Греющий кабель для водопровода

Очень важно, чтобы подача воды в частном доме или на даче осуществлялась без перебоев, независимо от времени года. Особенно актуально это по отношению к зимнему периоду, когда на улице трещат морозы. Несмотря на то, что трубы всегда укладываются ниже уровня промерзания, зачастую обнаруживаются слабые места и трубы промерзают. Избавиться от промерзания в подобных условиях не так просто, поэтому приходится ожидать потепления. Чтобы этого не случилось, на участках, где трубы заводятся в дом, водопроводные трубы прогревают и теплоизолируют. Как правило, пользуются специальным подогревающим кабелем.

Типы греющих кабелей для подогрева труб

Различают два вида кабелей – резистивные и саморегулирующие. Резистивные кабели работают по принципу нагревания, в зависимости от величины сопротивления и силы тока. Их особенность заключается в том, что подобные кабели всегда выделяют одинаковое количество тепла, независимо от того, какая температура на улице. В таком случае они потребляют всегда одинаковое количество электрической энергии. Чтобы хоть как-то экономить, приходится устанавливать датчики температуры и терморегуляторы.

Технология укладки резистивных кабелей имеет некоторые особенности. Во-первых, проводники не должны располагаться близко один от другого, а тем более – пересекаться. Если это условие нарушить, то система может перегреться и выйти из строя. Во-вторых, существуют одножильные и двужильные кабели, о чем нужно обязательно знать. И самое главное – их нельзя разрезать, поскольку после подобной операции они работать не будут, поэтому придется монтировать весь кабель, независимо от длины участка, который нуждается в защите.

Одножильные кабели подключаются к сети 220 V обоими концами, что иногда не практично, а у двужильных кабелей с одной стороны располагается заглушка, а с другой стороны электрическая вилка на 220 V.

Примерно в таком виде продают нагревательные кабели для водопровода

У саморегулирующихся кабелей устройство совсем другое, поскольку их основу составляет металлополимерная матрица. Провода в таких системах только проводят электрический ток, а греется непосредственно матрица, причем данный полимер имеет довольно интересное свойство: чем больше матрица нагревается, тем меньше тепла она выделяет. При остывании наоборот, матрица начинает увеличивать количество выделяемого тепла. Из-за таких свойств, кабель и называется саморегулирующим.

Строение саморегулирующего кабеля

Подобные изделия характеризуются рядом положительных данных:

• Способы укладки могут быть различными.
• Их можно отрезать.

Другими словами, саморегулирующийся кабель более практичный, несмотря на высокую стоимость. При этом следует отметить, что срок службы подобных кабелей для подогрева водопроводных труб достаточно внушительный (10 лет), если его правильно эксплуатировать.

На заметку! Несмотря на тип используемого кабеля для подогрева, трубопровод придется тщательно утеплить. Если этого не сделать, то на подогрев водопровода будет уходить значительная мощность, поэтому об эффективности не может быть и речи.

Способы монтажа

Существует два варианта монтажа подогревающего кабеля: его укладывают либо снаружи, либо внутри трубы. В связи с этим, выпускается несколько видов кабелей, в зависимости от способа установки. О способе установки можно узнать из технической документации на изделие.

Монтаж внутри трубы

В случае монтажа внутри трубы, устройство должно соответствовать некоторым критериям:

• Изделие не должно выделять вредных компонентов.
• Обладать высокой степенью электрической защиты.
• Герметичная конструкция оконечной муфты.

При разводке трубопровода, следует предусмотреть участок для установки обогревающего элемента. Как правило, на конце участка устанавливается тройник и в один из его отводов монтируется кабель посредством специального герметичного устройства – сальника, который обязательно должен быть в комплекте.

Пример установки греющего кабеля внутрь трубы через сальник

Следует обратить внимание на тот факт, что соединительная муфта не предназначается для эксплуатации во влажной среде, поэтому она должна находиться за пределами трубы.

