Обогреватель для труб электрический для водопровода

Счастливым обладателям собственных домовладений часто приходится организовывать и собственную систему водоснабжения. В настоящее время существует множество предложений по строительству таких систем, однако многие из них задуманы и разработаны конструкторами, которые и не подозревают о наличии на большой доле территории нашей страны зимнего периода. Отрицательные температуры на улице могут не просто остановить работу системы водоснабжения вашего жилища, но и вывести из строя ее важные узлы и механизмы. И все эти неприятности могут произойти просто от того, что вода в трубах вашего водопровода просто-напросто замерзнет.

Кабель для обогрева водопроводных труб

В настоящее время на рынке предлагается несколько типов систем, препятствующих замерзанию воды в трубах. Самым очевидным способом предотвратить замерзание жидкости, естественно является ее нагрев. Воду, текущую по трубам можно нагревать несколькими способами, например, с помощью пленочных или кабельных водонагревателей.

И в том и в другом способе нагрева повышение температуры происходит за счет преобразования электрической энергии в тепловую. При использовании пленочных нагревателей электричество нагревает специальную тонкую пленку, которой обертываются труба, а при применении кабельных нагревателей электроток нагревает провод, проложенный вдоль или внутри водопроводной трубы.

Отрицательная температура может вывести из строя водопровод

Преимущества электрического обогрева системы водоснабжения

1. Обогрев системы водоснабжения поддерживает стабильную температуру воды.
2. В системе водоснабжения не будут накапливаться примеси, которые имеют более низкую систему замерзания.
3. Предотвращается застой и кристаллизация твердых фракций.
4. В системе водоснабжения будет поддерживаться стабильная температура горячей воды.
5. Облегчается проход по системе водоснабжения вязких жидкостей.
6. Водопроводная система будет работать без перерывов.
7. Наружная поверхность водопроводных труб не будет покрываться конденсатом и льдом.
8. Наличие системы кабельного обогрева позволит не заглублять водопроводные трубы вашего дома глубоко в землю.
9. Электроподогрев системы водоснабжения позволит не проводить ее ремонт по окончании зимнего периода.

Итак, внедрение системы электрического обогрева водоснабжающих труб имеет несомненное преимущество. Радует и то, что такая система обходится ее владельцу недорого, кроме того, ее размещение и монтаж может провести даже домовладелец, не обладающий серьезными технологическими навыками.

Прежде всего необходимо разобраться, каким образом происходит электрический обогрев систем водоснабжения и выбрать для себя наиболее подходящую технологию подогрева.

Структура кабеля для обогрева водопроводных труб

Кабельный метод обогрева системы наружного водоснабжения является, по-видимому, самым недорогим, распространенным и удобным способом. Его суть заключается в размещении вдоль всей водной магистрали специального кабеля, который нагревается сам и нагревает жидкость в трубах водопровода. Схема расположения нагревательного кабеля может различаться: его можно прокладывать непосредственно вдоль водопровода или обматывать вокруг труб водоснабжения. Выбор способа размещения нагревательного кабеля зависит от предпочтений домовладельца и технических характеристик систем кабельного обогрева.

Кабельные системы подогрева водоснабжения состоят, как правило из следующих основных элементов:

• систем запуска, расположенных в управляющем шкафу,
• алюминиевой ленты, изолирующей систему подогрева,
• материала для тепловой изоляции водопровода,
• нагревательного кабеля,
• регулятора уровня температуры.

Однако, комплектация систем кабельного обогрева водоснабжения может отличаться в зависимости от комплектации и технических характеристик. Так при наличии в составе системы резистивного двухжильного саморегулирующегося нагревательного кабеля, наличие специального регулятора температуры не является обязательным. При подключении такого кабеля к силовой системе посредством специального соединительного элемента уровень его нагрева определяется автоматически.

Технология укладки кабеля для обогрева труб

Кабели обогрева систем обогрева водоснабжения, сконструированные по резистивному принципу отличаются небольшой ценой и предназначены для поддержания рабочей температуры жидкости на уровне +5 градусов, что вполне достаточно для эффективной и бесперебойной системы снабжения водой.

Кабель обогрева трубопровода включается в сеть

При проектировании система кабельного обогрева труб водоснабжения вам придется произвести расчет необходимой длины кабеля и мощности, которая будет подаваться на систему подогрева. При этом необходимо учесть следующие факторы: диаметр труб водоснабжения, глубину залегания системы, длину обогреваемой магистрали, климатические условия вашей местности и уровень теплоизоляции водопроводных труб.

