Обогрев водопроводных труб кабелем: инструкция по выбору и монтаж

Обогрев водопроводных труб кабелем: инструкция по выбору и монтаж

Кабель для обогрева водопроводной трубы часто применяют в случае поверхностного монтажа водопровода или на глубине выше уровня промерзания. Кабели бывают резистивные и саморегулирующиеся.

Когда используют специальный кабель для обогрева водопроводной трубы

Такие решения применяют, когда невозможно получить нужный результат с помощью пассивной защиты от проникновения холода. Обычно хватает размещения трубопровода на глубине, ниже уровня промерзания почвы в определенной местности. Но опасность образования ледяной пробки возникает в месте подключения к централизованным системам.

Использование колодца

На этом рисунке приведена схема стандартной автономной системы водоснабжения. Экстремальные колебания температуры фиксируются в наше время часто. В сильный мороз не исключено промерзание грунта ниже нормального уровня. Особо опасным является участок выхода из земли и входа в здание. Здесь даже указанная на чертеже качественная современная изоляция может не выполнить свои функции.

Прокладка водопровода в каменистом грунте будет слишком сложной

Иногда на пути к источнику воды встречаются огромные валуны, остатки бетонных сооружений, иные препятствия. В этих случаях приходится поднимать трассу выше безопасного уровня. Не используемые подвалы, цокольные этажи также слишком дорого отапливать всю зиму.

Гораздо разумнее, нагреть локально только необходимые инженерные конструкции

Роль греющего кабеля внутри трубы для водопровода

Как правило, в любом частном домовладении водопроводные конструкции прокладываются под землей и утепляются минеральной ватой и прочими материалами. Но такие меры не дают гарантии, что системы не замерзнут.

Внимание! При температуре 10 градусов и ниже обычная водопроводная труба диаметром в 3⁄4 дюйма с изоляцией толщиной в 2,5 см будет блокирована льдом уже через 13 часов.

Структура и роль прибора в отопительной системе

Выходом из ситуации может быть:

1. Глубокая укладка конструкций (ниже уровня промерзания почвы).
2. Установка греющего кабеля для обогрева водопроводной трубы.

Последний способ намного проще, дешевле и эффективнее.

Где устанавливается прибор

Провод для обогрева устанавливается:

• на трубы систем холодного водоснабжения;
• ГВС;
• отопления;
• канализационных сетей.

Примечание! Подключают его только в холодное время года, при минусовых температурах, для предотвращения замерзания коммуникаций.

Области применения

Установленный по всем правилам и адекватно эксплуатируемый, такой кабель будет служить достаточно долго. Монтаж провода для обогрева водопроводных труб лучше доверить профессионалам, которые произведут необходимые расчеты и установят нужное оборудование.

Характеристика

По сути, греющая модель – это провод с достаточно высоким сопротивлением. Для защиты от повреждений и изоляции он оснащен внешней оболочкой из поливинилхлорида. Также может присутствовать дополнительная защита в виде проволочной сетки или фольги.

Разновидности кабелей для обогрева труб

Правильно подобранная система обогрева – это залог долговечной защиты от замерзания любого типа трубопровода. Поэтому прежде чем остановиться на конкретном продукте, давайте ближе познакомимся с ассортиментом, предлагаемым рынком.

Кабельная продукция, имеющаяся в продаже, делится на 2 вида в зависимости от типа монтажа – предназначенная для размещения снаружи и внутри трубы.

Рассмотрим подробнее второй вариант, что в свою очередь подразделяется на 2 вида в зависимости от назначения трубопровода:

• для пищевых целей;
• для бытовых нужд и прочих задач.

В первом случае кабель имеет защитное покрытие из пищевого полимера, не влияющего на состав и качество воды, например, полиолефин, фторполимер.

У пищевых греющих кабелей оболочка не выделяет токсичных веществ при контакте с водой, что обеспечивает безопасность при использовании воды в пищу. Правда, эта особенность влияет на стоимость – изделие существенно отличается по цене

Во втором случае жестких требований к типу покрытия не предъявляют, но такую систему нельзя использовать для обогрева трубопровода пищевого назначения. Еще одно различие между кабелями заключается в принципе действия.

Все предложенные пользователю варианты греющего кабеля делятся на две основные группы:

• резистивными;
• саморегулирующимися.

В первом случае речь идет об одно или двухжильном изделии. Производитель, как правило, сразу же выпускает готовую систему для монтажа, у которой предусмотрена определенная длина. Кабель часто снабжен вилкой для подключения в сеть. В резистивную систему дополнительно включается терморегулятор и датчик температуры.

А в случае с саморегулирующимся изделием дополнительные датчики и регуляторы не нужны. В нем за уровень нагрева отвечает полупроводящая матрица, способная включать и автоматически выключать систему при достижении определенных температурных показателей.

Греющий кабель с матрицей из полупроводников. По ее двум сторонам параллельно проходит две жилы, независимые друг от друга. Что позволяет делить подобный кабель на отрезки необходимой длины

Обогрев трубопровода греющим кабелем: основные функции

Подобные устройства применяют не только в бытовых целях, но и для обогревания технологических трубопроводов на предприятиях различной направленности. При помощи кабеля решаются следующие задачи.

Обогрев рабочей среды

Предотвратить замерзание рабочей среды и образование конденсата в системах.

Конструкция для промышленных труб

Это касается не только водоснабжающих систем:

1. При определенных условиях (даже если температура плюсовая) может увеличиваться вязкость транспортируемой среды в нефте- и топливопроводах.
2. Системах химической и пищевой промышленности.

А подогрев позволяет восстановить нормальную скорость движения веществ по магистрали.

Сокращение тепловых потерь

Сократить и компенсировать теплопотери. Это нужно в тех случаях, когда температура рабочей среды не должна отличаться на входе и выходе трубопровода.

Технологический разогрев

Это необходимо для создания условий, необходимых для течения техпроцесса или подогрева рабочей среды в определенном месте системы для дальнейшей транспортировки по сети.

Обеспечение разогрева для транспортировки

Для обеспечения подогрева разного назначения существует две разновидности греющих проводов:

• резистивный;
• саморегулирующийся.

В основе принципа работы обогревающих конструкций лежит преобразование электроэнергии в тепло.

Устройство подогревающих электропроводов

Подогревающий кабель для протяжки внутри сети, производят в форме ленточного электро нагревателя. В разрезе подогревающего устройства имеет следующие составные компоненты:

1. Проводник из металла для подогрева.
2. Жилы подогревающего электрокабеля, покрытые теплостойкой ПВХ (поливинилхлоридной) изоляцией.
3. Внутренний слой изоляции покрывает защита из фторопласта.
4. Все проводники заключены в экран в виде сетки из меди.
5. Последний внешний слой изоляции на подогревающем устройстве также выполнен из теплостойкого покрытия из ПВХ.

Внешний слой изоляции на подогревающем кабеле имеет следующие характеристики. Он устойчив не только к влиянию влаги и высокой температуры, абсолютно не боится воздействия агрессивной химической среды.

Так же теплый кабель для протяжки внутри водопровода изготавливают из материалов, состав которых разрешен к использованию в пищевой промышленности. Следовательно, его можно устанавливать в трубопровод с питьевой водой.

Кроме этого, прогревочный кабель оснащают температурным регулятором, в результате чего он становиться саморегулирующий, и обретает способность самостоятельно задавать температурный режим. Это позволяет контролировать температуру внутри водопровода без участия человека. Если показатели температуры превышают заданные параметры, то систему отключает автомат. Эти особенности устройства позволяют предотвратить перегрев и экономно потреблять электроэнергию.

Обогревающий кабель для установки внутри трубы отличают следующие преимущества:

1. Надежная работа.
2. Высокая безопасность.
3. Возможность использования прогревочного кабеля как внутри внутри, так и на внешней части.
4. Простой монтаж и эксплуатация.
5. Возможность экономии электроэнергии посредством автоматики – саморегулирующая способность.

Пожалуй, единственным недостатком данных прогревочных установок становится их зависимость от электричества. По этим причинам, на основных направлениях трубопровода рекомендуют установку дополнительных источников питания.

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 провод, 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

Способы крепления проводника

Сначала рассмотрим, как выполнить монтаж греющего кабеля для водопровода внутренним и внешним способом, после чего поговорим о нюансах подключения и дополнительной теплоизоляции системы.

По трубе

На этапе прокладки контура водоснабжения более предпочтительным считается крепление греющего кабеля по трубе. Сделать это можно двумя способами – вдоль трубопровода или же вокруг. Рассмотрим инструкции по креплению каждым из способов.

Вдоль трубопровода

Проще всего выполнить монтаж греющего кабеля в одну линию вдоль контура. В этом случае обязательным условием должно быть крепление проводника под трубой, что позволяет защитить нагревательный элемент от механических повреждений сверху. Помимо этого вода начинает замерзать снизу, поэтому нижнее расположение гибкого обогревателя позволит быстрее устранить замерзание водопровода.

Если же Вы решили проложить несколько кабельных линий вдоль трубы, делать это нужно так, как показано на схемах ниже:

Что касается крепления греющего кабеля к водопроводным трубам, то для этого лучше всего использовать алюминиевый скотч, который надежно закрепляет проводник и повышает его теплоотдачу. Вместо скотча можно также использовать для крепежа клейкую ленту, которой оборачивают трубопровод по следующей схеме:

Особое внимание уделите монтажу греющего кабеля для водопровода через углы. Чтобы изгиб был не слишком большим, рекомендуется размещать проводник по внешнему радиусу трубы, как показано на картинке ниже:

Спиралью

В регионах с очень низкими температурами рекомендуется полностью оборачивать нагревательный элемент вокруг трубопровода. В этом случае эффективность обогрева будет на порядок выше, т.к. шаг витка составляет около 5 см (можно по желанию увеличить). Длина проводника при обмотке спиралью должна быть примерно в 1,7 раз больше длины водопровода. Укладка кабеля спиралью в труднодоступных местах может делаться следующим образом:

В этом случае греющий кабель сначала обматывают с припуском, после чего петли заворачивают в обратном направлении. В результате действий получается меньше, чем при пошаговой обмотке водопровода.

Отдельные узлы

На таких узлах, как металлические опоры, краны, задвижки и фланцы нужно закрепить больше гибкого обогревателя, т.к. здесь наблюдается больший отвод тепла. Наглядно увидеть схемы монтажа Вы можете ниже:

Также рекомендуем просмотреть на видео, как выполняется прокладка греющего кабеля по трубам:

Как провести гибкий обогреватель своими руками

Отдельное внимание нужно уделить установке термодатчика. Чтобы обогрев водопровода работал исправно и кабель не перегревался, рекомендуется размещать датчик в самой холодной точке, как можно дальше от кабельной линии. Место установки термодатчика рекомендуется предварительно проклеить полосой алюминиевого скотча. Примеры правильного размещения датчика предоставлены ниже:

Изнутри

Монтаж греющего кабеля в трубе рекомендуется осуществлять в том случае, если нет возможности провести обогрев снаружи. Чаще всего такой способ выбирается, если водопровод уже смонтирован под землей, в бетонных сооружениях и других недоступных местах. Недостаток внутреннего монтажа гибкого обогревателя заключается в следующем:

• Уменьшается просвет трубы (внутренний диаметр для подачи воды).
• Проводник со временем начинает зарастать налетом, в результате чего образуются засоры.
• Добавляется новая точка в водопроводе – тройник, которая понижает надежность контура.
• Монтаж греющего кабеля допускается выполнять только на прямолинейных и малоизогнутых участках водопровода. Проводить гибкий обогреватель через тройники и запорную арматуру запрещается.

В то же время положительными моментами считается низкое энергопотребление системы обогрева (прямой контакт обогревателя с водой), а также менее трудоемкий ремонт (достаточно просто вытянуть кабель из тройника, не нужно разрывать землю и т.д.).

Итак, установка проводника внутри трубы осуществляется по следующей пошаговой инструкции:

1. Первым делом на кабель нужно надеть сальниковый узел для размещения в трубе. Выглядит этот узел так, как показано на фото выше.
2. В нужном месте водопровода монтируется тройник, через который будет осуществлять ввод гибкого электрического обогревателя.
3. Кабель аккуратно прокладывается до проблематичного участка, который нужно будет подогревать.
4. Сальниковый узел закручивается, герметизируется и обжимается.

Как Вы видите, внутренняя установка греющего кабеля в водопровод не представляет ничего сложного. Теперь поговорим о завершающих этапах монтажа: подсоединении к сети и теплоизоляции труб.

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.

Виды, устройство и принцип работы греющего кабеля

Существует два вида кабелей, предназначенных для защиты труб от замерзания:

• Резистивный;
• Саморегулирующийся.

Резистивный греющий кабель выпускается в двух вариантах: одножильный и двухжильный. Конструкция с одним проводником достаточно простая: нихромовая проволока залита фторопластовой изоляцией, по которой навита медная экранирующая оплетка. Снаружи кабель закрывает термостойкая пластиковая оболочка.

Двухжильный резистивный кабель состоит из двух нихромовых проводников, выделяющих тепло при прохождении тока. В некоторых системах используют два разных по назначению провода. Один из них греющий, а второй холодный, токопроводящий.

Там, где используется экран из фольги, а не медная оплетка, ставят дренажную жилу. Она контактирует с фольгой и снимает с нее электрический потенциал, образуемый электромагнитными полями. Эту жилу используют в качестве заземления.

Рассматривая существующие виды греющего кабеля, остановим внимание на усовершенствованной модификации резистивного. Он получил название зонального и был разработан для устранения недостатка двухжильных кабелей. Их нельзя резать на части и укорачивать более, чем на 10% от общей длины. Это требование создавало и до сих пор создает неудобства при монтаже.

Конструктивная схема зонального кабеля

По конструкции зональный кабель представляет собой систему проволочных спиралей, намотанных на изоляцию и соединенных токоведущими шинами. Обрезка спиралей в точках контактных выступов не нарушает их работу и позволяет легко подбирать тепловую мощность. Отметим также, что минимально допустимая длина такого кабеля составляет 1,5 метра.

Самый популярный на сегодня вид кабеля для обогрева труб – саморегулирующийся. Основная часть его конструкции – полупроводниковая токопроводящая матрица. Она изменяет электрическое сопротивление пропорционально изменению температуры внешней среды.

Устройство саморегулирующегося нагревательного кабеля

Чем холоднее грунт или воздух, окружающий такой кабель, тем больше становится его сопротивление и, соответственно, выделяется больше тепла.

Как выбрать кабель

Перед походом в магазин обязательно уточните диаметр водопроводной трубы, длину участка, который нуждается в обогреве, максимально низкую температуру воздуха (грунта) – так будет легче определиться с выбором, потому что предложений действительно много.

Итак, обращаем внимание на следующие моменты:

• наличие защитной пленки – обеспечивает заземление и делает кабель более надежным;
• тип наружной изоляции;
• температурный класс и мощность;
• компания-производитель.

Возможно, для канализационной системы и подойдет кабель с изоляцией из полиолефина, но для внутреннего монтажа в водопроводную трубу рекомендуем защиту из фторопласта. Для наружной установки сгодится фторполимер, который защитит и от влаги, и от ультрафиолета.

Если необходимо обогреть трубы небольшого диаметра, подойдет проводник низкотемпературного типа. Он нагревается до + 65 ºС, максимальная мощность – около 15 Вт/м

Среднетемпературные системы годятся для труб большего диаметра. Максимальная температура нагрева +120°С, мощность достигает 33 Вт/м.

Наиболее мощными считаются высокотемпературные системы с максимальной температурой до +190°С и удельной мощностью до 95 Вт/м. Однако их обычно в быту не применяют – это изделия для промышленного использования.

