Нагревательный кабель для труб водоснабжения

Тема, которая будет рассматриваться в данной публикации, заинтересует в большей мере собственников загородного жилья или владельцев частных домов, особенно, если строение оснащёно полностью автономной системой водоснабжения.  Чрезвычайно неприятной бывает ситуация, когда резкое похолодание на улице знаменуется еще и тем, что из открытых кранов перестает течь вода. Удивляться нечему – если не предусмотрена надежная термоизоляция и подогрев водопровода на одном из его участков произошло замерзание, закончившееся или пробкой, или таким значительным сужением просвета трубы, что движение воды становится крайне затруднённым.

Подогрев водопровода

Это не только очень некомфортно с бытовой точки зрения – последствия могут быть и куда хуже. Если процесс замораживания не предотвратить или не остановить, то с большой долей вероятности это может привести к деформации трубопровода и даже к разрыву тела трубы. Все это заканчивается крупной аварией с неизбежным капитальным ремонтом системы водоснабжения.

Замерзание труб чревато серьезными авариями

Безусловно, всегда еще при проектировании будущего дома и его инженерных сетей предпринимаются шаги для недопущения подобной ситуации. Трубы водопровода заглубляются в грунт ниже уровня промерзания, рассчитанного для конкретной местности, обязательным условием становится надежная их термоизоляции. Однако в ряде случаев подобных мер просто недостаточно.

Не всегда есть возможность расположить трубы ниже уровня промерзания почвы

Характерный пример – углублению траншеи попросту мешает каменистая гряда или какие-либо расположенные снизу железобетонные конструкции. Уязвимыми местами всегда остаются участки водозабора – выходы их колодцев или скважин, места врезки в городскую водопроводную сеть. Часто ледяные пробки возникают на участках подъема труб к зданию, в неотапливаемых подвалах, в местах прохождения через бетонный массив цоколя и т.п.

Подобные участки водопровода требуют особого внимания, и лучше будет, если в этих местах будет предусмотрен электрический подогрев. Выполнить это – не так и сложно, потому что современные технологии позволяют воспользоваться для таких целей специальным греющим кабелем.

Как работает система подогрева водопровода

Принцип подогрева основан на преобразовании электрической энергии в тепловую при прохождении тока по специальным греющим кабелям (аналогично работе привычной всем спирали или ТЭНа). Кабель крепится снаружи или размещается внутри трубы на самых уязвимых для промерзания участках. Выделяемое им количество тепла достаточно для того, чтобы поддерживать в полости трубопровода такой минимально возможный уровень температуры, который должен исключить начало кристаллизации воды и переход ее в твердое состояние.

Вполне понятно, что при этом сам кабель должен иметь надежную электро- и гидроизоляцию с хорошим запасом прочности, так, чтобы полностью исключалась какая бы то ни было вероятность разрыва, плавления, пробивания напряжения на трубопровод.

В настоящее время покупатель может выбрать один из нескольких вариантов греющего кабеля:

Обогревательные кабели резистивного действия

Эта разновидность кабелей – самая простая по своему устройству. Проводник выполнен из определенного сплава с высоким сопротивлением, и при прохождении электротока по нему начинается выделение тепла.

Разновидности резистивных кабелей

Выпускаются они в одножильном или двужильном варианте. Одножильные в рассматриваемых условиях применяются нечасто – по той простой причине, что они требуют обязательно «закольцовки» цепи, то есть оба конца кабеля должны сойтись в одном месте – у источника питания.  При обогреве труб такое исполнить не всегда просто, а часто — и вообще невозможно.

Двухжильные в этом отношении практичнее – с одного конца такой кабель подключается к электросети, а с другого установлена контактная муфта, обеспечивающая замкнутость цепи.

Роль источника тепла может исполнять один проводник — второй в этом случае служит только для обеспечения проводимости. В некоторых кабелях нагревательными способностями обладают оба провода – мощность таких устройств значительно выше.

