Výpočet a výběr topného kabelu pro potrubní topný systém s elektrickým kabelem

Topný kabel potrubí musí být instalován v následujících případech:

• Pro potrubí položené otevřeně na ulici;
• Když je hloubka potrubí nad úrovní zamrznutí půdy pro danou oblast;
• Kde potrubí vystupuje ze země na povrch;
• Když je potrubí v nevytápěných místnostech (suterén, půda atd.).

Metodika výběru a výpočtu topných kabelů pro topné trubky

Chcete-li správně vybrat topný kabel pro topné trubky, musíte vzít v úvahu následující faktory: účel vyhřívaného potrubí (přívod vody nebo kanalizace), materiál, ze kterého je vyroben, jeho průměr, který úsek tohoto potrubí chcete zahřát, materiál a tloušťku izolace.

Znáte-li tyto parametry, můžete vypočítat tepelné ztráty na lineární metr potrubí a také určit požadovaný typ topného kabelu. Požadovaná délka soupravy je dána typem kabelu a tepelnými ztrátami na jednotku délky.

Tepelnou ztrátu a výběr topného kabelu pro potrubí můžete vypočítat pomocí vzorce pro výpočet tepelných ztrát potrubí, pomocí tabulky nebo pomocí naší kalkulačky.

Typy topných kabelů

Topný kabel lze použít v každodenním životě k ohřevu vody a odpadního potrubí. Mohou být vyhřívány jak zevnitř, tak zvenku.

Kabely pro topné trubky jsou svou konstrukcí odporové a samoregulační.

Topný kabel uvnitř potrubí pitné vody se používá, když není možné potrubí ohřívat zvenčí, například když je potrubí již zakopané. To je však přijatelné pouze pro vodovodní potrubí s malým průměrem (do 32 mm), protože samotný kabel pro použití uvnitř potrubí je vyroben s nízkým výkonem (9-13 W/m). Topné kabely pro vytápění uvnitř potrubí jsou pouze samoregulační. Délka kabelu uvnitř trubky se vždy rovná délce vyhřívané části trubky.

Topné kabely mimo potrubí jsou výkonnější (17, 23, 30 a více W/m), jsou samoregulační i odporové. Pro ochranu polyetylénových a plastových trubek před zamrznutím by však lineární výkon topného kabelu neměl překročit 17 W/m. V opačném případě je možné, že teplota kabelu překročí maximální přípustné hodnoty pro materiál potrubí, což povede k poškození.

Při ohřevu vodovodního potrubí topným kabelem zvenčí je třeba vypočítat výkon kabelu.

Při ohřevu odpadního potrubí, které není provozováno intenzivně, postačí na základě zkušeností použít kabel 17KSTM o výkonu 17 W/m v poměru 1 metr kabelu na 1 metr potrubí. V této situaci může být použit jak vně potrubí, tak uvnitř. Protože potrubí ventilátoru není prakticky pod tlakem, lze kabel zasunout bez použití ucpávky.

Při provozu potrubí s ventilátorem v intenzivním režimu je třeba výkon kabelu vypočítat pomocí vzorce nebo tabulky nebo pomocí níže uvedeného kalkulátoru ohřevu potrubí.

Faktory zohledněné při výpočtu tepelných ztrát potrubí

Aby potrubní topný systém splnil požadovaný úkol ochrany potrubí před zamrznutím, musí jeho výkon postačovat k vyrovnání tepelných ztrát ohřívané vody v tomto potrubí. Hlavní faktory, které se berou v úvahu při výpočtu tepelných ztrát, jsou:

• Minimální okolní teplota (tento článek vám pomůže zjistit, jak ji správně vybrat) a umístění instalace potrubí;
• Průměr potrubí a délka chráněného úseku;
• Tloušťka a tepelná vodivost tepelné izolace;
• Přítomnost dalších armatur, závěsů, podpěr atd. na potrubí.

Čím větší je potrubí nebo čím tenčí izolace, tím větší množství tepla je potřeba dodat.

