Mikä on sulanapitokaapeli putkelle ja miksi sitä tarvitaan?

Sulanapitokaapeli on putkien jäätymisen estoon tarkoitettu lämmityskaapeli, jota asennetaan vesiputken (tai muun putkilinjan) yhteyteen kylmiä olosuhteita varten. Kun pakkasta on paljon tai putki kulkee kylmässä tilassa, kaapeli auttaa pitämään putken lämpötilan turvallisella tasolla ja vähentää riskiä, että vesi jäätyy ja putki vaurioituu.

Sulanapitokaapeli on erityisen hyödyllinen paikoissa, joissa putki altistuu kylmälle tai lämpötila vaihtelee:

  • vesijohdon sisääntulossa ja osuuksilla, jotka kulkevat kylmissä tiloissa (kellari, ryömintätila, autotalli, tekninen tila)

  • ulkona olevissa putkissa ja kohdissa, joissa tuuli viilentää putkea

  • alueilla, joissa lämpöeristys on ohut tai sitä on vaikea lisätä (läpiviennit, kulmat, venttiilien ja liitosten ympäristö)

  • kohdissa, joissa putki on aiemmin jäätynyt ja ongelma toistuu talvesta toiseen

Putkikäytössä suosituin ratkaisu on usein itsesäätyvä sulanapitokaapeli. Se säätää lämmitystehoa ympäristön lämpötilan mukaan: kylmissä kohdissa teho nousee, ja lämpimämmissä kohdissa se laskee. Näin putken suojaus toimii käytännössä “tarpeen mukaan” ja auttaa välttämään turhaa lämmitystä.

Kuva 1. Sulanapitokaapeli putken päälle – ulkopuolinen asennus ja kiinnitys

Itsesäätyvän sulanapitokaapelin rakenne

Jotta itsesäätyvän sulanapitokaapelin toimintaperiaate olisi helppo ymmärtää, katsotaan ensin, mistä osista kaapeli koostuu. Kaapelissa on useita kerroksia, joista jokaisella on oma tehtävänsä: sähkönsyöttö, lämmitys, sähköturvallisuus sekä suojaus kosteutta ja mekaanista rasitusta vastaan.

Tyypillinen itsesäätyvä sulanapitokaapeli putkille koostuu seuraavista osista:

  • Kaksi virtajohdinta (kuparijohtimet/kuparikiskot). Ne kulkevat rinnakkain koko kaapelin pituudelta ja syöttävät jännitteen jokaiselle kaapelin osuudelle.

  • Itsesäätyvä lämmitysmatriisi virtajohtimien välissä. Tämä on kaapelin tärkein osa: polymeerimateriaali, jonka sähköinen resistanssi muuttuu lämpötilan mukaan.

  • Eriste (sisäinen eristyskerros). Suojaa virtajohtimia ja matriisia, parantaa sähköturvallisuutta ja auttaa kestämään kosteutta.

  • Suojapunos (suojaus/maadoitus), jos rakenteessa on punos. Punos lisää mekaanista suojaa ja toimii usein maadoituksena.

  • Ulkovaippa. Ulompi suojakerros, joka parantaa kestävyyttä kulutusta, kosteutta ja ympäristön rasitusta vastaan.

Kuva 2.

Tämä rakenne selittää myös, miksi kaapeli on “itsesäätyvä”: jännite kulkee kahden rinnakkaisen virtajohtimen kautta, ja lämmitys tapahtuu matriisissa niiden välissä. Näin kaapeli pystyy muuttamaan tehoa paikallisesti sen mukaan, millainen lämpötila juuri kyseisessä kohdassa on.

Kuva 3.

Itsesäätyvyys: mitä lämmitysmatriisissa tapahtuu?

Itsesäätyvä sulanapitokaapeli eroaa “tavallisesta” lämmityskaapelista siinä, että sen lämmitysteho ei ole vakio koko pituudella. Teho muuttuu automaattisesti, koska kaapelin sisällä on lämmitysmatriisi, joka sijaitsee kahden virtajohtimen välissä.

Matriisin voi ajatella muodostavan paljon rinnakkaisia virtapolkuja virtajohtimien välille. Jokaisella pienellä matriisin osuudella on omat sähköiset ominaisuutensa, ja siksi itsesäätyminen tapahtuu paikallisesti eikä niin, että koko kaapeli lämmittäisi aina samalla teholla.

Perusmekanismi on yksinkertainen:

  • kun ympäristö on kylmempi, matriisi johtaa sähköä paremmin, sen resistanssi pienenee, virta kasvaa ja lämmitysteho nousee

  • kun ympäristö on lämpimämpi, matriisin johtavuus heikkenee, sen resistanssi kasvaa, virta pienenee ja lämmitysteho laskee

Tämän takia sama kaapeli voi putken eri kohdissa toimia eri tavalla: esimerkiksi kylmän seinän lähellä tai ulkona se lämmittää selvästi enemmän, ja lämpimämmässä kohdassa se laskee tehoa. Tässä on itsesäätyvyyden käytännön idea – kaapeli tuottaa lämpöä sinne, missä sitä todella tarvitaan.