Отметим, что, например, толщина стенок труб систем водоснабжения прямо влияет на требуемую мощность обогрева.

Толстые стенки водопроводных труб сохраняют температуру рабочей жидкости гораздо лучше.

Процесс монтажа систем кабельного подогрева водоснабжения довольно прост. Подогревающий кабель прижимается к трубе водопровода и фиксируется на ней самоклеющейся алюминиевой лентой, выполняющей, кроме того, дополнительную функцию теплоизоляции.

При осуществлении монтажа внимательно относитесь к состоянию кабеля подогрева. Резистивный кабель очень чувствителен к повреждениям, также при его монтаже недопустимы перехлесты и пересечения кабеля. Это может привести к выходу их из строя.

Другая модификация кабеля подогрева водопровода – саморегулирующиеся кабели не так чувствительна к повреждениям и пересечениям.

После монтажа обогревающего кабеля конструкция обертывается слоем теплоизоляции, в ряде случаев необходимо предусмотреть и наличии дополнительного гидроизолирующего строя. На критически важных участках системы водоснабжения крепятся термодатчики. Они просто фиксируются на поверхности трубы клейкой лентой.

Пример укладки кабеля обогрева трубопровода на трубу

При проведении монтажа в холодный период кабеля систем обогрева могут становиться жесткими и ломкими. В этому случае на определенных модификациях систем кабельного подогрева разрешается включение кабеля в сеть. Система приобретет необходимую гибкость и вы можете свободно установить ее на всем протяжении системы водоснабжения.

Помимо наружного монтажа системы кабельного подогрева – нагревательный элемент можно прокладывать и внутри водопроводных труб. В этом случае процедура монтажа становится несколько сложнее, но, новые трудности с лихвой искупаются эффективностью работы такого типа системы.

Внутренняя прокладка систем кабельного обогрева водоснабжения применяется обычно для обеспечения работоспособности сложных узлов водопровода, таких как краны или насосы. Данные тип системы нагрева может действовать как непрерывно, так и временно и включаться от отдельного контроллера или термостата.

Применение внутренней системы кабельного обогрева узлов водоснабжения позволяет более эффективно расходовать электрическую энергию, ведь в этом случае нагревается непосредственно перемещающаяся по ним жидкость, а не стенки водопровода и не окружающие элементы.

Применение систем кабельного подогрева водоснабжения позволит вам с небольшими затратами обеспечить круглогодичную работу водопровода. Вам больше не придется ежегодно по весне менять поврежденные участки водопровода. Вы сможете использовать вашу систему водоснабжения и в жаркие летние дни и в суровые крещенские морозы.

Видео — саморегулирующийся нагревательный кабель для водопровода

С целью утепления труб применяют специальные системы кабелей, обеспечивающие оптимальный температурный режим трубопроводной системы.

Такие обогревательные системы специально созданы с целью создания возможности трубам без особого труда переносить среды с различным уровнем вязкости. Они также имеют возможность держать необходимую температуру в соответствии с режимной картой при любых влияниях окружающей среды – в любую холодную погоду.

Область использования обогревательных систем

В большей степени системы кабелей используют в таких целях:

• выдерживание изнутри трубы заданной техническими требованиями температуры;
• для исключения образования на трубопроводах изморози и льда.

Нагреватель трубопроводных систем используется достаточно всесторонне. Эти нагревательные кабельные системе в основном применяют для безотказного функционирования объектов, в которых обязательным условием для нормальных условий работы является исключение замерзаний сред внутри труб – канализационных или для подачи воды. Замерзание жидкости в трубопроводных системах стратегических объектов может привести к аварии с тяжкими последствиями.

Применение

Нагреватели для трубопроводов в основном используются на участках, расположенных на открытом пространстве окружающей среды из-за отсутствия технической возможности опустить трубы в грунт под уровень замерзания – горная местность со скалистым рельефом. Также применение обогревательных кабелей встречается на таких трубах, где этого требует технология перекачки – для транспортировки природного газа или жидкости.

Трубные нагреватели используются не только на крупных промышленных предприятиях, но и в бытовых системах обеспечения. Так, их можно применять в частном доме в окрестностях города для обеспечения постоянного водоснабжения и канализации в любой сезон года.

