Как обогреть водопроводную трубу зимой самостоятельно

В зимнее время года на даче трубы перекрываются, хозяева разъезжаются по домам до следующего сезона. Некоторые же предпочитают шумной городской суете спокойствие дачного посёлка, потому остаются на своих угодьях. Вопрос водоснабжения перед такими гражданами стоит особо остро. Зимой обогрев трубы необходим, потому разработано несколько подходов.

Зачем нужен греющий кабель

При обустройстве водопроводных магистралей необходимо выяснить среднестатистическую глубину промерзания грунта в зимнее время.

В средней полосе прокладка труб на глубине 1600-1800 мм позволяет отказаться от установки системы электрического обогрева. Но размещение трубопроводов на большой глубине обходится дорого, на некоторых участках прокладка веток водоснабжения становится невозможной из-за близкого соседства с магистральными газовыми каналами или городским водопроводом или ливневой канализацией.

В этом случае необходимо проложить магистрали на разрешенной глубине, покрыть внешнюю поверхность специальным защитным материалом и уложить кабель для обогрева водопроводной трубы.

Дополнительные обогревающие элементы располагаются на точках ввода труб в помещение (используется для зданий, построенных на свайно-винтовом фундаменте). Питание подключается через специальный блок управления, обеспечивающий автоматический прогрев элементов водоснабжения.

Особенности борьбы с замерзанием

Скважина с водой делается на некотором удалении от дома, поэтому к дому на даче подводятся трубы. Но даже если источник воды в подвале, то и в этом случае необходимы меры по предотвращению замерзания воды. В большинстве случаев вода замерзает не на том участке трубы, который расположен под землёй, а на том, которые над ней.

Не менее «слабая» зона – граница подпола и помещения, куда водоснабжение заводится. В этом месте частые сквозняки, потому вода внутри быстро промерзает. Условно выделяются пассивные и активные метода защиты трубопроводов.

Конструкция и сфера применения

Электрический обогрев используется для повышения температуры водопроводных или канализационных труб, а также резервуаров для хранения жидкостей и дренажных каналов (например, для слива конденсата с поверхности крыши).

Документация к греющему кабелю
Греющий кабель для обогрева труб устанавливается только в зонах, подверженных воздействию низких температур. Владелец здания может поместить обмотку на всем участке трубопровода или закрыть участки длиной по 200-300 мм. От протяженности кабеля для обогрева водопроводной трубы зависит энергопотребление системы.

Разогревающий кабель для трубы состоит из элементов:

1. Внутренняя металлическая жила или набор токопроводящих элементов. Для изготовления деталей используются сплавы с повышенным сопротивлением, что обеспечивает нагрев элементов при прохождении электрического тока. Сверху жилы покрыты слоем изолирующего материала, сохраняющего защитные характеристике при циклических прогревах.
2. Защитный экран, расположенный вокруг нагревающих жил. Деталь изготовлена из алюминиевой фольги или медной сетки, предотвращающей формирование электромагнитных помех при подаче напряжения. Для улучшения характеристик медную оплетку покрывают тонким слоем никеля, под металлическим экраном размещается дополнительный слой диэлектрика.
3. Наружный защитный слой из эластичного материала, сохраняющего характеристики при низких температурах. Термокабель для обогрева труб, предназначенный для эксплуатации в условиях Севера, оснащается защитным слоем с увеличенной толщиной.

Устройство греющих кабелей

Разновидности нагревательного кабеля

Для электрического обогрева трубопроводов используются 2 разновидности шнуров:

Резистивный

При использовании обмотки резистивного типа для нагрева материала трубы используется тепло, выделяющееся при прохождении электрического тока через проводник. Особенностью изделий является постоянная характеристика нагрева, не зависящая от температурного фона окружающей среды.

Стабильность рабочих параметров обеспечивает равномерное потребление электроэнергии. Для снижения затрат на обогрев (например, во время оттепелей или в весенне-осенний период) в конструкцию системы подогрева трубы водопровода вводятся датчики и регулятор силы тока.

Обогревающий кабель резистивного типа выполняется с 1 или 2 жилами. Одножильные провода подсоединяются к бытовой сети переменного тока с 2 сторон. Двухжильные изделия комплектуются разъемом для подключения к сети или куском установочного провода с установленной в заводских условиях штепсельной вилкой.

Противоположная сторона шнура закрыта герметичной заглушкой (концевой муфтой). Внутри концевого элемента расположена металлическая вставка, обеспечивающая замыкание электрической цепи.

Конструкция резистивных проводников не предусматривает резки материала на участки требуемой длины. Производители запрещают укладывать излишки провода бухтой, необходимо смонтировать весь имеющийся шнур на участок трубы.

