Греющий кабель для труб канализации в земле. Монтаж внутреннего и внешнего греющего кабеля для канализационных труб. Способы обогрева труб канализационных систем

Большая часть нашей страны расположена в суровом климатическом поясе. Поэтому предохранение канализационных труб от замерзания всегда было и будет задачей актуальной. Конечно, идеальным вариантом является прокладка труб ниже границ промерзания почвы, но это не всегда возможно.

Как работает кабель для подогрева

Принцип его работы основан на нагревании жильного провода, составляющего его основу. Тепло, создаваемое в проводе при протекании электрического тока, передаётся наружу, и происходит нагревание жидкости, находящейся в трубах, к которым прикреплён кабель.

Защищён кабель бесшовной изоляцией. Внутри него находятся два провода. Нагревательный (горячий) и электрический (холодный). Они соединяются посредством лазерной спайки, а холодный провод заканчивается штепсельной вилкой.

Любой обогревающий кабель для канализации может быть саморегулирующимся или резистивным.

Резистивные

Для этих кабелей характерно постоянное сопротивление. Это означает, что при включении тепло из него выделяется постоянно, а температурный диапазон составляет 5-130 С. То есть, жидкость в трубах подогревается непрерывно.

Чтобы работа такого кабеля стала более эффективной, применяются дополнительные устройства. К ним относятся термореле и термодатчики. Они предназначены для автоматического включения и выключения системы при достижении заданных температурных параметров. Но минус термореле в том, что частое включение и выключение его снижает срок службы кабеля.

Саморегулирующиеся

Саморегулирующий греющий кабель для канализации устроен сложнее. На изменение сопротивления кабеля влияет температура жидкости в трубах. Тепловыделение понижается, если сопротивление увеличивается, и повышается при уменьшении сопротивления.

Такой принцип саморегулирования позволяет поддерживать работу кабеля в оптимальном режиме. Провод не перегревается, что предотвращает его от перегорания.

Главная особенность такого кабеля – способность нагреваться неоднородно. На разных участках трубопровода температура может быть различной, поэтому и кабель на этих участках будет иметь разную температуру нагрева.

Правила монтирования подогревающих кабелей

Подогревать нужно конкретные типы канализационных коммуникаций:

• отводы стоков к септику или к установкам очистки;
• отводы промывочных вод очистительных фильтров;
• соединения септиков с колодцами фильтрации или дренирующими полями.

Чаще всего применяют кабель саморегулирующийся, потому что он более надёжен и долговечен. Чтобы получился правильный обогрев канализации в частном доме, необходимо соблюсти некоторые требования:

• недопустимо, чтобы радиус изгиба кабеля был меньше его возможного минимального значения;
• нельзя укладывать кабель на острые предметы;
• перед трубы осматриваются – на них не должно быть каких-либо повреждений;
• нельзя подключать к электросети кабель, находящейся в смотанном состоянии;
• после монтажа кабеля нужно провести теплоизоляцию труб.

Применяются два варианта закрепления кабеля.

1. Вдоль трубы. Монтаж производится на трубе в одну или несколько параллельных ниток. Количество ниток определяется предполагаемой мощностью.
2. Вокруг трубы. Монтирование происходит в виде спирали. Но в этом случае длина кабеля должна быть больше протяжённости трубы.

Процесс монтирования

Технология грамотного монтирования кабеля на трубу выглядит так:

• для достижения равномерного подогрева трубы из пластика и полиэтилена изначально оснащаются прослойкой из алюминия, на которую наматывается слой фольги;
• фиксация подогревающего кабеля осуществляется алюминиевой или иной термостойкой лентой;
• петли кабеля (до полутора метров) закрепляются у фланцев и вентилей для возможности последующего разъединения последних;
• резистивный кабель не должен пересекаться в витках;
• необходимо обеспечить гидроизоляцию коммуникаций;
• фиксация термодатчика к трубе подобно креплению нагревательного кабеля;
• нельзя забывать о разметке, которая даст информацию о размещении кабеля.

Если эти правила будут соблюдены, промерзание не случится даже в большие морозы.

Внутренний монтаж

Чтобы смонтировать греющий кабель для канализации внутри трубы, нужно предварительно установить тройник, через который он будет вводиться в систему. Эффективность этого варианта, особенно при устранении ледяных пробок, очень велика. Но имеются некоторые негативные особенности:

• установка тройника несколько снижает надёжность трубопровода;
• кабель, расположенный внутри труб, делает риск возникновения засоров более высоким;
• несколько снижается работоспособность труб, поскольку рабочий диаметр их уменьшается;
• если канализационная система имеет много изгибов и поворотов, то прокладка греющего кабеля значительно усложняется.

Внутренний монтаж гораздо сложнее внешнего, поэтому лучше с такой работой справятся специалисты.

Как правильно покупать кабель

Греющий кабель для канализации продаётся в виде готовых комплектов различной длины или по метражу. Выгоднее покупать кабель по второму варианту. Но нужно помнить, что максимальная длина провода, предназначенного для внешнего крепления, не должна быть больше 100, а для внутреннего – 60 м.

Кабели, выпускаемые для бытовых нужд, обычно имеют мощность от 9 до 24 ватт на погонный метр. Для внешнего монтажа требуется кабель более мощный, нежели для установки внутренней, потому что расход на подогрев гораздо выше.

Выбирая кабель, нужно быть особо внимательным. Даже самое мелкое повреждение его приведёт к наэлектризованности трубы. Правильный выбор производителя и следование инструкциям, сопровождающим товар, поможет избежать этого.

При правильной установке обогрев канализации будет бесперебойно осуществляться до 20 лет, а в некоторых случаях и вдвое больше. Но нельзя забывать и о стандартном утеплении труб. Главное предназначение греющего кабеля – исключение аварийных ситуаций. Даже самый мощный кабель не сможет полностью заменить систему теплоизоляции!

