Hoe u een zelfregulerende verwarmingskabel kiest voor bescherming tegen bevriezing van leidingen

Neem een stalen waterleiding DN50 die door een onverwarmde dienstgang loopt. De nachtelijke omgevingstemperatuur daalt tot -25 °C, de leiding transporteert alleen water tijdens de dagdienst en de leiding is geïsoleerd met 30 mm minerale wol. Totdat het warmteverlies van die leiding bekend is, kan geen enkele verwarmingskabel goed gekozen worden, en als je die berekening overslaat, mislukken de meeste projecten op het gebied van vorstbescherming.

Het korte antwoord: kies een zelfregelende verwarmingskabel waarvan de output bij de laagste verwachte omgevingstemperatuur het berekende warmteverlies per meter overschrijdt, en bevestig vervolgens dat de maximale handhavingstemperatuur, buitenmantel, temperatuurclassificatie en gebiedsgoedkeuring passen bij het buismateriaal, de blootstelling aan weersinvloeden en de elektrische zone. Kabelselectie is de laatste stap van een kleine warmteverliesberekening, niet de eerste stap van een boodschappenlijstje.

Een zelfregelende verwarmingskabel is een platte of ronde kabel met twee parallelle busdraden, gescheiden door een geleidende polymeerkern. Naarmate de kern warmer wordt, stijgt de weerstand en regelt de kabel zijn eigen vermogen: meer watt als de buis koud is, minder als deze de ontwerptemperatuur nadert. Daarom kan het ter plekke op lengte worden geknipt, overlappend en de hele winter van stroom worden voorzien, zonder het risico van oververhitting dat wordt veroorzaakt door kabels met een vaste uitgang.

Begin met het warmteverlies, niet met de kabelcatalogus

Het getal dat al het andere bepaalt, is het warmteverlies per meter, uitgedrukt in watt per meter (W/m).

Het wordt gevoed door vier variabelen: het temperatuurverschil (ΔT) tussen de handhavingstemperatuur die u nodig heeft, gewoonlijk 5 °C voor huishoudelijk, brand- en proceswater, en de laagste omgevingstemperatuur die de lijn zal ervaren; het isolatietype en de dikte; de buisdiameter; en de routeomstandigheden, inclusief wind, ingraafdiepte en de dichtheid van kleppen, flenzen en steunen.

Op een DN50-staalleiding met 30 mm minerale wol en een ΔT van 30 K kunt u ongeveer 20-25 W/m verwachten. Door de isolatie te verdubbelen tot 50 mm wordt dit gewoonlijk met een kwart of meer verminderd, wat veel goedkoper is dan het kopen van een grotere kabel en het betalen voor de elektriciteit voor de komende vijftien jaar.

Stem de kabeloutput af op de koudste nacht, niet op de gemiddelde winter

Een kabel met een vermogen van 30 W/m bij 10 °C levert doorgaans slechts ongeveer 18-22 W/m bij -20 °C, dus het enige uitgangscijfer dat de moeite waard is om te vergelijken, is dat van de minimale omgevingstemperatuur die u ontwerpt.

Zelfregulerende kabels worden beschreven door een output-versus-temperatuurcurve. Het 10 °C-getal op een gegevensblad is een nominale waarde gemeten op een blootliggende kabel in stilstaande lucht; de buis, de isolatie en de omgeving bewegen allemaal het echte figuur. Vermenigvuldig het berekende warmteverlies met ongeveer 1,2 om wind, veroudering en fittingen te dekken, en zoek vervolgens de kabel waarvan de curve tijdens het koudste uur van het jaar boven die lijn blijft.

Vermijd grove overmaat. Extra watt voegt geen bescherming toe; ze verhogen de oppervlaktetemperatuur, verhogen het standby-energieverbruik en kunnen de temperatuurclassificatie van plastic buizen overschrijden. Families zoals UFA, UFB, UFC en UFO bestrijken verschillende outputbanden, en de datasheetcurve, en niet het totale wattage, is het document dat de beslissing zou moeten bepalen.

