Сделать бесперебойное водоснабжение в загородном доме очень сложно. Жильцы такой недвижимости очень часто сталкиваются с замерзанием трубопровода в зимний период. Чтобы избежать этой неприятности, при обустройстве водоснабжения устанавливают кабель для обогрева водопроводной трубы. Такие нагревательные системы защищают коммуникации от промерзания и разрушения.
Применение обогревающего кабеля
Прокладка трубопровода может обойтись и без обогрева водопровода и канализации греющим кабелем, если трубы водопровода закопать достаточно глубоко и сделать хорошую теплоизоляцию.
Однако на заболоченных и близких к водоемам участках уровень грунтовых вод очень высоко, что часто подвергает коммуникации затоплению и промерзанию. Если же трубы монтировать не глубоко и проложить саморегулирующийся греющий кабель, то коммуникации будут надежно защищены.
Также существуют критические зоны, которые сильнее подвержены воздействию низких температур – участки, где водопроводные и канализационные трубы вводятся в дом. Греющий кабель для обогрева труб можно установить именно только в этих местах.
У таких обогревающих систем имеются очень полезные особенности. К примеру, возможность зонального применения. То есть из комплекта элементов можно собрать небольшую систему для подогрева водопровода на отдельно взятом участке, не подключая самогреющий провод по всей сети. Существуют мини-«грелки» по 20 см, и макси-«обогреватели» на 200 метров.
В зависимости от разновидности и технических параметров обогревающий кабель применяется для разогрева трубопровода и водостоков, резервуаров для сбора и хранения жидкости в зимний период. Основная задача системы – защита жидкости от замерзания, благодаря прогреванию через повышение температуры.
Монтаж греющего кабеля возможен, как в трубу в грунте, то есть внутренний, так и на трубопровод на открытом воздухе, то есть снаружи.
Таким образом, если стоит выбор делать подключение греющего кабеля или не прокладывать нагревательную систему, то обязательно стоит воспользоваться этой возможностью, и подстраховать свой трубопровод от замерзания.
Конструктивные особенности системы
В основе принципа работы находится возможность резистивного или саморегулирующего кабеля превращать электричество в теплоэнергию. Сама проводка не передает энергию, как в случае с силовыми аналогами, она только принимает ее, а потом провода нагревают объект, передавая тепло.
Нагревательный кабель для водопроводных труб состоит следующих основных элементов:
- Одна или несколько внутренних жил с высоким сопротивлением к электрическому току, чем оно выше, тем больше тепла будет выделяться.
- Защитная оболочка из полимера, совместно с пластиком применяется изоляция в виде медной сетки или экран из алюминия.
- Наружная оболочка из прочного ПВХ, который защищает внутреннюю оболочку и жилу.
Кабель для обогрева водопроводной трубы от разных фирм-производителей отличаются по сплаву, конструкции защитных элементов, стоимости и другим параметрам.
Самыми надежными принято считать прогревочный провод с экраном из фольги и с несколькими жилами. Одножильный провод – это более дешевый вариант, подходящий для соединения системы на небольшом участке трубопровода, так как одножильный провод передает меньше тепла.
Чтобы улучшить характеристики оплетку из меди никелируют, а также увеличивают толщину наружной оболочки из ПВХ. Помимо этого, наружный слой должен отличаться влагостойкостью и устойчивостью к ультрафиолетовому излучению, чтобы защита выдержала, как соприкосновение с водой, так и воздействие прямых солнечных лучей.
Виды кабельного обогрева
Нагревательный кабель для канализации и водопровода может одним из двух видов: резистивный или саморегулируемый. У каждого из них своя сфера применения. Так, первый вид больше подходит для нагревания небольших отрезков труб с диаметром до 40 мм, а саморегулируемый кабель хорош для более длинных отрезков. Рассмотрим каждый вид более подробно.
- Резистивный обладает следующим принципом работы: по жилам проходит ток и нагревает кабель. Большая сила тока и высокое сопротивление способствуют отличному тепловыделению. Существуют отрезки резистивного провода с постоянным коэффициентом сопротивления. Во время работы такой кабель отдает равное количество тепловой энергии по всей длине.