Видео с примером монтажа греющего кабеля для канализации:

В случае, когда нет возможности уложить трубу ниже уровня промерзания грунта, возникает необходимость в подогреве канализационных труб. К тому же, достаточно часто на участках загородных домов приходится прокладывать коммуникации поверх земли. О том, как уложить канализационные трубы с подогревом и пойдет речь в данной статье.

Разновидности труб, которые следует подогревать

Может возникнуть необходимость в обогреве таких канализационных труб:

• системы внешней канализации – для отвода стоков к очистительным установкам или к септикам;
• трубы, соединяющие септик с дренирующими полями или колодцем для фильтрации;
• для отвода промывочных вод очистительных фильтров.

Как правило, утепление осуществляется методом обматывания термоизоляцией, обеспечением воздушной прослойки и иными способами (детальнее: " "). Новейшие же технологии могут предложить более удобные способы обогрева труб канализации – греющим кабелем, который может прокладываться как снаружи, так и изнутри трубы. К тому же, в продаже присутствуют элементы инженерных коммуникаций, которые уже имеют готовую систему обогрева. Речь идет о сэндвич трубах и самонагревающихся кабелях.

Внешние системы обогрева

Ввиду простоты монтажа и невысокой стоимости, достаточно популярным считается пленочный способ подогрева канализационной трубы своими руками. Процесс установки такой системы очень простой – обмотайте трубы пленкой и зафиксируйте ее скотчем или хомутами.

Но кабель для обогрева канализационных труб изнутри и снаружи все равно более популярен, и с каждым днем спрос на него растет все больше. Данный способ предполагает укладку кабеля по всей длине трубопровода. После запуска системы, она будет в полной мере прогрета до требуемой температуры.

На данный момент изготавливаются такие кабели для обогрева:

• Саморегулирующийся . Как считают эксперты, наиболее эффективным и практичным с экономической точки зрения является именно такой тип нагревательного кабеля. Его особенность заключается в механизме работы. Дело в том, что подобные изделия реагируют на температурные колебания воздуха. Это значит, что по мере повышения температуры окружающей среды сопротивление кабеля существенно снижается, следовательно, ослабевает и сила тока, а значит, падает и мощность. Принцип работы устройства заложен в формуле P=U×I, где I – сила тока, U – сопротивление, а P- мощность кабеля. Такой механизм позволяет существенно сократить расходы на электроэнергию и сделать их более обоснованными. Технология производства греющего кабеля позволяет регулировать мощность на различных отрезках трубопровода, что достаточно важно в связи с постоянным ростом цен на электроэнергию.
• Резистивный . Изделия данного типа отличаются стабильностью сопротивления по всей протяженности проложенной линии. Следовательно, количество тепловой энергии, выделяемой таким кабелем, является одинаковым на любом отрезке.
• Зональный . В сущности, работает такой кабель аналогично резистивному, однако, выработка тепловой энергии происходит в конкретных зонах. Благодаря такому устройству зональный греющий кабель в канализационную трубу можно разрезать на куски и распределять нагрузку по своему усмотрению.

По большому счету все эти кабели работают примерно одинаково, отличие заключается лишь в особенностях их монтажа и использования.

Резистивные кабели могут различаться по своему строению:

• Одножильный кабель . Как понятно из названия, он состоит из одной жилы, по которой проходит ток. Она же является нагревательным элемент и защищена слоем изоляции, оплеткой из экранирующего материала, а также внешней оболочкой. Укладку кабелей такого типа производят петлями, чтобы оба его конца сходились в одном месте для подключения к сети. Обратите внимание, что для монтажа внутри труб одножильный кабель не применяется. Вызвано это тем, что в случае наложения отрезков кабеля друг на друга, он может перегреться и сгореть.
• Двужильный кабель . В данном случае одна из жил, сопротивление которой больше, служит нагревательным элементом, а вторая жила только проводит ток. Следовательно, заводить оба конца кабеля в одну точку – нет необходимости, в этих целях служит обратная жила.

Обратите внимание, что выбирать тот или иной тип кабеля нужно, исходя из предполагаемых условий его эксплуатации.

Внутренний обогрев канализации

Стоит заметить, что прокладка внутреннего греющего кабеля для канализационных труб имеет некоторые недостатки:

• внутреннее сечение и пропускная способность труб несколько снижаются;
• растет риск возникновения засоров;
• герметичность готового трубопровода ухудшается из-за необходимости монтажа тройника;
• для систем канализации большой протяженности монтаж внутреннего греющего кабеля будет сопряжен со значительными финансовыми и трудовыми издержками. Читайте также: " ".

Тем не менее, зачастую хозяева домов в частном секторе, которые оборудуют у себя систему канализации с трубами достаточно большого сечения, предпочитают останавливать свой выбор именно на прокладке внутреннего греющего кабеля.

Как правило, подобный обогрев используется для обслуживания небольших отрезков трубопровода, например, для защиты уличных насосов от промерзания в зимнее время. По принципу действия внутренний обогрев практически не отличается от внешнего.

Проведение внутренних работ по монтажу

Нередко внутренний прогрев труб является единственным осуществимым решением. Как правило – это системы отвода стоков из поливинилхлоридных, асбестоцементных или бетонных труб. То есть, это трубы с низкой теплопроводностью. Из-за такого свойства трубы практически нельзя прогреть снаружи. Монтируется кабель в трубу либо по всей ее длине, либо на указанных отрезках. В последнем случае, зачастую, такое место является проходом системы сквозь фундамент.

После прокладки кабеля возрастает риск возникновения засора в процессе эксплуатации системы ввиду негативного воздействия стоков внутри системы. Чтобы готовая система проработала максимально долго, работы по укладке кабеля должны проводиться с предельной ответственностью и с соблюдением всех правил.