Весь спектр использования системы нагрева труб посредством кабеля представлен ниже:

• для противостояния систем трубопроводов для подачи, как холодной, так и горячей воды деформациям, которые могут возникнуть вследствие замерзания жидкой фазы среды изнутри труб;
• при подаче горячей воды с постоянной требуемой температурой независимо от колебаний температуры окружающего воздуха;
• для исключения образования закупоривания пробками трубопроводов для перекачки нефти;
• с целью препятствия формированию кристаллических элементов внутри промышленных трубопроводов;
• для переноса и выкачивания различных химических веществ и жидких сред;
• с целью достижения определенного коэффициента вязкости у переносимой продукции в трубе;
• для противостояния формированию пробковых элементов;
• для исключения условий для появления разнообразных твердых форм;
• с целью создания благоприятных условий для перекачки вязких сред;
• для предотвращения появления конденсата на внешней поверхности труб и для удаления образовавшегося;
• с целью появления технической возможности для исключения опускания трубы под грунт слишком глубоко или, вообще, без закапывания.

Специфика установки системы

Существует возможность устанавливать кабель для нагрева как снаружи, так и внутри трубы. Место проводки утеплительного кабеля определяется в зависимости от типа текущей среды внутри трубы и от расположения внешней поверхности трубопровода – в грунте, на улице.

Комплектующие системы нагрева

Кабельное устройство нагрева состоит из таких составляющих:

• кабель греющий и для управления распределительной сети;
• датчики температуры нагрева воздуха, трубы;
• регуляторы температуры обогрева;
• монтажное оснащение – коробки, шкафы.

Использование датчиков температуры и регуляторов даст возможность держать постоянную определенную температуру по длине целого звена трубы, который находится под нагревом, а также рационального потребления электроэнергии для экономии расходуемых средств на обогрев.

Нюансы работы системы нагревательных кабелей

Для прямого нагрева труб как внутри, так и снаружи, применяется такой основной нагревательный элемент, как кабель. Посредством вмонтированных в трубу датчиков температуры показатели фактической температуры отправляются по кабелю управления на регулятор температуры, благодаря которому корректируется фактическая температура до определенного заданного показателя. В результате получается постоянная поддержка определенного уровня температуры кабеля, который, в свою очередь, выравнивает нагрев трубы.

При достижении минимальной разрешенной температуры кабеля регулятор температуры автоматически даст необходимое напряжение на кабель для образования необходимого количества компенсирующего тепла.

В случае достижения верхнего предела по температуре кабеля система кабельного нагрева автоматически отключается, но при этом внутри трубопровода показатели температуры продолжают считываться – при первых отклонениях срабатывает система автоматического регулирования для поддержания константной заданной температуры трубопровода.

Мощность обогревательной системы для труб

Мощность необходимо рассчитывать с учетом применяемых нагревательным кабелем нитей на один метр трубы.

Тепло, отданное кабелем для нагрева должно быть больше чем потери тепла с одного метра трубопровода. При определении мощности кабеля основополагающим параметром являются тепловые потери. При этом потери тепла зависят от размерных и физических характеристик трубопровода – длины, диаметра, типа тепловой изоляции, толщины и температуры стенки, которые являются решающими при выборе нагревательного кабеля для труб.

Определяясь с кабельной системой нагрева трубопроводов необходимо внимательно проконтролировать такой момент – совокупная мощность системы кабелей должна быть с запасом, те есть выше расчетной. При этом необходимо задействовать здравый смысл и чувство меры, дабы не попасть на немалые расходы электрической энергии.

Сделать водоснабжение частного дома или дачи постоянным и бесперебофным — задача не из легких. Самое трудное — обеспечить подачу воды зимой. Чтобы трубы не замерзали, их можно уложить ниже глубины промерзания, но все равно остаются слабые места. Первое — аномально холодные зимы, которые периодически брют все рекорды. Второе — места ввода в дом. Они все равно часто замерзают. Выход — установить греющий кабель для водопровода. В этом случае канализация желательна, но закапывать ее можно неглубоко. А на участки ввода в дом можно уложить нагреватель более мощный и получше утеплить.

Виды греющих кабелей для водопровода

Есть два вида нагревательных кабелей — резистивные и саморегулирующие. В резистивных использовано свойство металлов при прохождении электрического тока нагреваться. В обогревающих кабелях этого типа греется металлический проводник. Их характерная черта — они выделяют всегда одинаковое количество тепла. Неважно на улице +3°C или -20°C греться они будут одинаково — на всю мощность, следовательно, потреблять будут одинаковое количество электроэнергии. Чтобы уменьшить расходы в относительно теплое время, в системе ставят датчики температуры и терморегулятор (такие же, как используют для электрического теплого пола).

