отопление, водоснабжение, водоотведение

Что на самом деле означает «саморегулирование»
Один из наших продуктов, который вызывает больше вопросов, чем большинство, - это саморегулирующийся тепловой кабель. Слово «саморегулирующийся», по-видимому, говорит о том, что кабель нагреется до определенной заданной температуры и будет оставаться там до тех пор, пока он включен, что дает возможность исключить  использование какого-либо термостата или других средств контроля температуры. К сожалению, реальность саморегулирующегося кабеля сложнее. В некоторых случаях регулятор температуры не требуется, но в большинстве случаев важно включить контроль в систему, чтобы избежать напрасной траты электричества и денег и избежать неизбежных сбоев.


Не совсем "саморегулирующийся"
Первая важная вещь, которую нужно знать, это то, что термин «саморегулирование» на самом деле является несколько вводящим в заблуждение термином, придуманным много лет назад первоначальным создателем продукта. Более точный способ описать это - «самоограничение». Его основное преимущество перед стандартным нагревательным кабелем заключается не в том, что он поддерживает определенную рабочую температуру, а в том, что он не может нагреваться достаточно, чтобы перегреться и нанести ущерб самому себе. Другими словами, кабель построен таким образом, что, пока он нагревается, то позволяет течь все меньшему количеству электричества, пока в какой-то момент, при достижении максимальной температуры, которая может привести к повреждению кабеля, электричество перестает течь полностью и кабель перестает нагреваться.


Нагревательный кабель имеет четыре-пять слоев, выполненных из разных материалов:

большинство этих слоев говорят сами за себя. Внешняя оболочка (присутствует не на всех кабелях) служит для защиты кабеля от влаги и механических повреждений, а металлическая оплетка электрически заземляет кабель. Внутренняя пластиковая изоляция фактически является основным слоем электрической изоляции между нагревателем постоянного тока и внешней стороной, а провода шины являются средством подключения нагревателя к источнику питания.

В проводящем ядре происходит реальное действие самоограничения. Этот сердечник сделан из специального пластика, который является электропроводящим при низких температурах и изолирует при высоких температурах. Такое поведение делает его так называемым элементом PTC для «положительного температурного коэффициента», что означает, что с повышением температуры увеличивается и сопротивление. («Коэффициент» в данном случае представляет собой k в уравнении R=kT ,где R - сопротивление, T - температура, и является постоянным соотношением.. Это уравнение упрощает расчеты и иллюстрирует общую идею.) Тепло исходит от сопротивления пластика: когда электричество течет через резистивный пластик, часть его поглощается пластиком и превращается в тепло, во многом таким же образом электричество поглощается вольфрамовой катушкой лампы накаливания и превращается в свет.


Как это происходит?
Это довольно хитрый трюк с разработкой и материалом, используемым для ядра кабеля. Во-первых, обратите внимание, что положительные и отрицательные провода шины на самом деле не касаются друг друга. Это означает, что все электричество для завершения цепи проходит через сам проводящий сердечник. Внутри этого сердечника миллионы микроскопических электрических путей проходят от одного шинного провода к другому через матрицу сердечника, и каждая из этих цепей имеет небольшое сопротивление, превращая его в классический резистивный нагревательный элемент. Ядро нагревается и начинает нагревать вашу рабочую область - и, как и большинство материалов, физически расширяется при нагревании. Тем не менее, он несколько неравномерно расширяется на микроскопическом уровне, открывая зазоры в матрице, и эти зазоры разбивают некоторые из крошечных электрических путей. Чем горячее становится ядро, чем больше оно расширяется, тем больше в матрице пробелов и тем меньше замыканий. Наконец, при некоторой температуре матрица слишком полна зазоров, чтобы пропустить любой ток, и кабель перестает генерировать тепло.


Так зачем Вам контроль?
1) Экономия энергии
Наиболее важной причиной является энергия. Допустим, вы используете самоограничивающийся кабель, чтобы предотвратить замерзание водопровода. При правильной установке кабель не даст воде замерзнуть, но на этом он не остановится. Это продолжит качать тепло в трубу и воду; Между тем, большая часть этого тепла будет отводиться обратно из системы за счет резкой разницы температур между трубой и наружным воздухом (если у вас нет очень толстой изоляции), а также воды, протекающей через трубу. И поэтому кабель не достигнет температуры отключения. На самом деле, он, скорее всего, будет оставаться при довольно прохладной температуре - именно там, где он потребляет наибольшую энергию. Ситуация еще хуже, если кабель находится в водосточном желобе или на крыше, без изоляции.
2) Забывчивость
Другая причина- человеческая забывчивость. В зависимости от времени года (зима, лето) нагревательные кабели обычно включаются или отключаются (для сезона или только на день), чтобы сэкономить энергию. Нам всем хотелось бы думать, что мы не забудем снова включить кабель, когда он снова замерзнет, но опыт научил нас, что человек, вероятно, является наименее надежным механизмом переключения из существующих. И нужно всего лишь один раз забыть, чтобы в конечном итоге получить замерзшие трубы.
3) Точность
Последняя причина- точность. Самоограничивающийся кабель фактически используется довольно часто в промышленности, где необходимо поддерживать температуру в определенном диапазоне. В этих случаях кабель применяется именно из-за присущей ему функции верхнего предела, которая устраняет проблемы с перегревом кабеля и его повреждением, а также с рабочей нагрузкой. Но было бы ошибкой думать, что «саморегулирующийся» кабель может регулировать систему точно до температуры, указанной в  спецификации, даже в пределах широкой зоны нечувствительности. Точная достигнутая температура зависит от многих сложных переменных, и неточное регулирование на входной стороне только посредством выбора кабеля никогда не достигнет точности, которую может предложить даже базовый термостат, измеряя фактическое произведенное тепло.