Вместе с тем, чтобы в процессе эксплуатации трубы с подогревом не становились причиной возникновения разного рода проблем, важно следовать некоторой последовательности.

Можно выделить такие этапы работ:

• Прочистите и высушите трубы.
• Удалите оболочку с краев кабеля на расстояние порядка 5 см.
• Разделите провода и произведите их очистку где-то на 4 см.
• На окончания кабеля наденьте термоусадочные трубки.
• Прогрейте трубки при помощи строительного фена.
• Теперь зачистите концы на 5-6 см.
• Проденьте оплетку в металлическую трубку в трубопровод и зафиксируйте.
• Питающие концы очистите и разделите. Заземляющий провод – на 8 см, а остальные – на 3,5 см, не более.
• Соедините питающие провода с кабелем обогрева при помощи изоленты.
• Подсоедините металлическую оплетку и также ее заизолируйте.

Если вы работаете с достаточно длинным отрезком трубы, но отсутствует ревизия или тройник, лучше всего вырезать ее часть и произвести настройку при помощи переходника – компенсирующего патрубка. Для подачи кабеля в канализационную трубу нужно воспользоваться муфтой-ниппелем. Закреплять эту деталь нужно на заглушке, но в случае если ревизия присутствует, то на ее крышке.

Стоит отметить, что после подключения саморегулирующего кабеля, его мощность в первые несколько минут будет выше заявленной в 3-5 раз. Но после этого потребление электричества приходит в норму.

Без оборудования достаточного обогрева труб канализационных магистралей, скорее всего, возникнут проблемы, связанные с ухудшением функционирования системы в холодную погоду. Вместе с тем, тот факт, что греющий кабель работает от электричества, нельзя использовать в качестве контраргумента актуальности его применения. На самом деле можно приобрести уже готовый комплект, где уже будет присутствовать не только кабель обогрева, но и термостаты, и другие приборы контроля. Благодаря таким аксессуарам можно следить за температурой в трубах, контролировать расход электричества и не волноваться об исправности канализации в зимние холода.

Загородные участки не всегда без изъянов. Сложные почвы случаются повсеместно, затрудняют установку канализации в соответствии с предусмотренными нормами. Не дают углубить конструкцию на уровень ниже промерзания земля, другие часто встречающиеся проблемы. В загородном доме постоянного проживания, зимний период времени, в регионах, где температура опускается на 20 градусов ниже 0, обычное утепление не поможет. Ситуация исправляется дополнительным обогревательным прибором канализационных труб – греющийся кабель.

Прокладка греющегося кабеля

Кабель, для обогрева, применяется снаружи и внутри системы. Прокладка кабеля для наружного обогрева зависит от материала, из которого сделаны трубы. Например, металлические трубы обогреваются кабелем, проходящим снизу – способ №1. Внутренний обогрев происходит за счет установки саморегулирующегося кабеля – второй способ. Если обогрев нужен не всегда, кабель укладывают змейкой или двумя нитями – способ №3 и №4. Любой вариант монтажа предназначен для подержания плюсовой температуры, не создаются пробки изо льда, трубы не лопаются от мороза. Пятым вариантом станет спиральная обмотка трубы. Делается «негустой», фиксируется клейкими лентами. Тепло равномерно распределяется по всей поверхности трубы. Прогревание после включения происходит быстро.

Мощность кабеля

Для обогрева канализационных труб нужен кабель, определенной мощности, он согреет трубы, а теплоизолирующий слой будет удерживать тепло. Данный подход к решению проблемы представляется экономичным, качественным, в сравнении с другими методами.

Нормой считается 10ватт на 1 метр трубы, диаметром 20 мм. Трубы диаметром от 40 до 60 мм требуют для обогрева 24 ватта. С ростом диаметра трубы потребление энергии растет соответственно.

Выбираем теплый провод

Целью провода обеспечить теплом трубы, для продолжения бесперебойной работы системы в холодное время года. Такие теплопроводные провода обладают рядом параметров, по которым они различаются между собой:

• резистивные;
• саморегулирующиеся;
• наличие или отсутствия элементов экранирования;
• материал изоляции;
• температура нагрева;
• мощность.

Каждый тип кабеля описать надо подробнее, внести ясность для предстоящего выбора.

Резистивные провода и саморегулирующиеся кабеля имеет определенную мощность, производится определенным метражом. Поддерживает температуру от +5 до +13 градусов Цельсия, зависит от уличной температуры. Состоит из одной или двух жил, экранирующей сетки, изоляции, защитной оболочки. Сопротивление постоянное. Цена резистивной проводниковой продукции дешевле, склонность к перегоранию из-за неравномерного утепления выше, высокая склонность к перегреву.

Саморегулирующийся провод, стоит дороже, но не на много. Сопротивление увеличивается, теплоотдача меньше, когда уменьшается – тепла становиться больше. Самостоятельная регуляция предохраняет от перегорания. Гораздо практичнее резистивного, экономнее поглощает электроэнергию, простая эксплуатация. Двужильный. Бывает двух видов, отделка переплетом и без плетения. Теплый провод без оплетки экономичнее, цена ниже, чем у типа в переплете. Более дорогой тип в «кожуре» имеет более высокие показатели:

• прочности;
• защиты от повреждений;
• превосходно подходит для заземления;
• более безопасна.

Для металлических труб подходит кабельная продукция в плетении, помещений с высоким уровнем влаги, других объектов с нестандартными условиями. Устанавливается кусками необходимой длины, очень удобно для сложных систем.

Греющиеся проводник электроэнергии всегда рассматривается для стандартной внешней системы изоляции. Устойчивость провода к агрессивному воздействию среды, ультрафиолетовым лучам.

Температурная классификация греющегося кабеля

Для защиты от промерзания канализационной системы, водопровода, используют кабель, температурная мощность, которую выбирают, зависит региона, степени промерзания почвы. Классы горячего кабеля:

• низкой температуры;
• средней температуры;
• высокой температуры.