При укладке резистивных элементов запрещается расположение магистралей рядом друг с другом. При близком размещении или пересечении маршрутов прокладки происходит перегрев металлических сердечников и выход изделий из строя.

Саморегулируемый

Принцип работы обогревающего кабеля

Саморегулируемые греющие кабеля построены на основе металлополимерной матрицы. Принцип работы греющего шнура основан на нагреве полимерной прокладки, расположенной между 2 токопроводящими жилами.

Полимерный материал по мере увеличения температуры пропускает ток меньшей силы, что снижает степень нагрева. При охлаждении полимера проводимый ток нарастает, и теплоотдача вещества увеличивается. За счет этой физической особенности материала самогреющий кабель для водопровода автоматически регулирует температуру нагрева трубопровода или переходных муфт.

Шнуры с самостоятельной регулировкой нагрева допускается укладывать внахлест и рядом друг с другом. Предусмотрена возможность нарезки изделия на участки, на внешней оболочке присутствуют насечки, определяющие допустимый размер отрезка.

После отделения требуемого фрагмента требуется установить защитную оконечную муфту. Недостатком изделия является повышенная стоимость (по сравнению с резистивными элементами), но повышенный до 10-12 лет срок службы компенсирует увеличение затрат на покупку материала.

Как работает саморегулирующийся кабель

Конструкция кабеля проста. В кабеле присутствуют два проводника, обычно медных, и резистор переменного сопротивления. Резистор представляет собой полимерную емкость, заполненную угольной пылью.

Кабель питается от электрической сети с напряжением 220 вольт.

В момент включения кабеля сопротивление резистора минимально. Провода начинают медленно разогреваться. Под действием тепла угольная пыль расширяется и занимает весь объем резистора. Сопротивление увеличивается. Когда оно достигнет максимума, то есть пыль заполняет весь объем емкости, подача электроэнергии на кабель прекращается полностью или почти полностью. Проводники начинают остывать. Соответственно, угольная пыль, остывая, сжимается. Сопротивление уменьшается, нагрузка на кабель увеличивается. Провода снова начинают разогреваться. Цикл начинается сначала. Таким образом и происходит саморегулирование кабеля.

При проектировании кабеля нужно учитывать, что скорость его разогрева зависит от температуры воздуха. Чем выше температура, тем он быстрее прогреется. И наоборот, чем ниже она, тем медленнее идет поступление тепла. Кабель будет прогреваться медленнее, и больше мощности потребуется на его разогрев. А это значит, что он будет выделять меньше тепла. Надо учитывать, что сам кабель прогревается неравномерно – одни участки больше, другие меньше. Саморегулирование, кстати говоря, и выравнивает прогрев кабеля по всей длине.

Монтируя кабель, нужно помнить, что устанавливается он только по плоской стороне, радиус его изгиба должен быть больше 25 миллиметров, а также кабель можно укорачивать или удлинять. Схема включения в электросеть позволяет сделать это без ущерба для выделяемого кабелем тепла.

Если водопровод установлен на улице, то без греющего кабеля не обойтись. Но, к сожалению, он недолговечен. Для того чтобы продлить срок службы кабеля в том случае, когда он уложен неглубоко, его прокладывают внутри трубы.

Можно включать его и вручную, не пользуясь термодатчиками. Даже в этом случае экономия электроэнергии будет значительной. Но возникает сложность следующего характера – трудно определить, когда нужно включать обогрев труб.

Самый простой способ, как это сделать, заключается в следующем: при наступлении морозов замеряют температуру воды и самой трубы. При близких показателях температур включать обогрев не нужно.

Включают греющий кабель тогда, когда разница между температурами трубы и воды становится значительной. Учитывать нужно при этом и температуру внешней среды. Впрочем, только вам решать, когда включать обогрев, а когда он не нужен.

Способы монтажа на водопровод

Утепление водопровода способом подогрева трубы кабелем подразумевает 2 способа установки нагревательного элемента:

• поверх водопроводной магистрали;
• внутри трубопровода.

Инструкция по монтажу греющего кабеля в полно экранном режиме

Способ установки определяется типом приобретенного кабеля. Запрещается укладывать шнуры, предназначенные для внешнего монтажа, внутри водопроводных магистралей. Изоляционный материал, не рассчитанный на постоянное воздействие воды, не обеспечит должной защиты от поражения электрическим током. Параметры монтажа греющего кабеля и характеристики указываются на заводской упаковке.

Наружный

Линейный монтаж греющего кабеля
Нагревательный кабель для водопровода снаружи наматывается на предварительно очищенную от грязи и ржавчины поверхность. При укладке контролируется плотность контакта между обмоткой и поверхностью, перекосы не допускаются.

