Главная » Статьи об автоматике для загородного дома или коттеджа » Автоматизация обогрева трубопровода воды

Установка автоматики для обогрева водопроводной трубы в зимний период

 

Автоматизация обогрева трубопровода воды

Надежное водоснабжение дома является неотъемлемой частью современной жизни. Климат в нашей стране славится своими холодами, даже в Подмосковье, примерно каждые 10-15 лет наблюдаются лютые морозы, достигающие тридцатиградусной отметки. В этих условиях нередко возникает проблема обеспечения не замерзания водопроводного трубопровода, в особенности, при незначительном его заглублении, а также при небольшом или непостоянном расходе воды. 

 

Предлагаемые к продаже греющие саморегулирующиеся кабели, которые в последние годы освоила и наша промышленность, как заявляют изготовители, нацелены на решение вышеупомянутой проблемы. Отличительной особенностью кабеля является эффект саморегулирования температуры: чем холоднее поверхность кабеля, тем выше его температура.  Мощность, выделяемая одним погонным метром такого кабеля варьируется от 10 Вт и доходит до 30 Вт - зависит от характеристик кабеля, завода-изготовителя, а также применяемой технологии изготовления.

 

При решении практической задачи обеспечения обогрева водопроводной трубы загородного дома был применён саморегулирующийся нагревательный кабель КСТМ2-Т длиной 7 погонных метров. По данным завода-изготовителя и информации на оплетке этого кабеля: линейная мощность составляет 30 Вт/м при температуре +10 градусов Цельсия и максимальная температура нагрева кабеля достигает +65 градусов Цельсия; также на сайте производителя заявленная температура включения такого кабеля составляет +10 градусов Цельсия. Однако, мы решили провести собственный эксперимент: после подключения готового кабеля к электрической сети в помещении с температурой окружающего воздуха +26 градусов Цельсия (кабель был выдержан при этой температуре не менее 24 часов), потребляемая мощность изделия длиной 7 метров составила почти 144 Вт за каждый час [см. Фото 1].

потребляемая мощность греющего саморегулирующегося кабеля 30КСТМ2-Т

Фото 1. Оценка потребляемой мощности греющего саморегулирующегося кабеля КСТМ2-Т длиной 7 метров при температуре воздуха +26 градусов Цельсия.

 

Принимая во внимание заводские параметры, а также полученные экспериментальные данные нашего эксперимента, с учётом того, что температура грунта, где размещён трубопровод воды, редко достигает отметки выше +15 градусов Цельсия, мы получим значительные затраты электроэнергии за весь год работы. 

 

Даже грубая оценка потребляемой кабелем электроэнергии с ноября по апрель (за 6 месяцев работы) показывает:

(181 день x 24 часа x 30 Вт/м x 7 метров)/1000 ~ 912 кВт

912 кВт x 4.81 руб/кВт ~  4388 руб! [с повышением тарифа на электроэнергию денежные затраты будут возрастать].

 

Включение кабеля вручную, например, с ноября и выключение в апреле, не решает проблемы автоматизации и энергосбережения, т.к. часто в ноябре и даже декабре за последнее десятилетие наблюдалась положительная температура окружающего воздуха, и кабель всё равно при положительных температурах, близких к нулю будет потреблять электрическую энергию, работая фактически впустую - грея теплую землю. Включать кабель вручную при понижении температуры воздуха и отключать при незначительном потеплении представляется затратным по времени и не соответствующим реалиям 21-го века.

 

Для решения задачи автоматизации обогрева трубопровода воды был применён российский терморегулятор ТРЦ-01, обладающий повышенной надежностью. Его главной отличительной особенностью является применение современного микроконтроллера, который управляет нагрузкой с помощью реле, работающего в связке с симистором, а также возможность настройки устройства на включение нагрузки при отрицательных или положительных температурах. Благодаря этому, а также продуманной схемотехнике, современной элементной базе и качеству сборки, обеспечиваются высокие показатели надежности регулятора температуры. Саморегулирующийся греющий кабель КСТМ2-Т было решено подключить к выходу устройства. Дальнейшие работы проводились следующим образом...

 

На поверхности трубопровода воды был закреплен греющий саморегулирующийся кабель общей длиной семь метров [см. Фото 2]. 

греющий саморегулирующийся кабель на трубопроводе воды

Фото 2. Греющий саморегулирующийся кабель КСТМ2-Т, закрепленный на водопроводном трубопроводе.

 

После чего поверхность водопроводной трубы с размещенным на ней греющим кабелем была тщательно теплоизолирована [см. Фото 3].

теплоизоляция трубопровода воды

Фото 3. Теплоизоляция водопроводного трубопровода.

 

Электрическое подключение саморегулирующегося кабеля к проводам регулятора температуры показано на Фото 4.

подключение греющего саморегулирующегося кабеля к проводу терморегулятора

Фото 4. Электрическое подключение греющего саморегулирующегося кабеля к проводу регулятору температуры.

 

Монтаж терморегулятора для греющего саморегулирующего кабеля в корпус на DIN-рейку продемонстрирован на Фото 5; на DIN-рейку слева направо установлен: автоматат C6 с номинальным током 6 Ампер, устройство для индикации напряжения, рабочего тока и потребляемой мощности и собственно регулятор температуры ТРЦ-01. Необходимо отметить, что входное напряжение на автоматический выключатель С6 подаётся от УЗО [устройство защитного отключения] с током утечки 30 мА. 

монтаж терморегулятор для греющего саморегулирующегося кабеля

Фото 5. Монтаж терморегулятора для греющего саморегулирующегося кабеля.

 

Окончательный монтаж устройства с закрытием лицевой панели корпуса показан на Фото 6.

терморегулятор для греющего саморегулирующегося кабеля

Фото 6. Окончательный монтаж терморегулятора для подключения греющего саморегулирующегося кабеля.

 

Мы настроили и включили терморегулятор ТРЦ-01 для срабатывания при более высокой температуре только для его тестирования, что было связано с проведением работ в летний период. Как видно из фотографий [см. Фото 5 и Фото 6] при температуре окружающего воздуха около +20 градусов Цельсия - греющий саморегулирующийся кабель 30КСТМ2-Т длиной 7 метров потребляет около 271...279 Вт электрической энергии каждый час. Поэтому настройка регулятора температуры на автоматическое включение этого греющего кабеля только при отрицательных температурах окружающего воздуха позволит не только автоматизировать обогрев трубопровода воды, но и существенно повысит энергосбережение - сократит денежные затраты по оплате электрической энергии.

 

Краткая видео-презентация применения терморегулятора ТРЦ-01 для обогрева трубопровода воды.