Ко всем прочим характеристикам еще необходимо учесть мощность. Канализационные трубы имеют диаметр 110 мм, необходима мощность 30 ватт, меньшее потребление энергии возможно при наличии дополнительной изолирующей обмотки.

Обогрев канализационных труб

Для обогрева больших магистралей используют кабель саморегулирующийся. Данный вид кабельно-проводниковой продукции широко применяем во всех сферах жизни. Кабель крепят к трубе алюминиевой клейкой лентой, после создают слой утепления, фиксируем хомутами, можно другими пригодными для фиксации средствами. Такой обогрев монтируют в момент проведения монтажа. Канализационные трубы обогреваются не только наружным способом. Внутренний обогрев производится специальным проводом, обмотка которого рассчитана на долгое нахождение в агрессивной среде.

Покупка горячего провода

Консультация мастера станет полезной, если вы долгое время не можете определиться какой именно кабель приобрести для защиты канализации в холодную пору года. Мастер так же даст вам советы исходя из ваших данных. Сравнивание всегда приводит к выбору лучшего варианта, особенно в таком деле. Сравнить нужно следующее:

1. Саморегулируемый и самонагревающийся кабель. Полупроводниковые матрицы. При изменении температуры воздуха матрица меняет проводимость тока, нагревание становится более сильным или слабеет. Проводка данного кабеля внутри трубы, является неэффективной.
2. Резистивный кабель с постоянной мощностью потребляемой электроэнергии. Независимо от окружающей температуры трубы будут нагреваться. Потребление тока может быть большим, зависит от протяжности и местоположения. Потребление энергии можно узнать у продавца.

Длина будет завесить от способа укладки. Обязательно нужна установка реле, желательно автоматизированное с температурными датчиками, отключать и включать отопление по необходимости.

Если регион обитания не Серные районы, при способе укладки сверху, подойдет проводниковый товар с потреблением 17 Вт на метр, внутренний монтаж, 10 Вт на метр трубы.

Замерзание органики, образование ледовых пробок, нарушающих функционирование конструкции отвода сточных вод, — распространенные явления в индивидуальных хозяйствах. Есть немало способов выхода из затруднительного положения. Но в большинстве случаев они технологически сложные, капиталоемкие (дополнительная теплоизоляция) или небезопасные (открытый огонь). Не так давно ученым и специалистам в ходе комплексных НИОКР удалось найти инновационный метод решения проблемы. Он заключается в использовании греющего кабеля, обеспечивающего бесперебойную работу системы канализации и водостоков при низких температурах.

Греющий кабель для обогрева канализационных труб представляет собой электрическое проводное устройство с регулируемым сопротивлением. Его значения зависят от наружной и внутренней температуры трубопровода.

Работа нагревательного устройства базируется на преобразовании электрической энергии в тепловую.

Структурно греющий кабель для труб канализации состоит из жил, их защитной оболочки и наружного покрова.

1. Жилы – главные компоненты изделия. Материалом для их выпуска служат сплавы металлов, имеющие высокие значения электросопротивления.
2. Защитная оболочка жил . Изготавливается из полимерных композитов с диэлектрическими свойствами. Оборудуется экраном из медной проволоки или сплошной алюминиевой фольги.
3. Поливинилхлоридный наружный покров. Предохраняет кабель от негативного воздействия внешней среды. Нейтрален к агрессивной химической среде, не допускает образования микроорганизмов. Прочен, надежен, эластичен и гибок.

Кабельные продукты бывают одно, двух и трехжильными. Одножильные изделия просты в исполнении и соответственно доступны по цене. Но уступают другим видам по качественным показателям. Так, у них сильно электромагнитное излучение, которое отсутствует у нагревательных кабелей с двумя и тремя проводниками.

Обогрев канализации осуществляется за счет тепла, выделяемого проводниками при прохождении через них электрического тока. Температурный эффект распространяется по наружной и внутренней частям водоотвода.

Виды кабелей для обогрева

Кабели для обогрева канализационных труб подразделяются на два вида:

1. саморегулирующиеся
2. резистивные.

Саморегулирующееся изделие . Обычно состоит из двух жил медных сплавов. Они соединены между собой матрицей. Именно данный элемент играет роль нагревателя и регулятора. Все структурные единицы надежно защищены от внешних термических и электромагнитных воздействий специальной пленкой и экраном. Конструкция оборудована оплеточным покрытием, обладающим оптимальными прочностными качествами, выдерживающими серьезное физическое и механическое давление.

Обогрев канализационных труб производится с использованием разницы температур. Участок проводника, находящийся в зоне их низких значений обладает меньшим сопротивлением. Через матрицу подача тока увеличивается, кабель нагревается и осуществляется подогрев трубы.

При замершей трубе саморегулирующийся кабель при включении сразу начинает работать на полную мощность до прогрева конструкции до проектной температуры. При установке в систему датчиков, термостатов, температурных реле отключение и включение кабеля производится в автоматическом режиме. При их отсутствии нагревательный прибор функционирует постоянно, самостоятельно регулируя режим мощности

Лучшие качества саморегулирующегося греющего кабеля для канализации связаны с его экономичностью. Для стабильной работы конструкции считается достаточным расход электроэнергии 150 Вт на 10 погонных метров водостока. При длине трубопровода в 50 метров энергетические затраты составят 750 кВт. Это меньше аналогичных показателей среднего кондиционера. Устройство имеет 50-летний эксплуатационный период. К уникальным особенностям продукта следует отнести его противодействие перегреву системы.

Наружный подогрев канализационных труб производится двумя способами: укладкой кабеля вдоль трубы и его обмоткой по спирали вокруг водостока.

Греющий кабель для канализации внутри трубы устанавливается через седелку. В нее монтируется врезка, через которую вводится кабель.

