Was ist ein selbstregulierendes Kabel und wie funktioniert es?

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Ein selbstregulierendes Kabel hat die Eigenschaften einer „künstlichen Intelligenz“, da seine Wärmeabgabe von der Umgebungstemperatur beeinflusst wird. Moderne Fortschritte in Wissenschaft und Technik haben es möglich gemacht, ein Heizsystem so zu gestalten, dass die abgegebene Wärmeleistung bei steigender Umgebungstemperatur abnimmt und bei sinkender Umgebungstemperatur zunimmt. In diesem Fall wird die Wärmeabgabe in jedem Kabelabschnitt durch die Umgebungstemperatur bestimmt, ohne dass zusätzliche Regelungseinrichtungen erforderlich sind, und hängt nicht vom Zustand der angrenzenden Abschnitte ab.

Ein selbstregulierendes Kabel hat ein Konstruktionsmerkmal – es ist eine spezielle wärmeerzeugende Polymermatrix mit leitenden Einschlüssen aus Kohlenstoffmaterial. Ein Temperaturabfall führt zu einer Kompression des Matrixmaterials, wodurch sich die Anzahl der Leiterbahnen erhöht, was die Wärmeabgabe des Kabels steigert. Steigt die Umgebungstemperatur, quillt das Matrixmaterial auf, was zu einer Unterbrechung der Verbindungen zwischen den Einschlüssen und zu einer Verringerung der Anzahl der Leiterbahnen führt, was wiederum zu einer Verringerung der Wärmeentwicklung führt. Mit dieser Vorrichtung passt sich das selbstregulierende Kabel mit jedem seiner Abschnitte an die Umgebungstemperatur an.

Selbstregulierendes Kabel – Funktionsprinzip

Ein selbstregulierendes Kabel besteht aus zwei leitenden parallelen Kupferdrähten. Sie sind mehradrig und haben im Allgemeinen 17-19 Drähte. Die am besten geeignete Beschichtung der Drähte ist Nickel, das Oxidation und Alterung verhindert. Die Matrix und die Leiterseelen sind mit einer inneren Isolierschicht bedeckt, über die eine Abschirmung gelegt wird. Dieser mehrschichtige Aufbau wird mit einer Kunststoffschutzschicht überzogen. Die beiden verwendeten Isolierschichten erhöhen die Durchschlagfestigkeit des Kabels und schützen es vor Stoßbelastungen und negativen Umwelteinflüssen.

Die äußere Ummantelung, das Geflecht und die innere Isolierung des Kabels bieten mechanischen, chemischen und elektrischen Schutz… aber die „Magie“ geschieht im leitenden Kern des Heizkabels.Die äußere Ummantelung, das Geflecht und die innere Isolierung des Kabels bieten mechanischen, chemischen und elektrischen Schutz… aber die „Magie“ geschieht im leitenden Kern des Heizkabels.

Wie funktioniert das selbstregulierende Kabel?

A. Niedrige Umgebungstemperatur = hohe Heizleistung

Ist die Temperatur in der unmittelbaren Umgebung des selbstregulierenden Heizkabels niedrig, erhöht sich seine Heizleistung. Die Polymerketten des Kabelkerns schrumpfen, wodurch viele elektrische Verbindungen zwischen den eingebetteten Kohlenstoffmolekülen entstehen.

B. Mäßige Umgebungstemperatur = geringe Heizleistung

Als Reaktion auf die erhöhte Umgebungstemperatur nimmt die Heizleistung des selbstregulierenden Heizkabels ab. Die Polymerketten des Kabelkerns dehnen sich aus, wodurch sich die Anzahl der elektrischen Verbindungen verringert.

C. Hohe Umgebungstemperatur = Praktisch keine Heizleistung

Erreicht die Umgebungstemperatur des Heizkabels einen hohen Wert, sinkt seine Leistung praktisch auf Null. Aufgrund des maximalen Kettenausdehnungsgrades im Polymerkern des Kabels gibt es praktisch keine elektrischen Verbindungen. Das selbstregulierende Heizkabel passt seine Heizleistung über die gesamte Länge des Kabels an. Dies macht ein solches System zu einer sicheren und zuverlässigen Lösung für viele Anwendungen.

  • Die Firma nVent RAYCHEM ist der Erfinder der selbstregulierenden Heizkabel und weltweit führend auf diesem Gebiet.
  • Selbstregulierende Heizkabel können sich kreuzen und berühren, ohne durchzubrennen!
  • Selbstregulierende Kabel können vor Ort auf die passende Länge zugeschnitten werden und bieten somit volle Flexibilität in Situationen, in denen die Installationsplanung von der tatsächlichen Situation vor Ort abweicht.

Selbstregulierende Heizkabel und Anwendungen

Selbstregulierende Heizkabel
Beispiele für selbstregulierende Kabel

Die Branche der selbstregulierenden Heizkabel ist sehr breit gefächert und reicht von der Bauindustrie (Fußbodenheizung, Einfahrten, Rampen, Dachrinnen) bis zur chemischen und petrochemischen Industrie. Es gibt Hunderte von verschiedenen spezialisierten Modellen, die dem Normalbürger nicht bekannt sind.

Selbstregulierende Heizkabel unterscheiden sich in Bezug auf die min:

  • Versorgungsspannung,
  • Heizleistung,
  • chemische Beständigkeit,
  • mechanischer Widerstand,
  • minimale Installationstemperatur,
  • maximale Kontakttemperatur,
  • beständig gegen hohe Temperaturen (bis zu 600°C),
  • Außenisolierung,
  • die Möglichkeit, in einem explosionsgefährdeten Bereich zu arbeiten.

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