Іноді для виконання завдання чи проекту не достатньо використати готові нагрівальні кабелі з асортименту виробника. Часом може не вистачити стандартної довжини кабелю, чи потрібна значна кількість нагрівального кабелю і кошторис проекту буде мати визначне значення, чи потрібна певна потужність.

Який вибрати нагрівальний кабель? Як вийти з положення?

Для таких випадків виробники нагрівальних кабелів пропонують рішення з можливістю виготовити самостійно такий нагрівальний кабель, який задовільнить потрібні характеристики. Також такі рішення можуть суттєво зменшити загальний кошторис проекту. В асортименті нагрівальних кабелів на бобінах є можливість обрати кабель з певним питомим електричним опором та конструкцією нагрівальних жил. Все, що потрібно, це обрати нагрівальний кабель та під'єднати до нього холодні з'єднувальні проводи для підключення.

Але як привильно вибрати питомий опір і яка при цьому має бути довжина нагрівального кабелю, щоб при потрібній напрузі живлення отримати саме ту потужність, яка необхідна для нагріву?

Для цього в нагоді стануть не складні формули для розрахунку довжин та потужності.

Деякі формули для розрахунку нагрівального кабелю на бобіні

Для того, щоб виконати розрахунки нам потрібно знати певні характеристики, без яких буде неможливо досягти успіху в розрахунках.

Отже, ми будемо оперувати такими даними: питомий опір r, Ом/м, питома потужність p, Вт/м, і довжина резистивного нагрівального кабелю L, м, що розраховуються за формулами:

1. r=U²/(L²×p)
2. p=U²/(L²×r)
3. L=U/√p×r

де U - напруга живлення

Приклад:
Розрахунок і вибір нагрівального кабелю на бобіні для підтримання температури* 40 °С шоколадопроводу довжиною 70 м

Вихідні дані
довжина трубопроводу – 70 м,
напруга живлення – 220 В~,
потрібна температура – 40 °С,
розрахункові тепловтрати 1 м трубопроводу становлять, наприклад, 28 Вт/м, планується застосувати одножильний нагрівальний кабель на бобіні DEVIbasic.

Розрахунок і вибір нагрівального кабелю
Потрібно підтримувати температуру 40 °С. Перевіряємо кабель на можливість роботи при цій температурі. Запланований для використання одножильний нагрівальний кабель DEVIbasic має максимальну робочу температуру 65 °С – це вище потрібних 40 °С і дозволяє застосувати нагрівальний кабель DEVIbasic. Слід підкреслити, що не слід застосовувати нагрівальний кабель на максимальній робочій температурі й для кабелів типу DEVIbasic. Їх рекомендується використовувати при температурі макс. 50...55 °С.

Для підключення одножильного кабелю з двома холодними кінцями з однієї сторони трубопроводу доцільно використати 2 лінії кабелю – монтаж «туди-назад». Звідси довжина кабелю, прокладеного в 2 лінії на трубопроводі довжиною 70 м, становитиме:

L = 2 × 70 = 140 м

і розрахункова питома потужність однієї лінії кабелю становитиме половину розрахункових тепловтрат:

p = 28 / 2 = 14 Вт/м

тобто дві лінії кабелю потужністю по 14 Вт/м будуть мати потужність 28 Вт/м для компенсації тепловтрат одного метра трубопроводу.

Знаходимо за формулою (1) розрахунковий питомий опір нагрівального кабелю:

r = 220²В / (140 м² × 14 Вт/м) = 0,17 Ом/м.

Вибираємо з асортименту DEVIbasic на бобінах найближчий менший питомий опір нагрівального кабелю – 0,153 Ом/м.

Тепер оцінимо фактичну питому потужність вибраного кабелю на перевищення обумовленої максимально допустимої потужності 20 Вт/м для кабелю DEVIbasic за формулою (2):

p = 220²В / (140 м² × 0,153 Ом/м) = 16,1 Вт/м.

Отримана питома потужність 16,1 Вт/м нижча від максимально допустимої 20 Вт/м для кабелю DEVIbasic, що відповідає його технічним характеристикам, і, відповідно, вибраний питомий опір кабелю допустимий до застосування.

Беручи за основу вищенаведені розрахунки, для наведеного прикладу слід застосувати нагрівальний кабель DEVIbasic на бобіні з питомим опором 0,153 Ом/м і довжиною 140 м.

Сумарна потужність вибраного кабелю становитиме:

140 м × 16,1 Вт/м = 2254 Вт при 220 В.

Відповідно до цієї потужності вибирається переріз холодних кінців та захисна автоматика.

* Задача підтримання температури трубопроводу – це компенсація його тепловтрат, тобто в неї не входить нагрів трубопроводу. За необхідності розрахунку потрібної потужності для нагріву трубопроводу потрібно керуватися іншим прикладом.