Подогрев
Планируя устройство зимнего водопровода, нужно иметь в виду, что утепление лишь помогает сократить теплопотери, но греть не может. И если в какой-то момент морозы окажутся сильнее, труба таки замерзнет. Особенно проблематичен в этом смысле участок вывода трубы из подземной канализации в дом, пусть даже и в отапливаемый. Все равно грунт недалеко от фундамента часто бывает холодный, и именно на этом участке чаще всего возникают проблемы.
Если не хотите заморозить свой водопровод, делайте подогрев трубы. Для этого используют греющий кабель или греющие пластины — в зависимости от диаметра труб и требуемой мощности обогрева. Кабели можно укладывать вдоль или наматывать спиралью.
Способ крепления греющего кабеля к водопроводной трубе (кабель не должен лежать на земле)
Греющий кабель всем хорош, но не так уж редко у нас отключают электричество на несколько дней. Что тогда случится с трубопроводом? Вода замерзнет и может разорвать трубы. А ремонтные работы в разгар зимы — не самое приятное занятие. Потому и комбинируют несколько способов — и греющий кабель укладывают, а на него утепление. Этот способ оптимальный и с точки зрения минимизации затрат: под теплоизоляцией греющий кабель будет расходовать минимум электроэнергии.
Еще один способ крепления греющего кабеля. Чтобы сделать счета за электричество меньше, сверху нужно еще установить теплоизолирующую скорлупу или закрепить рулонную теплоизоляцию
Прокладка зимнего водопровода на даче может быть выполнена с использованием такого типа теплоизоляции, как на видео (или идею можно взять на вооружение и сделать что-то подобное своими руками).
https://youtube.com/watch?v=ZjBKrFVWbE8
Рассмотрим устройство подогревающих электропроводов
Подогревающий кабель для протяжки внутри сети, производят в форме ленточного электро нагревателя. В разрезе подогревающего устройства имеет следующие составные компоненты:
- Проводник из металла для подогрева.
- Жилы подогревающего электрокабеля, покрытые теплостойкой ПВХ (поливинилхлоридной) изоляцией.
- Внутренний слой изоляции покрывает защита из фторопласта.
- Все проводники заключены в экран в виде сетки из меди.
- Последний внешний слой изоляции на подогревающем устройстве также выполнен из теплостойкого покрытия из ПВХ.
Внешний слой изоляции на подогревающем кабеле имеет следующие характеристики. Он устойчив не только к влиянию влаги и высокой температуры, абсолютно не боится воздействия агрессивной химической среды.
Так же кабель для протяжки внутри водопровода изготавливают из материалов, состав которых разрешен к использованию в пищевой промышленности. Следовательно, его можно устанавливать в водопроводную систему с питьевой водой.
Обогревающий кабель для установки внутри трубы отличают следующие преимущества:
- Надежная работа.
- Высокая безопасность.
- Возможность использования прогревочного провода как внутри внутри, так и на внешней части системы.
- Простой монтаж и эксплуатация.
- Возможность экономии электроэнергии посредством автоматики – саморегулирующая способность.
Пожалуй, единственным недостатком данных прогревочных систем становится их зависимость от электричества. По этим причинам, на основных направлениях трубопровода рекомендуют установку дополнительных источников питания.
Грамотный подбор — рациональное использование
Выбирать греющий провод следует, исходя из задач, которые будет решать система обогрева. К слову, греющие кабели предназначены для бытового применения на загородных участках, в коттеджах и частных домах. Также подобные изделия применяются в системах обогрева коммунального значения — защита канализационных систем, водостоков и водопроводов от замерзания. Для подобного использования понадобится система небольшого размера.
Греющий кабель и муфта для бытового применения
Как показывает практика, для выше перечисленных целей подойдет греющий кабель для водопровода мощностью больше 50 — 60 Ватт на метр. А вот лишняя мощность – это выброшенные на ветер деньги в буквальном смысле. Указанной мощности будет достаточно, чтобы растопить лед и снег, а также сэкономить. Мощный кабель греющий для канализации или водостоков потребляет много электричества, за которое приходится платить.
Назначение и область применения
Любой греющий кабель преобразует энергию электротока в тепло и распределяет его по определенной площади или передает на некоторое расстояние.