Применение самогреющих агрегатов приобретает растущую популярность у домовладельцев благодаря своей надежности, безопасности и технологичности. Их монтаж не сложен. Он доступен любому человеку, не имеющему должной квалификации, но знакомому с основами и не требует специальной квалификации исполнителя. Пригоден для работы с трубами, диаметр которых превышает 40 мм.

Резистивный греющий кабель. Бывает одно и двухжильным. В случае одной жилы к ней электропитание должно подключаться к обоим концам. С практической точки зрения это не совсем удобно. При длинном трубопроводе потребуется отдельная продолжительная фазовая линия. Вероятность ее повреждения возрастает. Двужильное устройство более популярно. Структурно оно включает в себя нагревательную и токопроводящую жилы, изоляцию жил, экран (оплетку), наружную оболочку.

Изделие прокладывается внутри или на поверхности трубопровода. Включение и выключение кабеля производится автоматически. Команду подают датчики, размещенные по всей длине канализации. При понижении температуры ниже требуемого уровня включается обогрев. Тепло от кабеля передается водоотводу. Соответственно, отключение происходит при входе системы в нормальный режим.

Резистивные кабели применяются для подогрева труб небольшого диаметра (до 40 мм). Максимальный эффект достигается в сочетании кабеля и теплоизоляции канализации.

Недостатком данного вида устройства является то, что при несрабатывании датчика конструкция может перегреться и выйти из строя.

Преимущества и недостатки прокладки кабелей внутри и снаружи труб

Наружное обустройство кабельных линий с технологической точки зрения не вызывает трудностей. Монтажные работы осуществляются значительнее быстрее и качественнее, так как облегчен видовой обзор. Главное же преимущество заключается в том, что при этом варианте очистные работы в канализации с применением тросов, скребков и других инструментов безопасны для кабельной конструкции. Повреждения системы также проще обнаруживаются при внешней укладке нагревательных кабелей. Недостатки: требуется нагрев не только сточных вод, но и самой трубы. Система не пригодна, если трубы изготовлены из теплостойких изделий: железобетонные, асбестобетонные конструкции, полимерные композиционные материалы.

Греющие кабели для канализации внутри трубы более эффективны. Имеют высокий коэффициент полезного действия. Органические элементы в трубе прогреваются быстро, так как в них протекают процессы самостоятельного нагрева.

Канализационные трубы при нагревании изнутри имеют более низкие пределы минусовых значений температуры внешней среды. Это обусловлено тем, что отпадает надобность прогрева самих труб.

Недостатки : сложный монтаж канализационных труб изнутри, потребность в большом количестве смотровых устройств, необходимость дополнительного покрытия защитными элементами из-за постоянного нахождения в агрессивной химической и водной средах, сложность определения неисправностей и их локализации.

Выводы

1. Греющие кабели становятся необходимым атрибутом канализационной системы частного дома. Они обеспечивают бесперебойное ее функционирование и комфортную жизнедеятельность домовладельцев и членов их семей.
2. При выборе нагревательных изделий следует обращать внимание на климатические условия региона, уровень промерзания грунтовых вод конкретного участка местности.
3. Греющие кабели, проложенные внутри водостока, более эффективны и затрачивают меньше электроэнергии.
4. Саморегулирующиеся конструкции имеют лучшие характеристики по надежности, безопасности и бесперебойности работы.

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).

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.

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.

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.

Нагревательные кабели (виды)

Резистивный

Производят в одно- и двухжильном исполнении. Основой изделия такого типа является токопроводящая (нагревательная) жила, которая при прохождении электрического тока выделяет тепло по закону Джоуля-Ленца. Нагревательная жила изолируется, как правило, термостойким материалом (например, фторопластом). В некоторых видах используется двойная изоляция.

Рисунок 2. Конструкция резистивных кабелей

Работает этот кабель следующим образом. Если он одножильный, то подвод электроэнергии необходимо осуществлять с двух сторон (как показано на рисунке внизу слева), а провод петлей равномерно распределять по всей длине, что крайне неудобно. Проблема двустороннего подвода питания решена в двухжильных изделиях, хотя принцип действия аналогичен, но выполнять монтаж и подключение более удобно (на рисунке внизу справа). Кроме этого для обоих видов необходимо использовать контроль температуры его поверхности при помощи терморегуляторов.

Зональный

Он является разновидностью резистивного, а точнее модифицированная версия двухжильного. Модификация заключается в том, что в нем добавлены короткие отрезки нагревательных спиралевидных проводов, расположенных с некоторым шагом. Теперь, в отличие от своего предшественника, его можно отрезать кусками нужной длины с определенным шагом.

Саморегулирующий

Представляет собой провод с двумя, параллельно расположенными, медными жилами, между которыми находится полупроводник. Эта конструкция покрывается защитными, электроизолирующими и экранирующими оболочками. Удельное сопротивление электрическому току полупроводника прямо пропорционально его температуре.

То есть чем выше его температура греющего, тем сопротивление между двумя жилами возрастает и наоборот. Как и у предыдущих изделий, тепло выделяется по тому же закону (Джоуля-Ленца) но не в токоведущих жилах, а в разделяющем их полупроводнике. Поскольку его проводимость зависит от температуры, то величина тока тоже будет меняться, а, следовательно, и мощность.

Индуктивный

Такой нагревательный кабель состоит из изолированной токопроводящей жилы, намотанной вокруг ферромагнитного сердечника, которым является труба. Переменный ток создает переменный магнитный поток, который индуцирует в ней вихревые токи, а они ее и нагревают.

Такой нагрев считается устаревшим и сейчас используется крайне редко. Это связано не только с низким КПД, но и с тем, что его можно применить лишь для труб из металла.

