Как рассчитать электропотребление греющего кабеля?
Наружный трубопровод на загородном участке может обеспечивать подачу воды в дом из артезианской скважины, а также отводить сточные воды в септик, соединять водонакопитель с потребителями и т.д. Какой бы ни была выполняемая функция, трубу за пределами отапливаемых помещений необходимо обязательно до прихода зимы защитить от промерзания. Для этого инженерные коммуникации утепляют, а также обогревают.
Обогрев трубопроводов в зимнее время — задача, которую решают путем монтажа систем обогрева. Для этих целей применяют саморегулирующиеся и резистивные греющие кабели. Конкретную схему подключения подбирают, отталкиваясь от стоимости расходных материалов, а также от экономичности каждого из вариантов.
Виды греющих кабелей
Для того, чтобы произвести расчет энергопотребления, важно определиться с характеристиками нагревательного элемента — основы системы обогрева трубопровода. В каталоге «Обогрев Люкс» представлены:
- резистивные кабели;
- саморегулирующиеся кабели в виде готовых секций и на отрез.
Самореги способны менять свои параметры, подстраиваясь таким образом под температуру окружающей среды. Как только погода потеплеет, саморегулирующийся кабель без вашего участия снизит уровень обогрева, а при похолодании станет греть трубу интенсивнее. У резистивных нет такого свойства, их энергопотребление стабильно. Поэтому с приходом оттепели владельцу необходимо самостоятельно отключать такую систему обогрева труб от питающей электросети или предусмотреть дополнительную систему управления и автоматического отключения (термодатчик + терморегулятор).
Факторы влияющие на потребление электроэнергии
Энергопотребление системы обогрева зависит от мощности выбранных греющих кабелей, а также от их расположения. Применяют следующие варианты монтажа:
- снаружи — кабель протягивают вдоль всего трубопровода в одну или несколько ниток (в зависимости от диаметра трубы);
- внутри — точно также провод охватывает внутренний канал трубопровода по всей его длине.
Кабели для внутреннего монтажа менее мощные, чем для наружной, а также отличаются типом оболочки. Для обогрева труб питьевого водоснабжения применяют пищевые, а для канализационных — химически стойкие оболочки. По внешнему виду греющий кабель для внутренней прокладки легко «опознать» по его меньшему диаметру (для минимизации потерь напора).
Для обогрева бытовых трубопроводов используют греющие кабели мощностью в пределах 11-16 Вт/м. Преимущественное распространение получили низкотемпературные модели с предельной температурой нагрева — до 65 °С. Самореги подбирают следующим образом:
- укладка внутрь трубы, которая проходит под землей, — достаточно 11 Вт/м;
- наружный монтаж на трубу под землей — подойдут кабели мощностью 16 Вт/м (чем глубже залегание, тем менее мощный можно использовать);
- при наземном расположении трубопровода рекомендован внутренний монтаж и мощность нагревательного элемента в пределах 15-30 Вт/м.
Перед покупкой саморегулирующихся кабелей на отрез важно учесть: у различных производителей имеется ограничение на предельную длину отрезка (от 70 до 100 м). Причем минимальный размер отрезка составляет 20-30 см.
Важно: наружный и внутренний монтаж греющего кабеля рекомендовано дополнять укладкой слоя утеплителя поверх трубы, а затем защитной оболочки. Это мероприятие позволит свести к минимуму потери тепла, а также снизить энергопотребление системы обогрева. В качестве утеплителей используют только негорючие материалы с низкой электропроводностью. Например, минеральную вату. Защитная оболочка предотвращает проникновение влаги в утеплитель и к кабелю (при его наружном монтаже).
Расчет энергопотребления
Задача системы обогрева трубы — компенсировать потери тепла из-за контакта трубопровода с окружающей средой (воздухом, почвой). Для точного расчета тепловых потерь инженеры пользуются специальными формулами. В них учитывают:
- условия прокладки трубопровода — наземная или подземная, местная климатическая зона;
- материал труб;
- длина греющего кабеля и его мощность;
- геометрические параметры трубопровода;
- свойства циркулирующей жидкости;
- другие факторы.
Для того, чтобы подобрать в свой загородный коттедж подходящий греющий кабель, пользуются приблизительными расчетами. Рассмотрим пример такого расчета энергопотребления для готовой секции саморегулирующегося греющего кабеля PSK 16-2 длиной 10 м и мощностью 16 Вт/м:
- указанная в характеристике мощность 16 Вт/м соответствует эксплуатации на воздухе при температуре +10 °С, при этом номинальное потребление секции длиной 10 м составит 160 Вт;
- учтем установку теплоизоляции трубы, которая снизит реальное потребление кабеля в 2 раза, тогда его энергопотребление составит 80 Вт или 0,08 кВт;
- при условии работы в круглосуточном режиме за месяц кабель проработает 24*30 = 720 часов;
- в результате ежемесячный расход электроэнергии составит 0,08 кВт*720 ч = 57,6 кВт*ч;
- в Москве действующий тариф для населения на 14 октября 2022 года составляет 6,17 руб., тогда за месяц расходы на эксплуатацию системы обогрева трубы составят 57,6 кВт*ч * 6,17 руб. = 355,4 руб.
Уменьшить эти затраты до 2-3 раз можно путем наращивания дополнительного слоя теплоизоляции, а также применением термостата, который будет отключать электропитание при установлении теплой погоды.
