Образование ледяного запора в водопроводных трубах — серьёзная проблема для владельцев частных хозяйств. Нередко она сводит на нет усилия владельцев частных хозяйств по созданию комфортной и уютной жизнедеятельности домочадцев. Пассивные меры защиты водоводов в виде их покрытия теплоизоляционными материалами не всегда дают позитивный результат. В подобных ситуациях лучшим вариантом становится использование кабеля для обогрева трубопроводов.
Прокладка труб ниже точки промерзания грунта эффективна. Однако рытьё траншей в условиях каменистых грунтов, сильных перепадов высот иногда оказывается экономически невыгодным. Кроме того, уязвимыми остаются места вывода труб на поверхность (вход в дом, подключение к источнику воды, колодцы).
Преимущества греющего кабеля
Основная выгода использования термических устройств для предотвращения замерзания воды в трубах связана с возможностью регулирования подачи тепла в систему. При сильных морозах нагрев усиливается. При повышении температуры — уменьшается. Если подогрев водопроводных труб применяется в качестве дополнения к теплоизоляции, то при определённых условиях искусственный обогрев может быть отключён.
Кроме того, водоводы, в отличие от канализационных и дренажных труб, не имеют твёрдых фракций, которые могут застаиваться в системе и увеличивать угрозу образования заторов. Поэтому в водопроводах используются изделия с меньшим сечением. Они технологичны, легко монтируются, практически не сказываются на габаритах конструкции, экономичны в плане потребления электроэнергии, дешевле аналогичных изделий для других труб. Потери энергии в них за счёт малого сопротивления минимальны.
Недостатки обогрева
Недостатки нагревательных изделий обусловлены необходимостью уделять повышенное внимание электробезопасности. Все элементы сети должны быть правильно соединены, заземлены, защищены от механических повреждений, включены в зону действия автоматического отключения. Нарушение правил чревато тяжёлыми последствиями, поскольку под напряжением могут оказаться протяжённые участки. За всеми компонентами системы должен вестись регулярный контроль.
Нельзя допускать перегрева технических изделий, способного вызвать пожар. Опасность возрастает, если тепловые изоляторы не имеют должной защиты от прямого действия открытого огня. Распространённая ошибка — укладка кабеля для обогрева трубопроводов внахлёст. Оболочка не рассчитана на работу с двойным повышением температуры, особенно? если естественная вентиляция отсутствует или недостаточна для отвода лишнего тепла.
Основные виды термокабелей
Для подогрева трубы водопровода от замерзания применяются несколько видов термической кабельной продукции. Каждая модель отличается от аналогов функциональными и эксплуатационными возможностями. Разработчики изделий пытаются улучшить их эффективность. Наибольшее распространение имеют три вида кабелей: резистивный, резистивно-зональный и саморегулирующийся. У резистивного вида следующие особенности:
- Для выпуска этого вида продукции применяется упрощённая технология.
- В изделии нет дефицитных и дорогостоящих компонентов. Кабель производится стандартной длины и обладает константной (постоянной) электрической мощностью.
- Не подлежит разрезанию даже в оконечных частях. В противном случае уменьшится сопротивление, что приведёт к перегреву продукции. Если снижение резистора достигнет критических значений, то электрическая цепь будет разорвана. Поэтому при разработке электрической схемы следует точно подобрать длину кабеля (выпускается разных размеров).
Включение в сеть осуществляется через электрическую розетку при условии правильного выполнения заземления и соединения устройства защитного отключения. При других схемах подключения обязательно добавление защитных элементов, датчиков, автоматических выключателей. Регулирование нагрева производится специальным оборудованием, которое вручную настраивается на определённую температуру.
Резистивные кабели бывают одножильными и двухжильными. Одножильное изделие состоит из нагревательной жилы, внутренней изоляции, экранирующей оплётки и внешней изоляции. Особенность — жила с обоих концов соединяется на одном клеммнике. Монтаж несложный. Доступен для самостоятельного соединения исполнителями, имеющими минимальные знания в сфере электротехники.
Двухжильный продукт состоит из 6 элементов: двух нагревательных и дренажных жил, фольгированного экрана, Укладывается на всю длину трубопровода или той его части, которая требует дополнительной тепловой защиты. Две жилы с одного конца продукта соединяются с электрическим питанием. Жилы другой оконечности заглушаются муфтой.
Зональный обогрев труб кабелем — разновидность двухжильного резистивного устройства. Между нагревательными жилами на фиксированных расстояниях устанавливаются спиральные вставки одинаковой мощности. Кабель может отрезаться на части по отметкам спирали.
Принцип работы саморегулирующегося кабеля отличается от резистивного вида. Благодаря полупроводниковой матрице, размещённой между жилами, необходимое тепло выделяется в том месте, где температура снизилась. Уменьшение температурного значения ведёт к увеличению сопротивления технического изделия. Сила тока возрастает. Мощность нагрева усиливается. Благодаря избирательному действию кабель защищён от перегрева. Происходит экономный расход мощности, электрической энергии. Эффективность работы кабеля увеличивается.
Резистивно-зональные типы кабельной продукции относятся к модификациям саморегулирующей модели. Каждая жила оплетена медью. В ней предусмотрены открытые места. Через них поверхность трубы прогревается до требуемой температуры.
Работает экономно, но для расчёта числа вскрытых участков необходимы специальные знания. Желательна помощь квалифицированного специалиста. Остальные элементы конструкции остаются неизменными.