Проводка с одной жилой помещена в двойную внутреннюю защиту и внешнюю изоляцию. В качестве нагревателя выступает единственная жила, которая будет подключаться по схеме, напоминающей петлю: провод подключается к электросети, затем наматывается по трубке, потом возвращается обратно.
Замкнутый контур отопительной системы, как правило, используют для обустройства «теплого пола» и обогрева кровельного водостока, одна есть и вариант для водопроводной системы. Монтаж греющего кабеля для системы водопровода своими руками отличается необходимостью двухсторонней укладки одножильного провода. Примечательно, что в этом случае применяется лишь наружное подключение.
Для установки под землей одножильный резистивный кабель не подходит, поскольку прокладка «петли» занимает слишком много пространства, а пересечение проводки приведет к перегреву.
Проводка с двумя жилами разделяет их функции: на один провод подается электричество, а второй – нагревает. Схема подключения тоже отличается: нет необходимости в создании «петли», а кабель одним концом подсоединяется к электроэнергии, а другой укладывается вдоль трубопровода.
Главные преимущества резистивного кабеля заключаются в его низкой стоимости, надежности, простоте монтажа и долгом сроке эксплуатации (10-15 лет). Однако имеются также недостатки, среди которых стоит выделить: фиксированную длину, большую вероятность перегрева при близком расположении проводков, невозможность замены одного отрезка и нельзя отрегулировать мощность.
Чтобы каждый раз не подключать нагревательную систему, монтируют термостат с датчиком температуры. При понижении температуры ниже установленной на 2-3 градуса ºС, термостат автоматически запускает устройство обогрева, а как только температура повышается до установленного коэффициента, то энергия в автоматическом режиме отключается.
- Саморегулирующийся нагревательный кабель. Это универсальный вид проводки, который может применяться для нагрева элемента кровли, магистралей подачи и отведения воды, емкостей с различными жидкостями. Такой кабель сразу оснащен системой регулировки мощности и интенсивности теплоэнергии. При понижении температуры ниже контрольного значения, система запускает нагрев.
От резистивной модели отличается наличием проводящей нагревательной матрицы, регулирующей температуру обогрева, а вот, касаемо изоляции и защиты, здесь особых отличий нет.
В основе принципа действия саморегулирующего устройства находится способность уменьшать или увеличивать силу тока, учитывая показатель сопротивления. Когда сопротивление повышается, то уменьшается ток, что приводит к снижению мощности. В результате проводник охлаждается. После снижения сопротивления, увеличивается ток и снова начинается нагрев.
Саморегулирующий греющий кабель для водопровода обладает важным преимуществом – зональность действия. Проводник самостоятельно распоряжается своей «рабочей силой»: хорошо подогревает остывающие места и удерживает оптимальную температуру на тех отрезках, где в сильном нагреве нет нужды.
Греющий кабель саморегулирующийся для обогрева водопроводных труб работает постоянно, что очень хорошо приветствуется в зимний период. Но, когда морозы прекращаются, не выгодно, чтобы он всегда работал, поэтому для автоматизации процессов проводника, его оборудуют термостатом, привязанным к уличной температуре. Терморегулятор для греющего теплого кабеля сам отключит систему, когда на улице будет достаточно теплая погода.
Способы подключения: внутри или снаружи?
Существует два способа, как подключить греющий кабель: снаружи или внутри трубы. У каждого варианта имеются специальные разновидности проводов – для наружного применения и для внутреннего монтажа соответственно. Рекомендуемый способ подключения обязательно указан в технических характеристиках к проводнику.
Утепление труб изнутри
Греющий кабель внутри трубы. Для начала монтажных работ нагревателя внутри водной магистрали, он должен соответствовать следующим важным требованиям:
- высокая степень электрозащиты, не ниже IP68;
- защитная изоляция не должна выделять вредные вещества;
- оконечная герметичная муфта.
