Обогрев шланга греющим кабелем
Ardenergy.ru

Канализация и водоснабжение

Обогрев шланга греющим кабелем

Греющий кабель для водопровода: как выбрать и самостоятельно правильно смонтировать

Зимой, в период лютых морозов, собственники загородных домов рискуют остаться без водоснабжения. Ледяные пробки во внешнем водопроводе не только оставят жильцов без душа, работоспособной системы подачи воды в раковины и прочих благ цивилизации, но и станут причиной повреждения труб.

Согласитесь, перспектива малопривлекательная. Предотвратить такое развитие событий удастся, если вместе с трубами установить греющий кабель для водопровода и подключить его к электросети. Все работы вполне реально провести самостоятельно.

Мы расскажем, как устроен нагревательный элемент и опишем основные параметры его выбора. А также детально рассмотрим способы монтажа греющего кабеля и проиллюстрируем этапы работ наглядными фотографиями.

Зачем нужен греющий кабель?

Резонно возразить, что можно легко обойтись и без обогрева водопровода. Достаточно узнать уровень промерзания грунта в районе, а затем, опираясь на показатели, вырыть траншею необходимой глубины. Обычно это 1,5-1,7 м для средней полосы в зависимости от типа грунта.

Зарытые на такой глубине и утепленные трубы не замерзают, так как окружающий грунт имеет положительную температуру (предположим, +2-4°С).

Однако не все так просто. На заболоченных участках или на территориях, близких к водоемам, нередкое явление – высокий уровень грунтовых вод. Это значит, что в период половодья или таяния снегов коммуникации будут затоплены, что негативно скажется на их функциональных свойствах.

Если трубы зарывать всего на полметра, но при этом подключить электрический кабель и произвести правильную теплоизоляцию, то глубоких канав рыть не придется.

Не будем забывать и про критические зоны, наиболее подверженные воздействию холода – места ввода трубопровода в дом. Если здание построено на свайно-винтовом фундаменте, то под ним находится открытый участок трубопровода, который легче всего утеплить именно нагревающим кабелем.

Вывод: если есть техническая возможность прокладки нагревательной системы для водопровода, нужно обязательно ею воспользоваться, хотя бы ради подстраховки от промерзания.

При обращении в специализированную компанию вы можете столкнуться с некоторым разнообразием предложений. Разберемся с ассортиментом.

Конструкция и сфера применения

В зависимости от вида и технических характеристик греющие кабели применяют для нагрева водостоков, водопроводных и канализационных труб, резервуаров. Главное назначение – предохранение жидкости от замерзания путем повышения температуры.

Нагревательные системы актуальны для наружных коммуникаций, то есть для применения в грунте или на открытом воздухе.

У нагревательных систем есть одна полезная способность – зональное применение. Это значит, что можно взять комплект элементов и собрать из него мини-систему для обогрева отдельно взятого участка, без подключения ко всей сети.

Получается экономия материалов и электроэнергии. На практике можно встретить и миниатюрные «обогреватели» по 15-20 см, и 200-метровые обмотки.

Главными составляющим частями греющего кабеля являются следующие элементы:

  • Внутренняя жила – одна или несколько. На ее изготовление идут сплавы с высоким показателем электрического сопротивления. Чем он выше, тем больше значение удельного тепловыделения.
  • Полимерная защитная оболочка. Вместе с пластиковой изоляцией применяется алюминиевый экран или сетка из медной проволоки.
  • Прочная наружная оболочка ПВХ, закрывающая все внутренние элементы.

Предложения различных производителей могут отличаться нюансами – сплавом жилы или способом устройства защиты.

Для улучшения характеристик медную оплетку никелируют, а толщину наружного слоя увеличивают. Кроме того, материал ПВХ должен быть влагостойким и не поддающимся воздействию ультрафиолета.

Разновидности нагревательного кабеля

Все нагревательные системы подразделяются на 2 большие категории: резистивные и саморегулируемые. Каждый вид имеет свою область применения.

Предположим, резистивные хороши для обогрева коротких отрезков труб небольшого сечения – до 40 мм, а для протяженных участков водопровода лучше использовать саморегулируемый кабель (по-другому – саморегулирующийся, «самрег»).

Тип #1 – резистивный

Принцип действия кабеля прост: по одной или двум жилам, находящимся в изоляционной обмотке, проходит ток, нагревающий его. Максимальная сила тока и большое сопротивление в сумме дают высокий коэффициент тепловыделения.

В продаже имеются куски резистивного кабеля определенной длины, имеющие постоянное сопротивление. В процессе функционирования они отдают одинаковое количество тепла по всей протяженности.

При монтаже системы необходимо помнить, что одножильный кабель подключается с обоих концов, как на следующей схеме:

Замкнутые отопительные контуры чаще применяют для обогрева кровельной водосточной системы или для устройства «теплого пола», но вариант, применимый к водопроводу, тоже существует.