Нагревательный кабель для труб призван предотвратить обледенение в трубопроводе транспортируемой рабочей среды, в загородном бытовом хозяйстве он находит следующее применение:
Обогрев канализационных труб. При обустройстве автономной канализации стоковая труба выходит из дома к септику под уклоном около 20 мм на погонный метр и входит в него на стандартной глубине около 600 мм. Весь трубопроводный участок канализации находится выше глубины промерзания, которая может достигать 2 м, и собственнику приходится принимать меры по предотвращению замерзания стоков. В этом случае лучший вариант утеплить канализационные трубы греющим кабелем на трубной оболочке вместе с утеплителем.
Подогрев водопровода. При заборе воды из скважинных или колодезных источников в морозы также приходится применять меры по защите трубопровода от промерзания. При этом кабель для обогрева водопровода помещают внутрь трубы рядом с источником водозабора и в дом транспортируется слегка нагретая вода.
Рис. 2 Примеры применения кабельных нагревателей
Борьба с обледенением крыш. Периодическое таяние снега циклами замерзания и размерзания может создать некоторые проблемы при забивании льдом направляющих лотков и водосточных труб. В этом случае нагревательный кабель прокладывают внутри водосточных трубопроводов, предотвращая тем самым образование ледяных пробок.
Обогрев емкостей. В промышленной сфере нагревательным кабелем нередко обогревают наружные емкости, предотвращая нежелательное охлаждение рабочего тела. В бытовом хозяйстве греющий кабель может быть полезен для подогрева среды при использовании обычных газовых баллонов или крупногабаритных резервуаров (передвижных газгольдеров) снаружи зданий в зимнее время.
Обогрев трубопроводной арматуры. При заборе воды из скважин при помощи электронасосов довольно часто сооружают кессонный колодец, внутри которого размещают водоподъемное оборудование и приборы автоматики: насосные станции, реле давления и холостого хода, гидроаккумуляторы, манометры, запорные вентили и шаровые краны. Для предотвращения замерзания всех перечисленных устройств используют нагревательный кабель, который закрепляют на их наружных оболочках.
Прокладка и подключение
Мы рассмотрели все самые важные вопросы, начиная от принципа действия саморегулирующего греющего кабеля, до вопросов его выбора. Осталось узнать, как осуществляется его установка. Сначала обсудим самый интересный способ – внутри трубы.
Скрытая укладка внутри трубы
Перед нами самая интересная задача – уложить саморегулирующий греющий кабель для водопровода внутри трубы. Находясь в нагретом состоянии, он не даст трубе замерзнуть и лопнуть. Давайте посмотрим, как это делается. Нам понадобятся следующие материалы и инструменты:
Подобная схема подключения требует куда больших усилий, но дает несоизмеримый прирост в КПД
- Саморегулирующий греющий кабель подходящей длины;
- Острый нож для снятия изоляции;
- Термоусадочная пленка для изоляции проводников;
- Резиновый сальник;
- Тройник для установки саморегулирующего кабеля внутрь трубы;
- Фен для усадки пленки;
- Электрический провод с вилкой.
Для начала определяем место ввода – это может быть внутренний или наружный участок (здесь все индивидуально, смотрим по ситуации).
Конечный участок располагается там, где труба уходит в землю или заходит в другое здание.
Помните, что на всем протяжении не должно быть кранов и вентилей, так как они могут повредить саморегулирующий греющий кабель.
Все работы проводятся до начала заморозков, при положительной температуре – не дожидайтесь, пока появятся первые морозы. Не забудьте заранее перекрыть воду!
Особая муфта, используемая при подключении. Купить можно в любом сантехническом магазине
Если водопроводная труба поднимается из пола и отправляется дальше по горизонтали, то это облегчит прокладку – режем трубу и устанавливаем в этом месте тройник.
Далее насаживаем на кончик саморегулирующего греющего кабеля термоусадочную трубку и нагреваем ее строительным феном – этот кончик должен быть надежно герметизирован, чтобы избежать контакта воды и токоведущих частей.
Через верхний отвод заводим в него саморегулирующий греющий кабель, не забыв надеть на него сальник.
Далее проталкиваем кабель на необходимую длину – ее нужно рассчитать заранее и с небольшим запасом. На другом конце нам нужно смонтировать провод с вилкой. Аккуратно снимаем изоляцию и оплетку, чтобы у нас виднелись два проводника – к ним мы припаиваем провод, не забыв надеть на него соединительную муфту из термоусадочного материала (после пайки надеваем ее и обдуваем горячим воздухом из фена).
После того как вы проведете все электрические соединения, необходимо проверить сопротивление с помощью мультиметра – оно должно составлять несколько десятков ом. Если мультиметр показывает короткое замыкание, извлеките саморегулирующий кабель и осмотрите его на предмет повреждения
Особенное внимание уделите самой дальней концевой части.