Если шнур укладывается на зону соединения магистралей сваркой, то поверхность зачищается от окалины и потеков металла. Не допускается наличие на трубопроводе острых элементов, способных повредить изоляционный слой нагревательного элемента.

Намотанный проводник крепится через каждые 300 мм металлизированной клейкой лентой или пластиковыми хомутами. Если планируется обустройство нескольких нитей обогрева, расположенных вдоль трубопровода, то элементы располагаются на нижней части магистрали (в зоне минимальной температуры). При установке между элементами соблюдается зазор, рекомендованный изготовителем (касается изделий резистивного типа).

Для обогрева труб водопровода используется методика намотки шнура по спирали. Нагревательный узел укладывается равномерно по поверхности трубопровода, делать резкие или многократные перегибы не рекомендуется из-за риска повреждения нагревательных жил.

Намотка начинается с крепления муфты, а затем равномерно распределяется оставшаяся длина шнура. Практикуется альтернативный способ монтажа, основанный на креплении провода с провисанием между опорами. Затем излишек нагревательного элемента наматывается на трубу и фиксируется лентой или хомутом.

Если труба с теплым кабелем изготовлена из пластика, то рекомендуется повысить теплопроводность материала путем нанесения металлизированной клейкой ленты. Поверх скотча наматывается кабель, который размещается и крепится по описанным выше методикам.

Если на маршруте встречаются тройники или вентили, то на каждом фитинге организуется несколько петель для обеспечения улучшенного нагрева. Правило касается как металлических, так и пластиковых трубопроводов.

Инструкция по монтажу греющего кабеля на трубу, смотрите видео:

Внутренний

Монтаж греющего кабеля внутри трубы
Владелец помещения может расположить греющий кабель внутрь трубы, имеющей диаметр от 40 мм. Устанавливать нагревательные элементы в магистралях с меньшим диаметром не рекомендуется из-за снижения пропускной способности.

Поскольку проложить шнур в длинных трубопроводах затруднительно, то методика используется для подогрева коротких отрезков труб (до 1,5-2,0 м). Провод размещается в прямолинейных магистралях, расположенных вертикально или горизонтально. Установить элемент в изогнутых трубопроводах затруднительно.

Подогревающий кабель внутри трубы имеет круглое сечение и изоляцию с повышенной устойчивостью к воздействию воды. В набор входит конический сальниковый узел, изготовленный из эластичного материла. Уплотнитель устанавливается в резьбовой втулке и закрывается сверху прижимной гайкой.

Узел позволяет вывести кабель из полости трубы для подсоединения к бытовой электрической сети. Для монтажа узла подключения на трубу наворачивается дополнительный тройник, 2 канала служат для подачи воды, а третий используется для размещения уплотнительного узла.

При монтаже кабеля внутри трубопровода учитывается допустимый радиус изгиба. Запрещено проводить нагревательный элемент через краны или задвижки и через участки магистрали с острыми кромками (например, резьбой). После размещения провода внутри трубы производится обжатие сальниковых уплотнений, а затем выполняется тестовый запуск нагревателя.

Инструкция по установке греющего кабеля внутрь трубы, смотрите видео:

Теплоизоляция греющих кабелей

После установки элементов производится дополнительная теплоизоляция поверхности, повышающая эффективность работы нагрева. Если магистраль используется для водопровода, то снаружи трубы наносится изолятор из вспененного материала.

Толщина слоя подбирается в зависимости от внешних условий. Например, при расположении трубопровода в грунте потребуется установить защитный слой толщиной 25-30 мм. При размещении магистрали над поверхностью земли толщина изолятора увеличивается до 55-60 мм.

Для защиты трубопровода используется вспененный пенополистирол или полиэтилен. Материалы не разрушаются под воздействием влаги и предохраняют трубопровод от повреждений при ударных нагрузках.

Сверху теплоизоляционный материал рекомендуется покрыть дополнительным защитным слоем (от механических повреждений). Для обеспечения повышенной защиты практикуется использование двойной трубы, промежуток между стенками заполняется изолирующим материалом.

Что такое активные меры?

Первое, что стоит сделать – при монтаже предусмотреть особое легкоразъёмное соединение трубы. Такие соединения должны быть на выходе из скважины и на участке, где водоснабжение вводится в дом. Это позволит быстро удалять пробки изо льда, достаточно разобрать часть трубопровода.

Сегодня обогрев чаще всего осуществляется с помощью специального кабеля. Он протягивается вдоль трубы, при этом зимой его мощности должно хватать, чтобы восстановить водоснабжение. Для этого при выборе такого кабеля необходимо учесть климатические условия региона, в котором он будет монтироваться.