Для внутреннего монтажа одна жила не подходит, так как укладка «петли» займет много внутреннего пространства, к тому же случайное пересечение проводов чревато перегревом.

Двухжильный кабель отличается разделением функций жил: одна отвечает за нагревание, вторая – за подачу энергии.

Двухжильные резистивные кабели используются для водопроводных систем так же активно, как и самреги. Их можно монтировать внутрь труб, используя тройники и уплотнители.

Главный плюс резистивного кабеля – невысокая стоимость. Многие отмечают надежность, длительный срок службы (до 10-15 лет), простоту монтажа.

Но есть и недостатки:

  • высокая вероятность перегрева в местах пересечения или близкого расположения двух кабелей;
  • фиксированная длина – нельзя ни увеличивать, ни укорачивать;
  • невозможность замены перегоревшего участка – менять придется полностью;
  • отсутствие регулировки мощности – она всегда одинаковая по всей длине.

Чтобы не тратиться на постоянное подключение кабеля (что нецелесообразно), устанавливают термостат с датчиками. Как только температура опускается до + 2-3°С, он в автоматическом режиме запускает нагрев, при повышении температуры до + 6-7°С энергия отключается.

Тип #2 – саморегулируемый

Этот тип кабеля является универсальным и может использоваться для различного применения: обогрева кровельных элементов и систем подачи воды, канализационных магистралей и емкостей с жидкостью.

Его особенность – самостоятельная регулировка мощности и интенсивности подачи тепла. Как только температура опускается ниже контрольной точки (предположим, +3°С), кабель начинает нагреваться без постороннего участия.

В основе принципа работы самрега лежит свойство проводника уменьшать/увеличивать силу тока в зависимости от сопротивления. При увеличении сопротивления сила тока уменьшается, что ведет за собой и уменьшение мощности.

Что происходит с кабелем в момент охлаждения? Сопротивление падает – сила тока увеличивается – начинается процесс нагревания.

Преимущество саморегулируемых моделей состоит в «зональности» работы. Кабель сам распределяет свою «рабочую силу»: тщательно прогревает остывающие участки и поддерживает оптимальную температуру там, где сильный нагрев не нужен.

Чтобы полностью автоматизировать процесс включения/выключения кабеля, можно оборудовать систему термостатом, который “привязан” к уличной температуре.

Способы монтажа на водопровод

Существует два способа монтажа греющего кабеля – наружный и внутренний. В первом случае он крепится вдоль трубы (или наматывается на нее), во втором – заводится внутрь. Оба варианта имеют активное практическое применение, поэтому рассмотрим их более пристально.

Вариант #1 – наружный

Линейный монтаж кабеля вдоль водопроводной трубы выполняется легко. Провод фиксируется с одной стороны с помощью выдерживающих высокую температуру пластиковых хомутов или стекловолоконной самоклейки.

Держатели крепят с интервалом 0,3 м. Нельзя использовать крепления из металла. Высчитать длину кабеля несложно – она равняется длине трубы, которую необходимо обогреть.

Монтаж греющего кабеля для обогрева труб внутри и снаружи.

Проживая в загородном доме и имея внешние коммуникации водоснабжения и канализации, трубы прокладывают ниже точки промерзания.

На большей части нашей страны эта отметка находится на уровне не более 2,5м.

Либо протяженный кусок водопровода проходит в неотапливаемой цокольной части дома, где есть риск промерзания. Можно конечно использовать спец.трубы, но это обойдется вам в копеечку.

Поэтому гораздо выгоднее согреть трубу недорогим греющим кабелем.

Наибольшее распространение получили греющие кабеля двух видов:

    резистивные
    саморегулирующиеся

Чем они отличаются между собой и какой лучше для водопровода? Резистивные могут быть одножильными и двухжильными.

Принцип работы этой марки очень простой. Внутри кабеля проходит жила из спецсплава с большим сопротивлением.

При прохождении тока жила нагревается. Можно закупить как готовые к монтажу комплекты, так и заказать нужный метраж.

С двухжильным все гораздо проще. Отмеряете нужное расстояние, в начале КЛ на одну жилу подаете фазу, на другую ноль, а в конце просто закорачиваете их между собой, устанавливая концевую муфту.

Для такого вида нагрева потребуются датчики температуры и терморегулятор, наподобие того, что применяется в теплых полах.

Иначе он банально может расплавить и прожечь трубу.

У саморегулирующегося, замкнутого контура или петли нет.

Между ними на всем протяжении идет хитрый полимер, который при остывании до определенной температуры образует разные мостики проводимости.

То есть, в точке охлаждения петля из двух жил самостоятельно замыкается, между ними начинает протекать ток и кабель греется. При этом по всей длине кабеля у вас будет разная температура.

Самая горячая точка будет в самом холодном месте. Но ни в одной точке температура не превысит 85С. Номинальный же нагрев составляет 65 градусов.

Такой кабель полностью пожаробезопасен. Даже если он будет наложен внахлест сам на себя, он от этого все равно не сгорит.