Теперь фиксируем сальник, открываем подачу воды, проверяем отсутствие протечек в месте нашей работы. Если все хорошо, включаем провод с подключенным к нему саморегулирующим греющим кабелем в сеть. Несмотря на то что теперь водопровод защищен от замерзания, настоятельно рекомендуется обмотать трубу теплоизоляцией. Помните, что хорошая защита – это многоступенчатая защита.
Открытая наружная укладка
При необходимости, можно уложить саморегулирующий греющий кабель снаружи водопровода. Им обматывают не только сами трубы, но и установленные на них фланцы, соединительные муфты и вентили. Самый простой вариант – проложить несколько саморегулирующих кабелей параллельно трубе, закрепив их с помощью алюминиевого скотча. Также возможна укладка спиралью или двойной спиралью, что только увеличивает эффективность обогрева.
Крепить греющий кабель при таком подключении – сплошное удовольствие. Главное не скупиться на алюминиемый скотч
Вы можете использовать и двойной способ укладки – один греющий кабель уложить параллельно, а вторым обмотать трубу по спирали. К трубе он приматывается с помощью все того же алюминиевого скотча, колечками через каждые 20-30 см. После того как намотка будет завершена, накладываем скотч на кабель по всей его длине – так мы добьемся максимальной эффективности системы.
Некоторые специалисты советуют увеличить эффективность передачи тепла предварительным обматыванием труб фольгой или тем же скотчем.
Колодец
В тех случаях, когда дача используется только в теплый период, а также в качестве места для отдыха, расход воды будет незначителен. Для обустройства летнего водопровода на даче достаточно сделать шахтный колодец. Он довольно прост в сооружении и имеет относительно невысокую стоимость. Помимо этого, работы по устройству шахтного колодца легко могут быть сделаны своими руками. Запитывается он благодаря грунтовым водам с глубиной залегания 4-15 м.
Устройство шахтного колодца довольно простое. Его конструкция представляет собой оголовок, расположенный над землей, а также сруб (для него обычно берут брус толщиной 25 см) или несколько железобетонных колец, находящихся в почве.
Шахту колодца необходимо углубить в водоносный слой на 3-4 метра. На дне этой водозаборной точки должны находиться слои песка, гравия и щебня, толщина каждого из которых составляет 20-25 см. В дальнейшем подобная подсыпка должна стать своеобразным природным фильтром для очистки воды. Многие хозяева для увеличения поступающего в колодец объема влаги проделывают отверстия в боковых стенах бетонных колец. Судя по их отзывам, это значительно увеличивает поступление воды. Далее на дно этой шахты устанавливается погружной насос.
Разумеется, то количество воды, которое сможет дать на участок колодец шахтного типа, заранее рассчитать невозможно. Определиться с объемами жидкости можно будет уже после его постройки. Для этого устанавливают количество воды, которое поступило в колодец самотеком, а после выкачивания насосом определяют время его наполнения до прежнего уровня.
Особенности термоизоляции
Заключительным этапом работ должна быть теплоизоляция трубопровода для того, чтобы удерживать тепло. В роли теплоизолятора будут выступать особые цилиндры, с одной стороны разрезанные. Изготавливаются такие цилиндры из различных материалов – минваты, пенополистирола либо же вспененного пенопласта. Вы должны выбирать тот или иной вариант в зависимости от своих финансовых возможностей, а затем, купив его, обернуть им трубопровод. Что характерно, теплоизоляционный слой необходим не только для сохранения тепла, но также и для дополнительной защиты кабеля от механических повреждений (если речь идет о внешней установке). Что же касается толщины теплоизолятора, то она должна составлять минимум 2 сантиметра (для труб диаметром? дюйма), 3 сантиметров (если диаметр 1 дюйм), 5 сантиметров (если 2 дюйма) либо 6,5 сантиметра (для изделий всех остальных диаметров).
Виды кабеля
Перед монтажом, важно изучить, какие бывают обогревательные провода и способы их установки. Существует два вида кабелей: резистивные и саморегулирующиеся
Существует два вида кабелей: резистивные и саморегулирующиеся.
Разница между ними в том, что когда по кабелю проходит электрический ток, то резистивный нагревается равномерно по всей длине, а особенностью саморегулирующегося является изменение электрического сопротивления в зависимости от температуры. Это значит, что чем выше температура участка саморегулирующегося кабеля, тем ниже на нём будет сила тока. То есть, разные части такого кабеля могут нагреваться каждый до нужной температуры.
