Обогреваемый кабель для канализационных труб: разновидности, рекомендации по выбору и инструкции по установке
Углубление системы наружной канализации ниже уровня промерзания почвы — это задача непростая, особенно в зимний период. В качестве альтернативы для предотвращения замерзания можно использовать обогревающий кабель для канализационных труб. Давайте разберем особенности его установки, не так ли?
В данной статье вы найдете информацию о том, как функционирует система обогрева канализационного трубопровода. Мы подробно рассмотрим принцип работы обогревающего кабеля и дадим советы по выбору оптимального варианта. Также вам будет предложено пошаговое руководство для самостоятельной укладки и крепежа.
Причины замерзания канализации
Проблема с замерзанием канализационной трубы может не проявляться сразу. В отличие от водопровода, жидкости в канализационной системе движутся не постоянно и не заполняют трубу полностью.
Кроме того, стоки, попадая в систему, обычно имеют более высокую температуру по сравнению, например, с водой из скважины. Поэтому процесс замерзания отходов происходит постепенно.
Сначала замерзает лишь небольшая часть стоков, затем образуется новый слой замерших нечистот и так далее. Постепенно вся труба заполняется уплотненной замерзшей массой, и проблема становится очевидной. Увеличить вероятность замерзания может неисправное сантехническое оборудование, например, протекающий кран или бачок.
Небольшие объемы воды последовательно поступают в канализацию, быстро остывают и замерзают. Тем не менее, даже при правильной укладке труб и наличии теплоизоляции не всегда возможно избежать замерзания стоков. Процесс размораживания замерзшей канализации является трудоемким, а также может привести к повреждениям труб, требующим последующей замены частей системы.
Замерзание канализационной трубы может протекать постепенно, послойно, а небольшие утечки из сантехники лишь усугубляют эту ситуацию.
Поэтому настоятельно рекомендуется укладывать канализационные трубы ниже уровня промерзания с обязательным утеплением. Если в южных и центральных регионах достаточно просто выкопать глубокую траншею, то на севере ситуация значительно сложнее. Здесь использование специального греющего кабеля становится весьма целесообразным.
С применением данной системы можно существенно сократить объем земляных работ, так как глубина траншеи может быть снижена до разумного уровня, исключая риски замерзания грунта.
Как функционирует греющий кабель?
Греющий или горячий кабель — это система, предназначенная для обогрева труб, которые находятся в грунте. Электрический кабель, изолированный от внешней среды, монтируется на трубе и подключается к электросети. Это позволяет нагреть трубу, благодаря чему сточные воды поддерживаются на высоких температурах, что надежно предотвращает их замерзание.
Существуют разные типы кабелей — для наружного и внутреннего обогрева. Наружный кабель устанавливается с внешней стороны трубы, а внутренний — внутри. Общепринято считать, что наружный монтаж легче осуществить, поэтому он чаще используется. Также используется греющая пленка.
Однако обогрев с помощью пленки в канализационных системах встречается реже. Для установки материала нужно полностью обернуть трубу, что усложняет монтаж, но обеспечивает равномерный нагрев.
Греющая пленка полностью охватывает конструкцию и фиксируется на ней. Она обеспечивает более равномерный прогрев трубы по сравнению с кабелем, но обладает меньшей мощностью, что снижает эксплуатационные расходы.
Для обогрева труб могут применяться три типа кабеля:
- саморегулирующийся;
- резистивный;
- зональный.
Саморегулирующийся кабель является удобным вариантом, так как может автоматически изменять температуру нагрева в зависимости от климатических условий. Сопротивление кабеля снижается при неверной температуре грунта и увеличивается, когда температура падает.
Этот кабель достаточно удобен для современных условий, так как его установка проста, он надежен и не требует дополнительных компонентов для монтажа.
Изменение режима работы позволяет снизить мощность системы, тем самым экономя электроэнергию. Кроме того, сопротивление может варьироваться в зависимости от определенных участков трубопровода, что обеспечивает качественный прогрев. Саморегулирующийся кабель отличается долговечностью и не нуждается в терморегуляторах.
Резистивный кабель не обладает такими возможностями, но в отличие от саморегулирующихся систем имеет более доступную цену. При установке подобного кабеля потребуется множество температурных датчиков и терморегуляторов для управления режимом работы системы при изменении погодных условий.
Резистивный кабель стоит меньше, чем аналогичные саморегулирующие устройства. Если выбран этот вариант, важно правильно рассчитать требуемую удельную мощность, чтобы избежать перегрева.
Игнорирование данного аспекта может привести к риску перегрева кабеля и его выходу из строя. Зональный кабель не имеет возможностей регулировки сопротивления, однако предоставляет возможность генерировать тепло только в определенных участках. Такой кабель можно разделить на части, что удобно при монтаже трубопроводов сложной конфигурации.
Он также активно используется при установке металлических канализаций или при обогреве резервуаров. Важно заметить, что обогрев конструкций, находящихся в земле — это лишь одна из сфер применения греющего кабеля. Его могут использовать и для обогрева труб, располагающихся на поверхности или в неотапливаемых помещениях.
Иногда обогревающий кабель устанавливают лишь на определенные участки трубопровода, например, на тех, которые выходят на поверхность. Системы, монтируемые внутри трубы, встречаются реже. Чаще всего их используют, если трубопровод уже установлен в земле, и монтаж внешнего кабеля потребует больших земляных работ.
Установка внутреннего кабеля будет значительно более бюджетным вариантом. Однако такие кабели обычно рекомендуется использовать только внутри труб малых диаметров, так как их мощность невелика.
У них мощность варьируется от 9 до 13 Вт/м, чего обычно недостаточно для крупных канализационных труб. Длина такого кабеля, как правило, должна соответствовать длине трубы. Внутренние обогревающие кабели производятся только в варианте саморегулирования.
Как выбрать оптимальный кабель?
При выборе соответствующего обогревающего кабеля надо учитывать не только его тип, но и правильно рассчитать мощность.
В процессе стоит принимать во внимание следующие параметры:
- назначение системы (для канализации и водопровода расчеты различаются);
- материал, из которого изготовлена канализация;
- диаметр труб;
- особенности конкретного участка, который предполагается обогревать;
- характеристики теплоизоляционного материала, который будет использован.
На основании собранной информации рассчитываются теплопотери на каждый метр конструкции, выбирается тип кабеля и его мощность, после чего определяют нужную длину. Эти расчеты можно провести с помощью специальной формулы, таблиц или онлайн-калькуляторов.
Формула для расчета выглядит так:
Qтр – теплопотери трубы (Вт); — коэффициент теплопроводности утеплителя; Lтр – длина трубы, нуждающейся в обогреве (м); tвн — температура внутри трубы (°C); tнар – наименьшая температура внешней среды (°C); D — внешний диаметр коммуникаций с учетом утеплителя (м); d — внешний диаметр коммуникаций (м); 1,3 — коэффициент запаса
После вычисления теплопотерь, необходимо подсчитать длину системы. Для этого полученное значение можно разделить на удельную мощность нагревательного устройства. Результат нужно умножить, учитывая обогрев дополнительных элементов. Мощность кабеля для канализации варьируется от 17 Вт/м до более 30 Вт/м.
Если обсуждаются канализационные трубопроводы, выполненные из полиэтилена и ПВХ, то 17 Вт/м является максимальной мощностью. Использование кабеля с большей мощностью может привести к перегреву и повреждению трубы. Дополнительную информацию о характеристиках изделия можно найти в его техническом паспорте.
С помощью таблицы можно проще подобрать подходящий вариант. Для этого сначала выясняется диаметр трубы, толщина теплоизоляции и предполагаемая разница температур между окружающей средой и жидкости в трубопроводе. Последний параметр можно найти в справочных данных, опираясь на регион.
На пересечении необходимых строки и столбца можно найти значения теплопотерь на метр трубы. Далее необходимо вычислить общую длину требуемого кабеля. Размер удельных теплопотерь, взятый из таблицы, следует умножить на длину трубопровода и на коэффициент 1,3.
Таблица помогает определить удельные теплопотери трубы определенного диаметра с учетом толщины теплоизоляции и условий работы трубопровода.
Полученный результат нужно разделить на удельную мощность кабеля. Далее следует учесть возможное влияние дополнительных компонентов, если таковые имеются. На специализированных сайтах можно найти удобные онлайн-калькуляторы. Для этого в соответствующие поля нужно внести необходимые данные: диаметр трубы, толщину утеплителя, температурные условия окружающей среды и рабочей жидкости, регион и прочее.
Такие программы часто предлагают дополнительные функции, например, помогают рассчитать необходимый диаметр канализации, размеры теплоизоляционного слоя, тип утеплителя и многое другое.
При желании можно будет подобрать метод укладки, определить оптимальный шаг установки греющего кабеля в спиральной форме и составить список необходимых комплектующих для установки системы.
При выборе саморегулирующегося кабеля необходимо учитывать диаметр трубы, на которую он будет установлены. Например, для труб с диаметром 110 мм рекомендуется использовать кабель Lavita GWS30-2 или аналогичные модели других брендов. Для труб на 50 мм подойдет Lavita GWS24-2, а для труб диаметром 32 мм — Lavita GWS16-2 и т.д.
Для систем канализации, которые используются редко, таких как на даче или в доме с редким посещением, не требуются сложные расчеты. В этом случае обычно выбирается кабель мощностью 17 Вт/м, длина которого соответствует размеру трубы. Такой кабель можно устанавливать как внутри, так и снаружи трубы без необходимости использования сальника.
При выборе подходящего греющего кабеля следует сравнить его характеристики с расчетными значениями для потенциальных теплопотерь канализационной трубы.
Для установки кабеля внутри трубы стоит использовать вариант с защитой от агрессивных веществ, такой как DVU-13. В некоторых случаях допустимо применять Lavita RGS 30-2CR, хотя это не самым лучшим решением.
Данный тип кабеля подходит для обогрева крыш или ливневых систем, поэтому он не имеет защитного покрытия от разъедающих веществ. Его целесообразно считать временным решением, поскольку длительная эксплуатация в не подходящих условиях приведет к его поломке.
Правила монтажа кабеля на трубы
Процесс укладки греющего кабеля довольно прост. Обычно его прикрепляют к поверхности трубы вдоль, в один ряд, хотя некоторые проекты могут требовать спиральной укладки. В таком случае необходимо строго соблюдать расчетный шаг между витками, чтобы обеспечить равномерный прогрев трубы.
После фиксации греющего кабеля на канализационной трубе рекомендуется добавить слой теплоизоляции для улучшения обогрева.
Кабель не должен пересекаться в отдельных местах. В зависимости от типа, его крепят с помощью термостойкой клейкой ленты или монтажных стяжек. Расстояние между точками крепления должно составлять минимум 200 мм. Для кабеля в минеральной оболочке используются металлические крепежи, такие как стяжные ленты или специальные бандажи.
Чаще всего используют термостойкий скотч. Крепеж должен выдерживать как высокие температуры, так и воздействие окружающей среды и химикатов. В некоторых случаях для крепления применяют алюминиевую ленту, но в местах крепления тепловая мощность кабеля может возрасти.
Такое увеличение мощности может быть не всегда полезным и вызывать перегрев систем. Также не рекомендуется использовать металлический крепеж для греющего кабеля с полимерной изоляцией, но в определенных ситуациях алюминиевый скотч может улучшить параметры.
Кабель для обогрева на пластиковых канализационных трубах можно закрепить с помощью алюминиевого скотча для улучшения равномерности нагрева.
При укладке на полимерные трубы металлизированный скотч следует использовать как под кабелем, так и над ним. Это немного увеличивает мощность нагрева и способствует более равномерному обогреву трубопровода. Внутри канализации греющий кабель применяется редко.
Обычно используется для обогрева небольших участков системы, которые находятся не в земле, например, для насосов, которые обеспечивают движение стоков, если естественный поток затруднён.
Для установки внутреннего кабеля могут понадобиться специальные зажимы и уплотнительные втулки, соединительные муфты, набор шайб и другие необходимые компоненты.
Чтобы смонтировать внутренний кабель в уже завершённой трубе, сперва необходимо установить тройник для создания отверстия, через которое кабель будет вводиться в систему.
Кроме того, может потребоваться ниппельная муфта. Однако такое решение может снизить характеристики канализационной системы, поскольку в месте установки тройника диаметр трубы немного уменьшится.
Это может увеличить вероятность накопления мусора и образования засоров. Установка внутреннего кабеля может вызвать сложности, особенно если трубопровод имеет множество поворотов и изгибов. Монтаж горячего кабеля значительно затрудняется, особенно в протяжённых системах.
Конечно, подключение системы к электросети можно производить только после завершения всех монтажных работ. Перед тем как закрыть кабель утеплителем, необходимо тщательно проверить соединения. Использование термодатчиков поможет легче контролировать время включения и выключения системы.
Процесс можно автоматизировать с помощью реле. Если мощности кабеля в одной линии недостаточно, можно выполнить укладку спирально или прокачать две параллельные линии. Главное, чтобы участки не пересекались и не возникало перегрева. Для улучшения равномерности обогрева иногда трубу предварительно обматывают фольгой с последующей укладкой кабеля.
Эти примеры дают представление о том, как правильно соединить питающий и греющий кабель, а также о способах его изоляции.
Температурные датчики устанавливаются после того, как уложен утеплитель. Сверху желательно обозначить места расположения нагревательных элементов. Для подключения греющего кабеля к электрической сети понадобится отрезок термоусаживаемой трубы. Затем снимается около 50 мм изоляции с конца кабеля и 10 мм оплетки.
Зачищенные и разделенные концы кабелей защищаются фрагментами термоусадочной трубки соответствующего диаметра, которые затем прогреваются феном. Далее необходимо зачистить примерно 6 мм провода, скрутить их в спираль и зажать в металлической трубке. Аналогично выполняются операции с кабелем питания.
Около 80 мм должны быть очищены от изоляции и оболочки и разделены на отдельные провода. Полученные концы стригутся до 35 мм, причем один провод оставляется для заземления. Также здесь выполняется очистка 6 мм длины провода.
Теперь концы нагревательных элементов и питания соединяются в термоусадочной трубке с металлической втулкой, которая нагревается и зажимается. Соединение заматывается термолентой и дополнительно покрывается защитной трубкой.
Далее следует ознакомиться с особенностями выбора труб для автономной канализации в следующей статье.
Пример данности обогреваемой канализации
Рассмотрим пример установки системы водоотведения для частного дома. Согласно проекту к общей канализационной сети подключаются несколько веток, которые проводят выше уровня промерзания грунта и оборудованы греющим кабелем.
Для обеспечения эффективность работы этой системы, трубопроводы укладываются в утепленной траншее:
Галерея изображений
В данном случае заглубление систем водоснабжения ниже уровня промерзания оказалось невозможным. Поэтому было принято решение прокладывать их в бетонных лотках, установленных в траншеях, с использованием греющего кабеля.
Для теплоизоляции траншей использовался экструдированный пенополистирол марки Техноплекс. Этот утеплитель практически не впитывает воду, благодаря чему сохраняет свои теплотехнические характеристики и не подвергается деформации.
Перед установкой системы производилась ее сборка для примерки и определения мест расположения ревизий, участков подключения веток и функциональных узлов.
К стенкам и дну бетонных лотков крепится плитный утеплитель с помощью грибков — телескопических крепежей с пластиковыми головками. В днище прямо над отверстиями в лотках вырезаются отверстия в утеплителе для отвода влаги и конденсата.
Для обеспечения самопотока канализационные трубы укладываются с нормативным уклоном, величина которого зависит от их диаметра.
Для соблюдения уклона трубы фиксируются хомутами и шпильками с постоянным контролем уклона с помощью строительного уровня.
Уклон необходимо соблюдать как для основной магистрали, ведущей к септику или накопительной ёмкости, так и для веток канализации.
По завершении сборки проверяется герметичность всей системы. Самый простой способ — это залить в неё несколько ведер воды, и при обнаружении протечек проблемные участки нужно будет исправить.