Он просто снижает свое потребление в несколько раз. Такого варианта, чтобы во включенном состоянии его потребление было нулевым, не происходит.

Самореги разных производителей отличаются между собой качеством, так называемой матрицы. Этот тот самый чудо полимер, который пропускает через себя электричество.

Читать еще:  Электро камины с водяным эффектом

Подавляющее большинство специалистов для обогрева труб используют именно саморегулирующиеся разновидности кабеля. Объясняется это их более простой эксплуатацией и упрощенным монтажом.

Вам не придется покупать и подключать термостат.

Достаточно будет воткнуть его в розетку, и он тут же начнет работать как надо.

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.

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.

    бронированный, защитный экран или оплетка
    слой изоляции
    две медные жилы с полимером между ними

У не пищевой модели оболочка состоит из полиолефина устойчивого к ультрафиолету.

Первостепенной задачей греющего кабеля является предотвращение замерзания воды в трубе. А этого можно добиться только при достаточной мощности.

Какую выбрать в вашем случае? В условиях бытовых объектов обычно обогревается водопроводная труба диаметром максимум 32мм.

Если вы экстремал и трубу нисколечко не утепляете, то такой водопровод придется обматывать кабелем минимум 32Вт/м.

При отсутствии требуемой мощности потребуется намотать сразу два кабеля.

Все греющие кабеля нормально работают только при соответствии напряжения номинальным значениям, прописанным в паспорте изделия. Если у вас дома проблемы с напругой, и она редко когда поднимается выше 180-190В, то не удивляйтесь, что выбранной мощности может не хватить, и в один прекрасный день труба все же перемерзнет.

А почему иногда умирает сам кабель? Самореги боятся частых включений выключений. Обычно у них конечное число таких коммутаций.

Также они выходят из строя из-за неправильного подключения к питающему кабелю 220В. Некачественная концевая заделка и попадание влаги во внутрь оболочки, еще одна причина.

Для герметичного ввода пищевого кабеля внутрь трубы применяют сальники. При их выборе обращайте внимание на форму кабеля. Они бывают круглыми или плоскими.

Под определенную марку используют свой сальник. Неправильно подберете, получите течь.

Для монтажа по наружной стороне вам понадобятся:

Греющий кабель для водопроводных труб

Сделать водоснабжение частного дома или дачи постоянным и бесперебофным — задача не из легких. Самое трудное — обеспечить подачу воды зимой. Чтобы трубы не замерзали, их можно уложить ниже глубины промерзания, но все равно остаются слабые места. Первое — аномально холодные зимы, которые периодически брют все рекорды. Второе — места ввода в дом. Они все равно часто замерзают. Выход — установить греющий кабель для водопровода. В этом случае канализация желательна, но закапывать ее можно неглубоко. А на участки ввода в дом можно уложить нагреватель более мощный и получше утеплить.

Виды греющих кабелей для водопровода

Есть два вида нагревательных кабелей — резистивные и саморегулирующие. В резистивных использовано свойство металлов при прохождении электрического тока нагреваться. В обогревающих кабелях этого типа греется металлический проводник. Их характерная черта — они выделяют всегда одинаковое количество тепла. Неважно на улице +3°C или -20°C греться они будут одинаково — на всю мощность, следовательно, потреблять будут одинаковое количество электроэнергии. Чтобы уменьшить расходы в относительно теплое время, в системе ставят датчики температуры и терморегулятор (такие же, как используют для электрического теплого пола).

Строение резистивного кабеля

Резистивные обогревательные провода при укладке не должны пересекаться или располагаться один возле другого (вплотную). В таком случае они перегреваются и быстро выходят из строя. Внимательно следите за этим моментом в процессе монтажа.

Стоит еще сказать, что резистивный греющий кабель для водопровода (и не только) бывает одножильным и двухжильным. Чаще используются двухжильные, хоть они и дороже. Разница в подключении: у одножильных должны к электросети подключаться оба конца, что не всегда удобно. Двухжильные на одном конце имеют заглушку, на втором — закрепленный обычный электрический шнур с вилкой, который включается в сеть 220 В. Что еще надо знать? Резистивные проводники нельзя резать — работать не будут. Если купили бухту с более длинным чем надо отрезком — уложите его целиком.

Примерно в таком виде продают нагревательные кабели для водопровода

Саморегулирующиеся кабели — это металлополимерная матрица. В данной системе провода только проводят ток, а греется полимер, который находится между двух проводников. Этот полимер имеет интересное свойство — чем выше его температура, тем меньше тепла он выделяет, и наоборот, остывая, он начинает выделять больше тепла. Происходят эти изменения независимо от состояния соседних участков кабеля. Вот и получается, что он сам регулирует свою температуру, потому его так и назвали — саморегулирующийся.

Строение саморегулирующего кабеля

У саморегулирующихся (самогреющих) кабелей сплошные плюсы:

  • они могут пересекаться и не перегорят;
  • их можно резать (есть маркировка с линиями реза), но требуется затем сделать оконечную муфту.

