Los cables calefactores son un tipo de cable capaz de generar energía térmica. Son utilizados extensamente en diversas áreas tales como construcción, agricultura, química y energía eléctrica. En este artículo, ZMS le presentará los principios, tipos, aplicaciones y ventajas de los cables calefactores.
Composición y Principio de Cables Calefactores
La estructura del cable calefactor generalmente se compone de un cuerpo resistivo, una capa aislante, una capa exterior y una cabeza de conexión. Su principio de calefacción se basa en la generación de calor a través de la corriente eléctrica que fluye a través del cuerpo resistivo del cable, lo que provoca la producción de energía térmica.
El cuerpo resistivo es la parte más importante del cable calefactor. Se logra mediante la conformación de un material conductor en una forma determinada. Cuando la corriente eléctrica fluye a través del cuerpo resistivo, este produce calor debido a su efecto de resistencia eléctrica. Los cuerpos resistivos de los cables calefactores se fabrican generalmente con alambre de aleación eléctrica, cobre, aleaciones de níquel y cromo, entre otros materiales eléctricos.
En los sistemas geotérmicos, el cable calefactor se conecta al cable frío a través de una caja de empalmes estanca. Una vez conectado, la corriente eléctrica fluye a través del cable calefactor, convirtiéndose en energía térmica y radiándose hacia el exterior. La energía térmica es absorbida por la capa de cemento y se transmite a través de conducción y radiación para calentar objetos y aire en el interior de la habitación. La potencia es de alrededor de 18W por metro.
A diferencia de los cables eléctricos comunes, los cables calefactores deben producir una cierta cantidad de calor en su estado normal de funcionamiento. Para evitar el sobrecalentamiento del cable calefactor, se instala un sensor de temperatura en la capa exterior del cable para monitorear la temperatura del cable en tiempo real. Además, la temperatura y la potencia de uso del cable calefactor también deben ajustarse según las necesidades específicas.
Tipos de Cables Calefactores
Temperatura de Calefacción
Los cables calefactores se pueden dividir en tres tipos según la temperatura de calefacción: baja, media y alta. En general, los cables calefactores pueden alcanzar los 65℃, mientras que los utilizados para la calefacción de habitaciones tienen una temperatura de alrededor de 20℃. La temperatura resistente al calor de los cables calefactores es de 105℃ y puede llegar a 205℃ cuando se utilizan materiales de revestimiento de plástico fluorado.
Potencia de Cables
Según el tipo de potencia, los cables calefactores se dividen en cables de potencia constante, cables serie y cables de autorregulación. Los cables de potencia constante tienen una resistencia fija y, por lo tanto, generan una salida de calor constante por metro. Se utilizan en aplicaciones que requieren una temperatura uniforme y alta, como la calefacción de tuberías, tanques o tolvas.
Los cables serie son cables con resistencia variable, diseñados para una longitud específica y conectados en serie a una fuente de alimentación. Se utilizan en aplicaciones que requieren una temperatura moderada y variable, como la eliminación de hielo en techos, canaletas o rampas.
Los cables de autorregulación son cables que ajustan automáticamente la potencia de salida según la temperatura ambiental. Se utilizan en aplicaciones que requieren una temperatura de adaptación más baja, como la prevención de congelamiento en tuberías, válvulas o grifos.
Material y Entorno
Además, los cables calefactores también se pueden clasificar según el material y el entorno de aplicación. Su material puede ser una aleación de calefacción, un elemento calefactor PTC, un elemento calefactor de fibra de carbono, entre otros. Según los requisitos ambientales, se pueden dividir en cables resistentes a altas temperaturas, resistentes a los rayos UV, retardantes de llama, sin halógenos, etc.
Aplicación de Cables Calefactores
En aplicaciones aéreas, los cables calefactores se pueden utilizar para la calefacción de tuberías aéreas (para protección contra incendios, fluidos industriales, etc.), calefacción de tanques, descongelación de techos, entre otros. En cuanto a entornos terrestres, los cables calefactores se pueden utilizar para la calefacción radiante del suelo, descongelación y deshielo de carreteras, calefacción de tuberías enterradas, entre otros. Los cables calefactores también se pueden utilizar para la calefacción de piscinas, acuarios, prevención de congelación de fuentes de agua, así como también para la prevención de congelación y el aislamiento térmico de tuberías o instalaciones submarinas.
En aplicaciones industriales, los cables calefactores se utilizan para prevenir la solidificación, cristalización o viscosidad de líquidos como agua, aceite, gas o productos químicos en tuberías, tanques de aceite o procesos industriales. En términos de seguridad, los cables calefactores se utilizan para evitar la formación de hielo o nieve en superficies como carreteras, puentes, pistas de aterrizaje o escaleras mecánicas. En hogares, los cables calefactores se pueden utilizar para la calefacción de pisos, espejos antivaho o mantas eléctricas.
En resumen, los cables calefactores pueden considerarse en cualquier lugar donde se necesite calor. Sin embargo, en proyectos reales, debido a limitaciones objetivas, se pueden utilizar otros tipos de calefacción, como el calor residual, vapor, agua caliente, entre otros. La elección de la opción más razonable y económica de acuerdo a la situación actual es la mejor solución.
Ventajas de Los Cables Calefactores
- Eficiencia: los cables calefactores aprovechan el 100% de la energía eléctrica para generar calor, sin pérdidas ni emisiones.
- Flexibilidad: los cables calefactores se adaptan a cualquier forma y tamaño de superficie o instalación, permitiendo un diseño personalizado y modular.
- Seguridad: los cables calefactores están protegidos contra el agua, el polvo y los agentes químicos, evitando el riesgo de incendio o electrocución.
- Durabilidad: los cables calefactores tienen una larga vida útil y no requieren mantenimiento ni limpieza.
Conclusión
Los cables calefactores son una solución eficaz, flexible, segura y duradera para mantener o elevar la temperatura de fluidos, superficies e instalaciones en diversos sectores. Existen diferentes tipos de cables calefactores y cada tipo tiene sus propias características y aplicaciones según las necesidades térmicas del proyecto. ZMS ofrece una amplia gama de cables calefactores para satisfacer sus distintas necesidades.