Способы установки
Термокабели для водопровода монтируются либо внутри трубы, либо снаружи. Каждый из способов имеет положительные и отрицательные стороны. Для наружных и внутренних методов укладки используются специальные модели изделий. Большинство из них не обладают универсальным характером, так как эксплуатируются в разных условиях. Поэтому кабели для внутренней прокладки не применяются в наружных работах.
Внутри трубы
Установка кабеля для обогрева водопроводной трубы внутренним методом требует учёта ряда специфических моментов. При установке технического устройства принимаются во внимание следующие обстоятельства:
- Изделие находится в постоянном контакте с питьевой водой. Следовательно, токопроводящий продукт не должен содержать, а тем более выделять токсичные элементы, которые могут нанести вред здоровью людей. К нему предъявляются жёсткие требования по нейтральности к водной среде, окислению, образованию вредных и болезнетворных микроорганизмов (плесени, грибков, вирусов, бактерий).
- Стыковочные узлы герметизируются в муфтах. Ведётся контроль над сохранностью изоляции. Её пробой недопустим. УЗО должно быть исправным и защитить человека от поражения током.
- Внутренняя прокладка кабеля технологически сложна. Выявление и устранение неисправностей сопряжено с трудностями и неудобствами.
Достоинство — малый расход материала. Кабель прогревает только воду. Необходимости повышать температуру наружной части трубопровода, чтобы тепло дошло до внутренних компонентов, нет. Расход электроэнергии и КПД работы изделия возрастают. Не требуется закреплять кабель внутри трубы.
Он изготавливается во влагозащищенном и антикоррозийном исполнении. Не подвергается воздействию агрессивной среды и механическим повреждениям. Не испытывает сильных физических нагрузок. Ему не страшны атмосферные воздействия, кроме температурных колебаний.
Наружный монтаж изделий
При укладке греющего кабеля в наружном варианте устройство должно плотно прилегать к поверхности трубы по всей площади. Это позволяет избегать тепловых потерь, а, следовательно, сокращает непроизводственные затраты на выработку тепла. В этих же целях перед началом монтажа наружная часть трубы очищается от грязи, ржавчины, остатков строительных материалов.
Кабель крепится к трубе хомутами, строительной лентой. Чем меньше шаг крепления, тем лучше. Отход кабеля от трубы по прошествии определённого времени после монтажа приведёт к необходимости переделывать всю работу. Как правило, обогревающее устройство устанавливается под теплоизоляцию, которую придётся демонтировать.
Применяется два способа укладки.
- Протягивание вдоль трубы. В этом случае лучшим местом будет донная часть конструкции. Здесь самая низкая температура. Вода начинает промерзать с этого места. Главная проблема — закрепить кабель, который под действием своего веса начинает провисать. Обычно контакт с трубой обеспечивается за счёт крепления кабеля специальной лентой, используемой в строительстве. Шаг крепления не должен превышать 30 см. Сплошное обматывание — самый предпочтительный вариант.
- Укладка спиралью. Монтаж упрощается. Необходимо следить за тем, чтобы не было сильных изгибов изделия. Кабель держится на трубе прочнее. Но расход материала большой. Удлинение кабеля позволяет лучше обогревать трубу. Но и потери тепла возрастают. Увеличивается вероятность механического повреждения устройства. Найти неполадку под слоем теплоизоляции сложно.
Многое зависит от материала трубопровода. Если это пластик, наделённый диэлектрическими и теплозащитными свойствами, потребуется повысить его теплопроводность. Для этого трубу обычно обматывают токопроводящей лентой из металла.
При наружном обустройстве кабеля желательна установка терморегулятора, который позволит сэкономить немалые финансы на использовании изделия. Он точно показывает температуру, которая установилась внутри и на поверхности трубы. Саморегулирующийся кабель часто работает в условиях, когда необходимости в обогреве трубы нет.
Использование теплоизоляции
При наружном монтаже обогревающего кабеля использование тепловой изоляции обязательно. В противном случае устройство будет вынуждено работать в режиме non-stop. Это приведёт к большим финансовым потерям
Утеплители применяют разные, от проверенной минеральной ваты до суперсовременных инновационных материалов. Минеральная вата и некоторые другие продукты подобного рода боятся воды. Поэтому после укладки их покрывают тонкой водоотталкивающей плёнкой. Более предпочтительны современные материалы вроде пенополистирола.
Он может изготавливаться с изгибом специально под трубу. У материала хорошие теплоизоляционные характеристики. Он влагостойкий, нейтрален к агрессивной среде, выдерживает сильные температурные перепады. Наделен антибактериальными свойствами, стойкий к ржавчине. Лёгкий, технологичный. Способен не только сохранять тепло, но и прочно удерживать кабель на поверхности трубы. Он не подвержен деформациям под действием влаги или средней механической нагрузки. Поверхность теплоизоляторов можно покрывать жидкой резиновой.
В некоторых случаях кабель применяется не на всю длину трубопровода. Обогрев осуществляется только в проблемных местах. К таковым относится точка выхода трубопровода на земную поверхность в районе колодца, скважины, входа в дом. Такой вариант становится популярным в тёплых регионах, где редко бывают сильные морозы, а зима длится всего 2—3 месяца.
Растущую популярность приобретают трубы из полимерных композиционных материалов. Они не только прочны, но и хорошо удерживают тепло внутри трубы. Обогрев греющим кабелем, уложенным внутри трубы, даёт хорошие результаты. Расход теплоносителей минимальный. Эксплуатационный срок использования кабеля превышает 20 лет.