Минус у них один — высокая цена, но срок службы (при соблюдении правил эксплуатации) порядка 10 лет. Так что траты эти разумны.

Используя греющий кабель для водопровода любого типа, трубопровод желательно утеплить. Иначе на обогрев потребуется слишком большая мощность, а значит, и большие расходы, да и не факт, что подогрев справится с особо сильными морозами.

Способы монтажа

Греющий кабель для водопровода укладывают снаружи или внутри трубы. Для каждого способа есть специальные виды проводов — некоторые только для наружного монтажа, другие — для внутреннего. Способ монтажа обязательно прописывается в технических характеристиках.

Внутри трубы

Для установки нагревательного элемента внутри водопроводной трубы, он должен отвечать нескольким требованиям:

  • оболочка не должна выделять вредных веществ;
  • степень электрической защиты должна быть не ниже IP68;
  • герметичная оконечная муфта.

Чтобы была возможность заправить провод внутрь, на конце трубопровода ставят тройник, в один из отводов которого через сальник (идет в комплекте) заводится провод.

Пример установки греющего кабеля внутрь трубы через сальник

Обратите внимание, что соединительная муфта — место перехода между нагревательным кабелем и электрическим — должна находится за пределами трубы и сальника. Она для влажных сред не предназначена.

Тройник для монтажа обогревающего кабеля внутри трубы может иметь разные углы отвода — на 180°, 90°, 120°. При этом способе монтажа провод никак не фиксируется. Его просто заправляют внутрь.

Виды тройников для монтажа греющего кабеля внутри водопровода

Наружный монтаж

Закреплять греющий кабель для водопровода на наружной поверхности трубы надо так, чтобы он прилегал плотно, всей площадью. Перед установкой на металлические трубы, их очищают от пыли, грязи, ржавчины, следов сварки и т.п. На поверхности не должно остаться каких-либо элементов, которые могут повредить проводник. На чистый металл укладывается повод, фиксируется через каждые 30 см (чаще можно, реже — нет) при помощи металлизированной клейкой ленты или пластиковых хомутов.

Если тянется вдоль одна-две нитки, то монтируются они снизу — в самой холодной зоне, укладываются параллельно, на некотором расстоянии друг от друга. При укладке трех и более проводов, они располагаются так, чтобы их большая часть находилась снизу, но расстояние между греющими кабелями выдерживается (особенно важно это для резистивных модификаций).

Способы закрепления греющего кабеля на трубе

Есть второй способ монтажа — спиралью. Укладывать провод надо аккуратно — они не любят резких или многократных изгибов. Есть два способа. Первый — разматывать муфту постепенно наматывая освобождающийся кабель на трубу. Второй — закрепить его с провисаниями (нижняя картинка на фото), которые потом намотать и закрепить металлизированной липкой лентой.

Если обогревать будут водопроводную трубу из пластика, то под провод наклеивается сначала металлизированный скотч. Он улучшает теплопроводность, повышая эффективность нагрева. Еще один нюанс монтажа обогревающего кабеля на водопровод: тройники, вентили и другие подобные устройства требуют больше тепла. При укладке сделайте на каждом фитинге несколько петель. Только следите за минимальным радиусом изгиба.

Фитинги, краны необходимо прогревать лучше

Чем утеплять

Однозначно для утепления обогреваемого трубопровода нежелательно использовать минеральную вату любого происхождения. Она боится намокания — во влажном состоянии теряет свои теплоизоляционные свойства. Замерзнув в мокром виде, после повышения температуры, она просто рассыпается в труху. Отсутствие влаги вокруг трубопровода обеспечить очень сложно, так что этот утеплитель лучше не брать.

Не очень хороши утеплители, которые сжимаются под действием тяжести. Сжавшись, они тоже теряют теплоизоляционные свойства. Если трубопровод у вас проложен в специально построенной канализации, на него ничего давить не может, можете использовать и поролон. Но если трубу будете просто закапывать, вам нужна жесткая теплоизоляция. Есть еще вариант — поверх сминаемого утеплителя (например, вспененного полиэтилена с закрытыми ячейками) надеть жесткую трубу, к примеру — пластиковую канализационную.

Читать еще:  Обогрев топливного бака с дизельным топливом

Пример утепления водопроводной трубы с нагревательным кабелем

Еще один материал — пенополистирол, сформованный в виде фрагментов труб разного диаметра. Такой вид утеплителя часто называют скорлупой. Имеет он хорошие теплоизоляционные характеристики, не боится воды, выносит некоторые нагрузки (зависит от плотности).

Какой мощности требуется греющий кабель для водопровода

Требуемая мощность зависит от региона, в котором вы проживаете, от того, как проложен трубопровод, от диаметра труб, утеплен он или нет, да еще и от того, как именно вы прокладываете обогрев — внутри трубы или поверх нее. В принципе, у каждого производителя есть таблицы, по которым определяется расход кабеля на один метр трубы. Эти таблицы составляются для каждой мощности, так что выкладывать тут какую-то из них нет смысла.