Типичное строение резистивное кабеля

Проводники защищены надежной, чаще всего – многослойной изоляцией, заземляющим контуром – экраном. Внешний слой составляет высокопрочная, стойкая к внешним воздействиям поливинилхлоридная оболочка.

К положительным качествам подобных кабелей можно отнести:

  • Высокие показатели мощности и общей теплоотдачи, что особенно важно на водопроводных трубах большого диаметра или при большом количестве фасонных элементов, требующих подогрева (тройников, фланцев, кранов и т.п.).
  • Относительная простота конструкции, которая предопределяет и их доступность с точки зрения стоимости. Так, подобный кабель минимальной мощности можно приобрести по цене от 150 рублей за метр.

Есть у резистивных кабелей и свои недостатки:

  • Для экономичности эксплуатации подобной системы подогрева водопровода потребуются приобретение и установка дополнительных устройств – термодатчиков, блоков контроля и автоматического управления, которые будут поддерживать температуру на заданном уровне, включая электропитание по мере необходимости.
  • Кабель реализуется определенным метражом, и концевая контактная втулка должна устанавливаться в производственных условиях. Самостоятельно проводить резку кабеля запрещается.

Полупроводниковые саморегулирующиеся греющие кабели

Эта разновидность кабеля была разработана специально для экономичности эксплуатации, и в корне отличается и устройством, и принципом своего действия.

Строение и схема действия саморегулирующегося полупроводникового кабеля

Рекомендуем:  Как сделать разводку проводки

Два металлических проводника разделены между собой специальной полупроводниковой матрицей, которая исполняет роль излучателя тепла. Особые свойства используемого полупроводника обеспечивают его максимальную токопроводность при низких температурах, а при их повышении потребление электроэнергии значительно снижается. Характерно, что подобный процесс саморегуляции происходит в каждой конкретной точке по всей длине кабеля. Температура по длине трубы может достаточно сильно отличаться, и, таким образом, максимальный нагрев осуществляется именно на самых уязвимых участках трубопровода.

Преимущества использования такого кабеля очевидны:

  • Достигается немалая экономия в плане расходования электроэнергии. При повышении общей температуры воздуха система сразу же прореагирует снижением потребляемой мощности.
  • Такой кабель можно приобрести любой длины – на большинстве его разновидностей предусмотрены места реза с шагом 200 или 500 мм.

Основной недостаток подобной системы подогрева водопровода – достаточно высокая цена. Так, даже самые недорогие виды могут стоить порядка 300 рублей за метр, а верхний предел стоимости «зашкаливает» даже за 1000.

Система подогрева водопровода может подразумевать наружную установку кабеля или же размещение его в полости трубы.  Каждая из таких технологий имеет свои особенности, что учитывается при подборе нужной модели и при выполнении работ.

Греющие кабели могут выпускаться с круглым сечением, но для внешнего размещения на трубе лучше подходит приплюснутая  (ленточная) форма, которая в большей мере будет контактировать с поверхностью и эффективнее отдавать тепловую энергию. Диапазон мощностей тоже достаточно широк – от 10 и до 60 Вт на погонный метр – это следует учитывать при составлении проекта системы подогрева, с учетом материала труб и конкретных условий расположения водопровода.

Существует достаточно сложная система расчета требуемой мощности, которую используют специалисты на стадии составления проектов. Однако, упрощенно. В бытовых условиях, можно ориентироваться на следующие параметры:

Для установки кабеля внутри трубы обычно достаточно удельной мощности 10 Вт/м

Если планируется, обогрев трубопровода с размещение кабеля внутри, то для этого будет достаточно удельной мощности в 10 Вт/м.

При наружном размещении кабеля на металлических или полимерных водопроводных трубах, опираются на следующие показатели:

— Ø  ½  ÷  ¾  inch   –  17 Вт/м;

— Ø  ¾  ÷ 1½  inch  –   27 Вт/м.

