Внутренний обогрев труб
Для обустройства системы, подогревающей водопроводную магистраль изнутри, требуется электрокабель для обогрева труб, но устанавливать его придется не снаружи, а внутри трубы. Это существенно повышает сложность работы, но и эффективность собранной системы получается на порядок выше. Чаще всего внутренний подогрев используется в кранах и насосах, установленных под открытым небом.
Заключение
Установленная труба для водопровода с подогревом – это надежная защита системы водоснабжения от прорыва в зимнее время. Смонтировав такую конструкцию, можно разом избавиться от ряда неприятных проблем, неизбежно сопровождающих любой трубопровод, находящийся за пределами здания.
Как подобрать правильный кабель?
При выборе подходящего горячего кабеля необходимо определиться не только с его типом, но и правильно подобрать его мощность.
При этом необходимо учесть такие параметры, как:
- назначение конструкции (для канализации и водопровода расчеты выполняются по-разному);
- материал, из которого выполнена канализация;
- диаметр трубопровода;
- особенности участка, который предполагается обогревать;
- характеристика используемого теплоизоляционного материала.
На основании этих сведений рассчитывают теплопотери на каждый метр конструкции, выбирают тип кабеля, его мощность, после чего определяют подходящую длину комплекта. Расчеты можно выполнить с помощью специальной формулы, по расчетным таблицам или с использованием он-лайн калькулятора.
Расчетная формула выглядит так:
Qтр – теплопотери трубы (Вт); – коэффициент теплопроводности утеплителя; Lтр – длина обогреваемой трубы (м); tвн – температура содержимого трубы (C), tнар – минимальная температура окружающей среды (C); D – наружный диаметр коммуникаций с учетом утеплителя (м); d – наружный диаметр коммуникаций (м); 1,3 – коэффициент запаса
Когда теплопотери рассчитаны, следует вычислить длину системы. Для этого полученное значение нужно разделить на удельную мощность кабеля нагревательного устройства. Результат следует увеличить, учитывая обогрев дополнительных элементов. Мощность кабеля для канализации стартует с 17 Вт/м и может превышать 30 Вт/м.
Если речь идет о канализационных трубопроводах из полиэтилена и ПВХ, то 17 Вт/м – это максимальная мощность. Если использовать более производительный кабель, то высока вероятность перегрева и повреждения трубы. Сведения о характеристиках изделия можно найти в его техническом паспорте.
С помощью таблицы подобрать подходящий вариант немного проще. Для этого сначала нужно выяснить диаметр трубы и толщину теплоизоляции, а также предполагаемую разницу между температурой воздуха и содержимого трубопровода. Последний показатель можно найти с помощью справочных данных в зависимости от региона.
На пересечении соответствующей строки и столбца можно найти значение теплопотерь на один метр трубы. Затем следует вычислить общую длину кабеля. Для этого размер удельных теплопотерь, полученный из таблицы, нужно умножить на длину трубопровода и на коэффициент 1,3.
Таблица позволяет найти размер удельных теплопотерь трубы конкретного диаметра с учетом толщины теплоизоляционного материала и условий функционирования трубопровода (+)
Полученный результат следует разделить на удельную мощность кабеля. Затем нужно учесть влияние дополнительных элементов, если такие имеются. На профильных сайтах можно найти удобные он-лайн калькуляторы. В соответствующие поля нужно ввести необходимые данные, например, диаметр труб, толщину утеплителя, температуру окружающей среды и рабочей жидкости, регион и т.п.
Такие программы обычно предлагают пользователю дополнительные возможности, например, помогают рассчитать необходимый диаметр канализации, размеры слоя теплоизоляции, тип утеплителя и т.п.
Опционально можно подобрать тип укладки, выяснить подходящий шаг при монтаже греющего кабеля спиралью, получить список и количество комплектующих, которые понадобятся для укладки системы.