По опыту, можно сказать, что при среднем утеплении трубопровода (пенополистирольная скорлупа толщиной 30 мм) в Средней полосе России на обогрев одного метра трубы изнутри достаточно мощности в 10 Вт/м, а снаружи надо брать не менее 17 Вт/м. Чем севернее вы живете, тем большая мощность (или толще стой утеплителя) вам требуется.

С терморегулятором или без?

Если хотите за обогрев водопровода платить мизер, лучше поставить терморегулятор. Даже если вы собрались монтировать саморегулирующийся нагревательный кабель. В основном, характеристики такие: включается в работу при +3°C, выключается при +13°C.

Если вода у вас подается из скважины, в ней она никогда не будет иметь температуру в +13°C. Получается, что обогрев будет работать все время, даже весной и летом. Летом, понятное дело, кабель можно выключить, а вот весной и осенью этого не сделаешь из-за возможности внезапного заморозка. С колодцами несколько проще, но ненамного — летом там вода может иметь температуру и чуть выше порога отключения. Но это — летом, и в самый жаркий период. И вообще, зачем вам греть, скажем воду, которая идет в сливной бачок? Да и ту, что идет на кухню или в душ вы все равно будете нагревать бойлерами или проточными водонагревателями.

В любом случае получается — терморегулятор нужен. На нем выставляете температуру отключения в районе +5°C. Затраты на подогрев трубопровода падают в разы. При этом значительно увеличивается срок службы греющих кабелей — они имеют определенный ресурс рабочих часов. Чем меньше они работают, тем дольше будут вам служить.

Греющий кабель для водопровода — схема подключения к терморегулятору

При установке системы обогрева водопровода с терморегулятором, надо будет установить и датчик температуры. Тут есть сложность. Его надо поставить на трубу так, так, чтобы на него не влияла температура от нагревателей. То есть, от трубы его теплоизолировать не надо, а от кабелей — надо.

Сам терморегулятор желательно установить в помещении. Его подключают к домовому электрощитку через защитный автомат и, желательно, УЗО. Потребляемая мощность у обогревательного кабеля небольшая, потому номинал автомата можно взять порядка 6А, номинал УЗО выбираете ближайший больший, а то утечки, желательно, 30 мА.

Подключают греющий кабель для водопровода к соответствующим разъемам на корпусе терморегулятора. Если веток несколько, их запаралеливают. На соседние контакты подключается датчик температуры. На каждом терморегуляторе есть маркировка, по которой понятно, что и куда надо подключать. Если маркировки нет — лучше купите другой: работоспособность данного экземпляра очень сомнительна.

Обогрев водопровода греющим кабелем

Современные системы водоснабжения частных домов не всегда организуются с учетом СНиПов. В некоторых случаях проложить трубопровод ниже глубины промерзания не представляется возможным из-за особенностей грунта, наличия естественных и искусственных препятствий и т.д. Неправильная прокладка трубопровода или несоблюдение защитных мер в таких случаях зачастую приводит к нарушению его работы, а в некоторых случаях к полному выходу из строя или отдельных участков бытового трубопровода. Для защиты от замерзания применяют утепление и обогрев водопровода электрическим греющим кабелем .

В каких случаях применяется обогрев водопровода?

Идеально спроектированная система водоснабжения, уложенная ниже глубины промерзания грунта и утепленная теплоизоляцией, не нуждается в обогреве. Согласно СНиП 2.04.02-84 трубопровод должен быть уложен ниже глубины промерзания на 0.5м.

При залегании трубопровода в грунте выше отметки 1,8-2,0 м для средней полосы России (для различных районов России глубина промерзания варьируется) водопровод нуждается в обогреве.

Даже в случае кратковременного промерзания грунта возможно образование ледяных пробок или сужения просвета трубы, что в дальнейшем может привести к разрушению трубопровода. Данная проблема особенно трудно устраняется, если замерзание произошло на участке подземного трубопровода – отсутствует возможность отогреть трубу обычными способами: при помощи горячей воды или строительного фена.

Участки водопровода, требующие обогрева

  • Водопровод, проложенный выше глубины промерзания – в некоторых случаях укладка трубопровода ниже глубины промерзания невозможна из-за наличия подземных препятствий: каменистых участков под землей, особо прочного грунта либо наличием бетонных участков.
  • Незащищенные участки водопровода в районе подвода к зданию, а также организованные на участке внешние точки: садовые колонки, внешние водопроводные краны и т.д.
  • Участки водопровода, расположенные в технологических колодцах при отсутствии их должного утепления, например, с неутепленной крышкой и т.д.

Во всех этих случаях, если участок трубопровода находится выше уровня промерзания грунта, для его безопасной эксплуатации необходимо его утепление и обогрев греющим кабелем. При этом срок службы обогреваемого водопровода гораздо больше ввиду отсутствия влияния на него разрушительных факторов.