Более мощные греющие кабели или ленты (например, 31 Вт/м) применяются в условиях частного строительства для обогрева канализационных труб с диаметром 100 мм и выше.

В комплект поставки системы подогрева водопровода обычно входит сам греющий кабель и «холодная» часть – провод для коммутации с источником электроэнергии. «Холодный кабель» может быть уже соединенным с греющей частью, но чаще эту работу приходится проводить самостоятельно. В этом случае в комплекте могут быть трубчатые клеммы-переходники и необходимое количество термоусадочных трубок разного диаметра. В случае использования саморегулирующегося кабеля, коме того, должна быть специальная концевая втулка, надежно изолирующая обрезанный конец.

Установленная концевая втулка-заглушка

Видео: один из комплектов греющего кабеля для водопровода

Термодатчик с блоком автоматики (терморегуляции) в комплект практически никогда не входят – их придется покупать отдельно. Блоки терморегуляции выпускаются в различном исполнении – так, они могут быть аналогичными термостатам теплого пола с монтажем на стене, устанавливаться в электрощит на DIN-рейку по типу обычного автомата, крепиться непосредственно на трубу в удобном для обслуживания и контроля месте.

Терморегулятор, устанавливаемый на DIN-рейку

Для саморегулирующихся кабелей выпускаются компактные терморегуляторы, которые размещаются на «холодной» части кабеля, заранее настроенные на включение питания при падении температуры до 5 ºС и отключение при достижении 15 ºС.

Стоит ли устанавливать терморегулятор

В наше время вопросы экономии средств семейного бюджета выходят на первый план, поэтому переплачивать никто не будет, а это означает, что без терморегулятора работа системы подогрева водопроводных труб окажется неэффективной и затратной. Терморегулятор включает систему при температуре +3 градуса и выключает ее при температуре +13 градусов.

При подаче воды из скважины, ее температура не достигнет значения +13 градусов, поэтому система будет работать круглый год. В летний период обогрев можно взять и отключить, а вот весной и осенью, когда сохраняется большая вероятность заморозков, этого не сделаешь.

Как ни крути, а в любом случае терморегулятор просто необходим. Если на нем выставить температуру отключения порядка +5 градусов, то за электрическую энергию придется платить мизер. Кроме этого, заметно увеличивается долговечность системы обогрева, поскольку кабеля имеют определенный рабочий ресурс. Чем меньше они будут работать, тем более на максимуме, тем на дольше их хватит.

Греющий кабель для водопровода — схема подключения к терморегулятору

Естественно, что в таком случае придется правильно расположить датчик температуры. Он должен плотно прилегать к трубе, но при этом его следует надежно изолировать от самого нагревательного элемента.

Как правило, терморегулятор устанавливается в помещении. Подключается устройство к домовому электрощитку посредством защитного автомата, ампер на 6 и УЗО, с током утечки не больше 30 мА.

Греющий кабель подключается к определенным клеммам, расположенным на корпусе терморегулятора. Если включено несколько кабелей, то их подключают параллельно. Датчик температуры подключается на другие контакты. Как правило, на корпусе прибора имеется соответствующая маркировка, а в паспорте имеется схема подключения, поэтому разобраться совсем не сложно. Если на приборе маркировки нет, то такое изделие лучше не покупать, поскольку оно не соответствует всем требованиям. Скорее всего, что его изготовили не законно.

Рекомендуем:  Пайка проводов — как правильно припаять паяльником?

Заземляющая оплетка

Если кабель уложен по пластиковой трубе без каких-либо металлических вентилей или хомутов, то многие заземляющий проводник даже не подключают.

С неподключенной “землей” греющий кабель работает без проблем. Оплетка в этом случае выполняет только функцию дополнительной механической защиты.

Есть даже недорогие саморегулирующиеся кабели, которые не имеют оплетки в своей конструкции изначально.

Ошибка №7

Если же труба металлическая или обогрев встроен внутрь водопровода, то без заземления использовать такой обогрев ни в коем случае нельзя.

