Обогрев внутри трубы своими руками

Греющий кабель для водопроводных труб

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).

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.

Источник

Саморегулирующий греющий кабель для водопровода своими руками: устройство, изготовление и монтаж

Расположить наружную водопроводную магистраль в траншее ниже глубины промерзания грунта получается далеко не всегда, в ряде случаев ее приходится прокладывать выше, а иногда – и вовсе на открытом воздухе.

В подобных ситуациях исключить возможность замерзания воды зимой можно только одним способом – предусмотреть подогрев трубы.

Оптимальным решением данной проблемы является монтаж электрических нагревательных кабелей, которые в современном исполнении даже «научились» автоматически корректировать мощность тепловыделения. Что же представляет собой саморегулирующий греющий кабель для водопровода?

Устройство и разновидности

По внешнему виду нагревательный кабель ничем не отличается от обычного, только вместо токопроводящей жилы в нем имеется резистивный – то есть имеющий высокое электрическое сопротивление – элемент.

Он-то при подключении к электричеству и разогревается, так же как ТЭН в электрочайнике или спираль в электроплитке.

Главная характеристика такого кабеля – удельная тепловая мощность, то есть приходящаяся на 1 м длины (единица измерения – Вт/м). Прочие характеристики в основном связаны с качеством наружной оболочки: стойкость к истиранию, ударам и воздействию химических веществ, влагоустойчивость и диэлектрическая прочность.

Нагревательные кабели бывают следующих видов:

• нерегулируемые;
• саморегулирующиеся;
• индуктивные.

Нерегулируемые (с постоянным сопротивлением)

Это самый дешевый вариант, который сегодня часто называют устаревшим.

Резистивным элементом такого кабеля является одна или несколько жил, выполненных из нихрома, стали, меди или особого сплава.

Все это помещается в экранирующую оболочку (медная сетка или алюминиевая фольга), а затем – в защитную изоляцию из ПВХ или модифицированного полиолефина.

Часто под экранирующей оболочкой располагают второй слой изоляции – из фторполимера или того же полиолефина.

Многожильная версия является более предпочтительной, поскольку не генерирует столь мощного электромагнитного излучения, как одножильная. Кроме того, кабель с несколькими жилами подключается к электросети только с одной стороны (тип А), в то время как у одножильного нагревателя подсоединять к сети приходится оба конца (тип Е). Ввиду этого обстоятельства траекторию одножильного кабеля обычно стараются делать замкнутой.

Сопротивление кабеля данного типа регулировать нельзя, поэтому он всегда работает на полную мощность. Если теплоотвод на каком-либо участке окажется недостаточным, резистивный элемент может перегреться и расплавиться. Чувствительность к перегреву приходится учитывать при монтаже и эксплуатации, к тому же она требует более точных расчетов при подборе мощности.

Нерегулируемые кабели (зачастую их просто называют резистивными) делятся на два вида:

1. Линейные: это самый обычный вариант, состоящий из одной или нескольких жил. Резать такой кабель нельзя, он применяется только в цельном виде.
2. Зональные: имеют более сложное устройство. Внутри имеются два обычных (нерезистивных) проводника, между которыми уложена изоляция с проделанными через каждый метр отверстиями. Токопроводящие жилы обматываются спиралью из проволоки с высоким сопротивлением (резистивный элемент), которая подключается к ним через имеющиеся в изоляции отверстия. Таким образом получается, что резистивный элемент состоит из нескольких фрагментов, запитанных по параллельной схеме. Это позволяет резать нагревательный кабель в любом месте.

В промышленности применяют нагревательные кабели в минеральной изоляции. Они имеют гибкую коррозионноустойчивую металлическую оболочку (сплав ALLOY 825), которая делает их очень прочными и позволяет применять нагреватель в условиях воздействия очень высоких температур. Между наружной оболочкой и резистивным элементом имеется защитная изоляция из оксида магния. Обычно такие кабели делаются очень мощными и используются для решения специфических задач.

Если вы решили самостоятельно организовать водопровод из ПП-труб, то без паяльника вам не обойтись. Паяльник для полипропиленовых труб: как выбрать подходящую модель? Читайте далее.

Об инструментах для монтажа металлопластиковых труб читайте тут.

А здесь http://aquacomm.ru/cancliz/zagorodnyie-doma/avtonomnaya/stoki/uklon-kanalizacionnoj-truby.html информация о способах замера уклона канализационных труб. Каким должен быть уклон и чем грозит отклонение от нормы.

С переменным сопротивлением (саморегулирующиеся)

Открытия в области материаловедения позволили создать нагревательный кабель нового поколения. Внутри него расположены две токопроводящие жилы, соединенные между собой матрицей или нитями из особого полимера с полупроводниковыми свойствами. Именно он и является резистивным элементом.

Особенность данного полимера состоит в том, что его сопротивление зависит от температуры, и если она окажется слишком большой, матрица просто перестанет пропускать ток и кабель отключится. Причем не весь, а только тот его участок, где возникла опасность перегрева.

Саморегулирующий греющий кабель для труб

Вся остальная линия будет работать в штатном режиме. Таким образом, саморегулирующий кабель является абсолютно надежным, ведь даже при самых неблагоприятных обстоятельствах перегореть он не может просто физически.

Еще одно достоинство такого нагревателя заключается в его экономичности. Если обычный нерегулируемый кабель независимо от температуры всегда потребляет максимальное количество электрической энергии, то саморегулирующий в теплую погоду сократит ее расход до минимума.