Саморегулирующийся греющий кабель для водопровода

Для обогрева бытового водопровода применяется чаще всего саморегулирующийся греющий кабель, укладываемый на трубу под теплоизоляцию. В отличии от резистивного кабеля (кабеля постоянной мощности), саморегулирующийся обогревающий кабель способен изменять свою мощность нагрева в зависимости от внешней температуры окружающей среды или температуры водопровода, таким образом обеспечивая безопасную эксплуатацию трубопровода на любом его участке, а также значительную экономию энергии.

Подробное устройство и принцип работы саморегулирующегося нагревательного кабеля мы приводим в отдельном разделе. Остановимся на основных преимуществах.

Преимущества саморегулирующегося кабеля

  • Возможность разрезать кабель в любом месте, изготавливая секции нужной длины прямо на месте монтажа.
  • Экономичность системы – способность локального изменения мощности тепловыделения на участке обогрева.
  • Простота монтажа.
  • Кабель не боится локального перегрева даже при монтаже внахлест.
  • Не требует обязательного применения терморегуляторов и датчиков температуры в отличие от резистивного кабеля, хотя их использование с саморегулирующимся кабелем приводит к более экономичному использованию системы обогрева.

Саморегулирующийся обогревающий кабель может укладываться как на трубу (под теплоизоляцией), так и в самой трубе (применимо для труб небольшого диаметра до 40мм).

Обогрев трубопровода снаружи

Обогрев трубопровода внутри

Обогрев трубопровода внутри”>

  • Мощность: 16 Вт
  • Назначение: трубопровод
  • Тип: саморегулирующийся
  • Вид: низкотемпературный
  • Применение: без взрывозащиты
  • Maкс. температура (рабочая): 65 °C

  • Мощность: 16 Вт
  • Назначение: трубопровод
  • Тип: саморегулирующийся
  • Вид: низкотемпературный
  • Применение: без взрывозащиты
  • Maкс. температура (рабочая): 65 °C

  • Мощность: 24 Вт
  • Назначение: трубопровод
  • Тип: саморегулирующийся
  • Вид: низкотемпературный
  • Применение: без взрывозащиты
  • Maкс. температура (рабочая): 65 °C

Обычно под теплоизоляцией для трубопроводов небольшого диаметра используется кабель мощностью 16-30 Вт/м без защитного экрана (оплетки) для пластиковых трубопроводов и с защитным экраном для трубопроводов из металла. Мощность греющего кабеля зависит от диаметра трубопровода, минимальной температуры окружающей среды и толщины теплоизоляции. По этим данным выполняется теплотехнический расчет трубопровода.

Расчет мощности можно произвести по таблице, в которой указан диаметр трубопровода (мм), толщина теплоизоляции (мм) и ΔТ, °С – разница между требуемой температурой (для трубопровода это +5°С) и минимальной температурой окружающей среды.

Типовые расчеты теплопотерь с поверхности трубопровода

Рассчетные теплопотери, Qv, Вт/м (при коэффициенте теплопроводности теплоизоляции 0,05 Вт/м (м’ °С) – соответствует утеплителю типа минеральная вата.

Данная таблица применима как для обогрева снаружи, так и для обогрева внутри трубы.

Например: Трубопровод диаметром 159мм, утепленный теплоизоляцией толщиной 50мм, при минимальной температуре окружающей среды -25°С и необходимой температуре +5°С получаем разницу 30°С, по таблице данное значение мощности тепловых потерь составит 18,82 Вт/м. Мощность выбранного кабеля должна быть не меньше найденной мощности тепловых потерь.

Мощности кабеля традиционно нормируются 10/16/24/30/40 Вт/м. Таким образом, для обогрева данного в примере трубопровода подойдет кабель мощностью 24 Вт/м. Длина секции кабеля зависит от длины трубопровода и наличия дополнительных обогреваемых элементов (поворотов, тройников, запорной арматуры и т.д.).

Чаще всего бытовые трубопроводы обогреваются кабелем в одну нитку. В некоторых случаях применяется спиральная намотка кабеля на трубу либо обогрев в 2 и более ниток (характерно для трубопроводов большого диаметра).

Резистивный кабель для обогрева трубопровода

Кабель постоянной мощности (резистивный) имеет определенную мощность и не обладает способностью саморегуляции. Функцию терморегуляции выполняют датчик температуры, расположенный на поверхности трубопровода и терморегулятор, подключенный к системе обогрева. Чаще всего резистивный кабель применяется для промышленного обогрева.

Данный кабель продается только в готовых секциях определенной длины и изменять длину секции строго запрещено (кабель просто перестанет работать). Для бытового обогрева существуют также готовые секции, имеющие терморегулятор (биметаллический термостат), расположенный на конце кабельной секции. При температуре ниже +3°С он включает нагревательную секцию и выключает при достижении температуры +10°С.

