Как установить греющий кабель снаружи трубы?

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.

Правильное использование греющих кабелей для водопровода

Никакие, даже хорошие (современные) греющие кабели без термореле для длительной, надежной и экономичной работы не годятся, в том числе «самреги»

«Самрег» или саморегулирующий кабель предназначен для обогрева труб от замерзания в них воды. Их цепляют вплотную к трубам снаружи (или внутри труб), теплоизолируют, и включают в сеть и тогда они греют трубы и не дают воде замерзнуть в них.

Характеристики

То что «самрег» саморегулирующий кабель – дешёвая реклама. Андрей проверил один из лучших кабелей Nelson LT при t=0оС и при t=10оС разница по потребляемой мощности всего 15%.

Т.е. — при повышении температуры (воды) до того значения, когда греть уже давно не нужно (плюс 10оС), кабель продолжает греть и бессмысленно тратит как ресурс кабеля (а эти кабели далеко не вечны), так и электроэнергию (всего лишь на 15% меньше, чем при нуле). Андрей изучил характеристики и некоторых других греющих кабелей («самрегов») — они принципиально не отличаются.

Выводы
К любому греющему кабелю надо ставить дополнительные подсистемы отключения, например — термореле (они же — «термодатчики»).

Ниже участник форума «Дом и Дача» Андрей расскажет, как правильно собирать греющие системы для водопровода

Если греющий кабель для водопровода устанавливать поверх трубы, идущей из земли в дом, то его замена, при выходе из строя, превращается в большую проблему. Даже если эта проблема решается легко (например, кабелем внутри обогреваемой трубы), то надежность этой системы (особенно в морозы) все равно имеет весьма высокий приоритет.

Зимой 2009-2010 годов у огромного числа людей позамерзали водопроводы. Поэтому в качестве своей цели он принимает максимальную долговечность греющей системы.

Сами греющие кабели имеют ограниченную долговечность, поэтому если их включать как можно реже, то срок их жизни соответственно увеличится. Расход электроэнергии тоже имеет значение (особенно при постоянно включенном нагреве).

Главная мысль

Если температура трубы близка к t воды в скважине или колодце, то это значит, что ее и греть нет смысла, а вернее даже вредно. Поэтому температура отключения кабеля должна быть чуть меньше зимней (самой низкой) температуры воды в Вашей скважине/колодце.

Как сделать «правильную» систему обогрева трубы

Зимой (в самый мороз) вода в скважине или колодце имеет температуру t. Примем ее для наглядности равной — 5 градусам. Берем качественный, долговечный греющий кабель (неважно — «самрег» или нет, главное — срок его жизни и достаточно большое количество включений-отключений), кладем его вдоль трубы как положено. Туда же, вплотную к трубе в самом холодном ее месте (возможно это — на нижней четверти расстояния между землей и полом дома) устанавливаем датчик термореле, а на самом термореле (находящемся в доме) устанавливаем t включения 2-3 градуса и t отключения 3-4 градуса.

Теплоизолируем всю трубу (вместе с датчиком) утеплителем толщиной не менее 20мм (вообще-то, чем больше, тем лучше для Вашего кошелька в будущем). И правильно подключаем все это к сети 220В.

Получился наиболее оптимальный вариант обогреваемой трубы по критериям расхода электричества и ресурса кабеля. При использовании внутреннего греющего кабеля принципиально ничего не меняется.

Если же использовать кабель без термореле (в том числе — «самрег»), то в результате — перерасход, как энергии, так и ресурса кабеля. Причем — во много раз по сравнению с описанным выше методом.

О выборе мощности греющего кабеля

С этим Андрей не разбирался, однако если делать все «правильно», то по его мнению на мощности экономить почти бессмысленно. Если кабель монтировать внутрь трубы, то для её обогрева вполне хватает — 10 Вт/м, а если снаружи, то — 17 Вт/м.

О термореле и термодатчике

В идеале необходим небольшой герметичный датчик с вынесенным в дом цифровым термореле. Если не брать в расчет надежность, то здесь идеально подошли бы: термореле ТР-35М, или — терморегулятор TSTAB. Оба рассчитаны под DIN-рейку.

