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 независими собственици е предоставено 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 замръзването на отпадъчните води става постепенно.
Отначало само малка част от съдържанието на канализацията може да замръзне, след това се появява още един слой замразена канализация и т.н. Постепенно целият лумен на тръбата се запълва с плътна замръзнала маса, след което проблемът става очевиден. Неизправен водопровод, като течащ кран или казанче, може да влоши проблема.
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 доведе до повреда на тръби, някои от които ще трябва да бъдат заменени.
Замръзването на канализационната тръба може да се случи постепенно, слой по слой, а малко изтичане на водопроводни системи 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.
Видове канализационни тръби, които се нуждаят от отопление, и метода на отоплителните тръби
Следните видове канализационни тръби се нуждаят от отопление:
- тръби за полагане на външна канализационна система, които отвеждат отпадъчните води към септична яма или към местна пречиствателна станция;
- тръби, предназначени за оттичане на вода за промиване от филтри за почистване;
- тръби, свързващи септична яма с филтриращ кладенец или дренажни полета.
Най-често използваните методи за отопление на тръбите са следните:
- отопление на канализационни тръби с помощта на специален кабел;
- полагане на канализационни тръби, оборудвани с отоплителна система.
Как работи нагревателният кабел?
Нагревателен или горещ кабел е отоплителна система за тръби, положени в почвата. Електрически кабел в изолационна 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 кабел могат да се използват за отопление на тръби:
- саморегулиращ се;
- резистивен;
- зонални.
Саморегулиращият се кабел се счита за изключително удобен вариант, тъй като 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.
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 отоплителните 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 и монтирането на външния 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 вътре 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.
Надеждност на нагревателния кабел
Надеждността на саморегулиращия се кабел пряко зависи от качеството на нагревателната матрица (полупроводников материал между проводниците). Колкото по-ниско е качеството, толкова по-бързо остарява - в резултат специфичното топлинно производство и саморегулация намаляват. Срокът на експлоатация на такава нискокачествена матрица е 3-4 години.
Доказани производители, които се грижат за репутацията си като Fujikura, Pentair, Devi, Hemstedt, използват качествени материали за производство. Това, разбира се, води до по-висока цена, но експлоатацията му през целия му експлоатационен живот (15 ... 20 години) си заслужава.
Как да намеря правилния кабел?
При избора на подходящ горещ кабел е необходимо да се вземе решение не само за неговия тип, но и да се избере подходящата мощност за него.
В този случай е необходимо да се вземат предвид такива параметри като:
- 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 тръбата (W); - коефициент на топлопроводимост на изолацията; Ltr - дължината на отопляемата тръба (m); tвн - температура на съдържанието на тръбата (C), tout - минимална околна температура (C); D е 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 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 правилния вариант 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 вземете 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 диаметъра 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 мм 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 отвътре 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 монтаж вътре. Това не е напълно правилно, но валидно решение.
Такъв кабел е предназначен за отопление на покривна или бурена канализация, поради което 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.
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 допълнително да се монтира слой топлоизолация, за да се подобри качеството на отоплението.
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 се нуждаете от 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 е необходим специален ръкав за нипели. 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 обвива с 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 датчици. 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 се оголват 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 обвива 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 автономно канализационно устройство, със съдържанието на които ви съветваме да се запознаете
Относно изолираните тръби
Друго модерно решение не само за осигуряване на изолация на канализацията, но и за поддържане на температурата на горещите тръбопроводи, е инсталирането на фабрично изработени топлоизолирани тръби с отопление.
Сандвич системата на такива тръби включва директно пластмасова тръба, оборудвана със саморегулираща се кабелна система и надеждно скрита под слой топло и хидроизолационен материал.
Готовите канализационни тръби с отопление ще ви позволят да се отървете от трудоемката самоинсталация на системата и ще осигурят много по-голяма надеждност и дълготрайност.