Читать еще:  Обогрев дома солнечной энергией

Преимуществам резистивного кабеля

  • Поддержание высоких температурных характеристик обогреваемых трубопроводов и объектов.
  • Разогрев продуктов в трубопроводах и стартовый предпусковой разогрев.
  • Высокое удельное тепловыделение.
  • Постоянная мощность обогрева независимо от изменения температуры, что широко применяется для систем разогрева объектов.
  • Стабильные характеристики на протяжении всего срока эксплуатации.
  • Низкая цена.

Недостатки резистивного кабеля

  • Кабель боится локального перегрева.
  • Сложность управления системой.
  • Фиксированная длина секции создает сложности при монтаже.

Каким образом можно отогреть замерзшую трубу, расположенную под землей?

Бывают такие ситуации, когда от замерзания водопровод уберечь не удалось, например, при резком и длительном понижении температуры окружающей среды.

В этом случае необходимо в кратчайшие сроки отогреть замерзшую трубу.

При наличии греющего кабеля, установленного на трубопровод, но не включенного в сеть (например, забыли включить или неисправен терморегулятор) задача отогрева замерзшего трубопровода будет существенно облегчена.

Для этого необходимо проверить все основные параметры и узлы системы обогрева:

  • Питание – проверить наличие напряжения питания в системе обогрева.
  • Нагревательный кабель – измерить сопротивление между нагревательными жилами в случае использования резистивного кабеля. Оно должно соответствовать паспортному значению на данную нагревательную секцию.
  • Терморегулятор (при наличии) – проверить его работоспособность.

В случае использования саморегулирующегося кабеля рекомендуется также измерить сопротивление между токоведущими жилами . Хотя этот параметр не нормируется, но по результатам измерения можно качественно оценить работоспособность саморегулирующегося кабеля. Сопротивление между токоведущими жилами саморегулирующегося кабеля зависит от мощности кабеля, его длины и температуры поверхности кабеля. Чем больше мощность кабеля, его длина и меньше температура поверхности кабеля (например, кабель холодный), тем меньше его сопротивление. Для рабочего саморегулирующегося кабеля в холодном состоянии в зависимости от его длины и мощности сопротивление может варьироваться от 4 Ом до 1000 Ом. Если сопротивление кабеля показывает от 5-6кОм и более, то скорее всего такой кабель не рабочий и греть не будет.

Если система обогрева успешно прошла проверку, то можно ее включить в работу. Рекомендуется также открыть кран, чтобы обеспечить движение воды во время разогрева трубопровода.

Внимание! Процесс отогрева трубопровода в данном случае может занять некоторое время (от нескольких часов до нескольких суток в зависимости от степени замерзания трубопровода), т.к. мощность системы обогрева небольшая и предназначена лишь для защиты от замерзания.

При отсутствии греющего кабеля на трубопроводе задача усложняется, а в некоторых случаях не возможна.

При наличии замерзшего участка между технологическими колодцами или между скважиной и вводом в дом можно попробовать отогреть трубу с помощью низковольтного мощного источника питания, например, с помощью сварочного аппарата. Данный метод применим только для металлических трубопроводов . Выход современных сварочных аппаратов имеет напряжение 60-80В, что можно считать условно безопасным для человека. Клеммы сварочного аппарата подключаются между предполагаемым участком замерзания трубопровода (например, один конец в доме, другой в – технологическом колодце), и на сварочный аппарат подается питание на 20-40сек. При этом ток будет протекать по трубе, нагревая ее. Водопроводный кран при этом должен быть открыт для движения воды. При работе со сварочным аппаратом необходимо соблюдать технику безопасности.

Для пластиковых и полипропиленовых труб данный метод разогрева не подойдет.

Особенности выбора и применения шланга с подогревом

Замерзание жидкостей внутри шлангов – серьезная проблема, из-за которой может нарушиться не только функционал трубопровода, но и его целостность. Поэтому стоит ознакомиться с особенностями правильного выбора и применения шланга с подогревом.

Области применения

Нагрев шлангов применяется в первую очередь для защиты их содержимого от замерзания зимой в случаях, когда они проложены вне помещений или внутри неотапливаемых комнат. Поэтому такие шланги часто применяются для подведения воды к сельскохозяйственным и дачным пристройкам и временным строениям. В этом случае подогрев позволяет быстро организовать теплый водопровод даже в условиях сильных холодов без необходимости укладывать трубы на большую глубину.

Иногда подогрев применяется и для стационарных систем, ведь он не только позволяет избежать замерзания, но и снижает потери тепла при транспортировке теплоносителей. Применяется такое оборудование и в промышленности, когда нужно сохранить определенную температуру содержимого трубопровода и избежать фазовых переходов (конденсации газа или замерзания жидкости), а также для облегчения движения жидкостей с высокой в нормальных условиях вязкостью (масла, воск, краски, клей). Чаще всего шланги с электроподогревом используют для:

  • подведения газов (например, из дымовой трубы) к анализатору;
  • транспортировки термоклея от емкости к форсунке;
  • нанесения пенных и полиуретановых покрытий как части соответствующих комплексов;
  • чувствительных к температуре реагентов в химической и нефтехимической отраслях промышленности;
  • для подачи ингредиентов в пищепроме;
  • тепловых трубок ДВС.