Při výpočtu tloušťky tepelné izolace můžete použít doporučené normy pro minimální tloušťku izolace z níže uvedené tabulky.

Pro určení požadované teploty a koeficientu tepelné vodivosti potrubí jsou níže uvedeny odkazy na referenční informace týkající se vypočtené minimální venkovní teploty pro různá města v Rusku, vypočtené minimální teploty v zemi v hloubce 0,4 m, 0,8 m a 1,6 m v různých městech Ruska, vlastnosti různých tepelně izolačních materiálů:

• Tabulka pro výpočet teploty vzduchu nejchladnějšího pětidenního období různé úrovně pravděpodobnosti
• Tabulka teploty půdy v závislosti na hloubce a poloze
• Technické vlastnosti tepelně izolačních materiálů a výrobků

Pokud jsou na potrubí další armatury, závěsy, podpěry atd. Je nutné počítat se spotřebou kabelu pro ohřev těchto prvků.

Výběr kabelu výpočtem tepelných ztrát potrubí pomocí vzorce

• Q_tr – tepelné ztráty potrubí, W
• λ – součinitel tepelné vodivosti tepelné izolace, obvykle rovný 0,05 W / m * °C
• L_tr — délka potrubí, m
• t_ext — teplota kapaliny uvnitř potrubí, °C. (obvykle +5 °C pro vodu)
• t_slunce – minimální okolní teplota, °C (obvykle pro Petrohrad, pokud je potrubí ve vzduchu -25 °C, v zemi -5 °C), pro ostatní města v Rusku teplotu vzduchu nebo země najdete zde
• D – vnější průměr trubky s tepelnou izolací, m
• d – vnější průměr trubky, m
• 1,3 – bezpečnostní faktor

Požadovaná délka kabelu se vypočítá podle vzorce:

• L_к – délka kabelu, metry
• Р_{porazit kabina.} — hustota výkonu kabelu (vyplývá z jmenovité hodnoty kabelu). Příklad: 17KSTM – 17 W/m

A nezapomeňte vzít v úvahu dodatečnou spotřebu topného kabelu pro ohřev přídavných prvků.

Příklad výpočtu: Na obrázku výše je průměr potrubí 40 mm, tloušťka tepelné izolace je 20 mm, vodovodní potrubí (požadovaná teplota vody je +5 °C), Petrohrad (minimální teplota okolí -25 °C). Předpokládejme, že délka potrubí je 10 m.

Dostaneme tedy teplotní rozdíl 30 stupňů.

Hodnota ln(80/40) byla zjištěna z výše uvedené tabulky.

Výsledek byl 175 W/m. V této situaci je pro vytápění vhodný kabel 17 KSTM s výkonem 17 W/m instalovaný podél potrubí. Jeho délka bude rovna délce potrubí 10 m. Lze jej namontovat následovně: topný kabel instalovat mimo potrubí. Viz možnost 1.

A pokud je na této části potrubí instalován ventil a tři podpěry, je třeba k získanému výsledku přidat dalších 0,7 + 0,7 * 3 = 2,8 m. Viz tabulka.

Výběr kabelu pomocí tabulky tepelných ztrát potrubí

Také topný kabel pro ohřev potrubí lze vybrat podle tabulky. K tomu potřebujete znát průměr potrubí, rozdíl mezi teplotou vody v potrubí a minimální teplotou vzduchu venku (pro Petrohrad +5 °C – (-25 °C) = 30 °C) a tloušťka tepelné izolace. A pak v tabulce najdete hodnotu tepelné ztráty na 1 m vedené trubky. (O_{charakteristický})

Délku kabelu lze určit podle vzorce:

• L_tr – délka vodovodního potrubí
• Q_{charakteristický} – viz hodnotu v tabulce tepelných ztrát potrubí
• Р_{charakteristický} — hustota výkonu kabelu (vyplývá z jmenovité hodnoty kabelu). Příklad: 17KSTM – 17 W/m

A nezapomeňte vzít v úvahu dodatečnou spotřebu topného kabelu pro ohřev přídavných prvků.