Как мы уже говорили ранее, заземляющий провод на силовом кабеле должен быть самым длинным. Это необходимо, чтобы соединительные гильзы не оказались расположены на одном уровне.

В этом случае муфта получится через чур толстой. Одеваете на заземление усадку, а саму жилу вставляете в еще одну гильзу.

С обратной стороны в нее запускаете скрученную в косичку оплетку.

Ошибка №8

При этом не оставляйте большого запаса и не нужных колец, которые в последствии не дадут плотно “ужаться” самой верхней термоусадке.

Обжимаете место стыка кримпером. Термоусадка сверху выполняет роль механической защиты.

Герметизация соединения здесь не столь важна. В самом конце сдвигаете внешнюю муфту и изолируете все три гильзы и само соединение.

Ошибка №9

Здесь самое главное нагревать муфту начиная с середины, постепенно передвигая фен к краям, а не наоборот.

Внутри не должно образоваться воздушных прослоек или пузырей. А на концах термотрубки должны появиться капли клея.

Чтобы муфта надежно приклеилась и сидела “как влитая”, рекомендуется перед ее установкой немного зашкурить места на внешней оболочке кабеля.

Дополнительно, пока муфта еще горячая, по краям ее можно поджать пассатижами.

Но это при условии, что кабель у вас не круглого сечения.

Зачем нужен греющий кабель

Некоторые люди считают, что если проложить трубы на достаточную глубину, то кабель можно не использовать. Температура грунта на глубине 1,5-1,7 м составляет +2…-4°C, и если водопровод или канализационную систему утеплить, то они не промерзнут. При этом функциональные свойства труб будут нарушены, если участок является заболоченным или расположен недалеко от водоема, так как во время таяния снегов их будет постоянно затапливать водой. С греющей системой и правильной теплоизоляцией укладку труб можно делать на глубине 0,5 м.

Теплоизоляция греющих кабелей

Вне зависимости от типа кабеля, необходимо произвести утепление. Теплоизоляция монтируется поверх нагревательной системы и водопроводной трубы. Если водопровод вместе с греющим кабелем не поместить в герметичный «кокон», обогрев пойдет во все стороны, то есть большей частью в воздух.

Толщину теплоизоляционного слоя выбирают в зависимости от внешних факторов. Предположим, для монтажа в грунт достаточно и 20-30-миллиметрового слоя, тогда как для надземного исполнения потребуется утеплитель не менее 50 мм в толщину

В качестве надежных и эффективных утеплителей выступают пенополистирол или вспененный полиэтилен. Они устойчивы к влаге и создают некоторую защитную амортизацию для трубы, однако также нуждаются в защите.

По этой причине часто используют конструкцию «труба в трубе», когда водопроводные трубы, расположенные в грунте или на воздухе, вместе с утеплителем помещают внутрь еще одной трубы большего диаметра.

Какие характеристики важны для выбора тёплого кабеля

Перед тем, как выбрать греющий провод, необходимо обратить внимание на следующие факторы:

  • на диаметр магистрали и протяженность участка, нуждающегося в обогреве;
  • на минимальную температуру грунта на глубине залегания водопроводной магистрали.

Для правильного расчёта мощности кабеля изучите видеоматериалы:

При подборе кабеля учитывается тип наружной изоляции и температурный класс продукции. Например, для обогрева канализационных стоков используется провод с изолятором из полиолефина. При обустройстве внешней защиты водопроводных труб используется шнур с покрытием из материалов на основе фторполимера (устойчивого к воздействию ультрафиолетового излучения).

Греющий кабель внутрь трубы покрывается защитой из фторопласта. Также рекомендуется обратить внимание на потребляемую мощность и название компании, изготовившей изделие.

Критерии, по которым выбирают кабель

Чтобы самостоятельно установить кабель в водопровод, надо правильно выбрать изделие.

