Греющий кабель для водопровода - устройство и монтаж

В зимнее время вода, замерзшая в трубопроводе, частое явление. При очень низких температурах, земля промерзает на глубину, где расположены трубы. Вода в них замерзает, образуются ледяные пробки, и водопровод может разорвать.

Даже если трубы закопаны в землю на большую глубину, остается слабое звено – место ввода в дом. Теплоизоляция не всегда эффективна и тогда на помощь приходит обогрев трубопровода подогревающим кабелем. В самые суровые зимы использование греющего устройстава не оставит дом без воды и предотвратит промерзание водопровода и канализации.

Что представляет греющий кабель

Главное назначение греющего кабеля внутри трубы – обогрев, не давая содержимому превратиться в лед. Применяется для подогрева водостоков, водопроводов, канализации, резервуаров, кровли и т.д., расположенных в земле или на поверхности.

Можно обойтись без обогрева, спрятав трубы в землю на глубину промерзания грунта и хорошо их теплоизолировать. Но это не всегда возможно из-за:

• высоких грунтовых вод;
• особенностей грунта;
• каменистых участков под землей.

В таких случаях, трубопровод или его участок закапывают на небольшую глубину и устанавливают нагревательную систему греющим кабелем для водопровода. При этом трубопровод прослужат гораздо дольше, т.к. опасность от замерзания и разрушения устраняется.

Устройство и принцип работы

Греющие кабели разделяются на два вида: резистивные и саморегулирующие.

Принцип работы первого, основан на свойстве металлов, при пропускании через них тока, нагреваться. В этом случае нагревается и отдает тепло проводник.

Резистивный провод имеет постоянную мощность и состоит:

• жила – одна или две;
• изоляция жилы;
• внутренняя оболочка;
• защитный экран (оплетка);
• наружная ПВХ изоляция.

Жила изготовлена из сплавов с высоким электрическим сопротивлением. Экран может быть алюминиевый или в виде сетки из медной проволоки.

ПВХ оболочка защищает от механических повреждений, влаги.

В зависимости от подключения к электричеству резистивный греющий провод бывает одножильный и двухжильный.

В первом – одна жила, которая является и нагревательным элементом. Его подключается к электричеству с обоих концов. Значит, он прокладывается от начала до конца вдоль подогреваемого участка, а потом возвращается в исходную точку.

Конструкция двухжильного приспособления – такая же, как и одножильного, только имеются две отдельно изолированные жилы. Одна с большим сопротивлением – нагревательная, протягивается вдоль трубы. Вторая только для подведения электричества и подключается к источнику питания.

Резистивный провод обогревает водопровод по всей длине с постоянной мощностью. В непрерывной работе нет необходимости. В целях экономии электричества, для управления кабелем используются термостаты. Они включают обогрев при температурах 3°-4° и выключают – при 5°-6.°

Саморегулируемый греющий кабель – способен изменять свое выделение тепла самостоятельно в зависимости от окружающей температуры.

Конструкция саморегулирующего вида:

• жилы;
• матрица;
• изоляция из полиолефина;
• термоизоляция;
• оплетка;
• внешняя оболочка.

В этой системе провода только проводят электрический ток, а нагревается полимер, который расположен между ними – матрица.

Проводник состоит из двух параллельных питающих медных проводов, расположенных в пластиковом нагревательном элементе – матрице. Частицы углерода, входящие в состав матрицы, при низких температурах располагаются близко друг к другу. Ток, текущий по проводам, проводится частицами углерода.

При увеличении температуры пластик увеличивается в объеме вследствие расширения молекул. Расстояние между частицами углерода увеличивается, сопротивление возрастает, а выходная мощность уменьшается. При понижении температуры, процесс имеет обратный эффект – сопротивление уменьшается, а мощность, соответственно тепловыделение, возрастает.

Способы монтажа

Прежде чем производить установку кабеля, необходимо произвести муфтирование, т.е. один его конец изолировать для защиты от влаги и короткого замыкания. Другой конец присоединить к питающему проводу с вилкой. Соединять токопроводящие жилы между собой нельзя.

Муфтирование сделать легко и быстро с помощью специального комплекта термоусадочных трубок с клеевым слоем. К каждому комплекту прилагается инструкция по монтажу. Но предлагаются и готовые к установке секции нагревающего провода.

Устанавливается греющий кабель для водопровода, как внутри трубы, так и снаружи.

Внутренняя установка

Установка возможна в трубе диаметром более 40 см. При меньшем диаметре проводник частично перекрывает поток, и давление воды падает.

Невозможно внутреннее расположение одножильного провода – это занимает значительное внутреннее пространство, а также, случайное пересечение проводов приведет к перегреву.

Для обогрева питейного водопровода используют пищевой внутренний кабель.

Разница в более дорогой изоляции из фторопласта, приемлемой для контакта с пищевыми продуктами. Возможна и его установка снаружи.

Прогревочный провод погружается в установленный на трубе тройник с углом отклонения 120° через сальник.

Сальниковый узел монтируется следующим образом – на кабель последовательно надевается:

• прижимная гайка;
• шайба;
• резиновое уплотнение;
• шайба;
• втулка уплотнения.