Подбирая саморегулирующийся кабеля важно правильно учесть диаметр конструкции, на которую он будет установлен. Например, для труб диаметром 110 мм рекомендуется брать маркуLavita GWS30-2 или аналогичный вариант другого производителя
Для трубы на 50 мм подойдет кабель Lavita GWS24-2, для конструкций диаметром 32 мм – Lavita GWS16-2 и т.д.
Сложные расчеты не понадобятся для канализации, которая используется не часто, например, на летней даче или в доме, которым пользуются, лишь изредка. В такой ситуации просто берут кабель мощностью 17 Вт/м с длиной, соответствующей размерам трубы. Кабель такой мощности можно использовать и снаружи, и внутри трубы, при этом устанавливать сальник необязательно.
При выборе подходящего варианта греющего кабеля следует соотнести его производительность с расчетными данными по вероятным теплопотерям канализационной трубы
Для прокладки греющего кабеля внутри трубы выбирают кабель со специальной защитой от агрессивного воздействия, например, DVU-13. В отдельных случаях для монтажа внутри используют марку Lavita RGS 30-2CR. Это не совсем верное, но допустимое решение.
Такой кабель предназначен для обогрева кровли или ливневой канализации, поэтому защитой от разъедающих веществ он не снабжен. Его можно рассматривать лишь как временный вариант, поскольку при длительном использовании в неподходящих условияхкабель Lavita RGS 30-2CR неизбежно сломается.
Прямое подключение греющего кабеля без муфт
Существует еще один способ подключения к сети 220V – безмуфтовой. Спрашивается, для чего мы ставим соединительную муфту?
Во-первых, чтобы обеспечить герметичность соединения. А во-вторых, чтобы сэкономить на греющем кабеле и не тянуть его в соседнее помещение к ближайшей розетке или щитовой.
А что, если эту “щитовую” перенести поближе к самому кабелю и разместить ее непосредственно на трубе? Речь идет про обычную герметичную коробку с винтовыми клеммами внутри.
Саморег в этом случае придется разделать чуть подлиннее – на 15-20см. А в конце поставить, так называемую концевую заделку.
Подобные комплекты выпускает компания Eltherm.
Порядок подготовки и разделки кабеля мало чем отличается от предыдущего способа. Снимаем внешнюю изоляцию.
Освобождаем оплетку и скручиваем ее в жгут.
Надрезаем средний слой и добираемся до матрицы. После чего освобождаем медные жилы, а середину матрицы удаляем.
Наносим силиконовый герметик на место разделки и натягиваем на жилы концевую “перчатку”.
Вместо такой спецперчатки можно использовать термотрубки. Две узкие одеваете на каждую жилу, а затем одну широкую поверх них.
После термоусадки промежуток между жил поджимаете тонкогубцами, чтобы выступивший клей надежно загерметизировал стык.
На заземление также натягивается трубка.
После этого все жилки и оплетка прессуются втулочными наконечниками.
Греющий кабель заводится в распредкоробку, а сама она через Г-образный уголок хомутами крепится на трубе.
Питание к распредкоробке должно подаваться через УЗО с током утечки на 30мА. От коротких замыканий и перегрузок кабель защищается автоматом типа “С”.
А еще лучше сразу монтировать дифф.автомат.
Номинал выбирайте исходя из мощности обогрева. Помимо мощности не забудьте правильно подобрать сечение силового кабеля 220V. Ранее указанного минимального размера в 1,5мм2 может и не хватить.
Ошибка №10
Очень многие забывают про пусковой ток.
Вот замер потребления небольшого отрезка греющего кабеля при пуске в работу и спустя пару минут.
Потребление саморега в самом начале кратковременно подскакивает в три раза. Например, кабель мощностью в 40Вт/м и длиной 80 метров, может показать первоначальную нагрузку под 6кВт!
Перед непосредственным подключением всегда должна производиться проверка сопротивления изоляции. При испытательном напряжении 2500В, нормируемое сопротивление должно быть не менее 10мОм.
