Греющий кабель в водопроводную трубу

Греющий кабель для водопровода: как выбрать и самостоятельно правильно смонтировать

Зимой, в период лютых морозов, собственники загородных домов рискуют остаться без водоснабжения. Ледяные пробки во внешнем водопроводе не только оставят жильцов без душа, работоспособной системы подачи воды в раковины и прочих благ цивилизации, но и станут причиной повреждения труб.

Согласитесь, перспектива малопривлекательная. Предотвратить такое развитие событий удастся, если вместе с трубами установить греющий кабель для водопровода и подключить его к электросети. Все работы вполне реально провести самостоятельно.

Мы расскажем, как устроен нагревательный элемент и опишем основные параметры его выбора. А также детально рассмотрим способы монтажа греющего кабеля и проиллюстрируем этапы работ наглядными фотографиями.

Зачем нужен греющий кабель?

Резонно возразить, что можно легко обойтись и без обогрева водопровода. Достаточно узнать уровень промерзания грунта в районе, а затем, опираясь на показатели, вырыть траншею необходимой глубины. Обычно это 1,5-1,7 м для средней полосы в зависимости от типа грунта.

Зарытые на такой глубине и утепленные трубы не замерзают, так как окружающий грунт имеет положительную температуру (предположим, +2-4°С).

Однако не все так просто. На заболоченных участках или на территориях, близких к водоемам, нередкое явление – высокий уровень грунтовых вод. Это значит, что в период половодья или таяния снегов коммуникации будут затоплены, что негативно скажется на их функциональных свойствах.

Если трубы зарывать всего на полметра, но при этом подключить электрический кабель и произвести правильную теплоизоляцию, то глубоких канав рыть не придется.

Не будем забывать и про критические зоны, наиболее подверженные воздействию холода – места ввода трубопровода в дом. Если здание построено на свайно-винтовом фундаменте, то под ним находится открытый участок трубопровода, который легче всего утеплить именно нагревающим кабелем.

Вывод: если есть техническая возможность прокладки нагревательной системы для водопровода, нужно обязательно ею воспользоваться, хотя бы ради подстраховки от промерзания.

При обращении в специализированную компанию вы можете столкнуться с некоторым разнообразием предложений. Разберемся с ассортиментом.

Конструкция и сфера применения

В зависимости от вида и технических характеристик греющие кабели применяют для нагрева водостоков, водопроводных и канализационных труб, резервуаров. Главное назначение – предохранение жидкости от замерзания путем повышения температуры.

Нагревательные системы актуальны для наружных коммуникаций, то есть для применения в грунте или на открытом воздухе.

У нагревательных систем есть одна полезная способность – зональное применение. Это значит, что можно взять комплект элементов и собрать из него мини-систему для обогрева отдельно взятого участка, без подключения ко всей сети.

Получается экономия материалов и электроэнергии. На практике можно встретить и миниатюрные «обогреватели» по 15-20 см, и 200-метровые обмотки.

Главными составляющим частями греющего кабеля являются следующие элементы:

Внутренняя жила – одна или несколько. На ее изготовление идут сплавы с высоким показателем электрического сопротивления. Чем он выше, тем больше значение удельного тепловыделения.
Полимерная защитная оболочка. Вместе с пластиковой изоляцией применяется алюминиевый экран или сетка из медной проволоки.
Прочная наружная оболочка ПВХ, закрывающая все внутренние элементы.

Предложения различных производителей могут отличаться нюансами – сплавом жилы или способом устройства защиты.

Для улучшения характеристик медную оплетку никелируют, а толщину наружного слоя увеличивают. Кроме того, материал ПВХ должен быть влагостойким и не поддающимся воздействию ультрафиолета.

Разновидности нагревательного кабеля

Все нагревательные системы подразделяются на 2 большие категории: резистивные и саморегулируемые. Каждый вид имеет свою область применения.

Предположим, резистивные хороши для обогрева коротких отрезков труб небольшого сечения – до 40 мм, а для протяженных участков водопровода лучше использовать саморегулируемый кабель (по-другому – саморегулирующийся, «самрег»).

Тип #1 – резистивный

Принцип действия кабеля прост: по одной или двум жилам, находящимся в изоляционной обмотке, проходит ток, нагревающий его. Максимальная сила тока и большое сопротивление в сумме дают высокий коэффициент тепловыделения.

