Нагревателен кабел за канализационни тръби: видове и принцип на действие

Задълбочаването на външната канализационна система по-дълбоко от нивото на замръзване на почвата е трудна работа, особено ако работата се извършва през зимата. Алтернативен вариант за защита от замръзване е нагревателен кабел за канализационни тръби. Струва си да се запознаете с особеностите на стила му, не сте ли съгласни?

От статията, която предложихме, ще научите всичко за устройството за кабелно отопление на канализационния тръбопровод. Ще ви разкажем как работи нагревателен кабел и как правилно да изберете най-добрия вариант. За независимите собственици се предоставя поетапно ръководство за монтаж и закрепване.

Защо канализацията замръзва?

Проблемът със замръзването на канализационната тръба не се открива веднага. За разлика от водопроводите, тук потокът от течност не е постоянен и не запълва изцяло напречното сечение на тръбата.

В допълнение, канализацията, която влиза в канализационната система, обикновено има по-висока температура, отколкото например водата от кладенец. Следователно замразяването на отпадъчните води става постепенно.

Отначало само малка част от съдържанието на канализацията може да замръзне, след това се появява друг слой замразена канализация и т.н. Постепенно целият лумен на тръбата се запълва с плътна замразена маса, след което проблемът става очевиден. Неизправен водопровод, като течащ кран или казанче, може да влоши проблема.

Прочетете също: Изчисление на изпускателната вентилация всички формули и примери

Малки порции вода навлизат в канализационната система, бързо се охлаждат и замръзват. Дори правилното полагане на канализационни тръби и наличието на слой изолация не винаги предотвратяват замръзването на канализацията. Размразяването на замръзналата канализация е обезпокоително, освен това това явление може да повреди тръбите, някои от които ще трябва да бъдат заменени.

Замръзването на канализационната тръба може да се случи постепенно, слой по слой, а малко изтичане на водопровод само увеличава опасността от това неприятно явление

Ето защо се препоръчва канализационната система да се постави под нивото на замръзване на почвата със задължителната изолация на комуникациите. Ако в южните райони и в средната лента копаенето на достатъчно дълбок изкоп обикновено не е проблем, то в северната част всичко е малко по-сложно. В тази ситуация използването на специален нагревателен или горещ кабел е повече от подходящо.

Когато се използва този тип система, количеството земни работи значително се намалява, тъй като дълбочината на изкопа може да бъде намалена до приемливо ниво, без да се притеснявате от замръзване на почвата.

Може ли канализация да замръзне?

Ситуацията със замръзването на канализационната тръба е доста рядка, тъй като такава тръба има наклон от потребителското устройство, поради което, за разлика от водопровода, тя е празна през повечето време и части от течности, които периодично протичат през нея, обикновено са. хладка. Ако обаче възникнат малки течове на вода поради неизправност на дренажния блок в тоалетната чиния или поради течащ кран, тогава водата няма време бърз

ходете до топла септична яма и замръзва по пътя.

Такива течове замръзват слой по слой и в крайна сметка напълно припокриват диаметъра на канализационната тръба.

За да премахнете ледената запушалка, трябва да я разтопите с вряща вода и сол или да изкопаете тръбата и да се опитате да я загреете с фенерче или сешоар. След отстраняване на ледената запушалка е необходимо да проверите тръбопровода за пукнатини и, ако е необходимо, да замените повредения участък.

Как работи нагревателният кабел?

Нагревателен или горещ кабел е отоплителна система за тръби, положени в почвата.Електрически кабел в изолираща обвивка е фиксиран към тръбата и свързан към захранването. Тръбата се загрява, в резултат на което отпадъчните води придобиват постоянно висока температура, която надеждно я предпазва от замръзване.

Прави се разлика между кабел за външно отопление на тръба или вътрешен. Първият е положен извън конструкцията, а вторият вътре. Смята се, че външният монтаж е по-лесен от вътрешния, така че е по-търсен. В допълнение към външния кабел се използва и нагревателен филм.

Отоплението с филм за канализационни системи не се използва често. Материалът трябва да бъде увит около цялата тръба, което усложнява монтажа, но осигурява равномерно нагряване

Конструкцията е напълно обвита с този материал, след което е фиксирана. Филмът осигурява по-равномерно нагряване на тръбата от кабела, той има по-ниска мощност, което прави възможно донякъде да се намалят оперативните разходи.

Три вида кабели могат да се използват за отопление на тръби:

саморегулиращ се;
резистивен;
зонални.

Саморегулиращият се кабел се счита за изключително удобен вариант, тъй като той може автоматично да променя температурата на отопление в зависимост от климатичните условия. Съпротивлението на кабела намалява, тъй като почвата се нагрява повече и се увеличава с понижаване на температурата.

Прочетете също: Къде и как да скриете газов бойлер или бойлер: 9 най-добри опции

Саморегулиращият се кабел е най-търсен в съвременните условия, тъй като е лесен за полагане, той е по-надежден и не изисква допълнителни елементи за монтаж

Тази промяна в режима на работа намалява общата мощност на системата, т.е. ви позволява да пестите енергия. Освен това промяната в съпротивлението може да бъде различна в определени участъци от тръбопровода. Резултатът е по-високо качество на отоплението, самият саморегулиращ се кабел ще продължи по-дълго и няма нужда да се инсталират термостати.

Резистивният кабел не притежава такива възможности, но се различава в сравнение със саморегулиращите се системи на по-умерена цена. Когато инсталирате този тип кабел, ще трябва да инсталирате набор от температурни сензори и термостати, за да сте сигурни, че режимът на работа на системата се променя, когато времето се промени.

Резистивният кабел струва по-малко от саморегулиращите се аналози. Ако е избрана тази опция, трябва внимателно да се изчисли подходяща плътност на мощността, за да се предотврати прегряване.

Ако това изискване бъде пренебрегнато, рискът от прегряване и счупване на кабела се увеличава. Зонният кабел също няма способността да регулира съпротивлението, но тази система не генерира топлина по цялата дължина, а само в определени участъци. Такъв кабел може да бъде нарязан на отделни фрагменти, което е удобно при инсталиране на тръбопроводи със сложна конфигурация.

Също така се използва широко при монтажа на метални канализации или за отоплителни резервоари. Трябва да се отбележи, че нагревателните конструкции, заровени в земята, не е единствената област на използване на нагревателния кабел. Използва се и за отопление на тръби, положени на повърхността или в помещения, които не се отопляват.

Понякога кабелът се използва само за определени участъци от тръбопровода, например части, които излизат на повърхността. Системите, които са монтирани вътре в тръба, се използват сравнително рядко. Най-често се използват, ако тръбопроводът вече е положен в земята, а инсталирането на външен кабел ще изисква обширни земни работи.

Така че инсталирането на вътрешния кабел ще бъде много по-евтино. Но такива кабели обикновено се препоръчват да се използват само в тръби с малък диаметър, тъй като те имат ниска мощност.

Тя варира в диапазона от 9-13 W / m, което обикновено не е достатъчно за големи канализационни тръби. Дължината на такъв кабел, по очевидни причини, трябва да бъде равна на дължината на тръбата. Вътрешният нагревателен кабел е произведен само от саморегулиращ се тип.

Пример за отопляемо канализационно устройство

Помислете за пример за изграждане на канализационна система за частно домакинство. Според проекта няколко клона са свързани към общата канализационна мрежа. Всички те са положени над хоризонта на сезонно замръзване на почвата, поради което са снабдени с нагревателен кабел.

За да може работата на отоплителната електрическа система да бъде ефективна и насочена директно към поддържане на положителната температура на канализационната тръба, комуникациите се полагат в изолиран изкоп:

В случай, че не е възможно да се постави тръбата под нивото на замръзване на почвата, става необходимо да се затоплят канализационните тръби. Освен това доста често на местата на селски къщи е необходимо да се поставят комуникации над земята. Как да полагаме отопляеми канализационни тръби ще бъде обсъдено в тази статия.

Как да намеря правилния кабел?

При избора на подходящ горещ кабел е необходимо да се определи не само неговият тип, но и да се избере правилната мощност за него.

В този случай е необходимо да се вземат предвид такива параметри като:

Прочетете също: Как могат да се запояват HDPE тръби - надеждни и доказани методи

предназначението на конструкцията (за канализация и водоснабдяване изчисленията се извършват по различни начини);
материалът, от който е направена канализацията;
диаметър на тръбопровода;
характеристики на сайта, който трябва да се отоплява;
характеристика на използвания топлоизолационен материал.

Въз основа на тази информация се изчисляват топлинните загуби за всеки метър от конструкцията, вида на кабела, неговата мощност и след това се определя подходящата дължина на комплекта. Изчисленията могат да се извършват с помощта на специална формула, съгласно таблици за изчисления или с помощта на онлайн калкулатор.

Формулата за изчисление изглежда така:

Qtr - топлинни загуби на тръбите (W); - коефициент на топлопроводимост на изолацията; Ltr - дължината на отопляемата тръба (m); tвн - температура на съдържанието на тръбата (C), tout - минимална температура на околната среда (C); D - външният диаметър на комуникациите, като се вземе предвид изолацията (m); d - външен диаметър на комуникациите (m); 1.3 - коефициент на безопасност

Когато топлинните загуби са изчислени, трябва да се изчисли дължината на системата. За да направите това, получената стойност трябва да бъде разделена на специфичната мощност на кабела на отоплителното устройство. Резултатът трябва да се увеличи, като се вземе предвид нагряването на допълнителни елементи. Мощността на канализационния кабел започва от 17 W / m и може да надвишава 30 W / m.

Ако говорим за канализационни тръбопроводи, изработени от полиетилен и PVC, тогава 17 W / m е максималната мощност. Ако използвате по-ефективен кабел, тогава има голяма вероятност от прегряване и повреда на тръбата. Информация за характеристиките на продукта може да бъде намерена в неговия информационен лист.

Използвайки таблицата, изборът на правилната опция е малко по-лесен. За да направите това, първо трябва да разберете диаметъра на тръбата и дебелината на изолацията, както и прогнозната разлика между температурата на въздуха и съдържанието на тръбопровода. Последният индикатор може да бъде намерен с помощта на референтни данни в зависимост от региона.

В пресечната точка на съответния ред и колона можете да намерите стойността на топлинните загуби на метър тръба. След това трябва да се изчисли общата дължина на кабела. За целта размерът на специфичните топлинни загуби, получени от таблицата, трябва да се умножи по дължината на тръбопровода и по коефициент 1,3.

Таблицата ви позволява да намерите размера на специфичните топлинни загуби на тръба с определен диаметър, като се вземе предвид дебелината на топлоизолационния материал и условията на работа на тръбопровода (+)

Полученият резултат трябва да бъде разделен на плътността на мощността на кабела. След това трябва да вземете предвид влиянието на допълнителни елементи, ако има такива. Удобни онлайн калкулатори могат да бъдат намерени на специализирани сайтове. В съответните полета трябва да въведете необходимите данни, например диаметърът на тръбите, дебелината на изолацията, температурата на околната среда и работната течност, региона и т.н.

Такива програми обикновено предлагат на потребителя допълнителни опции, например те помагат да се изчисли необходимия диаметър на канализацията, размерите на топлоизолационния слой, вида на изолацията и т.н.

По желание можете да изберете вида на инсталацията, да разберете подходящата стъпка при инсталиране на нагревателния кабел със спирала, да получите списък и броя на компонентите, които ще са необходими за полагане на системата.

При избора на саморегулиращ се кабел е важно правилно да се вземе предвид диаметърът на конструкцията, върху която ще бъде монтиран. Например за тръби с диаметър 110 mm се препоръчва да вземете марката Lavita GWS30-2 или подобна версия на друг производител. За 50 mm тръба е подходящ кабелът Lavita GWS24-2, за конструкции с диаметър 32 mm - Lavita GWS16-2 и др.

Сложни изчисления няма да са необходими за канализационна система, която не се използва често, например в лятна вила или в къща, която се използва само от време на време. В такава ситуация те просто вземат кабел с мощност 17 W / m с дължина, съответстваща на размерите на тръбата. Кабел с тази мощност може да се използва както отвън, така и вътре в тръбата и не е необходимо да се монтира уплътнение.

При избора на подходящ вариант за нагревателен кабел неговите характеристики трябва да бъдат съотнесени към изчислените данни за вероятните топлинни загуби на канализационната тръба

За полагане на нагревателния кабел вътре в тръбата изберете кабел със специална защита срещу агресивни ефекти, например DVU-13. В някои случаи марката Lavita RGS 30-2CR се използва за вътрешен монтаж. Това не е напълно правилно, но валидно решение.

Такъв кабел е предназначен за отопление на покриви или дъждовна канализация, поради което той не е оборудван със защита срещу корозивни вещества. Може да се разглежда само като временен вариант, тъй като ако се използва дълго време в неподходящи условия, кабелът Lavita RGS 30-2CR неизбежно ще се счупи.

Кабелно отопление на канализация

На свой ред отопление на канализационната тръба с нагревателен кабел

предотвратява появата на подобни проблеми и увеличава експлоатационния живот на канализационната система във вашия дом.

Мощността на нагревателния кабел е избрана по такъв начин, че да компенсира топлинните загуби на тръбата със 120-160% при минимална температура съгласно MSN 2.04-01-98 "Строителна климатология":

Ростов на Дон	-29 ° С
Санкт Петербург	-33 ° С
Москва	-36 ° С
Екатеринбург	-42 ° С
Якутск	-59 ° С

Като се има предвид, че в повечето случаи тръбите с вътрешен диаметър от 5 до 110 мм

и топлоизолация с дебелина 20-50 мм (PPS, PPU, PPE), за да решите проблема със защитата на канализационните тръби от замръзване, можете да използвате
саморегулиращ се
нагревателни кабели от нискотемпературен клас с линейна мощност от 16 W / m до 32 W / m.

Правила за инсталиране на кабел върху тръби

Монтажът на отоплителни кабели е относително лесен процес. Той просто се фиксира към повърхността на тръбата, обикновено по дължина, в една лента. Отделните проекти включват спирално монтиране. В този случай е необходимо точно да се поддържа изчислената стъпка между завоите на спиралата, така че тръбата да се затопли равномерно.

След като нагревателният кабел е фиксиран към канализационната тръба, се препоръчва да се добави допълнителен слой топлоизолация, за да се подобри качеството на отоплението.

Прочетете също: FUM лента степен 1, 2 и 3. Свойства. Размери. Приложение. (PTFE уплътнителна лента)

Пресичането на отделни участъци от нагревателния кабел не е разрешено. Кабелът, в зависимост от вида, е фиксиран с топлоустойчива лепяща лента или монтажни връзки. Разстоянието между точките на закрепване трябва да бъде най-малко 200 mm. За фиксиране на кабела в минерална обвивка се използват метални крепежни елементи: стягащи ленти или специална превръзка.

Но най-често все още използвам термоустойчива лента. Закопчалките трябва да издържат не само на високи температури, но и да бъдат устойчиви на влиянието на природни фактори и химикали. Понякога като приставка се използва алуминиева лента. Но в местата на закрепване топлинната мощност на кабела ще се увеличи.

Това не винаги е полезно, може да доведе до прегряване на комуникациите. Не се препоръчва използването на метални крепежни елементи при инсталиране на нагревателен кабел, затворен в полимерна изолационна обвивка. Но в някои случаи алуминиевата лента може дори да подобри ситуацията.

Нагревателният кабел на пластмасова канализационна тръба може да бъде закрепен с алуминиева лента, за да се увеличи ефективността на отоплението и да се направи по-еднакво

При полагане върху полимерна тръба се поставя метализирана лента както под кабела, така и над него. Това леко увеличава топлинната мощност и също допринася за равномерното нагряване на тръбопровода. Вътре в канализацията нагревателният кабел се използва рядко.