Průměr potrubí 89 mm, tloušťka tepelné izolace 50 mm, požadovaná teplota vody +5 stupňů, minimální okolní teplota. prostředí -35 °C. Délka potrubí 20m.

Dostaneme tedy teplotní rozdíl 40 °C. Pomocí našich dat najdeme v tabulce níže vypočtenou tepelnou ztrátu na metr potrubí. V tomto případě to bude 16.7 W/m. V této situaci je pro vytápění vhodný kabel 17 KSTM.

Požadovaná délka kabelu bude L_kabel =1,3*20*16,7/17=25,6 м.

Kabel bude na potrubí položen ve spirále tak, aby na 1 metr potrubí připadalo 1.3 metru kabelu (21.7W / 17W). Můžete jej namontovat takto: nainstalujte topný kabel mimo potrubí. Viz možnost 3 nebo 4.

A pokud je na této části potrubí instalován ventil a 5 podpěr, je třeba k získanému výsledku přidat dalších 0,8 + 0,7 * 5 = 4,3 m. Viz tabulka.

Tabulka tepelných ztrát potrubí.

Výpočtová tepelná ztráta, Q, W/m (při součiniteli tepelné vodivosti tepelné izolace 0,05 W/m°C)

Výpočet délky topného kabelu pro topné trubky pomocí kalkulačky

Na našich webových stránkách je kalkulačka ohřevu potrubí, která v pohodlné a snadno srozumitelné formě pomáhá určit počáteční údaje:

• informuje o minimální teplotě vzduchu, pokud potrubí prochází vzduchem
• informuje o minimální teplotě země, pokud potrubí vede v zemi,
• pomůže určit správnou velikost trubky (můžete znát pouze vnější velikost trubky, buď vnitřní velikost nebo průměr připojovacího závitu)
• nabízí tepelně izolační materiály na výběr, i když pokud svůj izolační materiál nenajdete v kalkulačce, můžete ručně zadat tepelnou vodivost vašeho materiálu do speciálního pole.

Kalkulačka ohřevu potrubí vám umožňuje:

• vypočítat požadovaný výkon a délku topného kabelu,
• vyberte požadovanou tloušťku tepelné izolace,
• vypočítat rozteč kabelu na potrubí při instalaci do spirály,
• vypočítat počet jednotlivých topných sad
• vyberte potřebné součásti pro sestavení soupravy pro ohřev potrubí.

Jakmile si vyberete požadovanou sadu pro ohřev potrubí, můžete provést objednávku pouze několika kliknutími: navrhovaný topný kabel a příslušenství lze přidat do košíku přímo z kalkulačky.

Hlavní součástí systémů podlahového vytápění na elektřinu je topný kabel. Ve své nejjednodušší formě se tento typ kabelů a drátěných výrobků skládá z jednoho nebo více vodivých jader izolovaných tepelně odolným materiálem. Topné kabely se vyrábějí v různých provedeních a mají různé fyzikální a mechanické vlastnosti, které určují jejich provozní podmínky a zamýšlený účel.

Systémy elektrického podlahového vytápění také vyžadují použití topných kabelů určitých značek.

Výpočet topného kabelu pro „teplou podlahu“ na základě odporového kabelu

Výpočet topného kabelu pro „teplou podlahu“ se provádí za účelem stanovení optimálních charakteristik pro efektivní fungování systému podlahového vytápění. Pro provedení výpočtů bereme v úvahu následující faktory:

• Oblast místnosti. Čím větší je plocha, tím delší (přímo úměrný nárůstu celkového výkonu) bude kabel potřeba k vytvoření optimální teploty ohřevu.
• Typ pokoje. Balkony, sklepy a podkroví – takové místnosti vyžadují použití výkonnějších kabelů, protože mají relativně nízký stupeň tepelné izolace ve srovnání například s místnostmi umístěnými ve střední části budovy.
• Požadovaný stupeň (výkon) ohřevu. Systém podlahového vytápění může být doplňkovým zdrojem tepla pro místnosti vytápěné systémem ústředního vytápění. Také „teplá podlaha“ může být použita jako hlavní zdroj tepla.