Подогрев позволяет достигнуть стабильной скорости движения жидкости по системе независимо от внешних условий.

Разновидности

В настоящее время распространены три основных способа нагрева водопроводных труб и шлангов:

Все они реализуются путем размещения электронагревательного элемента внутри или снаружи шланга по всей его длине. Рассмотрим особенности каждого из этих вариантов подробнее.

Кабельный нагрев

Самый простой и распространенный и в промышленности, и в быту метод. Такие шланги оборудованы греющим кабелем, который определенным способом (чаще всего спиралью) намотан вокруг проводящей жидкость части. Снаружи обязательно наносится изоляционный слой, обеспечивающий сохранение тепла и защиту от внешней влаги. Большинство промышленных утепленных шлангов имеют именно такую конструкцию термодатчики. Применяться может как обычный резистивный кабель, так и сложные саморегулирующиеся системы, автоматически поддерживающие заданную температуру жидкости.

Пленочный обогрев

Этот метод отличается от кабельного тем, что вместо кабеля на поверхность шланга наносится электропроводящая нагревательная пленка, которая обычно представляет собой многослойную сэндвич-ленту, состоящую из внешних слоев полимера и находящихся между ним металлических (медных или алюминиевых) нитей или фольги. Общая толщина такого изделия обычно находится в диапазоне от 1 до 2 см. За счет применения разных полимеров для внешней и внутренней поверхностей пленки достигается направленный на поверхность шланга тепловой поток (в отличие от кабельного способа, при котором нагревается и шланг, и внешние тепло- и гидроизоляционные слои).

С точки зрения энергозатрат и равномерности нагрева способ эффективнее предыдущего, но максимальная температура подогрева при его применении обычно не превышает 70° С.

Внутренний подогрев

От предыдущих способов метод внутреннего нагрева отличается тем, что в этом случае нагреватель размещается не снаружи шланга, а внутри него, непосредственно контактируя с содержимым трубопровода. Для таких систем применяется или кабель, аналогичный внешним методам, или специальный гибкий ТЭН для труб. Благодаря меньшему количеству теплоизоляции между кабелем и жидкостью этот метод считается самым эффективным среди всех существующих. Длина кабеля для его осуществления требуется заметно меньшая, чем при внешней намотке. Основные его недостаток – сложность монтажа, ведь в случае ошибок или повреждения изоляции кабеля жидкость в системе может начать проводить электрический ток, тогда как при внешнем нагреве такие ситуации почти исключены.

Советы по выбору и эксплуатации

Если вы выбираете шланги для систем нанесения покрытий или термоклея, то лучше всего будет не искать аналоги или тем более не пытаться изготовить их самостоятельно, а просто приобрести «родной» комплект к уже имеющемуся у вас оборудованию. Так вы будете уверены, что температурный режим будет соблюден – ведь его нарушение приводит к застыванию пены или клея внутри шланга, после чего его можно только выбросить.

Если найти комлплект от того же производителя не удается, стоит обратить внимание на продукцию немецкой компании Etherm, предлагающей широкий спектр шлангов с резистивным нагревательным кабелем.

Особенность этих изделий – наличие дополнительного защитного слоя из стекловолокна, витки которого уложены межу витками электрокабеля. Это позволяет избежать локальных перегревов и повреждений даже при сильном изгибе изделия. Подбирая шланг для промышленных систем, не забывайте учитывать не только температурный режим, но и давление циркулирующей жидкости. Прочность выбранного кабеля должна соответствовать этому параметру. Также важно учитывать химические свойства материала.

При применении подогрева с резистивным кабелем в случае его поломки провод нужно заменять полностью. При замене такого нагревателя нужно следить за отсутствием пересечения витков. Если вы выполняете монтаж системы зимой, а кабель нагрева успел охладиться и стать жестким, нужно на некоторое время включить систему, затем отключить ее и продолжить работы.

Стандартный режим начала работы большинства систем – при температуре воздуха не меньше +5° С. Если вы включаете нагреватель при отрицательных температурах – ток воды восстановится через несколько минут. При выборе теплоизолятора нужно учитывать температуру нагрева:

  • при 100° С и ниже можно применять эластомерную пену;
  • до 250° С можно устанавливать изоляторы из силиконовой пены;
  • выше 250° С должно применяться только стекловолокно.

Эти же соображения нужно учитывать и при самостоятельной сборке систем теплого трубопровода. Если в качестве основы используется обычный резиновый или полимерный водяной шланг – нужно следить, чтобы он выдерживал температуру, до которой будет греться кабель. Так что проектирование этих систем нужно начинать с электрического и теплового расчета.

Подробнее смотрите далее.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector