanques com um fluido de trabalho de acordo com o processo de fabricação. Em ambos os casos, a melhor solução para o problema é aquecimento de cabos. A maneira mais fácil de organizar esse aquecimento é com cabo de aquecimento autorregulável. Esse cabo já conseguiu um nome popular - samreg.

Canos e calhas aquecidos

Ao aquecer as calhas, pode-se resolver um problema como a formação de gelo no telhado. Esse sistema é chamado de "Telhado sem pingentes". Isso permite garantir a segurança de outras pessoas e reduzir o custo de reparo do telhado e da fachada do edifício.

O uso de cabos de aquecimento para criar esse sistema é bastante simples, ele funcionará de maneira confiável e eficiente e, o mais importante, economicamente. Nesse caso, o uso de cabos de aquecimento auto-reguláveis ​​também é melhor.

Aquecimento ao ar livre

Cabos de aquecimento autorreguláveis também indispensável na construção de áreas externas sem congelamento. Estes são elementos de edifícios como degraus, varandas, entradas, rampas. Bem como entradas para garagens, estacionamentos, etc.

Para tais aplicações, a potência de aquecimento específica é de cerca de 250 ... 350 watts / m². Já nesta potência, a crosta de gelo na superfície aquecida estará ausente e, portanto, não será necessário lascá-la, danificando o revestimento. Tais sistemas de degelo são especialmente convenientes em residências suburbanas quando se sabe que é esperado um degelo e subsequente degelo. Você pode sair com segurança da cidade.

Aquecimento do solo

Os sistemas de cabos são indispensáveis ​​para aquecer o solo em estufas e nos gramados esportivos, além de impedir o congelamento do solo sob congeladores potentes. Nesses casos, também é melhor usar um cabo de aquecimento auto-regulável. Apesar do alto custo, o sistema em operação será mais barato devido ao baixo consumo específico de energia.

Como é um cabo de aquecimento auto-regulável

Um cabo de aquecimento auto-regulável é uma matriz semicondutora composta por muitos elementos independentes um do outro.A figura abaixo mostra sua estrutura esquemática: entre dois condutores de cobre condutores, as estruturas semicondutoras são conectadas em paralelo, convencionalmente mostradas como resistências variáveis.

Figura 1. Projeto do cabo de aquecimento auto-regulável.

A principal propriedade desses "resistores variáveis" é que eles alteram sua resistência sob a influência da temperatura ambiente. Essa propriedade exclusiva dos elementos do cabo de aquecimento deve-se ao fato de que seu TCS (coeficiente de temperatura de resistência) é uma ordem de magnitude superior à de outros tipos de semicondutores, e mais ainda aos condutores.

Quanto menor a temperatura, menor a resistência de um "resistor de seção" e, portanto, maior a potência de corrente e aquecimento. Com o aumento da temperatura, a resistência da seção aumenta e a potência de aquecimento diminui, conforme mostrado na figura. Ao mesmo tempo, a influência mútua das áreas vizinhas é mínima, e os elementos removidos funcionam quase independentemente de suas contrapartes. Assim, verifica-se que cada elemento do cabo de aquecimento autorregulado é um controlador de temperatura e um sensor de temperatura ao mesmo tempo.

As vantagens dos sistemas baseados em um cabo de aquecimento auto-regulável incluem maior segurança, durabilidade, facilidade de instalação e operação, automação total do controle sem equipamento adicional.

Uma importante propriedade operacional útil de um cabo desse tipo é que ele pode ser cortado em pedaços de qualquer comprimento, a partir de 20 cm, o que permite usá-lo sem resíduos e sobras e, se necessário, adicionar facilmente pedaços do tamanho desejado. Isso acontece com bastante frequência, por exemplo, quando, em algum lugar, ao contrário de um bom design, o teto ainda não derrete.

Para conexão à rede de fontes de alimentação, acoplamentos especiais estão incluídos no escopo da fonte. Estes últimos são bujões e tubos de várias formas, feitos de plástico termoencolhível.

Classificação de cabos de aquecimento

Os cabos de aquecimento auto-reguláveis ​​são divididos em vários tipos, dependendo das condições de aplicação e da temperatura de operação. Por exemplo, para descongelar tubos de água de pequeno diâmetro para uma casa de campo ou tubos de drenagem de ar condicionado, basta um cabo com uma temperatura de 65 ° C. Esse cabo pertence à categoria de baixa temperatura. Seu poder específico, em regra, é pequeno e atinge 15 W / m. O cabo é preso aos tubos usando suportes especiais.

Cabos com uma temperatura máxima de aquecimento de até 120 ° C são recomendados para uso em calhas e sistemas de degelo no telhado, bem como no aquecimento de tubulações industriais de diâmetro médio, tanques e contêineres. Esses cabos pertencem ao grupo de temperatura média, sua potência específica está na faixa de 10 ... 33 W / m.

Para manter a temperatura e a proteção necessárias contra o congelamento em condições industriais, onde os volumes de tubos e tanques são grandes o suficiente, recomenda-se o uso de cabos de aquecimento auto-reguláveis ​​para altas temperaturas. A temperatura máxima de operação chega a 190 graus e a potência específica varia de 15 a 95 W / m.

As carcaças externas dos cabos de aquecimento autorreguláveis ​​são feitas de materiais resistentes a ambientes químicos agressivos e à corrosão, o que permite que sejam utilizados mesmo dentro de tubulações com produtos químicos propensos a congelamento e cristalização em condições frias.

Todos os cabos descritos acima foram projetados para operar em uma rede de iluminação de 220 V. Além disso, são produzidos cabos de aquecimento autorreguláveis ​​com tensões de operação de 12 e 24 V. Seu principal objetivo é trabalhar nos setores de refrigeração e construção e, principalmente, em veículos.