Эффективные способы обогрева водопровода в зимнее время

В отличие от квартиросъемщиков благоустроенного жилья владельцам частной недвижимости значительную часть проблем, связанных с обслуживанием, эксплуатацией, ремонтом инженерных коммуникаций, отдельных конструкций и дома в целом, приходится решать самостоятельно. И одним из важных вопросов является обеспечение безаварийной работоспособности систем отопления, водоснабжения и водоотведения в зимнее время, которая, в частности, будет зависеть от того, как был организован обогрев трубопроводов.

Водопровод для частного дома имеет стратегическое значение, т.к. поступающая в здание вода расходуется не только на бытовые и хозяйственные нужды, но и отопление.

Как известно, для предотвращения промерзания труб любого назначения могут применяться следующие защитные меры:

  • прокладка трубопроводов на достаточной глубине (ниже уровня промерзания грунта);
  • слив воды из систем и их консервация на зиму (такой вариант может предусматриваться для зданий периодического использования – дач, загородных домов);
  • теплоизоляция водопровода, канализации, магистралей отопления;
  • применение способов эффективного и быстрого обогрева труб подачи и отвода воды, набирающий популярность в последние годы.

Необходимо сказать, что рассматриваемые ниже варианты обогрева трубопроводов являются универсальными и могут применяться для различных коммуникаций. Например, если отопление дома предусматривает наличие отдельно стоящей котельной, часть трубопроводов будет располагаться на открытом воздухе или небольшой глубине. А для снижения теплопотерь на таких участках одной теплоизоляции не достаточно, и потребуется предусмотреть более эффективные способы защиты, такие как кабельный обогрев.

Современные способы обогрева водопровода

На сегодняшний день наиболее распространенными и доказавшими свою эффективность вариантами являются:

  • обогрев водопроводных труб кабелем;
  • пленочные системы обогрева трубопровода.

В основе указанных способов лежит принцип преобразования электрической энергии в тепловую.

Среди основных достоинств указанных способов можно назвать:

  • доступность (широкий выбор и невысокую стоимость) материалов и оборудования;
  • относительную простоту монтажа;
  • быстродействие;
  • экономичность в процессе эксплуатации.

Также необходимо отметить, что электрический обогрев водопровода позволяет обеспечить:

  • непрерывность работы систем подачи воды и отопления;
  • стабильность температуры подаваемой воды;
  • предотвращение образования льда и конденсата на поверхности труб;
  • снижение вероятности скопления примесей, имеющих более низкую температуру замерзания;
  • повышение долговечности трубопроводов и отдельных его узлов.

Кабельный обогрев водопровода

Для обогрева труб водопровода могут применяться следующие виды кабеля:

  • резистивный – бывает одно- и двухжильными, выпускается определенной длины (его нельзя разрезать) и сопротивления; изменять мощность или температуру нагрева можно только при условии использования датчиков и регуляторов;
Резистивный греющий кабель

Рисунок 1 – Конструкция резистивного кабеля

  • саморегулирующийся – такой провод лишен недостатков резистивного, т.е. его можно резать на отрезки требуемой длины, он способен изменять мощность обогрева в зависимости от температуры окружающей среды без использования дополнительных устройств;
Саморегулирующийся кабель

Рисунок 2 – Конструкция саморегулирующегося провода 1 – проводники из меди; 2 — греющая матрица; 3 — внутренняя изоляция из термопластичного материала; 4 — внешняя изоляция; 5 — металлическая оплетка; 6 — дополнительная внешняя изоляция

  • зональный – по принципу действия подобен резистивному кабелю, но в отличие от последнего его нагревательный элемент представляет собой проволоку из сплава с высоким сопротивлением, спирально наложенную с определенным шагом (длина одной зоны составляет не менее 1500-2000 мм) на токопроводящие жилы; благодаря такой конструкции провод можно разрезать.
Конструкция зонального греющего кабеля

Рисунок 3 – Конструкция зонального кабеля для обогрева водопровода 1 — жилы токопроводящие; 2 — изоляция внутренняя; 3 — нагревательный элемент; 4 — контактная зона; 5 – второй слой изоляции; 6 – экран защитный; 7 — изоляция внешняя

В общем случае греющий кабель прокладывается вдоль трубы. При этом его монтаж может осуществляться:

  • внутри водопроводных труб;
Схема монтажа электрокабеля внутри водопроводных труб

Рисунок 4 – Схема монтажа электрокабеля внутри водопроводных труб

Следует отметить, что использование внутреннего обогрева труб подачи питьевой воды не рекомендуется, либо для этих целей требуется применять специальный кабель, не выделяющий при нагреве никаких веществ.