Как не надо делать

• Не надо, например, применять «Резистивный кабель Nelson EasyHeat» для обогрева трубы, идущей из скважины или колодца в дом. Почему? Потому что здесь кабель отключится только при +13 градусах. А в скважинах такой высокой температуры, по мнению Андрея вообще никогда не бывает. Это означает, что кабель будет включен всегда! А отключение его вручную, например, весной грозит риском заморозить трубу холодной ночью.
• Термодатчик не должен устанавливаться в непосредственной близости от греющего кабеля, иначе система будет неправильно работать. Его надо поставить с противоположной от греющего кабеля стороны трубы, и аккуратно теплоизолировать от греющего кабеля (но не от трубы).
• Нельзя использовать утеплитель, который может промокнуть (вата), а также нельзя дать земле сжимать утеплитель. В любом из двух случаев он почти перестанет утеплять. Можно использовать, например, вспененный полиэтилен с одетой сверху жесткой трубой. Например, на трубу диаметром 30-50 мм одеваете штатный «чулок» и засовываете все это в канализационную трубу диаметром 110мм.

Контроль работоспособности системы

Наличие на термореле светодиода «нагрев» имеет важное значение для контроля работы всей системы нагрева — морозным утром зимой перед первым использованием воды лампочка «нагрев» по идее должна гореть, а после использования не маленького объема воды, возможно, погаснет на некоторое время. Это значит, что система работает правильно.

Также, временно меняя температуры включения-отключения термореле («подгоняя» их под t трубы) можно наблюдать за включением/ отключением данного индикатора.

Андрей утверждает, что его теорию подтверждает восьмилетняя практика использования системы.

Размещено участником форума «Дом и Дача» Андрей
Редактор: Адамов Роман

Греющий кабель для водопроводных труб

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

Виды греющих кабелей для водопровода

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

Строение резистивного кабеля

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

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

Примерно в таком виде продают нагревательные кабели для водопровода

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

Строение саморегулирующего кабеля

У саморегулирующихся (самогреющих) кабелей сплошные плюсы:

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

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

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

Способы монтажа

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

Внутри трубы

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

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

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

Пример установки греющего кабеля внутрь трубы через сальник

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

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

Виды тройников для монтажа греющего кабеля внутри водопровода

Наружный монтаж

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

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

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

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

Фитинги, краны необходимо прогревать лучше

Чем утеплять

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

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

Пример утепления водопроводной трубы с нагревательным кабелем

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

Какой мощности требуется греющий кабель для водопровода

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

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

С терморегулятором или без?

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

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

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

Греющий кабель для водопровода — схема подключения к терморегулятору

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

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

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

Монтаж внутреннего и внешнего греющего кабеля для канализационных труб

Многие владельцы частных домов, особенно в конце зимнего сезона, сталкивались с проблемой, вызванной замерзанием сточных вод в канализации. Она прекращала функционировать до наступления теплых дней и оттаивала естественным образом. Греющий кабель для канализационных труб – наилучшее решение для бесперебойной работы слива и дренажной системы при низких отрицательных температурах.

Виды проводов

Существует несколько видов кабеля, применяемых для подогрева трубопровода, которые имеют различные технические характеристики и способы монтажа, что позволяет использовать тот или иной тип в зависимости от технического задания.

Принцип работы греющего шнура достаточно прост: электрический ток нагревает трубу до плюсовой температуры, не позволяя замерзнуть проходящей жидкости. Кабель, применяемый для обогрева, может быть:

• Экранированный, имеющий металлическую оплетку, использующуюся в качестве дополнительной защиты от механических повреждений.
• Неэкранированный, с двойной изоляцией.
• Зональный. Точечный нагрев определенных участков.
• Саморегулирующийся. Пара медных токопроводящих жил и между ними рабочая матрица.
• Резистивный, одно- или двухжильный.

Монтаж провода обогрева может производиться как снаружи, так и внутри системы, последний вариант экономичен в отношении электроэнергии, но более дорогостоящий при исполнении монтажных работ.

Наиболее эффективно использование наружного обогрева в сочетании с применением теплоизоляционных материалов, которые позволяют уменьшить тепловые потери. Эффективно обогреваются канализационные системы, изготовленные из металла и пластика практически любого диаметра.

Расчет и выбор шнура

Очень важно правильно рассчитать мощность обогревающего шнура, особенно для пластиковых изделий, в противном случае перегрев приведет к деформации, нарушению герметичности и повреждению сети. При расчете следует учитывать такие факторы, как:

1. Диаметр канализационной системы.
2. Материал, из которого изготовлен трубопровод.
3. Глубина укладки сети.
4. Технические характеристики изоляционного материала.

Учитывая совокупность сведений, производится расчет тепловой потери одного погонного метра сети по формуле:

• Qtp – тепловые потери трубопровода(Вт).
• Λ – коэффициент тепловой изоляции.
• Ltp – длина трубы.
• Tbh – температура жидкости в сети.
• Thap – минимальная температура окружающей среды.
• D – наружный диаметр трубы вместе с теплоизоляцией (м).
• 1.3 – повышающий коэффициент запаса теплопроводности.

Необходимая длина кабеля рассчитывается по формуле:

Lk = Qtp / P уд. Каб., где

• Lk – длина шнура в метрах.
• P уд. каб. – удельная мощность кабеля в Вт.

Длительность работы обогрева управляется установленными датчиками и терморегулятором, которые обеспечивают оптимальный и экономичный режим системы.

Устройство наружной системы

Он наиболее востребован, так как занимает гораздо меньший по времени срок по сравнению с установкой внутри трубопровода.

Технология укладки шнура достаточно проста, что позволяет произвести необходимые монтажные работы своими руками. Для наружного обогрева в основном применяется саморегулируемый кабель, состоящий из нескольких проводников и матрицы в полимерной оболочке, которые при малейших колебаниях температуры изменяют сопротивление в электрической цепи.

При понижении температуры происходит уменьшение сопротивления, что автоматически увеличивает прохождение электричества, вследствие чего повышается отдача тепла трубопроводу.

В зависимости от изменения температурных условий тепловая отдача на различных участках сети будет производиться по мере необходимости при оптимальном режиме использования электроэнергии.

Устройство внутренней системы

Обогревательный провод располагается непосредственно внутри трубопровода, и обычно этот метод применяется на уже существующей сети. Что позволяет исключить проведение земляных работ для обустройства защиты от мороза.

Следует учесть, что кабель для внутреннего обогрева нужно использовать на небольших участках с минимальным количеством поворотов. Перегибы и петли будут способствовать образованию заторов и засорению слива.

Проконтролировать расположение кабеля в трубопроводе практически невозможно, так как производится обогрев непосредственно жидкости.

ВАЖНОЕ: Он должен находиться в нижней зоне трубопровода.

Достоинства и недостатки систем внутреннего и наружного обогрева

Положительным качеством внутреннего обогрева можно считать то, что его легко монтировать в уже существующие трубопроводы без вскрытия грунта и использования теплоизоляции. Разогрев непосредственно проходящей сливной жидкости не требует большого потребления электроэнергии.

К негативным моментам можно отнести:

• Уменьшение внутреннего сечения трубы.
• Вероятность образования заторов.
• Трудоемкий процесс монтажа на протяженных участках, имеющих переходы и изгибы.
• Необходимость установки вводного тройника.

Учтите! Шнур хорошо защищен от механических повреждений, но подвержен агрессивному химическому воздействию стоками.

Наружный обогревающий кабель для канализации крепится непосредственно к наружной стенке трубы при помощи пластиковых хомутов или липкой ленты, что значительно облегчает монтажные работы.

К недостаткам наружной обогревающей системы можно отнести:

• Более высокий расход электричества.
• Необходимость вскрытия траншеи при установке на существующий трубопровод.
• Дополнительные расходы на обустройство тепловой изоляции.

Монтаж наружного нагревательного шнура, рекомендации

При установке провода применяются два способа: прямолинейное расположение вдоль трубы или обматывание по касательной.

В качестве крепления применяется липкая лента или синтетический кабельный бандаж. Расстояние между точками крепления не должно превышать более 200 миллиметров.

Нередко для повышения эффективности теплоотдачи трубу изначально оборачивают алюминиевой фольгой (это позволяет значительно увеличить площадь обогрева), к которой непосредственно закрепляется греющий кабель. Такой способ рекомендуется при монтаже на пластиковых изделиях, у которых по сравнению с металлическими низкая теплопроводность.

При прокладке нагревающего элемента следует избегать создания перегибов и производить повороты под острым углом во избежание случайного повреждения электропроводящих жил и нарушения изоляционного слоя. Заключительным этапом будет установка теплоизоляционного материала.

Монтаж внутри трубопровода обогревающего шнура

Прежде всего следует решить, где будет место ввода элемента, оптимальным вариантом является точка внутри здания на выходе трубопровода. Это нужно учесть при прокладке канализационной системы в новом здании, если планируется установка внутреннего кабеля для обогрева сети.

Немного сложнее будет дело с уже существующей канализацией, когда нередко доступ к предполагаемой точке ввода сильно ограничен или невозможен. В таком случае допускается перенести точку доступа на выход трубы из здания, для чего можно обеспечить доступ, выкопав яму возле стены и частично демонтировать магистраль для установки тройника.

Трубы следует очистить, хорошо промыть изнутри и просушить. Самое сложное – это прокладка кабеля внутри, особенно если трубопровод имеет повороты и соединительные элементы. Закладку провода рекомендуется производить до установки муфты, аккуратно проталкивая его, чтобы не повредить изоляционный слой. В случае если не удается по какой-либо причине завести кабель, то необходимо сначала протянуть тонкую стальную проволоку до входного колодца или септика. Затем прикрепив конец шнура к проволоке липкой лентой, протянуть по магистрали.

После укладки кабеля установить тройник и подсоединить к проводу, подающему электроэнергию.

Самостоятельное подключение к электросети

Достаточно часто неисправность возникает именно на соединительном стыке, что влечет обесточивание кабеля для канализации. Правильный монтаж производится в следующем порядке:

• На конец обогревающего шнура надевается термоусаживаемая трубка большого размера.
• Зачищается наружный изоляционный слой от торца на расстоянии 50 мм, оплетка обрезается на 10 мм от края изоляции.
• Производится разделение нагревательных жил и очистка от внутренней изоляции порядка 6 мм.
• Далее на шнур, а также на каждую жилу трубки малого диаметра и трубка среднего диаметра,.
• Необходимо поместить скрученную оплетку в металлическую трубку, обжать для плотного соединения с оплеткой.
• Конец подающего энергию провода очищается от наружной изоляции на 80 мм.
• Производится разделение жил: заземляющий провод остается как есть, а фазный и нулевой провода обрезаются на длину 35 мм.
• Концы проводов освобождаются от вторичной изоляции на 6 мм.
• Зачищенные концы подающего и греющего кабелей последовательно вводятся в термоусаживаемые муфты и соединяются посредством нагрева строительным феном или открытым огнем.
• Дополнительно каждый стык необходимо обмотать изоляционной лентой.
• Заземляющий провод вставляется в металлическую втулку, обжатую на оплетке, и также зажимается.
• На полученный стык сдвигается термоусаживаемая трубка среднего размера, а после термитной обработки – большого размера, с последующим нагревом.

Подобное соединение полностью исключает попадание влаги в соединительный стык, поэтому не произойдет короткого замыкания проводки.

Полезное видео

Специалисты рассказывают о нюансах.

Как нельзя делать!

Саморегулирующий греющий кабель для водопровода установка и изоляция

Подключение греющего кабеля к сети и управление температурой

На рынке чаще всего можно встретить модификации кабельных нагревателей в комплекте терморегуляторами, при этом длина кабеля, который подключен к нагревательным элементам через специальные герметичные муфты, не превышает 3 – 5 метров.

При обогреве трубопроводов терморегулятор устанавливают в удобном защищенном от вредных факторов окружающей среды месте как можно дальше (жилой дом), при этом возникает необходимость в герметичном соединении короткого кабеля с длинным проводом, идущим от дома. Для этого используют бытовой фен, специальные муфты и зажимы, монтажные работы проводят следующим образом:

1. Обрезают проводники соединяемых кабелей на разном расстоянии (лесенкой) и освобождает от изоляции на длину 10 мм.
2. Одевают на каждый проводник термоусадочные муфты, сверху на кабеле размещают общую муфту большого диаметра.
3. Вставляют концы проводов в гильзы и зажимают с одной стороны плоскогубцами, после ввода вторых концов гильзу обжимают и с другой стороны.
4. Натягивают на провода внутренние муфты малого диаметра и обогревают их феном, после сжатия одевает на место соединения наружную муфту и также греют ее феном.
5. В саморегулирующихся кабелях необходимо герметизировать два конечных провода, для этого их обрезают лесенкой, одевают наверх специальную термоусадочную муфту с закрытым торцевым концом и нагревают ее феном.