Обикновено малки участъци от системата, които не са в земята, се загряват по този начин, например, помпи за отпадъчни води, които стимулират движението на отпадъчните води, ако естественото движение е трудно или невъзможно.

За монтажа на вътрешния кабел може да са ви необходими затягаща и уплътняваща втулка, съединителна втулка, комплект шайби и други елементи (+)

За да инсталирате вътрешния кабел в завършената тръба, първо ще трябва да изрежете тройник в системата. Това ще направи отвор за вкарване на кабела в тръбопровода.

Освен това може да се наложи специален втулка за зърното. Такова решение може леко да влоши характеристиките на канализационната система, например на мястото, където е монтиран тройникът, хлабината на тръбата леко ще намалее.

Това увеличава вероятността от натрупване на отломки и запушвания. Трудностите с вътрешния кабел са неизбежни, ако тръбопроводът има няколко завоя, завои и т.н. Не е лесно да се извърши вътрешна работа по инсталирането на горещ кабел, както и в канализационни системи със значителна дължина.

Разбира се, не трябва да свързвате системата към захранването, докато инсталационната работа не приключи. Преди да покриете кабела с изолация, трябва внимателно да проверите всички връзки. Ако използвате термични сензори, ще бъде по-лесно да определите времето за активиране и деактивиране на системата.

Можете да автоматизирате процеса с помощта на реле. Ако мощността на кабела, положен в една линия, не е достатъчна, можете да извършите спирална инсталация или да положите две успоредни линии. Основното е, че отделните секции не се пресичат и няма прегряване. За да се направи нагряването на конструкцията по-равномерно, понякога тръбата първо се увива във фолио, след това отгоре се поставя кабел.

Тези примери ви позволяват да получите представа за това как правилно да свържете захранващия и отоплителния кабел, както и реда на неговата изолация (+)

След подаване на изолацията се монтират температурни сензори. По-горе се препоръчва да се поставят маркировки, които отразяват позицията на нагревателните елементи. За да свържете отоплителния кабел към електрическата мрежа, ще ви трябва парче термосвиваема тръба. След това от ръба на кабела се отстраняват около 50 mm изолация и 10 mm оплетка.

Отделените и оголени краища са защитени с парчета термо свиваема тръба с подходящ диаметър и се нагряват със сешоар. Сега трябва да оголите около 6 мм от проводниците, да ги превърнете в спирала и да ги затегнете в метална тръба. Подобни манипулации ще трябва да се направят със захранващия кабел.

Около 80 mm трябва да бъдат лишени от изолация и обвивка и разделени на отделни проводници. Получените краища се подрязват на 35 мм, но един проводник трябва да се остави неразрязан за заземяване. Тук са оголени и 6 мм жици.

Краищата на нагревателните елементи и захранващите кабели вече са свързани в термосвиваема тръба, снабдена с метална втулка. Той се нагрява и затяга, мястото на контакт се увива с термо лента и след това се затваря с друга защитна тръба.

Следващата статия ще ви запознае с характеристиките на избора на тръби директно за устройството на автономна канализационна система, със съдържанието на които ви съветваме да се запознаете.

Видове тръби, които трябва да се отопляват

Може да е необходимо да се затоплят такива канализационни тръби:

външни канализационни системи - за отвеждане на отпадъчни води към пречиствателни станции или септични ями;
тръби, свързващи септичната яма с дренажни полета или кладенец за филтриране;
за оттичане на вода за изплакване от филтри за почистване.

Като правило изолацията се извършва чрез обвиване с топлоизолация, осигуряване на въздушна междина и по други начини (по-подробно: "Как да изолираме канализационните тръби в земята - материали и методи за изолация със собствените си ръце"). Най-новите технологии могат да предложат по-удобни начини за отопление на канализационни тръби - нагревателен кабел, който може да бъде положен както отвън, така и отвътре в тръбата. Освен това се продават елементи от инженерни комуникации, които вече имат готова отоплителна система. Това са сандвич тръби и самозагряващи се кабели.