Надежность саморегулирующего кабеля напрямую зависит от качества греющей матрицы (полупроводниковый материал между токоведущими жилами). Чем ниже качество, тем быстрее она стареет – как следствие уменьшается удельное тепловыделение и саморегулирование. Срок службы такой матрицы низкого качества 3-4 года.

Проверенные производители, заботящиеся о своей репутации, такие как Fujikura, Pentair, Devi, Hemstedt используют качественные материалы для производства. Это конечно же выражается в более высокой цене, но его работа на протяжении всего срока службы (15…20 лет) того стоит.

Когда нужно обогревать инженерные сети

Искусственный подогрев коммуникаций влечет за собой дополнительный расход энергоносителей, чаще всего – электричества. В результате увеличивается стоимость содержания частного дома в зимний период. Поэтому стоит перечислить ситуации, когда без обогревательных систем не обойтись:

1. Наружную сеть водоснабжения или канализации необходимо проложить в грунте выше границы его промерзания. Причина – скальная гряда, бетонные конструкции, грунтовые воды и другие подземные препятствия, не позволяющие рыть глубокую траншею.
2. Участок водопровода приходится вести по улице. Наиболее распространенный случай – коттеджи, построенные на свайно-винтовом фундаменте. Поскольку они приподняты над уровнем земли, ввод трубы до нескольких метров в длину зимой подвергается опасности замерзания.
3. На входе трубопровода в колодец или скважину.

Обогрев канализационных труб: наружный и внутренний

Лучше всего на этих участках применять уже готовые трубы, которые сделаны с применением так называемой сэндвич-технологии и уже имеют вмонтированный нагревательный кабель для канализации. Такие трубы достаточно всего лишь подключить к канализационной и электрической сети.

При их производстве применяется многослойное покрытие пластиковых труб гидро- и теплоизолирующими материалами, что избавляет от необходимости выполнять эти работы самостоятельно и сокращает время монтажа.

Такой способ имеет существенный недостаток - значительная стоимость изделия, поэтому чаще всего применяется самостоятельная прокладка греющего кабеля и последующие утепление.

В первую очередь, следует заметить, кабель для обогрева может монтироваться только снаружи трубы, установка его внутрь не допускается.

Для этих целей применяют:

• Резистивный кабель, который обладает постоянной мощностью, чаще всего он должен монтироваться с соблюдением регламентированной длины, если и существует возможность регулировки этого параметра, то лишь в небольших пределах.
• Надежный обогрев канализации можно получить, применяя саморегулирующийся кабель. Он отличается возможностью монтажа при любых размерах, они только не должны превышать предельно допустимые. Кроме того, выделяемая тепловая мощность по всей его длине не одинакова, в местах образования льда он греется сильнее, чем на участках, где в такой нагрузке нет необходимости.

Принцип саморегулирования кабеля для обогрева труб

Кроме того, монтаж такого кабеля достаточно прост, он выпускается в виде самоклеящихся лент. Его применение значительно сокращает время монтажа, а также снижает потребление электроэнергии.

Перед началом монтажа кабеля следует выполнить тщательное обследование канализационного трубопровода, наличие любых его повреждений недопустимо. Для этого выполняем вскрытие канализационной канавы, освобождаем трубу от грунта.

Перед монтажом убедитесь, что минимально допустимый изгиб кабеля позволит выполнить его намотку на трубу. Если же диаметр канализации меньше, придется укладывать кабель параллельными линиями.

Не следует проверять работоспособность греющего кабеля, который смотан в бухту, это способно привести к его перегреву и выходу из строя. Следует также помнить, что трубы канализационные с подогревом способны работать только при наличии эффективной теплоизоляции, поэтому заблаговременно позаботьтесь о ее приобретении.

Соединение элементов электрической сети следует выполнять при помощи специальных термоусаживаемых элементов. При этом должна быть обеспечена надежная изоляция. Монтаж этих элементов должен выполняться в соответствии с инструкцией производителя.

Правильная система обогрева канализации устранит промерзание труб

Наиболее простым способом защиты труб от промерзания в них жидкостей является размещение канализационной системы ниже уровня промерзания грунта. Средняя глубина промерзания грунта зимой считается расстояние примерно 1,2-1,4 метра.

Однако некоторые участки канализации все же могут быть подвержены воздействию низких зимних температур, поэтому подогрев канализационных труб просто необходим.

К основным видам канализационных труб, которые нуждаются в обогреве, можно отнести:

• трубы, которые предназначены для обустройства наружной канализации;
• отводящий сток к локальной очистной установке или септику;
• трубы, которые предназначены для отведения промывочных вод очистительного фильтра;
• трубы, которые соединяют септик с дренирующими полями или фильтрационным колодцем.

К способам обогрева труб канализационных систем относят:

• подогрев при помощи специального нагревательного кабеля;

Труба с нагревательным кабелем

• обустройство канализационной системы трубами, которые оснащены системой теплоизоляции и обогрева;

Труба канализации с теплоизоляцией и подогревом

• прокладка канализационных систем на уровне ниже промерзания грунта.

Зачастую трубы канализационные с подогревом нагревательным кабелем позволяют решить ряд задач. Нагревательный кабель:

• предотвращает остановку работы канализационной системы из-за образования пробок;
• увеличивает скорость передвижения сточных вод в холодное время года;
• сохраняет технологическую вязкость жидкостей, которые перемещаются по канализационной системе;
• предотвращает накопление конденсата на поверхности канализационных труб.

Обогревать необходимо следующие элементы системы отведения бытовых стоков:

• наружные канализационные трубы, отводящие стоки к очистной установке либо к септику;
• трубы, которые соединяют септик с дренирующими полями или фильтрационным колодцем;
• трубы, отводящие промывочные воды очистительных фильтров.