Подходящую мощность можно выбрать, ориентируясь на диаметр трубы. Например, для водопроводов с диаметром до 2,5 см подходят кабели мощностью 10 Вт/м, от 2,5 см до 4 см – 16 Вт/м, от 4 до 6 см – 24 Вт/м и т.д.

Есть несколько марок греющего кабеля, которые уже давно зарекомендовали себя только с лучшей стороны.

Известная продукция зарубежных компаний:

• Nelson;
• Lavita;
• Devi;
• Ensto;
• Raychem.

Среди российских производителей выделяется компания ССТ (Теплолюкс), выпускающая качественные изделия бытового назначения.

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:

Создание системы обогрева

Реализация планов будет проще, если разделить весь проект на этапы:

• Подготовка чертежей и списка комплектующих деталей, инструментов, расходных материалов.
• Подключение нагревательных элементов к проводам электропитания.
• Монтаж внутри (снаружи) трубопровода.
• Дополнительные мероприятия.

Соединение нагревателя и кабеля электропитания

Ниже приведен алгоритм действий и особенности, которые пригодятся на практике:

Рисунок	Инструкции
Приобретите специальный комплект, предназначенный для заделки саморегулирующихся кабелей. В него включают металлические гильзы, которыми создают электрические соединения. Пригодятся термоусадочные трубки с клеевым составом внутри. При нагреве они сжимаются, обеспечивают необходимую изоляцию, герметичность.
Кабель отрезают по нужному размеру. С присоединяемого конца удаляют защитные оболочки на длине 40-50 мм. Полупроводниковую матрицу аккуратно разделяют по средней линии.
На эти участки надевают разные трубки и нагревают их феном. Это позволит впоследствии разнести места соединений для улучшения изоляционных параметров.
Проводники освобождают от внешних слоев на 9-11 мм.
Их вставляют в гильзы и жестко фиксируют с применением кусачек.
Подготовку этой части конструкции завершают, надев трубки большего диаметра (нагревать их пока не надо).
Аналогичным образом подготавливают кабель питания. Удаляют изоляцию. Надевают термоусадочные трубки подходящих размеров.
Провода поочередно, с учетом разной длины, вставляют в гильзы, фиксируют зажимом.
Последовательно сдвигают трубки и нагревают для получения многослойной надежной защиты.
Далее приступаем к изоляции другого конца. Помните, что проводники в нем не соединяют, так как ток проходит только через матрицу. Чтобы полностью исключить вероятность контакта кабель подрезают «ступенькой».
Сверху надевают термоусадочную муфту и нагревают ее. В итоге – будет создано примерно такое изделие.

По такой же технологии создают рабочие устройства с применением саморегулирующихся кабелей иных типов

Монтаж снаружи трубы

При таком варианте размещения нагревателя для примерного расчета необходимой мощности используют следующую таблицу:

Диаметр металлической трубы, дюйм	Мощность на 1 м длины, Вт
до ¾	16-17
от ¾ до 1½	23-27
свыше 1½	30-31

Для более точных действий можно использовать бесплатные программы-калькуляторы, которые предлагаются на официальных сайтах продавцов кабельной продукции. При этом учитывают конкретные условия эксплуатации, температуру жидкости, особенности монтажа. Специалисты не рекомендуют устанавливать нагреватели с мощностью более 17 Вт на 1 м. длины на пластиковые трубы. Но в действительности надо учитывать термостойкость определенного вида полимера. По отношению к металлическим изделиям подобные ограничения не действуют.

Лучше для такого варианта подойдут плоские кабели. Они хорошо прилегают к поверхности, проще фиксируются.

Типовая установка кабеля для обогрева водопроводной трубы наружного

Кабель фиксируют хомутами, стойкими к высоким температурам. Шаг выбирается таким, чтобы исключить провисания. Поверх слоя теплоизоляции из пористого материала устанавливается защитный кожух, предотвращающий его механические повреждения.

При необходимости увеличить нагрев добавляют необходимое количество кабелей. Желательно размещать их в нижней части трубы, так как именно там начинаются нежелательные процессы обледенения.