Изоляция проверяется между:
оплеткой и трубой
оплеткой и рабочими жилами
Полезные советы для начинающего мастера
Если устанавливать кабель планируется на трубу с нестабильным режимом температуры, лучше приобрести саморегулирующийся кабель. Это верно, когда часть системы находится в помещении, а другая – на улице. Это обусловлено тем, что для использования долговечного и качественного резистивного кабеля необходим монтаж температурных датчиков на разных частях кабеля.
Важно особенно серьезно подойти к выбору термоизоляции, которая укладывается поверх кабеля и трубы. От неё будет зависеть возможность снижения расхода электроэнергии и увеличения срока эксплуатации кабеля. Укладывая провод поверх трубы, необходимо учитывать допустимые пределы изгиба
Если перегиб произойдет выше допустимого значения, то правильная работа может быть нарушена
Укладывая провод поверх трубы, необходимо учитывать допустимые пределы изгиба. Если перегиб произойдет выше допустимого значения, то правильная работа может быть нарушена.
Когда планируется обогревать трубы бытового назначения с использованием кабеля, их следует подсоединять через реле утечки тока. Это требование объясняется тем, что при повреждении изоляции может произойти поражение человека электрическим током
Подбирая кабель, важно учитывать не только его мощность, но и длину. Монтируя его методом наматывания, следует брать в расчет показатель, равный 1,7 от длины трубы
Принцип работы греющего элемента
У резистивного кабеля нагревается метаболический проводник при прохождении электрического тока.
Но, неважно какая температуру воздуха, +5 или -10, отдача тепла и трата электроэнергии одинаковая. Для контроля, в обогревающей системе ставят терморегулятор, датчики температуры, как в электрических тёплых полах
Греющий кабель этого вида бывает одножильный и двухжильный. Одножильный кабель подключается к водопроводу с двух сторон. Двухжильные, с одной стороны, закрепляется заглушка, с другой — шнур с вилкой для подключения к сети 220 В.
Когда укладывается резистивный кабель, провод не должны налаживаться, или находиться слишком близко, при пересечении они будут перегреваться, и могут быстро выйти из строя. И ещё, греющий кабель этого вида нельзя резать, в противном случае он просто испортится. Поэтому его улаживают целиком при любом размере.
У саморегулирующего кабеля нагревается полимер, он располагается между двух проводников. Чем больше он нагревается, тем меньше выделяет тепла, а при остывании – больше. Таким образом, он регулирует самостоятельно температуру. Благодаря своим свойствам этот вид греющего кабеля и получил название − саморегулирующийся.
Имеет такие плюсы:
- при пересечении проводов не перегорает;
- его можно резать в любом месте, но нужно будет сделать оконечную муфту;
- элемент может быть любой длины.
Единственный недостаток саморегулирующего кабеля, высокая цена, но если учесть все плюсы и срок службы более 10 лет, цена себя оправдывает.
Стоит учесть, что трубы с греющим кабелем нужно утеплить. В противном случае чтобы обогреть водопровод понадобиться большая мощность, больший расход электроэнергии. Или же при сильных морозах без утеплителя, гибкий обогреватель может не справиться со своей задачей.
https://youtube.com/watch?v=y9kOBunX8JU
Монтаж внутри трубы
Внутрь греющий кабель зачастую монтируется, когда водопровод уже проложен и эксплуатируется, а его теплоизоляция не справляется с низкими температурами.
Ввод кабеля в трубу сверху не требует никаких дополнительных фиксаторов, в то время как нижний подвод должен быть надежно закреплен во избежание сползания нагревателя.
Схема: подключение греющего кабеля
Порядок монтажа греющего кабеля внутрь трубы следующий:
Измерить участок трубопровода, нуждающегося в дополнительном обогреве.
Распустить один край ленты (кабеля) согласно инструкции и установить муфту с сальниками для герметизации.