SANTO UFB zelfregulerende verwarmingskabels Voor vorstbescherming en procesonderhoud tot 110°C bieden deze zelfregulerende kabels met een hoger vermogen fluorpolymeermantels en goedkeuringen voor explosiegevaarlijke omgevingen; verifieer curve- en systeemdetails. Bekijk Product →

Controleer het leidingmateriaal, de route en de details die de tekening mist

Dezelfde kabel gedraagt zich heel anders op staal en op plastic, en het bevriezen begint zelden midden in een recht stuk; het begint bij kleppen, flenzen, steunen, afvoeren en dode benen.

Staal en andere metalen geleiden warmte langs en rond de muur, waardoor een enkele rechte strook vaak voldoende is. Kunststof buizen (PE, PPR, PVC, PVDF) geleiden slecht, waardoor de warmte zich direct onder de kabel concentreert: wikkel de kabel in een spiraal, voeg aluminiumfolietape toe om de warmte te verspreiden en houd de maximale handhavingstemperatuur van de kabel onder de nominale waarde van de buis.

Loop dan de route en controleer deze punten:

• Kleppen, flenzen, pompen en zeven hebben extra kabellussen nodig, omdat de massa van de fitting urenlang koud blijft.
• Pijpsteunen en hangers fungeren als koellichamen; isoleer de steun of laat een korte opening in het kabelpad.
• Begraven secties hebben een vochtbestendige jas en mechanische bescherming nodig.
• Buiten- en wasruimtes hebben UV-stabiliteit nodig en een jas die de lokale chemicaliën verdraagt.
• Bevestig de kabel met glasvezeltape of goedgekeurde kabelbinders, nooit met plastic kabelbinders die zacht worden bij bedrijfstemperatuur, en label de kabelpositie om de paar meter zodat de volgende onderhoudsploeg deze niet doorknipt.

Temperatuurclassificaties, jassen en gebiedsclassificatie

Zodra een lijn een geclassificeerde zone, een natte greppel of een corrosieve atmosfeer binnengaat, zijn goedkeuringen belangrijker dan wattage.

Gewone en natte locaties

Een standaard polyolefine- of PVC-mantel met een maximale handhavingstemperatuur van 65 °C is geschikt voor beschutte leidingen binnenshuis. Vochtige, ondergrondse of schuurgevoelige delen rechtvaardigen een vertind koperen vlechtwerk voor aardcontinuïteit en mechanische sterkte, plus een buitenmantel van fluorpolymeer.

Gevaarlijke gebieden

In Zone 1 of Zone 2 gas- en stofatmosferen hebben de kabel, aansluitdozen en thermostaten elk hun eigen Ex-goedkeuring nodig; een Ex e- of Ex d-classificatie op de kabel alleen is niet voldoende. Het monteren van een thermostaat voor gewone ruimtes in een geclassificeerde run is een van de meest voorkomende inspectiefouten.

Hoge temperaturen en lange afstanden

Waar de handhavingstemperaturen de polymeerlimieten overschrijden, of de lijn kilometers lang loopt, nemen mineraalgeïsoleerde (MI) kabel- of skin-effectsystemen het over. Houd er rekening mee dat de MI-kabel een constant wattage heeft en een thermostaat nodig heeft; het is niet zelfregulerend, dus het veiligheidsargument dat een zelfregulerende kabel rechtvaardigt, gaat niet over.

Sla de bedieningselementen, aansluitdozen of de isolatie niet over

De kabel is ongeveer de helft van een betrouwbaar vorstbeveiligingssysteem; de andere helft is de stroomaansluiting, de regeling en de isolatie die de warmte binnenhoudt.

• Stroomaansluitdozen moeten overeenkomen met de gebiedsclassificatie en de IP-classificatie, met de juiste kabeldoorvoeren en een afdichtingspakking.
• Gebruik de koudekabelafsluitset van de fabrikant. Een handgetapete verbinding is de gebruikelijke oorzaak van een aardlek in februari.
• Ter bescherming tegen vorst beschermt een omgevingsgevoelige thermostaat die bij 3 °C inschakelt en bij 10 °C uitschakelt de leiding en bespaart energie; een lijnsensorthermostaat met oppervlaktesensor is de betere keuze wanneer een specifieke handhavingstemperatuur moet worden gehandhaafd.
• Bevestig de sensor tegen de buiswand, weg van de kabel en onder de isolatie, nooit bovenop de verwarmingskabel zelf.
• Werk af met een folietapelaag, de thermische isolatie, weersbestendigheid en een label op elk toegangspunt.

