48 ELEKTRO 10/2012 inovace, technologie, projekty Samoregulační topné kabely – výhody technologie nulového výkonu Pro instalace, u kterých je požadována lepší teplotní odolnost, a pro samoregulač-ní topné kabely, které nemají nulový výkon při limitní teplotě, vyvstává nutnost použít řídicí prvky pro omezení maximální teploty. V těchto případech samoregulační topné ka-bely ztrácejí své výhody v porovnání s klasic-kými sériovými topnými kabely nebo kabely s konstantním výkonem. Dokonce jejich in-stalace může být nevýhodou, jestliže se vez-me v úvahu jejich velký náběhový proud při studeném startu a nutnost použít jisticí a spí-nací prvky s větším výkonem.Donedávna byly samoregulační topné ka-bely klasifikovány podle maximální teplotní odolnosti ve vypnutém stavu (limit zpravidla okolo 200 ° C) a maximální teploty v zapnu-tém stavu (zpravidla okolo 150 ° C). Tyto typy samoregulačních topných kabelů vyžadují in-stalaci regulačního zařízení, které zajistí tep-lotní bezpečnost celé instalace.Pro zvýšení nepřehlednosti udávají někte-ří dodavatelé samoregulačních topných kabe-lů maximální teplotní limit kumulativně, což může být chápáno jako asi 41 dnů provozu při maximální teplotě. Pro zákazníka, kte-rý klade důraz na dlouhou životnost topné-ho kabelu nebude tato skutečnost přínosem, spíše naopak.Nová technologie IT-S (nulového výkonu při limitní teplotě)Zajištění teplotní bezpečnosti je hlavní překážkou při navrhování elektrických do-provodných ohřevů. Dalším nezanedbatelným aspektem je i optimalizace stálého výkonu.Definice nulového výkonu Základní vlastností je schopnost samoregu-lace výkonu topného kabelu při nižší než ma-ximální teplotě a současně i teplotní odolnost materiálů topných kabelů bez nutnosti použít řídicí prvky. Samoregulační topný kabel má při limitní teplotě nulový výkon, jestliže je vysta-ven enormním podmínkám, např. je spirálově navinutý pod silnou tepelnou izolací apod., má povrchovou teplotu, která je stabilizována pod hodnotou omezují pracovní proces a kon-strukční odolnost jednot-livých materiálů. Jinými slovy – samoregulační topné kabely s nulovým výkonem se při limitní teplotě nemohou nikdy přehřát ani nemohou za-hořet. Ti, kteří chtějí vy-užívat progresivní meto-dy v oboru elektrických topných ohřevů, si možná uvědomí, že pět nedávno vyvinutých typů topných kabelů (výrobní řada Fail-Safe) má podstatnou vý-hodu ve zlepšení teplotní odolnosti, a tím i bezpeč-nosti v porovnání s kon-kurenčními výrobky.Všechny typy topných kabelů, včetně vý-robní řady FailSafe (nad 200 ° C provozní tep-loty), mají nulový výkon při limitní teplotě. Znamená to, že všechny aspekty týkající se teplotní bezpečnosti a životnosti samoregu-lačních topných kabelů by měly hrát důle-žitou roli při jejich výběru. Samoregulační topné kabely s nulovým výkonem při limit-Převzato z originálních materiálů firmy Heat-Trace (by N. S. Malone)Samoregulační topné kabely se staly nejrozšířenějším typem topných kabelů k řešení zim-ních problémů (ochrana potrubí před zamrznutím, ochrana střech, okapových žlabů a svo-dů před sněhem nebo tvorbou rampouchů, venkovních ploch před ledem a námrazou). Popularita elektrických samoregulačních topných kabelů dosáhla velkého rozsahu díky jejich zlepšené odolnosti proti přehřátí. Jestliže se používají řídicí prvky, je to pouze z hle-diska úspory energie, a ne z hlediska zajištění teplotní bezpečnosti. Řídicí prvky nacháze-jí uplatnění zpravidla v instalacích, kde jsou použity nízkoteplotní topné kabely zabezpe-čující ochranu proti zamrznutí. V případech, kdy nastane porucha termostatu, poškození teplotního snímače nebo jiná nepředvídatelná událost, budou všechny typy topných ka-belů neustále ohřívat daný povrch s následnou možnou havárií. U samoregulačních top-ných kabelů firmy Heat-Trace s nulovým výkonem tato situace nenastane, protože výkon topného kabelu se bude při dosažení určité teploty rovnat nule.Obr. 2. Běžný samore-gulační kabel 40 30 20 10 0 výkon (W/m) teplota ohřívaného povrchu (° C)10 100 120 150 190 200 300 běžný samoregulační kabel běžný samoa maximální nepřetržitá teplotní odolnost ve stavu zapnuto maximální teplotní odolnost polovodičové matrice konkurenčního kabelu maximální teplotní odolnost ve stavu vypnuto po dobu 1 000 h maximální teplotní odolnost ve stavu vypnuto vnitřní vliv na pokles teplotní odolnosti Obr. 1. Výkon kabelu versus teplota potrubí 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 výkon kabelu (W/m) teplota potrubí (° C)0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 90FSU 75FSU 65FSU 45FSU 30FSU 15FSU