Традиционно утепление проводится путём их обволакивания термоизолирующим материалом, созданием воздушной прослойки и прочими методами. Но современные технологии предлагают очень удобное средство в виде кабеля для подогрева канализационных труб снаружи или изнутри. Кроме того, промышленность сегодня выпускает элементы инженерных коммуникаций, изначально оснащённые обогревающей и теплоизоляционной системой. Имеются в виду сэндвич-трубы, в основе которых находится пластиковое пустотелое изделие и самонагревающийся кабель.

Конечно же, проведение электрообогрева системы утилизации бытовых стоков дешёвым мероприятием не назовёшь. Но из-за того, что канализационная система дома будет надёжно работать даже в самые лютые морозы, расходы полностью себя оправдают. Ведь не исключено, что без обогрева труба может элементарно треснуть, а на её замену потребуются немалые денежные средства.

Наиболее часто используются сендвич-трубы, в которых греющий кабель проходит между стенкой трубы и верхним ее покрытием

Укладка греющего кабеля - процесс относительно несложный. Его просто закрепляют на поверхности трубы, обычно вдоль, одной полосой. Отдельные проекты предусматривают спиральный монтаж. В этом случае следует точно выдержать расчетный шаг между витками спирали, чтобы труба прогревалась равномерно.

После того, как греющий кабель закреплен на канализационной трубе, рекомендуется дополнительно уложить слой теплоизоляции, чтобы улучшить качество обогрева

Но чаще всего все же использую термостойкий скотч. Крепеж должен переносить не только высокие температуры, но и быть устойчивым к влиянию природных факторов и химических веществ. Иногда в качестве крепления используют алюминиевую ленту. Но в местах крепления тепловая мощность кабеля повысится.

Не всегда это полезно, может привести к перегреву коммуникаций. Не рекомендуется использовать металлический крепеж при монтаже греющего кабеля, заключенного в полимерную изоляционную оболочку. Но в отдельных случаях алюминиевый скотч может даже улучшить ситуацию.

Греющий кабель на пластиковой канализационной трубе можно закрепить алюминиевым скотчем, чтобы повысить эффективность прогрева и сделать его более равномерным

При укладке на полимерную трубу металлизированный скотч ставят и под кабелем, и над ним. Это немного повышает тепловую мощность, а также способствует равномерному обогреву трубопровода. Внутри канализации греющий кабель используют крайне редко. Обычно так обогревают небольшие участки системы, расположенные не в грунте, например, насосы.

Для монтажа внутреннего кабеля может понадобиться зажимная и уплотнительная втулка, соединительная муфта, набор шайб, а также другие элементы ()

Чтобы установить внутренний кабель в трубу, укладка которой завершена, понадобится сначала врезать в систему тройник. Так будет сделано отверстие для введения кабеля внутрь трубопровода. Кроме того, может понадобиться специальная ниппельная муфта. Такое решение может несколько ухудшить характеристики канализационной системы, например, в месте установки тройника просвет трубы слегка уменьшится.

Это повышает вероятность накопления мусора и образования засоров. Сложности с внутренним кабелем неизбежны, если канализация имеет несколько поворотов, изгибов и т.п. Непросто проводить внутренние работы по монтажу горячего кабеля, а также в канализационных системах значительной протяженности.

Разумеется, не стоит подключать систему к электропитанию до полного окончания монтажных работ. Перед тем, как закрывать кабель утеплителем, следует тщательно проверить все места соединения. Если использовать термодатчики, будет проще определять время подключения и отключения системы.

Автоматизировать процесс можно с помощью реле. Если мощности кабеля, уложенного в одну линию, не хватает, можно выполнить монтаж спиралью или проложить две параллельные линии. Главное, чтобы отдельные участки не пересекались, и не было перегрева. Чтобы сделать обогрев конструкции более равномерным, иногда трубу сначала обматывают фольгой, в затем сверху кладут кабель.

Эти примеры позволяют составить представление о том, как правильно выполнить соединение питающего и греющего кабеля, а также о порядке его изоляции ()

Температурные датчики устанавливают после того, как поставлен утеплитель. Сверху рекомендуется нанести разметку, которая отражает положение нагревательных элементов. Для подключения кабеля к электросети понадобится отрезок термоусаживаемой трубы. Затем с края кабеля снимают около 50 мм изоляции и 10 мм оплетки.

Разделенные и зачищенные концы защищают отрезками термоусадочной трубки подходящего диаметра и прогревают феном. Теперь нужно зачистить примерно 6 мм провода, свернуть их спиралью и зажать в металлической трубке. Похожие манипуляции придется проделать с кабелем электропитания.

Около 80 мм нужно очистить от изоляции и оболочки и разделить на отдельные провода. Полученные концы обрезают до 35 мм, но один провод следует оставить необрезанным для заземления. Здесь также зачищают 6 мм провода. Теперь концы кабелей нагревательных элементов и питания соединяют в термоусадочнойтрубке, снабженной металлической втулкой. Ее нагревают и зажимают, место контакта заматывают термолентой, а затем закрывают еще одной трубкой защиты.

Разновидности труб, которые следует подогревать

• системы внешней канализации – для отвода стоков к очистительным установкам или к септикам;трубы, соединяющие септик с дренирующими полями или колодцем для фильтрации;для отвода промывочных вод очистительных фильтров.

Как правило, утепление осуществляется методом обматывания термоизоляцией, обеспечением воздушной прослойки и иными способами (детальнее: «Как сделать утепление канализационных труб в земле – материалы и способы изоляции своими руками»).Новейшие же технологии могут предложить более удобные способы обогрева труб канализации – греющим кабелем, который может прокладываться как снаружи, так и изнутри трубы. К тому же, в продаже присутствуют элементы инженерных коммуникаций, которые уже имеют готовую систему обогрева.

Как правило, утепление осуществляется методом обматывания термоизоляцией, обеспечением воздушной прослойки и иными способами (детальнее: «Как сделать утепление канализационных труб в земле – материалы и способы изоляции своими руками»). Новейшие же технологии могут предложить более удобные способы обогрева труб канализации – греющим кабелем, который может прокладываться как снаружи, так и изнутри трубы.