В продаже имеются куски резистивного кабеля определенной длины, имеющие постоянное сопротивление. В процессе функционирования они отдают одинаковое количество тепла по всей протяженности.

При монтаже системы необходимо помнить, что одножильный кабель подключается с обоих концов, как на следующей схеме:

Замкнутые отопительные контуры чаще применяют для обогрева кровельной водосточной системы или для устройства «теплого пола», но вариант, применимый к водопроводу, тоже существует.

Для внутреннего монтажа одна жила не подходит, так как укладка «петли» займет много внутреннего пространства, к тому же случайное пересечение проводов чревато перегревом.

Двухжильный кабель отличается разделением функций жил: одна отвечает за нагревание, вторая – за подачу энергии.

Двухжильные резистивные кабели используются для водопроводных систем так же активно, как и самреги. Их можно монтировать внутрь труб, используя тройники и уплотнители.

Читать еще: Давление в дачном водопроводе

Главный плюс резистивного кабеля – невысокая стоимость. Многие отмечают надежность, длительный срок службы (до 10-15 лет), простоту монтажа.

Но есть и недостатки:

высокая вероятность перегрева в местах пересечения или близкого расположения двух кабелей;
фиксированная длина – нельзя ни увеличивать, ни укорачивать;
невозможность замены перегоревшего участка – менять придется полностью;
отсутствие регулировки мощности – она всегда одинаковая по всей длине.

Чтобы не тратиться на постоянное подключение кабеля (что нецелесообразно), устанавливают термостат с датчиками. Как только температура опускается до + 2-3°С, он в автоматическом режиме запускает нагрев, при повышении температуры до + 6-7°С энергия отключается.

Тип #2 – саморегулируемый

Этот тип кабеля является универсальным и может использоваться для различного применения: обогрева кровельных элементов и систем подачи воды, канализационных магистралей и емкостей с жидкостью.

Его особенность – самостоятельная регулировка мощности и интенсивности подачи тепла. Как только температура опускается ниже контрольной точки (предположим, +3°С), кабель начинает нагреваться без постороннего участия.

В основе принципа работы самрега лежит свойство проводника уменьшать/увеличивать силу тока в зависимости от сопротивления. При увеличении сопротивления сила тока уменьшается, что ведет за собой и уменьшение мощности.

Что происходит с кабелем в момент охлаждения? Сопротивление падает – сила тока увеличивается – начинается процесс нагревания.

Преимущество саморегулируемых моделей состоит в «зональности» работы. Кабель сам распределяет свою «рабочую силу»: тщательно прогревает остывающие участки и поддерживает оптимальную температуру там, где сильный нагрев не нужен.

Чтобы полностью автоматизировать процесс включения/выключения кабеля, можно оборудовать систему термостатом, который “привязан” к уличной температуре.

Способы монтажа на водопровод

Существует два способа монтажа греющего кабеля – наружный и внутренний. В первом случае он крепится вдоль трубы (или наматывается на нее), во втором – заводится внутрь. Оба варианта имеют активное практическое применение, поэтому рассмотрим их более пристально.

Вариант #1 – наружный

Линейный монтаж кабеля вдоль водопроводной трубы выполняется легко. Провод фиксируется с одной стороны с помощью выдерживающих высокую температуру пластиковых хомутов или стекловолоконной самоклейки.

Держатели крепят с интервалом 0,3 м. Нельзя использовать крепления из металла. Высчитать длину кабеля несложно – она равняется длине трубы, которую необходимо обогреть.

Греющий кабель в трубу. Обогрев внутри трубопровода

Греющий кабель внутрь трубопровода применяется для обогрева труб диаметром от 20 до 40 мм (при среднем утеплении вспененным полиэтиленом 13-20мм). Целесообразно применять внутренний обогрев для бытового трубопровода малого диаметра в том числе для труб с питьевой водой благодаря наружной оболочки из фторополимера, которая защищает кабель от химического воздействия среды.

Такой вид обогрева подходит для труб уже закопанных в землю, в случае, если наружный монтаж кабеля невозможен. Расположение кабеля непосредственно в обогреваемой жидкости уменьшает теплопотери.

Мощность греющего кабеля в трубу различна, для предотвращения замерзания воды температурой +10°С обычно достаточно 17Вт/м .