To druhé zahrnuje použití větší tepelné energie generované topným kabelem než v případě systémů pomocného podlahového vytápění.

• Typ podlahy. Jako jednu z proměnných při výpočtu topného kabelu pro „teplou podlahu“ lze zahrnout i hodnotu tepelné vodivosti materiálu, ze kterého je podlahová krytina vyrobena. Parkety tak budou vyžadovat použití většího tepelného výkonu z topných kabelů než například keramická dlažba.
• Tepelné ztráty v místnosti. Tepelné ztráty mohou nastat v důsledku mnoha faktorů: počtu a velikosti oken, materiálu stěn a stropů, povětrnostních podmínek v regionu a mnoha dalších.

Nejjednodušší způsob výpočtu topného kabelu je založen na normalizovaných hodnotách výkonu potřebných k vytápění určitého typu místnosti v určité oblasti. Pokud je jako hlavní zdroj tepla použit systém „teplé podlahy“, pak by měl produkovat výkon 160-200 W na metr čtvereční místnosti, pokud jako doplňkový zdroj tepla – 110-140 W/m².

Při použití podlahového vytápění jako hlavního zdroje tepla musí vytápěná plocha tvořit minimálně 70 % celkové plochy místnosti. Je třeba vzít v úvahu, že je zakázáno pokládat topný kabel pod nábytek (nízká úroveň přenosu tepla může vést k přehřátí kabelu). Pokud je tedy více než 30 % plochy místnosti zaplněno nábytkem, nebude možné použít „teplou podlahu“ jako hlavní topný systém (je možné pouze jako doplňkový zdroj tepla).

Specifické hodnoty výkonu na 1 m² pro některé typy prostor:

• Kuchyně a obývací pokoje ve 2. a dalších podlažích – 120–130 W.
• Kuchyně a obývací pokoje umístěné v 1. patře – 140–150 W.
• Koupelny, koupelny – 140–150 W.
• Lodžie, balkony (zasklené) – 180–190 W.

Výše uvedené hodnoty jsou uvedeny bez zohlednění tepelných ztrát a dalších nuancí. Pro přesné určení specifického výkonu je nutné zapojení specialistů a použití speciálního vybavení.

Příklad výpočtu topného kabelu pro „teplou podlahu“

Úkol: je nutné vybrat topný kabel pro použití jako doplňkový zdroj tepla v ložnici o celkové ploše 20 m², která se nachází ve 2. patře. Pořadí akcí je následující:

1. Určete užitnou plochu místnosti
„Použitelný“ znamená prostor, který není zařízen. Chcete-li to provést, musíte změřit plochu veškerého používaného nábytku a poté odečíst výslednou hodnotu od plochy místnosti. Řekněme, že je to 9 m².
2. Vypočítejte požadovanou hodnotu výkonu pro vytápění
Vzhledem k tomu, že systém bude použit jako doplňkový zdroj tepla, budeme k vytápění místnosti potřebovat výkon řekněme 120 W na 1 m². Vynásobením této hodnoty 9 dostaneme 1080 W (1,08 kW).
3. Vyberte správný kabel

Dnes je k dispozici mnoho značek topných kabelů, z nichž každá má své vlastní jedinečné výkonové parametry. Nejlevnější topné kabely jsou odporového typu. Vyrábějí se v určité délce a s určitou hodnotou výkonu, to znamená, že je nelze řezat ani prodlužovat.

Například kabel Deviflex 10T 120m 140F1229 má výkon 1116 W (~1,1 kW) a jeho délka je 120 metrů. Jeho výkon je tedy dostatečný na vytápění podlahy o ploše 9 m².

Chcete ušetřit čas?

Svěřte výběr produktů profesionálům

Specialisté Kabel.RF® vědí o tomto produktu vše a kompetentně vám poradí s výběrem s ohledem na technické požadavky a pomohou zajistit včasnou dodávku

Odeslat poptávku na výběr produktu