На какие критерии стоит обратить внимание:

  1. Для чего предназначена трубопроводная сеть. Кабель, предназначенный нагревать трубы, транспортирующие питьевую воду, должен иметь пищевое покрытие. Производители в инструкции указывают на эту особенность. Данный кабель имеет более высокую цену, нежели обычные.
  2. Разновидность провода, необходимая длина изделия. До приобретения кабеля устанавливают участок для прогрева, чтобы определить длину кабеля. От длины также зависит вид кабеля по принципу работу.

    Резистивный кабель нельзя отрезать до необходимой длины. Данный кабель имеет меньшую цену, но более сложен для установки, имеет малый эксплуатационный срок.

    Греющий кабель с саморегулирующейся работой можно разрезать на куски, он поставляется в бухте.

  3. Надо учитывать необходимую мощность кабеля. Размер коммуникационной системы влияет на уровень мощности провода. Чтобы он справился с задачей, необходимо подбирать электропровод, отталкиваясь от данного параметра. Как правило, трубы водопроводной системы устанавливают с сечением, равным 32 миллиметрам. Для данного размера трубы применяют электрокабели, имеющие мощность погонного метра от 9 до 16 ват.  Для того, чтобы узнать мощность всей системы, умножают мощность погонного метра на длину участка.

    Важно! Саморегулирующиеся кабели считаются более усовершенствованными, специалисты рекомендуют устанавливать в водопроводы данный тип электрокабеля. Он отлично подходит для бытовых трубопроводов.

  4. Следует обратить внимание на цену кабеля. В данном случае нельзя экономить на выборе. Если кабель стоит очень дешево, следует уточнить срок службы кабеля: он может быть просрочен, либо почти заканчиваться. По истечении эксплуатационного срока, кабель подлежит замене, что повлечет еще большие траты.

    Справка! Качество внутренней матрицы влияет на цену саморегулирующегося кабеля, и в то же время увеличивает срок работы системы. Некоторые кабели могут прослужить до 20 лет, имея гарантийный срок до трех лет. К примеру, такими качествами обладают кабели xLayder-EHL марки Caleo.

  5. При выборе стоит уделить внимание фирме- изготовителю. Самыми качественными считаются кабели немецкого производства марки Eltherm Gmbh, американские кабели от фирм Raychem, Heat Trace Products и LLС, корейские провода фирмы Caleo, из Франции марки Eltrace, из Дании марки Devi, финские кабели марки Ensto.
Рекомендуем:  Декоративная отделка камина: 8 материалов для облицовки камина

При покупке стоит обращать внимание на качество проводов, также сальников. При этом имеет значение форма внутреннего сечения резинки для уплотнения: круглая, квадратная, прямоугольная. Она должна совпадать с сечением кабеля. Муфтовые соединения также надо выбирать качественные, они должны стоить примерно столько же, сколько пять метров кабеля.

Преимущества и недостатки

Основными преимуществами изделия станут:

  • высокая прочность;
  • стабильность показателей в течение срока эксплуатации;
  • слабый ток вовремя включения;
  • простота схемы подключения греющего кабеля для водопровода;
  • простой монтаж;
  • адекватная цена.

Нагревающий электрокабель имеет некоторые недостатки:

  • отсутствие возможности сделать длиннее либо короче устройство, поскольку длина фиксирована;
  • при поломке требуется заменить все изделие;
  • когда нагревательный элемент расположен возле другого, провода сплетены, это ведет к перегреванию, замыканию.

Монтаж нагревательного изделия

Укладывать греющий кабель можно внутрь трубопровода либо крепить его снаружи. Каждый из этих способов монтажа имеет свои преимущества и недостатки:

  1. 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.
  2. 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 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

Провод обматывается вокруг трубопровода или укладывается под ним и фиксируется алюминиевой плёнкой

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:

  1. Кабель фиксируется при помощи скотча с одной стороны трубы. При этом для увеличения площади соприкосновения и теплоотдачи изделие укладывается волной. После этого труба утепляется.
  2. 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.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: