کابل حرارتی توان ثابت و کابل هیت تریس توان متغیر (تفاوت ها و شباهت ها)

مبین صنعت راستین، طراح، تامین کننده و مجری کلیه پروژه های هیت تریسینگ (EPC)

1- تفاوت کابل حرارتی توان ثابت و کابل هیت تریس توان متغیر(خود تنظیم) چیست؟

اگر شما هم به حوزه سیستم های هیت تریسینگ و کابل های حرارتی علاقمند باشین، به احتمال زیاد به سوالاتی از این دست زیاد برخورد کردین:

  • آیا ساختار کابل حرارتی با کابل برق متفاوت است ؟
  • کابل حرارتی همان کابل گرمایشی است ؟
  • ساختار کابل هیت تریس توان متغیر چگونه است ؟
  • ساختار فیزیکی کابل حرارتی توان ثابت چه تفاوتی با کابل هیت تریسینگ توان متغیر دارد؟
  • آیا می توان کابل توان متغیر را جایگزین کابل توان ثابت کرد ؟
  • نمودار حرارتی کابل هیت تریس در دماهای مختلف به چه شکل است؟

سوالات بالا برخی از سوالات رایج در بین بیشتر کارفرمایان و مشتریان شرکت مبین صنعت راستین در حوزه هیت تریسینگ می باشد. امروز بر ان شدیم که جواب این سوالات را در قالب یک مطلب نسبتا کوتاه، حضور شما مخاطبین عزیز به اشتراک بگذاریم. امید است مطلب پیش رو موجبات رضایت شما را به ارمغان اورد.

“تیم مهندسی شرکت مبین صنعت راستین”

1-1- کابل هیت تریسینگ چیست ؟

کابل هیت تریس HEAT TRACE کابلی است که هدف آن برخلاف کابل های قدرت، کنترل و ابزاردقیق (که مقاومت در برابر جریان کمی دارند) ، انتقال جریان برق (آمپر) و یا دیتا نیست. این کابل براساس ساختاری که دارد با مقاومت بالای خود در برابر عبور جریان، باعث تولید گرما در اطراف خود خواهد شد.

1-1-1- آیا کابل حرارتی همان کابل هیت تریس است ؟

بله! کابل حرارتی یا کابل گرمایشی اسامی دیگر کابل هیت تریس یا هیت تریسینگ می باشد. (heat tracing or heat trace cable)

کابل حرارتی توان ثابت یا کابل هیت تریس توان متغیر

2-1- چگونه کابل هیت تریس تولید گرما می کند ؟

ساختار کابل های قدرت به نحوی طراحی شده است که به وسیله هادی های مس/آلومینیوم خود با حداقل اتلاف حرارتی و توان، برق را از مبدا تولید به مقصد یا مصرف کننده نهایی انتقال دهند. اما در کابل های هیت تریس با ایجاد مقاومت های الکتریکی مناسب، حد جربان در یک مقدار خاص کنترل و جریان عبوری در طول کابل، به علت مقاومت های بالا طول مسیر به گرما تبدیل می گردد. (تصویر زیر، یک نمونه کابل حرارتی توان ثابت از برند RAYCHEM می باشد.)

ساختار کابل هیت تریس توان ثابت

2- انواع کابل های هیت تریس

کابل های حرارتی به سه دسته عمده تقسیم بندی می شوند :

  1.  کابل حرارتی توان ثابت Constant wattage heating cable
  2. کابل هیت تریس توان متغیر Self regulate heat trace cable
  3. کابل های MI یا معدنی Mineral heat tracing cable

در مطلب پیش رو تنها به موارد 1 و 2 از لیست فوق خواهیم پرداخت. در آینده به بحث در مورد کابل های حرارتی MI یا معدنی خواهیم پرداخت. (این کابل ها به دلیل ساختار خود معمولا در دماهای پایین استفاده نشده و تنها در شرایط و فرآیندهای خاص از آن ها استفاده می گردد.)

1-2- کابل حرارتی توان ثابت Constant wattage hating cable

این دسته از کابل های هیت تریس دارای مقاومتی خطی هستند و در کل طول خود دارای توان خروجی و گرمایی ثابت و پیوسته می باشند. به عبارتی ساده تر توان خروجی در این دسته از کابل های حرارتی تابع دمای محیط و طول کابل نخواهد بود. از آنجایی که ساختار مقاومتی درون کابل به گونه ای است که در کل طول خود توان ثابتی را به بیرون انتقال دهد. این کابل های قابل قطع نمی باشند و در طول های مشخص (برای توان های حرارتی مشخص) طبق استاندارد کارخانه به فروش می رسند. به عنوان مثال کد نامبر 140F1200 مربوط به یک کابل از برند DEVI می باشد. (Deviflex 6T) که حلقه 30 متری آن 180 وات توان و حلقه 40 متری آن 250 وات توان در ولتاژ 230 ولت خواهد داشت. ما نمی توانیم طول 33 متر را داشته باشیم و از آنجایی که نمی توانیم کابل را برش دهیم باید بین 30 و 40 متر یکی را انتخاب کنیم

1-1-2- کابل حرارتی توان ثابت در چه محیط هایی استفاده می شود؟

استفاده از کابل های هیت تریس توان ثابت یا power constant معمولا برای گرمایش از کف در محیط های مسکونی یا اداری/ تجاری می باشد.  از عمده کاربرد های این دسته از کابل های گرمایشی می توان به موارد زیر اشاره نمود:

  • کف خانه مسکونی (سیستم گرمایش از کف)
  • کف حمام و دستشویی های مسکونی (سیستم گرمایش از کف)
  • کف رمپ های (ramp) پارکینگ (یخ زدایی از برف در زمستان)
  • کف پشت بام های اداری/تجاری (یخ زدایی از برف و یا گرمایش از کف)
  • دور گاتر پشت بام roof gutter (یخ زدایی از برف و مانع شدن از ریزش قندیل ها)
  • دور مخازن مکعبی صنعتی (و مواردی از این دست که استفاده از کابل هیت تریس توان متغیر ممکن نباشد.)

همانطور که اشاره شد، عمده موارد استفاده از این کابل بیشتر در محیط های غیر صنعتی بوده و به جز مواردی خاص در محیط های صنعتی استفاده نمی گردند.

کابل حرارتی توان ثابت 1
نحوه نصب کابل هیت تریس توان ثابت

2-1-2- کابل حرارتی توان ثابت چگونه نصب می شود؟

همانطور که در شکل مشخص است، کابل های هیت تریس توان ثابت بر خلاف کابل هیت تریس توان متغیر برای نصب نیاز به یک فیکسچر دارد تا روی ان قرارگیرد. از ان جایی که کابل های حرارتی توان ثابت گرد می باشند. به راحتی به شکل سینوسی روی فیکسچر قرار می گیرند. به عنوان مثال اگر بعد از طراحی مشخص شد که برای گرمایش از کف یک پشت بام در هر متر مربع به 5 متر کابل نیاز داریم. پس از فرش کردن کف پشت بام به وسیله فیکسچر ها (فنس یا توری فلزی) در هر متر مربع از محیط هیت تریسینگ، به طور سینوسی شکل (مطالبق تصویر) 5متر از کابل هیت تریسینگ خود را قرار می دهیم.

3-1-2- قیمت کابل هیت تریسینگ توان ثابت

قیمت کابل های گرمایشی توان ثابت بسته به تولید کننده و توان مورد نیاز متفاوت است، اما به طور کل می توان گفت، در یک توان و متراژ مشخص از یک تولید کننده خاص، به طور متوسط قیمت کابل هیت تریسینگ توان ثابت از قیمت کابل هیت تریس توان متغیر کمتر است. (به علت ساختار ساده تر در مقایسه با کابل های توان متغیر)

2-2- کابل هیت تریس توان متغیر یا خود تنظیم Self regulating heat trace cable

همانطور که از اسم این گروه از کابل های هیت تریسینگ مشخص است. کابل هیت تریس توان متغیر برخلاف کابل حرارتی توان ثابت، دارای توانی ثابت نمی باشد. در ساختار این دسته از کابل های گرمایشی بر خلاف کابل های توان ثابت، از یک رشته نیمه هادی در بین دو رشته هادی استفاده شده است. همانگونه که شاید از قبل هم می داشنتید، رشته های نیمه هادی در برابر تغییرات دمای محیطی عملکرد مقاومتی متفاوتی را از خود بروز می دهند. نیمه هادی ها در دماهای پایین دارای مقاومت کم (رفتاری مشابه هادی الکتریکی)  و در دماهای بالا، مقاومت بالا (رفتار مشابه یک عایق) را از خود نشان می دهند.در نتیجه می توان گفت که در دماهای پایین تر مقاومت مجموع کابل به مراتب پایین تر از مقاومت مجموع آن در دماهای بالاتر خواهد بود. از انجایی که ولتاژ ورودی دو سر کابل نیز ثابت و برابر 120 یا 220 ولت است. طبق قانون اُهم (V=RI) جریان کابل با افزایش دمای محیط اطراف کابل کاهشی خواهد شد. حال با یک محاسبه ساده و طبق قانون توان الکتریکی در هر لحظه (P=VI) می توان گفت که توان یک کابل هیت تریس توان متغیر نیز با افزایش دما رفتاری کاهشی خواهد دشات.

 

1-2-2- نمودار توان-دما کابل حرارتی توان متغیر یا خود تنظیم

حال، قبل از آن که به مصارف عمده این دسته از کابل ها بپردازیم. برای فهم بهتر مطالب گفته شده در بند قبل، نمودار توانی (توان بر حسب دما) یک کابل هیت تریسینگ توان متغیر نمونه را مورد بررسی قرار می دهیم.

به عنوان مثال در روبه رو نمودار توانی دو کابل از سری industry شرکت devi با توان نامی 30 وات بر متر و 60 وات بر متر نشان داده شده است. همانطور که قابل مشاهده است. در صورتی که کابل های هیت تریس توان متغیر ما در دمای -20 درجه وارد مدار شوند. با توان بالای نزدیک به 68 و 33 وات بر متر به محیط اطراف گرما می دهند. رفته رفته با گرم شدن جسم مورد نظر(لوله، مخزن و …) توان کابل حرارتی کم و کمتر خواهد شد (این خود باعث کاهش مصرف برق و کاهش تلافات خواهد شد.)

نمودار توانی کابل هیت تریس توان متغیر

2-2-2- کابل هیت تریس توان متغیر یا خود تنظیم کجا استفاده می شود؟

کابل های حرارتی توان متغیر از آن جایی که ساختار تخت دارند (برخلاف کابل هیت تریسینگ توان ثابت که گرد می باشد.) برای نصب بر روی صفحات توری شکل و فیکسچر مناسب نمی باشد. استفاده از این کابل ها بیشتر در محیط های صنعتی می باشد. در واقع می توان گفت شکل این دسته از کابل ها دقیقا متناسب با نوع استفاده آن ها می باشد. به طوری که در لوله ها یا به صورت خطی در امتداد لوله و یا در صورت نیاز می توان آن ها را به دور مخازن، لوله ها و یا ولوها (شیرهای صنعتی) دوران داد. استفاده از این دسته از کابل های گرمایشی را می توان به بخش های زیر دسته بندی نمود :

  • گرمایش حرارتی لوله های صنعتی
  • گرمایش حرارتی مخازن و تانک ها صنعتی
  • گرمایش حرارتی تجهیزات ابزاردقیق، شیرها و …
  • گرمایش حرارتی هر نوع تجهیز خاص در محیط های صنعتی

شایان ذکر است منظور از واژه گرمایش در موارد بالا گرم کردن و یا نگه داشتن دمای سیال در یک دمای ثابت  می باشد. (به عنوان مثال در دمای اولیه ورود به پروسه)

شکل روبه رو کابل توان متغیر self regulate هیت تریس شرکت Raychem از سری KTV می باشد. این کابل از یک نوع صنعتی خاص بوده که دارای تحمل حرارتی تا 250 درجه سانتی گراد را می باشد. همانطور که در کاتالوگ این سری از  کابل گرمایشی مشخص است، توان حرارتی گروه های  20KTV-CT , 15KTV-CT , 10KTV-CT , 5KTV-CT از سری کابل های صنعتی توان متغیر RAYCHEM بین 10 تا 150 درجه سانتی گراد می باشد. ( توجه اعداد توان برحسب وات بر فیت می باشد w/ft )

ساختار کابل هیت تریس توان متغیر
کاتالوگ کابل هیت تریس توان متغیر RAYCHEM KTV CTV 3
کاتالوگ کابل هیت تریس توان متغیر RAYCHEM KTV CTV 2
کاتالوگ کابل هیت تریس توان متغیر RAYCHEM KTV CTV 1

3-2-2- نحوه نصب کابل هیت تریس توان متغیر یا خود تنظیم چگونه است؟

کابل های هیت تریسینگ توان متغیر برخلاف کابل حرارتی توان ثابت دارای نحوه نصب ثابت و یکسانی نمی باشند. این کابل های گرمایشی براساس نوع محل و تجهیزی که نیاز به گرمایش دارد. مطابق با مدرک نصب ایجاد شده در طراحی پروژه، به شکلی خاص جانمایی و سربندی می گردند

4-2-2- قیمت کابل حرارتی توان متغیر یا خود تنظیم

از آنجایی که کابل های حرارتی توان متغیر به نسبت کابل های توان ثابت ساختار پیچیده تری دارند، همانطور که پیش تر گفته شد. در یک توان و از یک تولید کننده خاص، به طور متوسط، قیمت یک کابل های توان متغیر بیشتر از کابل حرارتی توان ثابت  می باشد.

برای دریافت اطلاعات بیشتر در زمینه سیستم های هیت تریسینگ ، از صفحه هیت تریس شرکت مبین صنعت راستین دیدن فرمایدد

3- مقایسه کابل حرارتی توان ثابت و کابل هیت تریس توان متغیر (خود تنظیم)

حال که به تفکیک به دو گونه از کابل های هیت تریسینگ توان ثابت و توان متغیر پرداختیم. به طور خلاصه در قالب یک جدول به تفاوت ها / شباهت ها و مزیت / معایت هر یک از کابل های توان ثابت و توان متغیر می پردازیم.

نوع کابل هیت تریس توان ثابت
توان متغیر یا خود تنظیم
نام انگلیسی Constant wattage Self regulating
شکل مقطع گرد تخت
نمودار توان خطی متغیر با دما
قابلیت برش ندارد دارد
نوع استفاده غالبا مسکونی غالبا صنعتی
نیاز به ترموستات / کنترلر دارد غالبا دارد
نحوه نصب توری فلزی چسب و بست فلزی
عایقکاری ندارد – دفن در کف (سیمان و …) دارد
کلدینگ ندارد دارد
قیمت مقایسه ای کمتر بیشتر

 

1-3- کدام کابل هیت تریس را انتخاب کنیم ؟ توان ثابت یا توان متغیر

و اما سوال آخر ! کدام کابل هیت تریسینگ را برای پروژه خود انتخاب کنیم ؟ طراحی خود را به ما بسپارید. مشاوره با تیم طراحی ما کاملا رایگان است. بر اساس نوع پروژه و شرایط شما، مبین صنعت راستین بهترین گزینه از نظر فنی و قیمت را به شما معرفی خواهد کرد.

2-3- اطلاعات بیشتر در زمینه  سیستم های هیت تریسینگ

برای دریافت اطلاع بیشتر در زمینه هیت تریسینگ و فعالیت های شرکت مبین صنعت راستین در حوزه سیستم های الکتریکال هیت تریس (طراحی، تامین، نصب، عایقکاری و کلدینگ EPC) ، از صفحه هیت تریسینگ ما دیدن فرمایید. (در صورت داشتن سوال در زمینه تجهیزات مورد نیاز به پروژه خود و یا استعلام قیمت انواع کابل های حرارتی / هیت تریس هم اکنون با ما تماس بگیرید.)

*شرکت مبین صنعت راستین، واردکننده مستقیم کلیه کابل های هیت تریس و تجهیزات هیت تریسینگ از نمایندگی فروش خاورمیانه و اروپایی کلیه برندهای هیت تریس اروپایی/آمریکایی می باشد. بهترین قیمت فروش کابل های هیت تریس و تجهیزات هیت تریسینگ را از ما بخواهید. (واردات مستقیم و بدون واسطه / حداقل قیمت فروش تجهیزات هیت تریس در ایران)