Обогрев труб с помощью греющего кабеля. Как сделать правильный выбор

С проблемой замерзания воды в сетях водоснабжения в холодное время года знакомы многие жители загородных домов и внесезонных дач. Решить эту проблему раз и навсегда поможет обогрев водопровода. Обустройство качественной и надежной системы обогрева специалисты рекомендуют выполнять на первоначальном этапе монтажа водопровода. Однако и в процессе эксплуатации частного дома можно в оперативном порядке исправить существующие недостатки теплоизоляции. Главное – подобрать самую удобную и эффективную технологию, наиболее приемлемую по сложности выполнения и стоимости материалов. В данной статье мы расскажем как сделать обогрев водопровода своими руками.

Зачем нужно обогревать водопровод?

В условиях холодных зим нередко замерзают водопроводы. Если с отсутствием воды еще худо-бедно можно мириться, то разрыв трубопровода — неприятность куда более серьезная. Особенно серьезна проблема для частного сектора, где диаметр водопроводных труб, как правило, меньше, и промерзают они быстрее чем в многоквартирных домах. Выходом из положения будет утепление водопровода путем подогрева трубы. В этих целях применяется греющий систему водоснабжения кабель, предохраняющий водопровод от переохлаждения и замерзания. И хотя может показаться нецелесообразным обогревать трубы кабелем с экономической точки зрения — тратиться на прокладку кабеля, монтаж термодатчиков и УЗО, потом на электроэнергию, но выгода будет ощутима после первой же зимы.

Как работает греющий трубы кабель?

Принцип работы греющего кабеля так же прост, как все гениальное — так же как в ТЭНе или кипятильнике, кабельный обогрев осуществляется преобразованием электрического тока в тепловую энергию. Существуют варианты как крепления снаружи, так и внутреннего размещения, когда прогревочный кабель располагается в трубе. В ней поддерживается необходимо высокая температура, препятствующая образованию льда. Обогревающий кабель для применения в водопроводных и канализационных трубах работает так, чтобы исключить короткое замыкание при контакте с водой. Это достигается за счет применения тугоплавких и прочных проводящей части и изолирующей оплетки.

Подключение греющего кабеля к сети

Перед тем как подключить греющий кабель к сети, следует подготовить:

• соединительный провод, имеющий сечение не меньше 1,5 кв. мм и достаточную длину;
• сетевую вилку;
• металлические соединительные гильзы и термоусаживаемые трубки.

Провод, вилка и гильзы нужны для присоединения саморегулирующего кабеля к питающему проводу, чтобы обеспечить подачу напряжения электросети бытового назначения, а термоусаживаемые трубки применяют для изоляции оголенных проводов.

Существует два способа, как подключить саморегулирующийся греющий кабель к сети. Наибольшей популярностью пользуется метод с использованием силового кабеля с вилкой. Второй вариант актуален для дачных участков. Он предполагает применение силового кабеля через соединительную коробку.

Процесс, как правильно подключить греющий кабель, выглядит следующим образом:

1. На 55 миллиметров разрезают и удаляют защитную оболочку саморегулирующегося кабеля.
2. Экранизирующую оплетку расправляют и скручивают в виде «хвостика».
3. Второй слой изоляции снимают на 40 миллиметров.
4. Между тонконесущими жилами осторожно вырезают нагревательную матрицу так, чтобы не повредить.
5. С концов этих жил удаляют первый изоляционный слой. На жилы надевают и зажимают две голубые соединительные гильзы, имеющие диаметр 1,5-2,5 миллиметров, а на скрученную медную оплетку – желтую гильзу сечением 4 – 6 миллиметров.
6. Для соединения подготавливают силовой кабель. Для этого с него снимают 30 миллиметров наружной оболочки и зачищают концы.
7. На силовой кабель надевают термоусаживаемую трубку размером 16х120 миллиметров.
8. В соединительные голубые гильзы вставляют и зажимают медные жилы силового кабеля, а экранирующую оплетку помещают в желтую гильзу. Их затем усаживают и зажимают феном.
9. Термоусаживаемую трубку 16х120 миллиметров, надетую ранее на силовой кабель, сдвигают и усаживают феном на соединение, и дают остыть в течение 5 – 10 минут.
10. В завершение силовой кабель подсоединяют к вилке или соединительной коробке.

Плюсы кабеля для обогрева

К преимуществам в эксплуатации греющего кабеля относятся такие факторы:

• правильно рассчитав мощность греющего кабеля для водопровода, можно обезопасить систему водоснабжения от замерзания и повреждения;
• можно подсоединять кабель как внутри, так и снаружи трубопровода, в зданиях и на улице, над землей и в подземных коммуникациях;
• простота в монтаже, обслуживании и эксплуатации, кабель можно применять в системах, где циркулирует питьевая вода;
• при изменении температурных и погодных условий в зимнее время возможность менять параметры работы кабеля.

Как подобрать параметры кабеля или пленки

Прежде всего, вам необходимо определить, какую мощность должен иметь кабельный подогрев водопровода.

Данное значение зависит от следующих факторов:

• Глубина заложения труб или возможная температура внутри помещения.
• Материал, из которого изготовлены трубы, их диаметр, длина, толщина стенки.
• Теплотехнические свойства утеплителей, которыми будет покрыта система обогрева.

После этого выбираете, какой греющий кабель для водопроводных труб больше всего подойдет для ваших условий. При этом учитывайте не только технические характеристики, но и стоимость, необходимость дополнительного оборудования.

Следует сразу сказать, не имея должного опыта в таком вопросе, сделать выбор самостоятельно практически нереально. Оценить влияние различных факторов может только специалист, поэтому за консультацией стоит обратиться в специализированную компанию. Но имея представление о порядке выбора, вы сможете защитить себя от неправомерных действий отдельных продавцов, старающихся сбыть товар ненадлежащего качества.

Виды и устройство греющего кабеля

Греющие кабели бывают двух видов — резистивный и саморегулирующийся полупроводниковый. Чтобы представлять, что же такое греющий кабель, и каково его устройство, ниже перечислены основные его части:

• внутренняя жила, изготавливающаяся из материала с большим удельным сопротивлением;
• экранирующая медная либо алюминиевая оплетка;
• изолятор;
• внешняя защитная оболочка.

Резистивный кабель

Резистивный нагревательный кабель представляет собой в сечении круг, с четырьмя слоями материала. Располагается внутри водопроводной трубы либо пускается снаружи нее. Термореле при снижении температуры трубы замыкают электрическую цепь и начинается подогрев. В случаях, когда применяется резистивный греющий кабель, целесообразно дополнительно утеплять водопровод поролоном либо минеральной ватой. В зависимости от необходимой интенсивности подогрева, греющий кабель располагают в один либо несколько рядов, волнами или спиралевидно для достаточного нагрева труб. Можно укладывать резистивный греющий кабель не в натяжку, а для дополнительного обогрева применить фольгу из алюминия, обмотав ей трубу.

Полупроводниковый кабель

Саморегулирующийся нагревательный кабель по строению отличается от резистивного тем, что выпускается в виде ленты и два параллельных проводника внутри него разделяются полимерной матрицей, являющейся полупроводником. Характерно, что с повышением температуры окружающей среды матрица уменьшает тепловыделение. Саморегулирующийся греющий кабель имеет такое свойство, что его отдельные участки, расположенные в разных местах, скажем, во дворе и в доме, не зависят друг от друга по выработке тепла.

Такой кабель используют, чтобы сэкономить на электроэнергии. Если часть его находится на улице, а часть в помещении, то он приспосабливается к разным температурам. А надежность счет двух слоев изоляции выше, чем резистивного.

Принцип работы

Резистентная система обогрева работает следующим образом. Нагревательный провод имеет постоянную величину сопротивления. Включение-выключение происходит от реле в диапазоне 5–15 °C.

Саморегулирующий кабель функционирует иначе. Основными элементами нагревателя являются два провода: фазный и нулевой. Они залиты полупроводниковым составом, который пропускает ток и нагревается. Полупроводник в зависимости от температуры меняет свое сопротивление: увеличивает при холоде (кабель начинает сильнее греться) и уменьшает, когда он теплый.

Варианты монтажа кабеля

Прежде чем решить, как подключить греющий кабель, стоит уяснить, что существуют разные виды провода — для внутреннего и внешнего крепления. Внутри трубы монтаж нагревательного кабеля осуществляется через сальник. Оконечная муфта для греющего кабеля должна быть обязательно герметичной во избежание КЗ, а наружная оплетка не должна выделять токсины. Укладка нагревательного кабеля для наружного монтажа должна выглядеть так: равномерными витками вокруг трубы либо нитью вдоль нее, сверху алюминиевый скотч, потом поролоновый или полиуретановый утеплитель. Поверхность трубы освобождается от пыли, грязи, а также от элементов и инородных тел, которые могли бы нарушить изоляцию. Существуют различные схемы для подключения кабеля как изнутри, так и снаружи труб.

В каких случаях кабель прокладывают в трубе?

Греющий кабель внутри трубы устанавливается, когда водопровод уже эксплуатируется и промерзает изнутри зимой. При прохождении водопровода через плиты перекрытия или цоколь, снаружи завести кабель для обогрева водопроводной трубы не получится. В таких случаях используется круглый кабель с хорошей изоляцией, в комплект, поставляемый изготовителем, входит и сальниковый узел. В место подсоединения вводится тройник, куда вкручивается уплотнительная втулка. Для нагрева таким кабелем подходят прямые либо незначительно изогнутые участки трубы. Если пропустить кабель для обогрева через кран либо вентиль, или подобный другой участок водопровода, велик шанс повредить изоляцию. Этот момент заслуживает пристального внимания, потому что в случае повреждения греющего кабеля его придется извлекать из трубы целиком.

Монтаж поверх трубы

Чаще всего обогрев водопроводных труб производится путем наружного монтажа. Наиболее распространенным и простым является подключение вдоль трубы греющего кабеля, причем можно подсоединить несколько нитей. Он крепится где угодно, но не вверху трубы. Во-первых, трубы промерзают снизу, а во-вторых, сверху на кабель рано или поздно упадет что-нибудь тяжелое, повредив его. Его также можно пустить по трубе спиралью. После подключения как саморегулирующийся, так и резистивный кабель крепится алюминиевым скотчем либо хомутами с шагом не реже 30 см. При использовании полимерных труб принимаются меры к дополнительной теплоизоляции – готовая конструкия оборачивается фольгой. Термодатчик располагается поодаль от кабеля, чтобы повысить точность замеров.

Монтаж нагревательного изделия

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

Герметизация водопроводных труб

1. Укладывать кабель внутрь можно только в том случае, если диаметр трубопровода позволяет сделать это. Данная методика применима тогда, когда нет возможности обустроить наружный обогрев (коммуникации покрыты битумом или бетонным раствором). Для обустройства внутреннего обогрева не подходят одножильные изделия резисторного типа.
2. Главным достоинством наружного монтажа является простота и удобство выполнения работ, а также практичность. В этом случае вы можете использовать любые типы греющих кабелей.

Рассмотрим каждый из способов монтажа более подробно.

Внутренний монтаж

Для внутреннего монтажа подходит специальный влагостойкий кабель, который помимо этого должен быть устойчив к кислой среде. Для выполнения монтажа вам не нужен полный доступ к трубопроводу. Для этого используется специальная муфта, через которую кабель заводится в водопроводную систему на необходимую длину. После этого другой конец провода подключается к электрической сети. По сути, муфта – это специальный тройник, накручивающийся на трубопровод в месте выхода.

Стоит знать: эффективность данного способа обогрева в 2 раза выше, чем у наружной прокладки. Поэтому разрешено использовать греющее устройство меньшей мощности. Помимо этого для утепления такого трубопровода понадобится меньший слой теплоизоляционного материала.

К недостаткам данной методики утепления стоит отнести следующее:

• Для обогрева канализационных труб такой способ не подходит. В этом случае разрешён только наружный монтаж греющего устройства.
• Если на участке трубопровода есть разветвления, краны и изгибы под углом 90 градусов и больше, то такой способ не подходит.
• Поскольку внутренний просвет трубы немного уменьшается из-за проложенного кабеля, напор воды снижается.
• На длинных участках монтаж выполнить довольно сложно.
• С течением времени провод может обрасти налётом, что приведёт к засорению труб небольшого диаметра.

Наружный монтаж

Такой способ установки греющего изделия выполняется довольно просто. Провод обматывается вокруг трубопровода или укладывается под ним и фиксируется алюминиевой плёнкой. Помимо фиксации эта плёнка эффективно отражает тепловые лучи. Затем труба обматывается слоем теплоизоляционного материала.

Данный способ установки обогревательного изделия можно выполнить своими руками. При этом просвет труб не уменьшается, а испортившееся нагревательное изделие несложно заменить. При этом вы можете использовать два способа укладки кабеля:

1. Кабель фиксируется при помощи скотча с одной стороны трубы. При этом для увеличения площади соприкосновения и теплоотдачи изделие укладывается волной. После этого труба утепляется.
2. Трубы, уложенные в климатических регионах с суровыми зимами, лучше обматывать кабелем. При этом шаг витка равен 50 мм. Для более надёжной фиксации изделие крепится в нескольких местах при помощи фольгированного скотча.

После выполнения любого способа укладки кабеля вся труба плотно обматывается скотчем. Это позволит защитить теплоизоляционный материал от сильного нагревания, поскольку воздействие высоких температур для него может быть губительно.

Внимание: резистивное изделие подключается посредством терморегулятора. Он обеспечит равномерный нагрев и не допустит перерасхода электроэнергии. В случае установки саморегулирующегося кабеля подключение через терморегулятор не понадобится.

Теплоизоляция

После монтажа греющего кабеля для водопровода необходимо утеплить систему. В настоящее время для защиты труб используют современные изолирующие материалы: полуцилиндры из минваты, каучука, полиуретана. После прокладки лучше всего сразу же провести теплоизоляцию труб — меньше риск случайно повредить кабель. Места стыков законопачиваются минватой и проклеиваются изоляционной лентой. Термоизоляцию производят максимально аккуратно, чтоб не сдвинуть и не повредить кабель. Следует убедиться в хорошей герметичной обвертке торцевой части. Труба с подогревом в оптимальном варианте, при наличии терморегулятора должна поддерживать температуру +3..+7 градусов.

На что обратить внимание при выборе греющего кабеля

При выборе греющего кабеля для труб учитывают следующие факторы:

• Принцип действия. Недостатком резистивных кабелей является их равномерная температура нагрева по всей длине. В целях экономии электроэнергии лучше использовать на трубах под землей саморегулирующийся кабель. К тому же его конструкция при отсутствии выносного датчика удобна для расположения внутри трубопроводов, а минимальной мощности устройства в 10 Вт. на погонный метр достаточно для его линейного размещения под землей в теплоизолирующей оболочке.
• Мощность. Для наружного обогрева используют устройства с большой мощностью, наилучшими показателями обладают линейно-кабельные модификации со спиралевидной намоткой нагревательного провода внутри.
• Изоляция. При внутреннем расположении в водопроводах следует использовать устройства с изоляцией из пищевого пластика, лучше выбирать модификации с медным экраном — наличие элемента снижает помехи и защищает пользователя от поражения электрическим током при повреждении. Также оплетка из медных луженых проволок способствует более интенсивному отводу тепла от нагревательных жил или матриц.
• Производитель. На рынке представлен широкий ряд моделей нагревательных кабелей от различных производителей, среди зарубежных поставщиков известностью пользуется продукция фирм Raychem, Nelson, Lavita, Ensto, Devi, на строительном рынке реализуется широкий ряд кабельный нагревательной продукции от отечественного производителя — компании из подмосковья Специальные системы и технологии ССТ.