Естествено, методът за отопление на канализационните тръби с нагревателен кабел не може да се нарече евтин. Но тъй като такава система ще работи без прекъсвания много дълго време при всякакви измръзвания, можете да се примирите с допълнителни разходи. В края на краищата не може да се изключи, че тръбата просто ще се спука без нагряване и може да са необходими още повече средства за отстраняване на проблема.

Видове тръби за отопление

Необходимо е да се установи отопление на канализационните тръби със собствените ви ръце, ако те преминават над повърхността, са разположени в неотопляеми мазета или на малка дълбочина в земята.

При нужда от постоянно зимно отопление:

Външна канализация (на изхода от къщата) и положена над нивото на замръзване на почвата. Тръби, водещи към приемниците на пречиствателни системи. Свързващи тръби на многостепенни септични ями. Изпускателни изходи на филтри. Води за отпадъчни води, третирани от септична яма насочени към аерационното поле.

Закрепване на нагревателния кабел към тръбата

Ако в някой от тези етапи в тръбата настъпи замръзване, ледената запушалка ще блокира прохода и системата ще спре да работи. След това ще трябва да потърсите къде е възникнал проблемът и да овладеете аварийното отопление на тръби с кабел със собствените си ръце.

Външни отоплителни системи

Поради лекотата на инсталиране и ниската цена, филмовият метод за отопление на канализационната тръба със собствените си ръце се счита за доста популярен. Процесът на инсталиране на такава система е много прост - обвийте тръбите с фолио и го фиксирайте с лента или скоби.

Но кабелът за отопление на канализационните тръби отвътре и отвън е все още по-популярен и всеки ден търсенето за него нараства все повече и повече. Този метод включва полагане на кабела по цялата дължина на тръбопровода. След стартиране на системата тя ще бъде напълно загрята до необходимата температура.

В момента се произвеждат следните нагревателни кабели:

Саморегулиране. Според експерти този вид нагревателен кабел е най-ефективен и практичен от икономическа гледна точка. Неговата особеност се крие в механизма на работа.

Факт е, че такива продукти реагират на температурните колебания във въздуха. Това означава, че с повишаване на температурата на околната среда съпротивлението на кабела намалява значително, следователно, силата на тока също отслабва, което означава, че мощността също намалява.Принципът на действие на устройството е заложен във формулата P = U × I, където I е силата на тока, U е съпротивлението, а P е мощността на кабела.

Подобен механизъм може значително да намали енергийните разходи и да ги направи по-разумни. Технологията за производство на нагревателни кабели ви позволява да регулирате мощността на различни участъци от тръбопровода, което е доста важно поради постоянното покачване на цените на електроенергията. Продуктите от този тип се отличават със стабилността на устойчивост по цялата дължина на положената линия.

Следователно количеството топлинна енергия, излъчвано от такъв кабел, е еднакво във всеки участък. По същество такъв кабел работи подобно на резистивен, но генерирането на топлинна енергия се случва в определени области. Благодарение на такова устройство, зоновият нагревателен кабел в канализационната тръба може да бъде нарязан на парчета и натоварването да бъде разпределено по ваша преценка.

Като цяло всички тези кабели работят приблизително по един и същи начин, единствената разлика е в характеристиките на тяхното инсталиране и използване.

Резистивните кабели могат да се различават по структура:

Едножилен кабел. Както подсказва името, тя се състои от едно ядро, през което протича токът.

Освен това е нагревателен елемент и е защитен от слой изолация, оплетка от екраниращ материал, както и външна обвивка. Полагането на кабели от този тип се извършва в цикли, така че двата края да се сближават на едно място, за да се свържат към мрежата. Моля, обърнете внимание, че едножилен кабел не се използва за монтаж в тръби.

Това се дължи на факта, че в случай на припокриващи се кабелни секции, той може да прегрее и да изгори. В този случай един от проводниците, чието съпротивление е по-голямо, служи като нагревателен елемент, а вторият проводник провежда само ток. Следователно, за да се водят двата края на кабела до една точка - няма нужда, връщащият проводник служи за тази цел.

Моля, обърнете внимание, че трябва да изберете един или друг вид кабел въз основа на очакваните условия на неговата работа.