наружно;

линейно;

Схема линейного монтажа электрокабеля для обогрева водопровода

Рисунок 5 – Схема линейного монтажа электрокабеля для обогрева водопроводных труб

спирально;

Схема спирального монтажа греющего кабеля

Рисунок 6 – Схема спирального монтажа греющего кабеля

волнообразно.

Необходимо сказать, что обогрев водопровода может осуществляться как при использовании самостоятельно собираемых, так и готовых кабельных комплектов. Но любая система обогрева трубопровода, независимо от способа монтажа обязательно включает в себя:

  • нагревательную часть – греющий провод и необходимую для монтажа фурнитуру;
  • управляющую систему – пусковую, защитную аппаратуру, регуляторы, датчики;
  • распределительную часть – устройства, отвечающие за бесперебойное питание нагревательной части и своевременную передачу сигналов от датчиков к температурным регуляторам.

Основные этапы наружного монтажа

Перед началом работ требуется проверить целостность изолирующего слоя греющего кабеля, подготовить все необходимые инструменты, фурнитуру и оборудование.

Использование для обогрева водопровода провода со следами повреждения изоляции запрещено.

Если для обогрева трубопроводов электрокабелем применяются готовые комплекты, процесс монтажа будет заключаться:

  • в правильном определении мест установки распределительных и управляющих систем;
  • укладке и фиксации кабеля в соответствии с проектом или пожеланиями владельца;
  • дополнительном утеплении труб водопровода.

Если же водопровод планируется обогревать системой, собранной на месте, потребуется приобрести отдельно все необходимые материалы и устройства (греющий кабель, провод питания, регуляторы температуры и напряжения и т.д.).

Одной из важных задач в этом случае является правильная коммутация кабелей для надежной работы системы и предотвращения вероятности пробоев и замыканий.

При любом варианте монтажа греющий провод прокладывается вдоль трубопроводов. Этот процесс несложен, но требует аккуратности выполнения работ и учета ряда особенностей:

  • при линейной укладке кабель рекомендуется укладывать в нижней части водопровода, что обусловлено тем, что промерзание труб начинается снизу. Кроме того, такое расположение обеспечивает защиту системы обогрева от возможных механических повреждений;
  • если мощности одной линии греющего провода не достаточно или при большом диаметры трубы следует проложить несколько «нитей»;
Схемы размещения греющего кабеля на трубе водопровода

Рисунок 7 – Схема размещения греющего кабеля на трубе водопровода

в местах изгибов труб кабель следует размещать максимально близко к наружному радиусу;

Укладка кабеля в местах изгиба трубы

Рисунок 8 – Укладка кабеля в местах изгиба трубы

  • спиральную укладку можно осуществлять двумя способами: традиционным (путем постепенного обматывания трубы кабелем с определенным шагом); оставляя припуски, которыми в дальнейшем обвивается водопровод (такой вариант удобен при использовании кабеля в бухте);
Compendium Ru 2008.qxp

Рисунок 9 – Схема укладки кабеля с припусками

  • любой водопровод помимо непосредственно труб имеет ряд массивных узлов, таких как задвижки, фланцы, краны и т.д., которые также нуждаются в обогреве. Укладка кабеля в таких местах должна осуществляться с соблюдением рекомендуемых схем;
Пример укладки электрокабеля на задвижке

Рисунок 10 – Пример укладки греющего провода на задвижке

Рекомендуемая схема укладки греющего провода на фланцах

Рисунок 11 – Рекомендуемая схема укладки кабеля на фланцах

  • для фиксации электрокабеля к трубам водопровода могут применяться фольгированная лента или скотч (в большинстве случаев для полимерных трубопроводов), пластиковые хомуты (для металлических труб). При этом при использовании клеящей ленты она может располагаться по траектории прокладки провода или кольцевым способом;

Для повышения теплоотдачи греющего кабеля рекомендуют дополнительно наклеить фольгированную ленту на поверхность трубы до его укладки.