В канализационные трубы укладывать кабель не рекомендуется по нескольким причинам:

Возможность повреждения защитной оболочки кабеля при прокладке
Недостаток мощности
Коррозия концевой муфты
Возможность засора трубы
Возможность повреждения кабеля при очистке труб.

Таким образом, кабель внутри канализационной трубы прокладывается только в том случае, если установить наружный обогрев невозможно.

Широкое применение получил именно саморегулирующийся кабель, так как, в отличие от резистивного, он не перегревается и может нарезаться произвольной длины, упрощая монтаж.

Саморегулирующийся греющий кабель внутрь трубы

Особенности укладки кабеля внутрь трубы

Греющий кабель будет напрямую соприкасаться с обогреваемой жидкостью (например, с водой), поэтому к нему предъявляются повышенные требования к герметичности и безопасности. Важно не допустить попадания жидкости внутрь кабеля, что может привести к короткому замыканию и выходу кабеля из строя. Концевые и соединительные заделки должны быть установлены строго по инструкции и герметично обжаты. Жилы кабеля не должны соприкасаться между собой.
Греющий кабель для обогрева внутри трубы обязательно должен иметь защитную оплетку , выполняющую функцию заземления. Иначе возникает опасность поражения электрическим током при эксплуатации трубопровода.
Для дополнительной защиты от поражения электрическим током греющий кабель подключается через УЗО или дифференциальный автомат , которые обеспечивают защиту от токов утечки. Применяются УЗО и дифференциальные автоматы с уставкой тока утечки 30мА.
Укладка греющего кабеля внутрь трубы подходит для труб диаметром более 20 мм . Перед укладкой убедитесь, что диаметр кабеля значительно меньше диаметра трубы, и при эксплуатации кабель не будет препятствовать протеканию жидкости в трубе.
Укладка греющего кабеля внутри трубы осуществляется только вдоль трубопровода , укладка по спирали технически трудновыполнима. Допускается осуществлять укладку греющего кабеля вдоль трубы в несколько ниток, но для этого необходимо предусмотреть разделители, чтобы кабель по возможности не пересекался друг с другом.

Ввиду того, что нагревательный кабель имеет ограничение по максимальной длине секции, то это накладывает ограничение по максимальной длине обогреваемого участка трубопровода . Если ввод греющего кабеля внутрь трубы осуществляется с одной стороны (например, в начале участка трубы), то максимальная длина участка трубопровода, которую можно обогреть, равна максимальной длине секции. В случае если длина участка трубы больше максимальной длины секции обогрев осуществляется путем:

ввода греющего кабеля с двух сторон (в начале и конце участка трубы)
организации промежуточных технологических колодцев для ввода греющего кабеля
применения греющего кабеля меньшей мощности, но с большей длиной. В этом случае обогрев осуществляется в несколько параллельных ниток греющего кабеля
подачи питания на греющий кабель с двух его концов, т.е. в начале и конце секции греющего кабеля.

Очень часто осуществляется обогрев трубопровода, находящегося под давлением. Поэтому необходимо организовать герметичный вывод греющего кабеля из трубы наружу .

Важно подобрать кабель подходящей мощности, чтобы избежать перегрева трубы или наоборот недостатка выделяемого кабелем тепла . Для подбора мощности кабеля обратитесь к нашим специалистам, указав диаметр трубы, тип и толщину теплоизоляции, а также минимальную температуру окружающей среды. Также вы можете самостоятельно определить нужную мощность, воспользовавшись специальной таблицей теплопотерь (табл.1).

Для управления обогревом рекомендовано использовать термостат или терморегулятор . Применение термостата позволяет экономить электроэнергию, включая и отключая обогрев при заданных значениях температур. Также это позволяет избежать перегрева трубы.

В системах обогрева трубопроводов, влияющих на безопасность людей, применяется специальный кабель с оболочкой, допускающей его использование в этих средах и имеющий соответствующий сертификат . Так для трубопровода с питьевой водой нужен гигиенический сертификат, разрешающий безопасное использование греющего кабеля в таких установках.

Для обогрева небольшого участка трубы можно использовать готовую нагревательную секцию нашего производства для установки внутрь трубы Samreg-хх . Секция состоит из греющего кабеля, концевой муфты, питающего кабеля и евровилки. Длина нагревательного элемента такой секции составляет от 2 до 75 м, мощность 17 Вт/м .