Виды тройников для монтажа греющего кабеля внутри водопровода

Монтаж снаружи трубы

Подобный способ монтажа также включает некоторые особенности. Во-первых, перед монтажом трубы очищаются от пыли, грязи, ржавчины, следов сварки и т.д. Во-вторых, крепление должно осуществляться так, чтобы греющий кабель плотно прилегал к поверхности трубы. Следует обратить внимание на то, чтобы на поверхности не было элементов, которые бы смогли повредить нагревающий кабель. После укладки, кабель фиксируется через каждые 30 см с помощью специальных хомутов или специальной клейкой ленты.

Способы закрепления греющего кабеля на трубе

При использовании одной или двух кабелей, их крепят в самом низу, где наиболее холодная зона. При параллельном укладывании следует выдерживать определенное расстояние, что особенно важно для резистивных нагревателей.

Существует еще один способ монтажа – формирование спирали. Следует также напомнить, что такие кабели не предназначаются для формирования резких изгибов, поэтому с ними следует работать достаточно аккуратно. Чтобы избежать резких изгибов, лучше воспользоваться такими рекомендациями: кабель наматывается на трубу постепенно, по мере разматывания бухты или крепится снизу трубы с провисом, как указано на нижней картинке, после чего он дополнительно натягивается и крепится с помощью металлизированной липкой ленты.

Намотка в виде спирали

При подогреве водопроводной трубы из пластика, на трубу сначала клеится металлизированный скотч, который повышает эффективность системы за счет хорошей теплопроводности. Как правило, тройники, вентили и другая фурнитура требует больше тепла для обогрева, поэтому в таких местах лучше сделать несколько лишних петель. В любом случае нужно контролировать радиусы изгиба кабеля.

Способы утепления

Процесс обогрева трубопроводов сопровождается процессом образования конденсата, поэтому любые утеплители, вроде минеральной ваты, не годятся. При намокании эти виды утеплителя существенно теряют свои характеристики. Если после намокания такой утеплитель еще и замерзнет, то после размерзания можно забыть о таком способе утепления вообще.

Не следует забывать о том, что обычно водопроводные трубы просто закапываются в землю без их прокладки в специальных канализационных каналах. Многие виды утеплителей сжимаются, в результате чего они теряют свои основные характеристики. Подобные виды утеплителей также не рекомендуется применять несмотря на то, что они не боятся влаги. Если используется специально проложенный канал, то можно обойтись обычным поролоном. В противном случае потребуется утепление с защитным кожухом. Как вариант, поверх утеплителя можно надеть жесткую трубу в виде пластиковой канализационной.

Пример утепления водопроводной трубы с нагревательным кабелем

Существует еще один вид теплоизоляционного материала – пенополистирол, который сформован в виде фрагментов труб. Его еще называют скорлупой. Обладает прекрасными теплоизоляционными показателями, а также устойчивостью против влаги. Кроме этого, он способен противостоять некоторым видам нагрузок.

Выбор мощности подогревающего кабеля

Выбор мощности зависит от ряда факторов, таких как природные условия, способ прокладки труб, диаметр труб, наличие утеплителя, способ подогрева и т.д. В любом случае, каждый производитель разрабатывает таблицы, по которым можно легко определить длину кабеля на 1 погонный метр трубы. При этом для каждой мощности кабеля имеются свои таблицы.

Как показывает практика, в средней полосе России на обогрев 1 метра трубы изнутри, расходуется до 10 Вт мощности, а снаружи почти в 2 раза больше. Как правило, расчеты привязаны к определенному слою утеплителя, при этом, чем холоднее регион, тем толще слой утеплителя.

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»>

• Линейная мощность: 16 Вт/м.п.
• Назначение: трубопровод
• Страна производства: Южная Корея
• Экран: без экрана
• Тип: саморегулирующийся
• Вид: низкотемпературный

• Линейная мощность: 16 Вт/м.п.
• Назначение: трубопровод
• Страна производства: Южная Корея
• Тип: саморегулирующийся
• Вид: низкотемпературный
• Применение: без взрывозащиты

• Линейная мощность: 24 Вт/м.п.
• Назначение: трубопровод
• Страна производства: Южная Корея
• Экран: без экрана
• Тип: саморегулирующийся
• Вид: низкотемпературный

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.

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.