Для управления температурой нагрева используется термостатический регулятор, который размещают в удобном месте недалеко от электрического щитка, для повышения безопасности в его цепь устанавливают автоматические отключающие устройства УЗО, размыкающие цепь при возникновении в линии короткого замыкания.

Рис. 19 Терморегуляторы, к которым подсоединен нагревательный кабель

Терморегуляторы и датчики для греющего кабеля

Терморегуляторы позволяют в несколько раз сократить расходы на электроэнергию при использовании кабельных подогревателей, с их помощью можно настроить пределы температур включения и отключения в зависимости от сфер применения.

Выпускаемые терморегуляторы в зависимости от их назначения делят на несколько групп:

• для теплых полов,
• борьбы с обледенением на крышах,
• для обогрева водопровода и канализации,
• поддержания тепла в трубопроводах с горячей водой.

Основное отличие всех видов терморегуляторов – температурные пороги срабатывания, при использовании в скважинах температуру включения устанавливают в пределах +2 – +3 градуса, отключения – +10 С, для экономии электроэнергии пороговые значения можно понижать. В наружные системы для борьбы с обледенением крыш устанавливают термодатчики с порогами срабатывания от -15 до +5 С.

Выпускаемые промышленностью термические датчики с двумя проводами и трубкой на конце отличаются принципом действия, наиболее популярны резистивные и полупроводниковые виды. Принцип работы первых основан на изменении электрического сопротивления резистора в зависимости от температуры, в полупроводниковых устройствах при изменении температурного режима меняются характеристики p-n-перехода.

В обоих случаях проходящий через резистор или полупроводник электрический ток меняет свое значение от температуры, а электрический сигнал от датчика управляет работой электронной схемы, подающей питание на нагревательный кабель.

Рис. 20 Способы теплоизоляции

Теплоизоляция греющих кабелей

При укладке снаружи обязательно используют тепловую изоляцию – она предотвращает уход тепла от кабеля в окружающую среду, повышая тем самым эффективность обогрева. При погружении в землю используют жесткие виды водостойких изоляционных скорлуп из пенопласта, пеноплекса или пенополиуретана.

При наружной прокладке трубопроводов на их изоляцию не оказывается давление землей, можно смонтировать канализационный вход в дом с подогревом, используя мягкие материалы – вспененный полиэтилен, все виды минеральных ват, стекловату. Также следует учитывать, что толщина защитной оболочки утеплителя при наружной прокладке должна быть больше подземного варианта.

Достоинства и недостатки какой кабель лучше выбрать

При выборе обогревающего кабеля для труб важно знать плюсы и минусы каждого представленного в продаже вида. Кратко перечислим их

Одножильный кабель пользуется спросом по следующим причинам:

• Недорог;
• Долговечен (10-15 лет эксплуатации);
• Относительно прост в монтаже.

К недостаткам можно отнести необходимость точного расчета длины, поскольку укладывать его приходится так, чтобы вернуться вторым концом к источнику питания. Кроме этого, как мы уже говорили, работу с резистивными кабелями (кроме зонального) усложняет запрет производителей на резку. По этой причине при покупке нужно точно знать требуемую длину и мощность.

Еще одно ограничение для всех резистивных систем – недопустимость пересечения участков кабельной линии. В точках контакта в этом случае резко повышается температура, что может привести к плавлению изоляции и перегоранию провода.

Двухжильная резистивная система проще одножильной в установке, но при этом дороже ее. При укладке такую кабельную линию не нужно тянуть обратно к розетке. Достаточно просто закрепить ее на трубе и закрыть сверху теплоизолятором. По уровню долговечности и защиты от внешних воздействий одножильный и двухжильный варианты трубного обогрева одинаковы.

Саморегулирующийся греющий кабель (СГК) лишен недостатков резистивного, но его стоимость существенно выше. Высокую цену частично компенсирует простой монтаж, возможность резки и укорачивания, а также экономичность. Если водопровод идет под землей ниже отметки промерзания, то вам достаточно приобрести небольшой кусок кабеля СГК и поставить его на самом критичном участке – переходе трубы из грунта в дом.