Чтобы сделать обогрев трубы, нет необходимости в покупке дорогого двухжильного аналога. Если зимой перепады температур небольшие, то достаточно обычного одножильного аналога. Можно купить кабель, предназначенный для подогрева полов. Стоит совсем недорого.

Есть один минус: такой обогрев следует включать не более чем на 10 минут, иначе элемент сгорит. Если этого времени мало, то повторить процедуру следует чуть позже (через полчаса). Не стоит обогревать трубу всё время. Она не замерзает быстро, а при постоянно включенном кабеле очень много тратится электроэнергии. Крепление его осуществляется посредством специальных хомутов. В отдельных случаях домовладельцы используют скотч.

Если в системе используются специальные насосы, то рекомендуется сделать маленькое отверстие в трубе. Диаметр его не более 3 мм. Располагаться оно должно в 5 см. от насоса. Тогда вода постоянно течёт, потому она не замерзает. Конечно, если используется насосная станция, такой подход неприемлем. При сильных морозах, следует периодически включать воду. Хотя бы раз в три часа. Тогда не придётся постоянно прогревать систему кабелем. Это потребуется лишь утром, после сна.

Греющий кабель для водопровода своими руками

Для обустройства водяных магистралей на дачных участках или при прокладке труб для полива огорода можно использовать кабель самодельного типа. В основе конструкции лежит полевой телефонный кабель типа П-274М (имеющий прозвище “полевка”).

Шнур имеет жесткую металлическую жилу и прочный изолятор, что позволяет использовать материал для внешнего и внутреннего обогрева трубопроводов. Применять кабель для магистралей водоснабжения жилого дома не рекомендуется. Поскольку используемый изолятор не относится к пищевым материалам.

Если предполагается провести кабель в трубе, то полевой провод разделяется на жилы, которые затем складываются и свиваются в общий шнур. Герметичный ввод обустраивается при помощи гибкого шланга или иного резинотехнического изделия, дополнительная защита обеспечивается герметиками или эпоксидной смолой.

При установке кабеля поверх трубы разделение на жилы не требуется, шнур наматывается по спирали, а затем подключается к бытовой сети.

Все соединения электрической проводки изолируются и защищаются от проникновения влаги, в цепи коммутации предусматривается защитный предохранитель. Установка самодельного обогревателя предохраняет трубы от обледенения и снижает образование конденсата на внешней поверхности.

В результате металлические трубопроводы имеют увеличенный срок эксплуатации, что позволяет снизить затраты на содержание водопровода на приусадебном участке.

Смотрите видео, как простой провод сделать тёплым:

Тонкости слива воды из системы

Все выше описанные обогревающие и утепляющие системы актуальны для эксплуатации и быстрого запуска водопровода, но если жилье остается без отопления длительный период, трубы должны быть пустыми и здесь важен вопрос как слить воду на даче на зиму правильно.

Схема водозабора из колодца.

Изначально следует открыть сливной клапан в нижней точке водозабора. Клапан может быть механического действия или с электромагнитным приводом, но если у вас стоит погружной насос, то все можно обустроить гораздо проще. Достаточно над уровнем воды сделать в трубе дырочку сечением около 1 мм, на работе насоса она не отразиться, но при выключении, вода постепенно будет сливаться самотеком.

Во время обезвоживания системы нужно открыть все существующие в доме винтили и задвижки, чтобы нигде не было вакуума. Открывать следует, начиная с верхней точки и далее по нисходящей.

Когда движение воды прекратилось, нужно пройти и проверить всю линию на предмет наличия водяных затворов. Еще раз убедитесь в том, что ваш бойлер пуст и соединительные шланги не заполнены водой. В случае, когда в доме имеется водяное отопление, все конструкции желательно продуть.

Внутренне подключение обогревателя.

Проверьте сливной шланг в стиральной машинке, причем специалисты советуют открыть верхнюю крышку и удалить влагу из внутренних резиновых соединений, после чего перевернуть машинку вверх дном.

Вода при этом будет еще оставаться в сифонах раковин и в унитазе, ее также следует удалить. Крышки сифонов нужно открутить и слить. Водяной затвор в унитазе вымакивается или отсасывается простой клизмой, чтобы запах не пошел в помещение, труба затыкается тряпкой или подходящим по диаметру эластичным предметом. Не забудьте о сливном бачке и подводящих шлангах. (См. также статью Очистка воды на даче: особенности.)

Совет: вы лучше знаете свой дом и свою сантехнику, поэтому следует заранее составить для себя памятку по консервации, дабы весной не ремонтировать систему.

На видео в этой статье показаны тонкости обустройства водопровода на даче.

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.