В этом варианте утеплитель и нагревательный элемент защищают специальные металлические оболочки

Прикрепление провода для обогрева водопроводных труб металлизированным скотчем снижает тепловые потери

Спиральный монтаж

К сведению! В некоторых местах можно уменьшить шаг намотки, сделать обратный виток для увеличения площади нагрева.

В ходе монтажа около фланцев, задвижек и мест крепления делают специальные припуски

Установка греющего кабеля внутри трубы для водопровода

Такой вариант выглядит предпочтительнее. Внутри трубы изделие хорошо защищено от механических воздействий. Нагреватель находится внутри жидкости, поэтому выполняет свои функции с максимальной эффективностью. Это подтверждают цифры. Для поддержания положительной температуры вполне достаточно 8-10 Вт на 1 м трассы. Этот показатель почти в два раза меньше, по сравнению с предыдущим (наружным) способом установки.

Но эту технологию можно применять только на прямых участках, где нет запорной арматуры.

Можно приобрести готовый комплект, либо соединить нагреватель и кабель питания по приведенному выше алгоритму

В состав таких комплектов производители включают втулки, уплотнительные элементы

При проектировании трубопровода следует предусмотреть наличие поворота на 90° и монтаж тройника с подходящими размерами для установки узла сальника.

Управление температурой

Для автоматизации рабочих процессов используют термостат. Сам прибор устанавливают в электрическом щите. Датчик температуры закрепляют на трубе в контрольной точке. Следует помнить о том, что этот элемент может выйти со временем из строя, поэтому его устанавливают в удобном для проведения технического обслуживания месте.

Термостат греющего кабеля саморегулирующегося для обогрева труб применяют в соответствии с инструкцией производителя

Для подключения одно- и двухжильных кабелей применяют разные электрические схемы

В отдельных наборах компактный термостат (с датчиком температуры) устанавливают в разрез цепи питания

Важно! Недостатком компактных термостатов является отсутствие регулировки и удаленность от рабочей области.

Подключение к электросети обогрева трубопроводов греющим кабелем

Общая мощность системы обогрева может получиться значительной. Поэтому ее подключают к сети 220 V через отдельный автомат. Рекомендуется также установить в этой цепи специализированное устройство защиты (УЗО). Оно постоянно замеряет ток. При фиксации потерь, вызванных пробоем изоляции или прикосновением к оголенному проводу, происходит быстрое отключение нагревателя.

Подключение нагревателя к электросети

Принцип работы саморегулирующегося кабеля

Обогревающий провод состоит из следующих элементов:

• две медных жилы увеличенного сечения;
• токопроводящая матрица (главный нагревающий и регулирующий элемент);
• внутренняя полимерная изоляция;
• медная оплетка;
• внешняя изоляция.

Греющий кабель.

Схема работы греющего кабеля.
В основе работы греющего кабеля саморегулирующегося для обогрева труб лежит преобразование электрической энергии в тепловую. Характерная особенность провода в том, что он только принимает электроэнергию, но не передает ее. Шнур можно резать на секции нужной длины, от 20 см до десятков метров. Важно не допустить резкого перегибания и физического истирания медного сердечника.

Принцип работы саморегулирующегося кабеля.

Механизм саморегулирования кабеля прост. При повышении внешней температуры сопротивление токопроводящей матрицы возрастает, и выделение тепла снижается. И наоборот. Таким образом, правильно уложенный провод не может перегреться или перегореть.

На заметку! Покупайте кабель с небольшим запасом. Если его не хватит на обмотку, то часть трубы все равно перемерзнет, и вся работа пойдет насмарку. А слишком длинный провод распределяется по системе хаотично, что грозит возгоранием.

Размещение кабеля внутри трубы.

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

• 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.

Источник https://camodelkin.ru/kommunikacii/kabel-dlya-obogreva-vodoprovodnoj-truby-naruzhnyj.html

Источник https://obogrev-kabel.ru/articles/obogrev-vodoprovoda-greyushchim-kabelem.html

Источник

Источник