Перехлест токоведущих витков «умной» линии не страшен. В местах контакта не будет перегрева. Полупроводниковая матрица автоматически снизит там температуру. Кроме этого, при работе саморегулирующегося кабеля сильнее нагреваются самые холодные участки, а на других температура поддерживается на более низком уровне. За счет этого достигается экономия электроэнергии, в отличие от резистивных трасс, работающих на полную мощность по всей длине.

СГК между двух водопроводных труб, уложенных на глубине полметра у ввода в подвал дома.

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.

Мощность греющего кабеля для водопровода

Точно определить, сколько мощности требуется для эффективной работы резистивного или саморегулирующегося нагревательного кабеля, пользователю даже с инженерным образованием довольно сложно – расчетные формулы слишком громоздки и подсчет занимает длительное время. Задача по силам только квалифицированным специалистам, a ее решение в быту осуществлено производителями и реализаторами нагревательной электрокабельной продукции.

Для бытовых водопроводов из ПНД стандартным диаметром один или полтора дюйма, оптимальная толщина оболочки утеплителя составляет 30 мм, при использовании канализации понадобится кабель более высокой мощности около 20 Вт на метр или спиральная намотка, при толщине утеплителя 50 мм.

Для наружного обогрева мощность нагревательного кабеля линейно связана с окружающей температурой и состоянием обогреваемых элементов, для трубопроводов ее среднее значение около 20 Вт на погонный метр, на крышах и в водосточных трубах используются мощные резистивные электрокабели до 60 Вт на погонный метр.

Рис. 12 Схема подключения одножильного и двужильного кабелей

Как работает система обогрева с греющим кабелем

Обогрев трубопроводов греющим кабелем, который подключается к электрической сети переменного тока 220 В, производят двумя основными методами:

1. Кабель располагают снаружи трубы. Данным методом утепляют уже проложенную магистраль или канализационные трубы, при этом провод плотно прилегает к наружной поверхности трубы. На строительном рынке реализуются трубы с готовым каналом для размещения нагревательного кабеля – это позволяет сократить тепловые потери, также для экономии электроэнергии используют дополнительное утепление подземных трубопроводов скорлупой из пенопласта (пеноплекса) или полиуретана.

Электрический кабель прокладывают вдоль трубопровода, для повышения температуры нагрева по всей длине или в ответственных узлах применяют спиральную намотку. Рис. 6 Схема обогрева скважинного водопровода

2. Подогрев внутри труб. Основным недостатком наружного утепления электрокабелем является низкая эффективность – большая часть тепла уходит в окружающую среду и приходится дополнительно монтировать утеплитель, что приводит к удорожанию работ.

Поэтому в водопроводных линиях лучше прокладывать нагревательный кабель внутри труб – это относится к водопроводным магистралям. В канализационной же системе нахождение внутри посторонних предметов может вызвать засор.

Размещенные провода внутри труб невыгодно прокладывать по всей длине – кабель довольно дорог и увеличит гидравлические потери, снижая полезное сечение трубопровода. Поэтому рациональнее устанавливать его в зоне скважинного оголовка перед подающим воду в дом водопроводом и напорной трубой. В этом случае теплая вода предотвратит замерзание в скважине, автоматических приборах и поверхностной насосной станции, также подогретая вода будет поступать в водопровод, идущий к дому.

Главная трудность при внутренней установке электрокабеля в трубопроводе – подобрать способ монтажа и герметичный фитинг для его стыковки с трубой при погружении провода.

Преимущества системы

Греющий кабель для водопровода внутри трубы имеет массу преимуществ для коммуникаций. При наличии внутри сетей такого обогревателя, система будет долговечной и надежной. Водопроводные коммуникации в этом случае можно смонтировать выше уровня промерзания почвы.

При выборе качественного изделия владелец частного дома может рассчитывать на длительный срок эксплуатации системы. На трубах не будет образовываться конденсат. Поэтому их поверхность не будет подвергаться быстрому разрушению. Срок эксплуатации саморегулирующегося провода достигает 40 лет. При этом он потребляет минимальное количество электроэнергии. Он начинает работать только при понижении температуры окружающей среды. Если она будет выше +15 °С, провод сам прекращает функционирование. Поэтому можно забыть о перебоях в системе водоснабжения.