Второй край кабеля надежно изолировать.
Заизолированным краем кабель опустить в трубы
Делать это нужно предельно осторожно, чтобы не повредить изоляцию кабеля.
Кабель с муфтой подключить к электропитанию посредством вилки или напрямую к распределительной коробке.
Участок трубы с кабелем маркируют надписью ярким цветом.
Внимание! Пропускать кабель сквозь запорные краны и другие узлы категорически запрещено.
Как работает кабель
Технология прогрева системы отвода стоков основана на сопротивлении некоторых материалов при прохождении через них электрического тока. Чем выше этот показатель, тем больше выделяется тепла. Подобный принцип применяется в изготовлении радиаторов отопления и электрических ламп накаливания. Нагревательный кабель имеет сложное устройство, благодаря чему тепло распространяется равномерно по всей магистрали. При этом изделие полностью безопасное благодаря наличию надежной изоляции.
Производители изготавливают данные приспособления с разными возможностями регулировки и параметрами мощности.
Кабель для обогрева канализационной трубы выпускаются в нескольких модификациях.
Резистивный — представляет собой нагревательный элемент (провод), заключенный внутри материалов, защищающих его от влаги и механических повреждений. Особенностью изделия является постепенное снижение температуры провода по мере удаления от источника питания (розетки). Резистивные кабели имеют постоянные параметры мощности и не реагируют на изменение температуры окружающей среды. Для предотвращения их перегрева необходимо устанавливать терморегуляторы и датчики.
Состоят изделия резистивного типа из таких элементов:
- нагревательный провод;
- внутренняя полимерная изоляция, хорошо проводящая тепло;
- защитный экран из медной фольги;
- внешняя изоляция из гибкого пластика;
- вилка и кабель для подключения к сети 220 В.
Резистивные обогреватели имеют доступную стоимость. Их приобретают и устанавливают там, где есть возможность отключения подогрева при изменении погодных условий.
Саморегулирующийся — его особенностью является способность изменять мощность при повышении или снижении температуры внешней среды. Это происходит благодаря размещению внутри изделия саморегулирующей матрицы из полупроводниковых материалов.
Устройство саморегулирующегося прибора:
- греющая пара проводов;
- матрица из полупроводников;
- внутренняя изоляция;
- армирующая оплетка;
- внешняя полимерная изоляция.
Разновидностью этого кабеля является зональная модель. Его можно настраивать на работу только в тех зонах, которые нуждаются в защите от холода. Куски провода можно чередовать с силовым кабелем в соответствии с особенностями трубопровода.
Конструкция и сфера применения
Документация к греющему кабелю Греющий кабель для обогрева труб устанавливается только в зонах, подверженных воздействию низких температур. Владелец здания может поместить обмотку на всем участке трубопровода или закрыть участки длиной по 200-300 мм. От протяженности кабеля для обогрева водопроводной трубы зависит энергопотребление системы.
Разогревающий кабель для трубы состоит из элементов:
- Внутренняя металлическая жила или набор токопроводящих элементов. Для изготовления деталей используются сплавы с повышенным сопротивлением, что обеспечивает нагрев элементов при прохождении электрического тока. Сверху жилы покрыты слоем изолирующего материала, сохраняющего защитные характеристике при циклических прогревах.
- Защитный экран, расположенный вокруг нагревающих жил. Деталь изготовлена из алюминиевой фольги или медной сетки, предотвращающей формирование электромагнитных помех при подаче напряжения. Для улучшения характеристик медную оплетку покрывают тонким слоем никеля, под металлическим экраном размещается дополнительный слой диэлектрика.
- Наружный защитный слой из эластичного материала, сохраняющего характеристики при низких температурах. Термокабель для обогрева труб, предназначенный для эксплуатации в условиях Севера, оснащается защитным слоем с увеличенной толщиной.
Устройство греющих кабелей