Кроме того, многие кабели выпускаются сразу с термодатчиком и автоуправлением, что значительно экономит электроэнергию во время эксплуатации.
Саморегулирующий кабель более сложен в изготовлении и стоит дороже. Поэтому, если нет особых условий эксплуатации, то чаще приобретают резистивный греющий кабель.
Резистивный
Обогревающий кабель для водопровода резистивного типа имеет бюджетную стоимость.
Различия кабелейИсточник теплина.рус
Он подразделяется на несколько разновидностей, в зависимости от конструктивных особенностей. Каждая из них имеют свои достоинства и недостатки:
| Тип кабеля | Плюсы | Минусы |
| Одножильный | Конструкция простая. Имеет нагревательную металлическую жилу, медную экранирующую оплётку и внутреннюю изоляцию. С внешней стороны присутствует защита в виде изолятора. Максимально нагревается до +65°С. | Для обогрева трубопроводов неудобен: к источнику тока необходимо подсоединить оба противоположных конца, которые находятся далеко друг от друга. |
| Двухжильный | Имеет две жилы, каждая из которых изолирована отдельно. Дополнительная третья жила голая, но все три охватывает фольгированный экран. Внешняя изоляция обладает термостойким эффектом.Максимально нагревается до +65°С. | Несмотря на более современную конструкцию, мало чем отличается от одножильного элемента. Эксплуатационные и нагревательные характеристики идентичны. |
| Зональный | Есть независимые секции обогрева. Две жилы изолированы отдельно, а сверху расположена нагревательная спираль. Соединение осуществляется посредством контактных окон с токопроводящими жилами. Это позволяет создавать тепло параллельно. | Недостатков не найдено, если не учитывать ценник изделия. |
Резистивные провода разного видаИсточник yandex.net
Большинство покупателей предпочитают проводить прокладку провода «по старинке» и приобретают провод с одной или двумя жилами.
В связи с тем, что для подогрева труб можно применять кабель только с двумя жилами, одножильный вариант резистивного провода не применяется. Если владелец дома по незнанию установил его, это грозит замыканием контактов. Дело в том, что одну жилу необходимо закольцовывать, что проблематично в условиях работы с нагревательным кабелем.
Если проводить монтаж греющего кабеля на трубу самостоятельно, то специалисты советуют для наружной прокладки выбирать зональный вариант. Несмотря на особенность конструкции, его установка не вызовет серьёзных затруднений.
Конструкция проводовИсточник otdelkaexp.ru
Ещё немаловажный нюанс в одножильных и двужильных конструкциях: в продаже можно найти уже отрезанные и изолированные изделия, что исключает возможность подогнать кабель под оптимальную длину. Если нарушить изоляционный слой, то провод будет бесполезен, а если повреждения появятся после установки, то потребуется заменять систему на всем участке. Этот недостаток относится ко всем видам резистивных изделий. Монтажные работы таких проводов не отличается удобством. Также нет возможности использовать их для прокладки внутри трубопровода – мешает оголовок датчика температуры.
Саморегулирующий
Саморегулирующий греющий кабель для водопровода с самостоятельной регулировкой имеет более современную конструкцию, что сказывается на длительности эксплуатации и удобстве монтажа.
Конструкцией предусмотрено:
- 2 медные жилы в термопластичной матрице;
- 2 слоя внутреннего изоляционного материала;
- оплётка из меди;
- внешний изоляционный элемент.
Важно, что этот провод прекрасно работает без термостата. В саморегулирующих кабелях стоит полимерная матрица
При включении активизируется углерод, а во время повышения температурного режима, растёт расстояние между её графитовыми составляющими.
Саморегулирующийся кабельИсточник moydomik.net
Виды кабельного обогрева
Нагревательный кабель для канализации и водопровода может одним из двух видов: резистивный или саморегулируемый. У каждого из них своя сфера применения. Так, первый вид больше подходит для нагревания небольших отрезков труб с диаметром до 40 мм, а саморегулируемый кабель хорош для более длинных отрезков. Рассмотрим каждый вид более подробно.
Резистивный обладает следующим принципом работы: по жилам проходит ток и нагревает кабель. Большая сила тока и высокое сопротивление способствуют отличному тепловыделению. Существуют отрезки резистивного провода с постоянным коэффициентом сопротивления. Во время работы такой кабель отдает равное количество тепловой энергии по всей длине.