Рис. 21 Таблица зависимости мощности нагревателя от диаметра трубы и толщины изоляции

Использование греющего кабеля для канализации и водопровода является наиболее эффективным методом борьбы с обледенением, ведь любая тепловая изоляция не обогревает трубопровод, а лишь увеличивает время его замерзания. Появившиеся в последнее время на строительном рынке саморегулирующиеся кабели чуть дороже и более эффективны по сравнению с резистивными устройствами, они являются оптимальным вариантом при опускании в водопровод.

Как рассчитать мощность кабеля?

Мощность, которую потребляет греющий кабель для водопровода, рассчитывается с учетом таких нюансов, как диаметр используемых в водопроводе труб, от того, утеплены ли они. Имеет свои особенности и то, как монтируется кабель — внутри трубы или поверх нее, витками или вдоль, а также степень термоизоляции. Влияет и то, на улице они находятся или в помещении. Существуют таблицы, в которых приводится мощность кабеля на метр трубы. К примеру, это значение будет 10-17 Вт на метр длины при полистирольном утеплении в 30 мм согласно таблице. Необходимая мощность греющего кабеля на метр трубы устанавливают, сверяясь с таблицами, и делается запас в 10-20% мощности.

Способы монтажа на водопроводную трубу

Существует два варианта монтажа нагревательного кабеля для водопровода — наружный и внутренний. Первый способ предполагает, что провод будет прикреплен вдоль трубы или намотан на нее, а второй – реализуется путем заведения его вовнутрь. Оба метода нашли широкое применение на практике.

Способ №1 – наружный

. При его реализации производится линейная укладка кабеля вдоль трубы водопроводной конструкции. Выполнить его несложно. В процессе монтажа греющего кабеля на трубу его фиксируют с одной стороны, используя пластиковые хомуты или стекловолоконные самоклейки, способные выдерживать высокую температуру.

Эти элементы прикрепляют с 30-сантиметровым промежутком. Металлические крепления использовать запрещено. Рассчитать протяженность кабеля несложно, поскольку она равна длине трубопровода, который планируется обогреть. Если трубы заглублены в грунт, провод размещают не строго сверху или снизу, а немного со смещением.

Помимо метода линейной установки, можно применять монтаж по спирали, при котором прогревочный кабель для водопровода наматывают с равномерным промежутком по всей его протяженности. В зависимости от условий, шаг между витками можно корректировать, например, для участков, где отмечается сильное промерзание грунта.

Плюсом данного варианта является максимальный контакт провода с поверхностью трубы, а минусом – увеличение расхода материала. Навитая технология актуальна для трубопроводов среднего и большого диаметра.

Способ №2 – внутренний

. Он подходит не для всех видов труб, а только для тех, которые применяют при сооружении водопроводных магистралей диаметром более 40 миллиметров. Что касается трубопроводов с меньшим сечением, то в них провод частично перекроет водяной поток.

Обеспечить внутренний обогрев в длинной трубе достаточно сложно, но для участков труб протяженностью в несколько метров этот метод легко применим, особенно это касается протягивания кабеля на вертикальных участках в направлении сверху вниз. Для выполнения монтажа используют тройник и уплотнительную муфту, не позволяющую проводу соскальзывать вниз.

Работа относительно того, как вставить и как подсоединить греющий кабель, не является сложной, больше проблем возникает со сбором системы. В некоторых ситуациях применение внутренней установки более рационально по сравнению с внешним расположением, например, если требуется отремонтировать или заменить элементы.

Есть ли нужда в терморегуляции?

Терморегулятор для греющего кабеля необходим при использовании кабелей резистивного типа, поскольку если включить систему без термореле, она будет греть не переставая независимо от температуры. Это нецелесообразно и накладно по энергозатратам. С саморегулирующимся кабелем ситуация немного лучше, но все равно имеет смысл делать систему с датчиком температуры, и выставить температурный режим +3..+7 градусов. Иначе система будет работать и зимой, и летом. Датчик должен измерять температуру труб в холодном месте, поодаль от кабеля, в противном случае его показания не будут верны.

Как вам статья?

Сергей

Задавайте свои вопросы эксперту в комментариях

Задать вопрос