Для возможности заправки проводника внутрь, в конце водопровода устанавливают тройник, а в одну из отводок через сальник заводят кабель.
Имейте в виду, что соединительная муфта — место, где происходит переход между электрическим и нагревательным проводом, должна быть за пределами сальника и трубы, так как она не предназначена для функционирования во влажной среде.
Тройники для монтажа разогревающей проводки внутри водопровода могут быть под различными углами отвода — на 180°, 120°. 90°. При таком способе подключения кабель не фиксируется вообще, он просто заправляется внутрь.
Наружное отопление трубопровода
Установка греющего водопроводного кабеля снаружи трубы предполагает его плотное прилегание всем контуром. Перед монтажом на металлический трубопровод, их поверхность нужно очистить от ржавчины, сварочных следов, пыли и прочей грязи, которая может повредить провод. На очищенную трубу укладывается кабель и с помощью пластиковых хомутков или металлизированного скотча через каждые 25-30 см фиксируется.
Если протягивается до двух нитей, то они на небольшом расстоянии прикрепляются параллельно друг другу снизу, то есть в самой замерзающей зоне. Если тянется сразу три и больше нитки, то их нужно расположить таким образом, чтобы снизу было установлено больше проводов, но с соблюдением некоторого расстояния.
Другой вариант наружного подключения — спиральный. Необходимо с большой аккуратностью намотать проводку, без резких движений и множества изгибов. Сделать это можно, постепенно разматывая муфту и одновременно наматывая освободившийся провод на магистраль, или же просто закрепить кабель с провисанием, а уже потом уложить его спиралью и закрепить металлизированным скотчем.
Если трубопровод сделан из пластика, то под проводку предварительно нужно наклеить металлизированную липкую ленту, которая улучшит показатель теплопроводности и повысит и эффективность обогрева. Более тщательного прогрева требуют вентили, фитинги, тройники и другие соединительные элементы. Поэтому при монтаже на каждом соединении лучше сделать несколько изгибов, однако помните про радиус петель.
При этом необходимо дополнительно утеплить трубопровод. Для этого категорически не подходит любая разновидность минеральной ваты, поскольку она во влажной среде утрачивает свои свойства. Стоит отказаться от сжимающихся от тяжести теплоизоляторов, если сверху не использовать жесткий утеплитель.
Скорлупа из пенополистирола в виде фрагментов с разным диаметром – это оптимальное решение, которое демонстрирует высокие теплоизоляционные характеристики: хорошо чувствует себя во влажной среде, не сжимается под тяжестью, надежно защищает.
Мощность и другие характеристики греющего кабеля
Перед покупкой обогревающего кабеля необходимо уточнить длину магистрали, которую планируется утеплить, до какой максимальной температуры промерзает грунт и другие параметры.
Итак, при выборе проводника стоит обратить внимание на такие характеристики:
- есть ли на проводе защитная оплетка, которая сделает проводник более надежным и обеспечит заземление;
- температурный класс;
- разновидность наружной изоляции;
- мощность.
Для канализационной магистрали подойдет электрический кабель с утеплителем из полиолефина, однако для водопровода в земле лучше выбрать изолятор в виде фторопласта. Для монтажа снаружи подойдет фторполимер, защищающий кабель от ультрафиолетового излучения и влажной среды.
Необходимая мощность во многом зависит от места проживания, так как в каждом регионе свои показатели низких температур. Также на выбор мощность влияет сечение трубок, наличие утеплителя, способ прокладки нагревателя. Расход проводки указан в специальной таблице в сопроводительной документации к кабелю с учетом мощности устройства.
Как показывает опыт, при стандартной теплоизоляции трубопровода скорлупой из пенополистерола (30 мм) в областях Средней полосы РФ для прогревания отрезка трубы, длиной 1 метр, изнутри хватает мощности в 10 Вт/м, а снаружи необходим кабель мощностью не менее 17 Вт/м. Если вы живете севернее, то мощность утеплителя должна соответственно увеличиваться.