Проводка с одной жилой помещена в двойную внутреннюю защиту и внешнюю изоляцию. В качестве нагревателя выступает единственная жила, которая будет подключаться по схеме, напоминающей петлю: провод подключается к электросети, затем наматывается по трубке, потом возвращается обратно.
Замкнутый контур отопительной системы, как правило, используют для обустройства «теплого пола» и обогрева кровельного водостока, одна есть и вариант для водопроводной системы. Монтаж греющего кабеля для системы водопровода своими руками отличается необходимостью двухсторонней укладки одножильного провода. Примечательно, что в этом случае применяется лишь наружное подключение.
Для установки под землей одножильный резистивный кабель не подходит, поскольку прокладка «петли» занимает слишком много пространства, а пересечение проводки приведет к перегреву.
Проводка с двумя жилами разделяет их функции: на один провод подается электричество, а второй – нагревает. Схема подключения тоже отличается: нет необходимости в создании «петли», а кабель одним концом подсоединяется к электроэнергии, а другой укладывается вдоль трубопровода.
Главные преимущества резистивного кабеля заключаются в его низкой стоимости, надежности, простоте монтажа и долгом сроке эксплуатации (10-15 лет). Однако имеются также недостатки, среди которых стоит выделить: фиксированную длину, большую вероятность перегрева при близком расположении проводков, невозможность замены одного отрезка и нельзя отрегулировать мощность.
Чтобы каждый раз не подключать нагревательную систему, монтируют термостат с датчиком температуры. При понижении температуры ниже установленной на 2-3 градуса ºС, термостат автоматически запускает устройство обогрева, а как только температура повышается до установленного коэффициента, то энергия в автоматическом режиме отключается.
Саморегулирующийся нагревательный кабель. Это универсальный вид проводки, который может применяться для нагрева элемента кровли, магистралей подачи и отведения воды, емкостей с различными жидкостями. Такой кабель сразу оснащен системой регулировки мощности и интенсивности теплоэнергии. При понижении температуры ниже контрольного значения, система запускает нагрев.
От резистивной модели отличается наличием проводящей нагревательной матрицы, регулирующей температуру обогрева, а вот, касаемо изоляции и защиты, здесь особых отличий нет.
В основе принципа действия саморегулирующего устройства находится способность уменьшать или увеличивать силу тока, учитывая показатель сопротивления. Когда сопротивление повышается, то уменьшается ток, что приводит к снижению мощности. В результате проводник охлаждается. После снижения сопротивления, увеличивается ток и снова начинается нагрев.
Саморегулирующий греющий кабель для водопровода обладает важным преимуществом – зональность действия. Проводник самостоятельно распоряжается своей «рабочей силой»: хорошо подогревает остывающие места и удерживает оптимальную температуру на тех отрезках, где в сильном нагреве нет нужды.
Греющий кабель саморегулирующийся для обогрева водопроводных труб работает постоянно, что очень хорошо приветствуется в зимний период. Но, когда морозы прекращаются, не выгодно, чтобы он всегда работал, поэтому для автоматизации процессов проводника, его оборудуют термостатом, привязанным к уличной температуре. Терморегулятор для греющего теплого кабеля сам отключит систему, когда на улице будет достаточно теплая погода.
Пищевой и не пищевой — 3 отличия
Саморегулирующиеся кабеля подразделяются на пищевые, которые можно закладывать непосредственно в трубу, и не пищевые, накладываемые поверх.
Чем они отличаются между собой конструктивно? Во-первых, размером.
Пищевые при достаточно схожих характеристиках, имеют меньшее сечение, дабы не занимать полезную площадь внутри водопровода. Сравните, самые распространенные габариты у наружных 7*14мм, 7*15мм, и у внутренних – 5*7мм.
Ошибка №4
Не угадаете с размером, и такой кабель реально может уменьшить напор воды.
При этом не забывайте про концевую муфту, которая имеет сечение в 1,5-2 раза большее, чем сам провод.
Второе отличие – обязательное наличие экрана. У наружных его может и не быть.
Ну и третье, самое главное – материал внешней изоляции.
Вот, например, пищевой вариант.
Снаружи мы имеем:
фторполимерную оболочку
Эта оболочка химически инертна к агрессивной среде и не разлагается внутри водопровода.
Далее идут:
бронированный, защитный экран или оплетка
Ошибка №5
Без такого заземляющего экрана кабель внутри трубы использовать нельзя.
слой изоляции
две медные жилы с полимером между ними
У не пищевой модели оболочка состоит из полиолефина устойчивого к ультрафиолету.