В этой статье я хочу рассказать о методах обогрева канализационных труб греющим кабелем. Мы познакомимся со способами его укладки, крепления, с ограничениями, которых стоит придерживаться при монтаже, и с разновидностями кабеля для обогрева труб.

Обогрев кабелем наружной канализации.

Если обобщить все возможные сценарии, их можно разделить на две основные категории:

1. Когда укладка канализационных труб или монтаж септика ниже уровня промерзания по каким-то причинам невозможны или нежелательны ;

Это актуально, в частности, при строительстве дома на вечной мерзлоте.

При глубине промерзания грунта в 6 - 10 метров монтаж септика ниже этого уровня, мягко говоря, затруднителен; единственный выход - организовать утепление и обогрев.

Еще один возможный сценарий - скальный грунт на участке, сильно затрудняющий рытье траншей.

1. Кроме того, обогрев может быть страховкой на случай экстремальных, нехарактерных для данной климатической зоны холодов . Так, в Крыму зимняя температура крайне редко опускается ниже нуля, и большая часть самотечной канализации прокладывается открыто или с минимальным заглублением. Однако при прорыве арктического воздушного фронта через Крымские горы температура на несколько дней может опуститься до -10 и даже -20С.

Прокладка канализации по фасаду здания. Место действия - Севастополь, Крым.

Виды кабеля

Кабель для обогрева канализационных труб можно разделить на две категории.

Резистивный

Что происходит, когда мы пропускаем ток через проводник, обладающий ненулевым электрическим сопротивлением? На проводнике выделяется тепло. Его температура повышается до того момента, пока количество генерируемого им тепла не уравняется с отдаваемым в окружающую среду.

Из закона сохранения энергии следует, что электрическая мощность любого прибора прямого нагрева в точности равна выделяющейся на нем тепловой мощности. Сравнительно несложный расчет позволяет на основе удельного сопротивления проводника и подающегося на него напряжения подобрать такую его длину, при которой нагрев будет эффективным против намерзания льда, но безопасным для изоляции кабеля и обогреваемых труб.

Именно так устроен резистивный греющий кабель.

Резистивный кабель может быть одножильным и двужильным:

• В первом случае греющий кабель образует замкнутый контур, начало и конец которого подключаются к источнику питания;
• Во втором случае кабель запитывается с одной стороны, а вторая комплектуется концевой муфтой - перемычкой между жилами.

Несколько разновидностей резистивного кабеля.

У резистивного кабеля вне зависимости от количества жил есть ряд довольно неприятных недостатков:

1. Он потребляет постоянное количество электроэнергии вне зависимости от уличной температуры. Нужен обогрев или нет - пока кабель подключен к сети, вы будете оплачивать израсходованную им энергию в полном объеме;
2. Он продается секциями фиксированной длины. Размер секции подбирается под ваши потребности с определенным шагом в зависимости от удельного сопротивления кабеля; однако отрезать лишний участок вы не можете;
3. Перехлест кабеля с большой вероятностью приведет к перегреву и расплавлению изоляции, а то и пластиковой канализационной трубы.

Вторая проблема успешно решена в зональном греющем кабеле.

Он представляет собой два проводника с низким сопротивлением и соединяющие их нагревательные элементы.

Кабель может нарезаться на секции фиксированного размера.

Саморегулирующийся

Саморегулирующийся греющий кабель - революционное решение, лишенное всех недостатков резистивного обогревателя. Как он устроен?

Между двумя токопроводящими медными жилами с низким удельным сопротивлением внутри полимерной изоляции размещена саморегулирующаяся матрица. Как правило, она представляет собой полимер с высоким коэффициентом температурного расширения, смешанный с мелкодисперсным проводящим наполнителем (например, частицами графита).

Устройство саморегулирующегося кабеля.

Как это работает?

• При нагреве участка матрицы полимер расширяется; при этом частицы проводника удаляются друг от друга, теряя электрический контакт между собой. Сопротивление матрицы увеличивается, что приводит к падению тока, текущего через нее, и к уменьшению тепловыделения на соответствующем участке;
• При охлаждении матрица сжимается. Это приводит к сближению проводящих частиц и к разогреву участка кабеля.

Работа саморегулирующейся матрицы.

1. Кабель уменьшает потребление энергии при высокой уличной температуре, весьма ощутимо экономя электроэнергию;
2. Он может нарезаться секциями произвольного размера; при этом концевая муфта не нужна: достаточно изолировать отрезанный конец;
3. При перехлесте или в случае, если какой-то участок окажется теплоизолированным, соответствующая секция матрицы просто прекратит нагреваться. Раз так - кабелю не грозит перегрев.

Именно саморегулирующийся кабель я настоятельно рекомендую использовать для обогрева труб - как канализационных, так и водопроводных.

В дальнейшем мы сконцентрируем внимание именно на этом решении.

Экранирование

В прайс-листах производителей кабеля в списке опций указывается «экранированный» или «неэкранированный». Что это означает?

Медная витая оплетка решает сразу три проблемы:

1. Заземление. При механическом повреждении оболочки ток будет течь между фазовой токоведущей жилой и оплеткой. Ситуация, в которой под напряжением окажется канализационная, водопроводная труба или водосток, полностью исключается;

Оплетка, разумеется, должна быть заземлена на корпус электрического щитка, врытый в землю металлический лист или сваренный из прутка контур.

Оплетка подключается к заземлению.

1. Вероятность самих механических повреждений тоже заметно уменьшится: оплетку не так-то легко пробить случайным ударом;
2. Наконец, заземленное экранирование защитит от наводок расположенную рядом электронику. При определенной конфигурации укладки кабель будет представлять собой катушку индуктивности, наводящую токи во всех расположенных рядом контурах.