DATC-X elektronische oppervlaktesensorthermostaat voor verwarmingskabelsystemen Accessoire voor oppervlaktedetecterende thermostaat bedoeld voor verwarmingskabelsystemen; handig bij het specificeren van besturing naast kabel, stroomaansluiting en isolatie; raadpleeg specificatie PDF. Bekijk Product →

Vijf controles voordat u de bestelling plaatst

Voer deze vijf controles uit en de specificatie schrijft zichzelf.

1. Bevestig de ontwerpminimumomgeving en de handhavingstemperatuur, omdat de ΔT al het andere aanstuurt.
2. Vergelijk het warmteverlies per meter met de kabelopbrengst bij die minimale omgevingstemperatuur, met een marge van 10-20%.
3. Controleer het buismateriaal en de maximaal toegestane oppervlaktetemperatuur.
4. Controleer de gebiedsclassificatie en IP-classificatie van elk onderdeel: kabel, aansluitdoos, thermostaat en sensor.
5. Bepaal de grootte van het circuit: koudestartstroom, maximale circuitlengte en vermogen van de onderbreker volgens het gegevensblad. Vermeld vervolgens de afsluitkits, tapes, labels en beugels in de stuklijst.

SANTO 1MF25-C voedingsaansluitdoos voor verwarmingskabelsystemen Een accessoire voor een stroomaansluitdoos vermeld met een specificatie-pdf; handig bij het controleren van aansluitingen en afsluitingsdetails in een complete vorstbeveiligingsinstallatie. Bekijk Product →

Veelgestelde vragen

Kan een zelfregelende verwarmingskabel ter plaatse op lengte worden gesneden?

Ja. De output past zich aan de geïnstalleerde lengte aan, dus er is geen vereiste voor een minimale of vaste lengte. Sluit beide uiteinden af ​​met de juiste kit, houd de busdraden intact en het geleverde wattage volgt eenvoudigweg de weerstand van de langere of kortere kern.

Kan het zichzelf overlappen tijdens de installatie?

Met zelfregelende kabel ja. Overlap creëert niet de hotspot die het zou veroorzaken bij een kabel met constant wattage, omdat de kern zijn output vermindert naarmate deze warmer wordt. Volg nog steeds de afstandsrichtlijnen van de fabrikant en bedek de run met folietape.

Heb ik nog thermische isolatie nodig?

Ja. Isolatie houdt de warmte vast; Zonder deze kabel kan geen enkele praktische kabel een buitenlijn op een nacht van -25 °C boven het vriespunt houden. De kabel dekt het restwarmteverlies af, niet de hele klus.

Zelfregelend of constant wattage voor leidingbevriezingsbeveiliging?

Voor geïsoleerde water- en procesleidingen tot een paar honderd meter is zelfregulerend normaal gesproken de betere afweging: flexibele lengtes, lagere bedrijfskosten en geen oververhitting. Constant wattage, inclusief MI, neemt het over op zeer lange leidingen, hoge handhavingstemperaturen en waar een nauwkeurige, thermostaatgestuurde output vereist is.

Het kiezen van een zelfregelende verwarmingskabel voor vorstbeveiliging van leidingen komt neer op vier inputs: de laagste omgevingstemperatuur, de handhavingstemperatuur die u nodig heeft, de reeds gespecificeerde isolatie en de gebiedsclassificatie. Met die in de hand volgen de kabelfamilie, de uitgangsband en de accessoirelijst vrijwel automatisch.

Als uw lijn een plastic sectie, een ondergrondse run, een Zone 1-kruising of een stoomkop bevat, is het de moeite waard om de details door te spreken met de technisch team voordat de bestelling wordt geplaatst. Praktijkoefeningen voor spatiëring, taping en beëindiging worden behandeld in onze installatie-opmerkingen over bescherming tegen bevriezing van leidingen .