Кабель данного типа можно разрезать на фрагменты.

Индуктивные

Кабель такого типа представляет собой сильно вытянутую гибкую электрокатушку с ферромагнитным сердечником.

При пропускании тока через обмотку последняя генерирует в сердечнике переменный магнитный поток, приводящий к образованию вихревых токов.

В результате сердечник начинает греться. Греется и токопроводящая обмотка, выделяя примерно 20% всей тепловой энергии.

Используя принцип индуктивности, в греющий кабель можно превратить и саму водопроводную трубу, если, конечно, она изготовлена из стали или другого металлического сплава. Трубу обматывают проводом, который подключается к источнику высокочастотного переменного тока. Как и в ферромагнитном сердечнике, в ней будут возникать вихревые токи, приводящие к нагреву.

Для полноценной работы системы обогрева помимо кабеля необходим термодатчик, который будет включать его в работу, как только температура опустится до определенной отметки, заданной пользователем.

Сфера применения

Подобным же образом защищают от перемерзания канализацию, технологические трубопроводы на промышленных предприятиях, всевозможные емкости, дорожки.

Активно применяются греющие кабели и в быту, например, для создания очень популярных сегодня систем «теплый пол».

В этом случае достоинства саморегулирующего кабеля играют особенно важную роль: по неосторожности пользователь может поставить мебель на то место, где внутри пола проложен греющий кабель, и если последний будет нерегулируемым, он легко может перегореть. При условии применения саморегулирующего кабеля вероятность такого события сводится к нулю.

В защите от обледенения может нуждаться и кровля вкупе с водосточной системой. Тут также на помощь приходит кабельный нагрев.
При этом помимо термодатчика на крыше устанавливается датчик влажности, предотвращающий включение кабеля в сухую погоду.

Монтаж греющего кабеля для водопровода

В большинстве случаев греющий кабель монтируется на трубу снаружи. На малых диаметрах нагреватель укладывают в виде нескольких прямых линий или спирали. К трубе с большим диаметром кабель можно прикрепить в виде извилистой линии (змейки), расположенной в нижней части. При этом необходимо учитывать следующие требования и рекомендации:

1. Трубу из пластика перед укладкой кабеля следует обернуть алюминиевым скотчем или фольгой из того же материала. Такая оболочка нужна для равномерного распределения тепла.
2. Трассу прокладки кабеля следует планировать так, чтобы он не контактировал с острыми кромками. Также следует избегать укладки кабеля в тех местах, где его изоляция может перетираться или растягиваться.
3. В процессе укладки греющий кабель необходимо прихватывать алюминиевым скотчем через каждые 30 см. По завершении монтажа кабель приматывают скотчем уже по всей длине. Использовать вместо алюминиевого скотча полимерную ленту категорически запрещается.
4. Минимальный радиус сгиба кабеля равен шести его наружным диаметрам.
5. Защитную изоляцию на свободном конце греющего кабеля необходимо герметизировать, используя специальные элементы и материалы, имеющиеся в комплекте.
6. Нагреватель подключается к электрической сети через устройство защитного подключения (УЗО).
7. По завершении укладки и подключения кабеля необходимо замерять электрическое сопротивление его жил и изоляции.
8. Трубу с нагревателем необходимо утеплить минераловатным, полистирольным или любым другим теплоизолятором.

Если вы используете кабель с постоянным сопротивлением, также называемый резистивным или нерегулируемым, следите, чтобы отдельные нитки укладывались без перехлестов. В месте контакта отдельных линий кабеля всегда возникает перегрев, приводящий к повреждению элементов.

Установка греющего кабеля внутри трубы

Существует разновидность греющего кабеля для водопровода внутри трубы. Его оболочка имеет повышенную влагоустойчивость и изготавливается из пищевого полимера с содержанием фтора. Отверстие, через которое кабель вводится в трубу, уплотняется сальником.

Длину подогреваемого участка трубы, как и длину вводимого в нее кабеля, следует точно измерить. Это особенно важно, если существует опасность попадания нагревателя в проходное отверстие запорной или регулирующей арматуры.

Участок трубы с установленным кабелем следует пометить предупредительной надписью.

При монтаже нагревательного кабеля внутри трубы крайне важно не допустить повреждения его изоляции. Поэтому резьбу и другие острые кромки, с которыми может контактировать изделие, на время монтажа лучше обмотать тканью или полиэтиленом.

Греющий кабель для водопровода своими руками

Для самостоятельного изготовления греющего кабеля за основу следует взять силовой телефонный кабель марки П-274М, применяемый в полевой связи.

Прочная толстостенная изоляция защищает его от воздействий механического характера.

Чтобы не оголять концы жил, их разводят, получая таким образом одинарный провод. Далее он складывается пополам и снова свивается.

Место ввода провода можно герметизировать, используя фланец для гибкой водопроводной трубы. После установки его на проводе внутрь штуцера заливается эпоксидная смола, затем на него навинчивается гайка.

Крепится самодельный кабель так же, как и покупной – с применением алюминиевого скотча. Предельное значение силы тока, который можно пропускать через такой кабель, составляет 9 А.

Металлопластиковые трубы соединяются фитингами, что очень просто, поэтому монтаж системы водоснабжения легко можно сделать без привлечения специалистов. Осуществление монтажа металлопластиковых труб своими руками: инструкция по методам соединения.

Инструкцию по разборке однорычажного смесителя вы найдете в этой теме.

Видео на тему

Источник