Кабельный обогрев водопроводных труб
Как правило, наружная прокладка труб водопровода и канализации выполняется под землёй на глубине большей, чем отметка промерзания почвы в конкретном регионе. Однако в некоторых случаях не получается проложить трубы на нужной глубине (по причине высокого УГВ или прохождения других подземных коммуникаций). В такой ситуации трубопровод необходимо тщательно утеплить. Однако одного утепления недостаточно, поэтому обустраивается система обогрева труб. Для этого рядом с трубой прокладывается греющий кабель, который не даст транспортируемой жидкости замерзать в зимний период.
Разновидности кабелей
Сегодня в продаже можно найти разные греющие кабели для подогрева трубопровода. Их все можно разделить на два вида:
- резистивный провод;
- саморегулирующийся провод.
Рассмотрим особенности строения и использования каждого изделия.
Резистивный кабель
Такой греющий кабель очень напоминает удлинённый кипятильник. В этом изделии провод является нагревательным элементом. Подогрев происходит равномерно по всей длине. В продаже вы можете найти такой греющий кабель для подогрева систем водопровода и канализации в виде отрезков определённой длины. При этом вы не можете укорачивать изделие на своё усмотрение.
Резистивный греющий кабель выполнен из одножильного или двухжильного провода. Снаружи провода покрыты устойчивой к нагреванию изоляцией. Принцип работы этих изделий для подогрева трубопровода канализации и водопровода зависит от строения изделия:
- Так, в резистивном кабеле, состоящем из одножильного провода, нагревается только одна жила. Именно поэтому электрическое питание подводится к каждому из двух концов провода. Выполнять такое подключение не очень удобно.
- Двухжильный греющий кабель имеет две жилы, которые замыкаются в одну систему. При этом одна из жил провода нагревается, а вторая выполняет функции проводника электрического тока.
Важно: главное достоинство резистивного устройства для подогрева водопровода и канализации состоит в его цене. Она в два раза ниже, чем стоимость саморегулирующегося кабеля.
На этом все достоинства данного устройства заканчиваются. Обогревающий резистивный провод имеет намного больше недостатков:
- Изделие обеспечивает равномерное прогревание по всей длине трубопровода. Если возникнет необходимость сильнее подогреть определённый участок водопровода или канализации, то выполнить это не получится.
- Устройство очень чувствительно к перехлёстам. То есть нагревательный кабель может перегреться в месте скрещивания и выйти из строя.
- Такой греющий кабель не получится укоротить. Таким образом, если протяжённость наружного трубопровода меньше, чем длина приобретаемого изделия, то лишний кусок придётся куда-то укладывать, причём так, чтобы не образовывалось перехлёста.
- Невысокий КПД связан с тем, что нагревается весь участок водопровода или канализации, даже тот, который в данный момент в подогреве не нуждается.
Саморегулирующееся нагревательное устройство
Такой греющий кабель – результат современных разработок. Он имеет несколько существенных преимуществ перед своим резистентным собратом. Главное достоинство этого изделия состоит в том, что обогревающий провод интенсивно нагревается только на холодных участках водопровода или канализации, а в тёплых местах не греется. Причём интенсивность нагрева регулируется пропорционально степени охлаждения участка.
Саморегулирующееся нагревательное изделие выполняется из двухжильного кабеля. Обе жилы соединяются друг с другом посредством особой терморегулирующей матрицы. Этот полупроводник находится внутри оплёток провода и внешне напоминает пластиковое изделие. На самом деле матрица выполнена из токопроводящего материала. Её сопротивление напрямую связано с температурой окружающей среды.
Важно: саморегулирующийся нагревательный кабель в частом строительстве используется для подогрева водопровода, идущего от колодца или скважины.
Среди преимуществ саморегулирующегося изделия стоит отметить следующее:
- Высокий КПД устройства связан с тем, что нагревание выполняется только в том месте, которое больше всего нуждается в подогреве.
- Длину изделия можно регулировать на своё усмотрение.
- Нагревательный кабель можно наматывать вокруг труб в два слоя, не боясь перехлёста. В любом случае перегревание отдельных участков полностью исключено.
- Вся конструкция получается более простой, поскольку отсутствует необходимость установки специальных термодатчиков.
Рекомендации по выбору греющего изделия
Прежде всего, нужно решить, изнутри или снаружи трубы вы собираетесь укладывать нагревательное устройство. Если предполагается внутренний монтаж, то изоляция изделия должна быть выполнена из пищевого пластика. Как правило, данная информация должна указываться производителем на упаковке.
Чтобы самостоятельно выполнить расчёт кабеля, вам нужно знать:
- Удельную мощность греющего устройства.
- Протяжённость и диаметр обогреваемого трубопровода.
- Также понадобится толщина используемой теплоизоляции.
- Разница между температурой транспортируемой среды и температурой окружающего воздуха в данном регионе.