Строение резистивного кабеля

Резистивные обогревательные провода при укладке не должны пересекаться или располагаться один возле другого (вплотную). В таком случае они перегреваются и быстро выходят из строя. Внимательно следите за этим моментом в процессе монтажа.

Стоит еще сказать, что резистивный греющий кабель для водопровода (и не только) бывает одножильным и двухжильным. Чаще используются двухжильные, хоть они и дороже. Разница в подключении: у одножильных должны к электросети подключаться оба конца, что не всегда удобно. Двухжильные на одном конце имеют заглушку, на втором — закрепленный обычный электрический шнур с вилкой, который включается в сеть 220 В. Что еще надо знать? Резистивные проводники нельзя резать — работать не будут. Если купили бухту с более длинным чем надо отрезком — уложите его целиком.

Примерно в таком виде продают нагревательные кабели для водопровода

Саморегулирующиеся кабели — это металлополимерная матрица. В данной системе провода только проводят ток, а греется полимер, который находится между двух проводников. Этот полимер имеет интересное свойство — чем выше его температура, тем меньше тепла он выделяет, и наоборот, остывая, он начинает выделять больше тепла. Происходят эти изменения независимо от состояния соседних участков кабеля. Вот и получается, что он сам регулирует свою температуру, потому его так и назвали — саморегулирующийся.

Строение саморегулирующего кабеля

У саморегулирующихся (самогреющих) кабелей сплошные плюсы:

• они могут пересекаться и не перегорят;
• их можно резать (есть маркировка с линиями реза), но требуется затем сделать оконечную муфту.

Минус у них один — высокая цена, но срок службы (при соблюдении правил эксплуатации) порядка 10 лет. Так что траты эти разумны.

Используя греющий кабель для водопровода любого типа, трубопровод желательно утеплить. Иначе на обогрев потребуется слишком большая мощность, а значит, и большие расходы, да и не факт, что подогрев справится с особо сильными морозами.

Способы монтажа

Греющий кабель для водопровода укладывают снаружи или внутри трубы. Для каждого способа есть специальные виды проводов — некоторые только для наружного монтажа, другие — для внутреннего. Способ монтажа обязательно прописывается в технических характеристиках.

Внутри трубы

Для установки нагревательного элемента внутри водопроводной трубы, он должен отвечать нескольким требованиям:

• оболочка не должна выделять вредных веществ;
• степень электрической защиты должна быть не ниже IP68;
• герметичная оконечная муфта.

Чтобы была возможность заправить провод внутрь, на конце трубопровода ставят тройник, в один из отводов которого через сальник (идет в комплекте) заводится провод.

Пример установки греющего кабеля внутрь трубы через сальник

Обратите внимание, что соединительная муфта — место перехода между нагревательным кабелем и электрическим — должна находится за пределами трубы и сальника. Она для влажных сред не предназначена.

Тройник для монтажа обогревающего кабеля внутри трубы может иметь разные углы отвода — на 180°, 90°, 120°. При этом способе монтажа провод никак не фиксируется. Его просто заправляют внутрь.

Виды тройников для монтажа греющего кабеля внутри водопровода

Наружный монтаж

Закреплять греющий кабель для водопровода на наружной поверхности трубы надо так, чтобы он прилегал плотно, всей площадью. Перед установкой на металлические трубы, их очищают от пыли, грязи, ржавчины, следов сварки и т.п. На поверхности не должно остаться каких-либо элементов, которые могут повредить проводник. На чистый металл укладывается повод, фиксируется через каждые 30 см (чаще можно, реже — нет) при помощи металлизированной клейкой ленты или пластиковых хомутов.

Если тянется вдоль одна-две нитки, то монтируются они снизу — в самой холодной зоне, укладываются параллельно, на некотором расстоянии друг от друга. При укладке трех и более проводов, они располагаются так, чтобы их большая часть находилась снизу, но расстояние между греющими кабелями выдерживается (особенно важно это для резистивных модификаций).

Способы закрепления греющего кабеля на трубе

Есть второй способ монтажа — спиралью. Укладывать провод надо аккуратно — они не любят резких или многократных изгибов. Есть два способа. Первый — разматывать муфту постепенно наматывая освобождающийся кабель на трубу. Второй — закрепить его с провисаниями (нижняя картинка на фото), которые потом намотать и закрепить металлизированной липкой лентой.

Если обогревать будут водопроводную трубу из пластика, то под провод наклеивается сначала металлизированный скотч. Он улучшает теплопроводность, повышая эффективность нагрева. Еще один нюанс монтажа обогревающего кабеля на водопровод: тройники, вентили и другие подобные устройства требуют больше тепла. При укладке сделайте на каждом фитинге несколько петель. Только следите за минимальным радиусом изгиба.

Фитинги, краны необходимо прогревать лучше

Чем утеплять

Однозначно для утепления обогреваемого трубопровода нежелательно использовать минеральную вату любого происхождения. Она боится намокания — во влажном состоянии теряет свои теплоизоляционные свойства. Замерзнув в мокром виде, после повышения температуры, она просто рассыпается в труху. Отсутствие влаги вокруг трубопровода обеспечить очень сложно, так что этот утеплитель лучше не брать.

Не очень хороши утеплители, которые сжимаются под действием тяжести. Сжавшись, они тоже теряют теплоизоляционные свойства. Если трубопровод у вас проложен в специально построенной канализации, на него ничего давить не может, можете использовать и поролон. Но если трубу будете просто закапывать, вам нужна жесткая теплоизоляция. Есть еще вариант — поверх сминаемого утеплителя (например, вспененного полиэтилена с закрытыми ячейками) надеть жесткую трубу, к примеру — пластиковую канализационную.

Пример утепления водопроводной трубы с нагревательным кабелем

Еще один материал — пенополистирол, сформованный в виде фрагментов труб разного диаметра. Такой вид утеплителя часто называют скорлупой. Имеет он хорошие теплоизоляционные характеристики, не боится воды, выносит некоторые нагрузки (зависит от плотности).

Какой мощности требуется греющий кабель для водопровода

Требуемая мощность зависит от региона, в котором вы проживаете, от того, как проложен трубопровод, от диаметра труб, утеплен он или нет, да еще и от того, как именно вы прокладываете обогрев — внутри трубы или поверх нее. В принципе, у каждого производителя есть таблицы, по которым определяется расход кабеля на один метр трубы. Эти таблицы составляются для каждой мощности, так что выкладывать тут какую-то из них нет смысла.

По опыту, можно сказать, что при среднем утеплении трубопровода (пенополистирольная скорлупа толщиной 30 мм) в Средней полосе России на обогрев одного метра трубы изнутри достаточно мощности в 10 Вт/м, а снаружи надо брать не менее 17 Вт/м. Чем севернее вы живете, тем большая мощность (или толще стой утеплителя) вам требуется.

С терморегулятором или без?

Если хотите за обогрев водопровода платить мизер, лучше поставить терморегулятор. Даже если вы собрались монтировать саморегулирующийся нагревательный кабель. В основном, характеристики такие: включается в работу при +3°C, выключается при +13°C.

Если вода у вас подается из скважины, в ней она никогда не будет иметь температуру в +13°C. Получается, что обогрев будет работать все время, даже весной и летом. Летом, понятное дело, кабель можно выключить, а вот весной и осенью этого не сделаешь из-за возможности внезапного заморозка. С колодцами несколько проще, но ненамного — летом там вода может иметь температуру и чуть выше порога отключения. Но это — летом, и в самый жаркий период. И вообще, зачем вам греть, скажем воду, которая идет в сливной бачок? Да и ту, что идет на кухню или в душ вы все равно будете нагревать бойлерами или проточными водонагревателями.

В любом случае получается — терморегулятор нужен. На нем выставляете температуру отключения в районе +5°C. Затраты на подогрев трубопровода падают в разы. При этом значительно увеличивается срок службы греющих кабелей — они имеют определенный ресурс рабочих часов. Чем меньше они работают, тем дольше будут вам служить.

Греющий кабель для водопровода — схема подключения к терморегулятору

При установке системы обогрева водопровода с терморегулятором, надо будет установить и датчик температуры. Тут есть сложность. Его надо поставить на трубу так, так, чтобы на него не влияла температура от нагревателей. То есть, от трубы его теплоизолировать не надо, а от кабелей — надо.

Сам терморегулятор желательно установить в помещении. Его подключают к домовому электрощитку через защитный автомат и, желательно, УЗО. Потребляемая мощность у обогревательного кабеля небольшая, потому номинал автомата можно взять порядка 6А, номинал УЗО выбираете ближайший больший, а то утечки, желательно, 30 мА.

Подключают греющий кабель для водопровода к соответствующим разъемам на корпусе терморегулятора. Если веток несколько, их запаралеливают. На соседние контакты подключается датчик температуры. На каждом терморегуляторе есть маркировка, по которой понятно, что и куда надо подключать. Если маркировки нет — лучше купите другой: работоспособность данного экземпляра очень сомнительна.