Участок соединения нагревательного кабеля с электрическим, должен оставаться вне трубы и сальника. Провод не фиксируется, а просто заправляется внутрь водопровода. Втулка плотно затягивается. Устанавливается уплотнитель с шайбами, и соединение затягивается прижимной гайкой. Уплотнитель, зажатый с двух сторон втулками, надежно удерживает провод.

Главное удобство внутреннего обогрева – в любой момент можно заменить кабель. Этот способ применим к небольшим участкам трубопровода, без установленной на них запорной арматуры (кранов, фланцев и др.) и тогда, когда труба уже закопана в землю.

Внешняя укладка

Первый вариант внешнего обогрева – установка вдоль водопровода. Для того чтобы он плотно прилегал всей поверхностью, сверху на него наклеивают металлизированный скотч или липкую ленту и закрепляют пластиковыми хомутами. Расстояние между креплениями 20-30 см. Хомуты надежнее, но должны выдерживать рабочую температуру нагрева.

Если укладываются две линии греющего провода, то их располагают параллельно не точно в нижней холодной части трубы, а немного по бокам. Это предохраняет кабель от деформации под давлением тяжелых труб и грунта.

На пластиковые трубы сначала наклеивают алюминиевый скотч, на него кабель и сверху опять скотч. Это равномерно распределяет тепло по поверхности и повышает эффективность обогрева.

Второй вариант – монтаж по спирали двумя способами.

Первым способом укладывают кабель, аккуратно навивая его по трубе с равномерным шагом. Чем ниже окружающая температура, тем меньше расстояние между витками. Это неудобно при большой длине трубопровода. Если необходимы работы по ремонту, придется сматывать весь провод.

Второй способ – кабель крепится по длине трубы волнообразно примерно через равные промежутки, оставляя запас равный длине волны. Затем эта провисающая петля обматывается вокруг трубы и закрепляется липкой лентой и хомутами. Таким образом, нужный участок легко освобождается для работы по трубопроводу, а намотка провода по всей длине остается. Этим способом легко обогревать и запорную арматуру.

Независимо от использования греющего кабеля, трубопровод необходимо утеплять слоем утеплителя не менее 3-5 мм. Иначе многократно увеличивается мощность на прогрев и, соответственно, большие расходы на электроэнергию. Для теплоизоляции применяют утеплители из вспененного полиэтилена и пенополистирола, которые не боятся влаги.

Достоинства и недостатки различных видов

Главные плюсы резистивного греющего кабеля:

• простой монтаж;
• низкая стоимость;
• надежность при сроке службы 10-15 лет.

Минусов больше и они ограничивают использование изделия:

1. При определенной длине неизменная мощность, поэтому не подлежит наращиванию или укорачиванию.
2. Боится локального перегрева. Не допускается пересечение или близкое расположение двух кабелей.
3. Перегоревший участок нельзя заменить. Придется менять весь кабель.
4. Греет по всей длине с максимальной мощностью, которую можно регулировать, только с дополнительными устройствами.

У самогреющегося кабеля много достоинств, что обуславливает его большую популярность:

• самостоятельно регулирует мощность и подачу тепла, без дополнительных устройств;
• кабель распределяет выделение тепла зонально, т.е. прогревает только остывающие участки;
• при близком расположении или пересечении двух кабелей, он не перегорает;
• по маркировке линии отреза, можно отрезать необходимую секцию.

Саморегулирующий кабель имеет один недостаток – высокая цена. Но она окупается в процессе использования за счет снижения потребления электричества.

Как выбрать нагревающий кабель

Выбирают изделие по следующим основным критериям:

• мощность;
• тип – резистивный или саморегулируемый;
• вид внешней изоляции;
• отсутствие или наличие оплетки;
• температурный класс.

Главная характеристика, по которой нужно осуществить выбор – его удельная мощность, измеряемая в ваттах на погонный метр. Эта величина может быть от 5 до 150 Вт/м. Необходимая мощность, прежде всего, зависит от диаметра обогреваемого водопровода. Для бытовых нужд применяются кабели небольшой мощности – 10-16 Вт/м для труб диаметром от 15 до 50 мм.

От внешней изоляции зависит, в каких условия будет работать кабель. Например, пищевой греющий кабель внутри трубы с фторопластовой изоляцией.

Оплетка придает жесткость и служит заземлением.

Низкотемпературные приспособления, мощностью до 15 Вт/м для труб маленького диаметра, нагреваются до 65°. Среднетемпературные – мощность 10-30 Вт/м, греются до 120° и применяются для труб среднего диаметра. Высокотемпературные изделия используются в промышленности.

Расчет длины несложный. При укладке вдоль трубы, она равна длине трубопровода плюс на запас. При намотке по спирали, длину трубы умножают на коэффициент 1,6-1,7.

Значение имеет и производитель изделия. Проверенные торговские марки гарантируют качественное исполнение и надежную работу. Если выбор сделан правильно, монтаж и эксплуатация по правилам, то беспроблемная работа греющего кабеля обеспечена.