Miten itsesäätyvyys toimii putkessa käytännössä

Käytännössä putki ei ole koskaan täysin samanlaisissa olosuhteissa koko pituudeltaan. Yksi osa voi kulkea lämpimässä tilassa, toinen kylmässä kellarissa tai vedon ja pakkasen vaikutusalueella, jossa lämpöhäviö on selvästi suurempi. Juuri tällaisissa tilanteissa itsesäätyvän sulanapitokaapelin tärkein etu näkyy: se muuttaa tehoa putken eri kohdissa, eikä lämmitä kaikkialla samalla tavalla.

Mitä tämä tarkoittaa käytännössä:

  • Kylmät kohdat saavat enemmän lämpöä.
    Jos putki jäähtyy voimakkaammin (esimerkiksi ulkoseinän lähellä, läpiviennissä, kylmässä tilassa tai ulkona), kaapeli nostaa tehoa juuri siinä kohdassa ja kompensoi suuremman lämpöhäviön.

  • Lämpimät kohdat eivät ylikuormitu.
    Siellä missä putki on jo valmiiksi lämpimämmässä ympäristössä, kaapeli pienentää tehoa. Tämä auttaa välttämään turhaa lämmitystä ja tekee toiminnasta yleensä energiatehokkaampaa.

  • Sama kaapeli sopii “sekoitettuihin” olosuhteisiin.
    Yhdellä ja samalla putkilinjalla voi olla sekä lämpimiä että kylmiä osuuksia. Itsesäätyvä sulanapitokaapeli mukautuu tällaisiin vaihteluihin ilman monimutkaista säätöä tai erillisiä ratkaisuja eri kohdille.

Tyypillisiä kohtia, joissa olosuhteet vaihtelevat eniten:

  • vesijohdon sisääntulo ja sen läheiset osuudet

  • läpiviennit, kulmat sekä venttiilien ja liitosten ympäristö

  • kylmät tilat, joissa lämpötila voi vaihdella nopeasti (esim. autotalli, ryömintätila, kellari)

Tämä paikallinen “tarpeen mukaan” toiminta tekee itsesäätyvästä sulanapitokaapelista käytännöllisen ratkaisun putkille: kaapeli tuottaa enemmän lämpöä siellä, missä jäätymisriski on suurin, ja vähentää tehoa siellä, missä sitä ei tarvita.

Sulanapitokaapelin valinta ja asennus putkelle: käytännön vinkit

1) Millainen sulanapitokaapeli sopii putkelle

Putkien jäätymisen estoon valitaan usein itsesäätyvä sulanapitokaapeli. Se on käytännöllinen silloin, kun olosuhteet vaihtelevat putken eri kohdissa: osa putkesta on lämpimässä tilassa, osa kylmässä, mukana voi olla vetoisia kohtia sekä ulkoseinän ja vesijohdon sisääntulon läheisiä osuuksia. Tällöin kaapeli säätää tehoa paikallisesti, mikä auttaa lisäämään lämmitystä kylmissä kohdissa ja vähentämään turhaa lämmitystä lämpimämmissä kohdissa.

Kannattaa myös päättää asennustapa etukäteen:

  • ulkopuolinen asennus putken päälle on yleisin ratkaisu, kaapeli kiinnitetään putkeen ja sen päälle tehdään lämpöeristys

  • sisäasennus putkeen on mahdollinen vain ratkaisuilla, jotka on suunniteltu tätä asennustapaa varten

2) Tarvitaanko termostaatti tai anturi

Itsesäätyvä kaapeli voi toimia myös ilman termostaattia, mutta termostaatti tai anturi on usein hyödyllinen, koska:

  • lämmitys on päällä vain silloin, kun se on oikeasti tarpeen

  • käyttöaika ja sähkönkulutus pienenevät

  • järjestelmästä tulee ennustettavampi käytössä

Anturi kannattaa yleensä sijoittaa niin, että se mittaa todellista “riskikohtaa” (esimerkiksi putken kylmintä osuutta), eikä lämpimään tilaan.

3) Asennus: perussäännöt

Muutama periaate, jotka ovat lähes aina tärkeitä sulanapitokaapelin asennuksessa putkelle:

  • kaapeli asennetaan niin, että se koskettaa putkea tiiviisti ja se kiinnitetään luotettavasti

  • päällekkäisiä risteyksiä ja kaapelin ylityksiä vältetään, ellei valmistaja nimenomaisesti salli niitä

  • venttiilien, liitosten ja kulmien kohdalla kaapeli asennetaan huolellisesti ilman kovia taitoksia ja ilman kiristämistä

  • ulkopuolisessa asennuksessa kaapelin päälle tehdään yleensä lämpöeristys, jotta lämpöhäviö pienenee ja suojaus toimii tasaisemmin