Далее при помощи специальной таблицы находим удельные теплопотери на погонный метр трубопровода. Для этого нам нужно найти в колонках таблицы данные о толщине изоляционного слоя, диаметре трубопровода и разнице температур. На пересечении колонок и будет искомая величина.
Теперь можно найти требуемую длину кабеля. Для этого коэффициент запаса, равный 1,3, умножаем на протяжённость обогреваемого трубопровода, на значение удельной теплопотери, найденное по таблице, и делим на мощность кабеля.
Внимание: значение мощности кабеля можно найти в маркировке изделия.
После выполнения расчёта протяжённость греющего изделия всегда будет получаться больше, чем длина обогреваемого трубопровода. Отсюда можно сделать выводы, что для получения необходимой эффективности нагрева греющий кабель нужно обматывать вокруг трубы, равномерно распределяя витки по всей поверхности.
Монтаж нагревательного изделия
Укладывать греющий кабель можно внутрь трубопровода либо крепить его снаружи. Каждый из этих способов монтажа имеет свои преимущества и недостатки:
- Укладывать кабель внутрь можно только в том случае, если диаметр трубопровода позволяет сделать это. Данная методика применима тогда, когда нет возможности обустроить наружный обогрев (коммуникации покрыты битумом или бетонным раствором). Для обустройства внутреннего обогрева не подходят одножильные изделия резисторного типа.
- Главным достоинством наружного монтажа является простота и удобство выполнения работ, а также практичность. В этом случае вы можете использовать любые типы греющих кабелей.
Рассмотрим каждый из способов монтажа более подробно.
Внутренний монтаж
Для внутреннего монтажа подходит специальный влагостойкий кабель, который помимо этого должен быть устойчив к кислой среде. Для выполнения монтажа вам не нужен полный доступ к трубопроводу. Для этого используется специальная муфта, через которую кабель заводится в водопроводную систему на необходимую длину. После этого другой конец провода подключается к электрической сети. По сути, муфта – это специальный тройник, накручивающийся на трубопровод в месте выхода.
Стоит знать: эффективность данного способа обогрева в 2 раза выше, чем у наружной прокладки. Поэтому разрешено использовать греющее устройство меньшей мощности. Помимо этого для утепления такого трубопровода понадобится меньший слой теплоизоляционного материала.
К недостаткам данной методики утепления стоит отнести следующее:
- Для обогрева канализационных труб такой способ не подходит. В этом случае разрешён только наружный монтаж греющего устройства.
- Если на участке трубопровода есть разветвления, краны и изгибы под углом 90 градусов и больше, то такой способ не подходит.
- Поскольку внутренний просвет трубы немного уменьшается из-за проложенного кабеля, напор воды снижается.
- На длинных участках монтаж выполнить довольно сложно.
- С течением времени провод может обрасти налётом, что приведёт к засорению труб небольшого диаметра.
Наружный монтаж
Такой способ установки греющего изделия выполняется довольно просто. Провод обматывается вокруг трубопровода или укладывается под ним и фиксируется алюминиевой плёнкой. Помимо фиксации эта плёнка эффективно отражает тепловые лучи. Затем труба обматывается слоем теплоизоляционного материала.
Данный способ установки обогревательного изделия можно выполнить своими руками. При этом просвет труб не уменьшается, а испортившееся нагревательное изделие несложно заменить. При этом вы можете использовать два способа укладки кабеля:
- Кабель фиксируется при помощи скотча с одной стороны трубы. При этом для увеличения площади соприкосновения и теплоотдачи изделие укладывается волной. После этого труба утепляется.
- Трубы, уложенные в климатических регионах с суровыми зимами, лучше обматывать кабелем. При этом шаг витка равен 50 мм. Для более надёжной фиксации изделие крепится в нескольких местах при помощи фольгированного скотча.
После выполнения любого способа укладки кабеля вся труба плотно обматывается скотчем. Это позволит защитить теплоизоляционный материал от сильного нагревания, поскольку воздействие высоких температур для него может быть губительно.
Внимание: резистивное изделие подключается посредством терморегулятора. Он обеспечит равномерный нагрев и не допустит перерасхода электроэнергии. В случае установки саморегулирующегося кабеля подключение через терморегулятор не понадобится.
Полезные советы
- Если монтаж греющего изделия выполняется на водопровод, часть которого находится в помещении, а другая часть — на улице, то лучше использовать саморегулирующиеся приспособления.
- При обматывании изделия вокруг трубопровода стоит учитывать показатель допустимого изгиба провода. Если согнуть его сильнее, подача тока затруднится.
- Если провода будут использоваться для обогрева бытовых сетей, обязательно выполняйте подключение через реле утечки тока, чтобы защититься от поражения током.
- От правильности выбора теплоизоляционного материала зависит КПД греющего устройства и расходы на электроэнергию.