  • при необходимости применения термодатчиков их следует размещать на некотором удалении от электрокабеля для получения корректных показателей состояния окружающей среды. Участок трубы под датчиком должен предварительно проклеиваться фольгированным скотчем, им же устройство фиксируется после установки.
Возможные варианты размещения температурных датчиков

Рисунок 12 – Возможные варианты размещения температурных датчиков

Обязательным этапом установки системы обогрева водопровода является устройство дополнительной теплоизоляции.

Внутренний монтаж греющего кабеля

Необходимо отметить, что обогрев трубопроводов с размещением кабеля внутри коммуникаций чаще всего используется для обеспечения функциональности и надежности сложных узлов (насосов, кранов и т.д.), а также тех участков водопровода, где наружный монтаж затруднен или невозможен (например, при прохождении трубы через плиту перекрытия, толстую стену и т.п.).

Обогрев таким способом имеет неоспоримое достоинство – полное и экономичное расходование электроэнергии, т.к. тепло используется непосредственно на нагрев воды, а не материала трубопроводов.

Для внутреннего монтажа требуется использование кабеля круглого сечения, а также сальникового узла, состоящего из резьбовых втулок, резинового цилиндрического или конического уплотнителя, шайб, требующего опрессовки.

Сальниковый узел для внутреннего монтажа электрокабеля

Рисунок 13 – Сальниковый узел для внутреннего монтажа электрокабеля

Вся сантехническая оснастка должна быть установлена до установки греющего кабеля в трубу и коммутации его с питающим проводом.

Однако нужно учитывать, что при таком варианте возможно:

  • снижение надежности (герметичности) системы вследствие необходимости врезки в трубу специального тройника, через который осуществляется протягивание греющего кабеля;
Монтаж системы обогрева внутри водопровода

Рисунок 14 – Монтаж системы обогрева внутри трубопровода

  • уменьшение рабочего диаметра трубы водопровода, что может оказывать влияние на изменение напора воды;
  • повышение вероятности зарастания трубопроводов вследствие оседания на кабеле различных примесей и мелких частиц, содержащихся в воде;
  • более сложный монтаж и ремонт системы обогрева внутри трубы.

Пленочный обогрев водопроводных труб

Одним из вариантов обеспечения работоспособности водопроводных труб в зимний период является пленочный обогрев.

Для этих целей используется теплоизлучающая пленка, представляющая собой полимерную матрицу, в которой размещены нагревательные элементы на основе углерода, последние соединены с токопроводящими медными проводниками.

Теплоизлучающая пленка

Рисунок 15 – Теплоизлучающая пленка

Обогрев с помощью термопленки характеризуется следующими достоинствами:

  • доступностью материалов;
  • простотой монтажа – для устройства такой системы не требуется особых навыков: водопровод требуется обернуть пленкой с последующей ее фиксацией хомутами или клеящей лентой;
  • экономичностью в процессе эксплуатации – это обусловлено невысоким энергопотреблением при обеспечении требуемого уровня нагрева труб;
  • равномерностью прогрева трубы по всей ее поверхности.
Обогрев частного дома водяным отоплением
Шаг к полноценному комфорту – газовое отопление квартиры
Отопление на сжиженном газе – возможно ли?
Как правильно выбрать газовый котел для отопления дома
Применение вакуумных радиаторов в современных системах отопления
Система водяного отопления пола – средство для создания уюта!
В поисках альтернатив – геотермальное отопление!
Технология по обогреву бетона – помощь строителям!
Варианты отопления в магазине
Система отопления, оборудованная байпасом: в чем ее особенность?
2014-2015 гг. | Карта сайта