Почему канализация промерзает?
Проблема промерзания канализационной трубы обнаруживается не сразу. В отличие от водопроводных коммуникаций, здесь поток жидкости не имеет постоянного характера и не заполняет полностью сечение трубы.
Кроме того, попадающие в канализационную систему нечистоты обычно имеют более высокую температуру, чем, например, вода из скважины. Поэтому замерзание стоков происходит постепенно.
Сначала может замерзнуть только какая-то небольшая часть содержимого канализации, затем появляется еще один слой примерзших нечистот и т.п. Постепенно весь просвет трубы заполняется плотной замерзшей массой, после чего проблема становится очевидной. Усугубить проблему может неисправная сантехника, например, протекающий кран или бачок.
Небольшие порции воды попадают в канализацию, быстро остывают и замерзают. Даже правильная укладка канализационных труб и наличие слоя утеплителя не всегда предотвращают замерзание стоков. Размораживать замерзшую канализацию хлопотно, кроме того, это явление может привести к повреждению труб, часть которых придется заменять.
Поэтому и рекомендуется укладывать канализацию ниже уровня промерзания грунта с обязательным утеплением коммуникаций. Если в южных районах и средней полосе выкопать достаточно глубокую траншею обычно не проблема, то на севере все немного сложнее. В этой ситуации использование специального греющего или горячего кабеля более чем уместно.
При использовании системы этого типа заметно сокращаются объемы земляных работ, поскольку глубину траншеи можно уменьшить до приемлемого уровня, не заботясь о промерзании грунта.
Монтаж на трубе с вентилем
А если у вас более сложный случай? Например, на участке водопровода присутствуют крепежные элементы и вентили?
Здесь есть определенные нюансы. Для начала подготавливаете саму трубу, наклеивая ленту.
В крепежных точках хомуты придется временно убрать.
При этом сам провод должен проходить через нижнюю точку крепления хомута.
А что делать с краном?
Ошибка №10
Если кабель здесь пустить в натяжку по прямой или даже по спирали, то при необходимости замены вентиля, сделать это без разрезания кабеля уже не получится.
Поэтому должен быть сделан запас в виде петли.
После этого просто складываете данную петлю вокруг вентиля и стягиваете ее стяжкой.
Поверх всего натягивается теплоизоляция.
Виды и строение нагревательного кабеля
На сегодняшний день потребительский рынок предлагает несколько разновидностей обогревающих проводок. По конструктивному исполнению они делятся на следующие виды:
Каждый вид отличается между собой не только строением, но и эксплуатационными качествами.
Резистивные проводники
Эти изделия считаются самыми дешевыми на потребительском рынке. Объясняется это тем, что данные проводки имеют более простую конструкцию. Строение этих кабелей состоит из одной или двух медных жил, которые защищены изоляционной и термостойкой оболочкой. Характерной чертой резистивных проводов заключается в том, что они всегда выделяют одну температуру тепла. Следовательно, в независимости от окружающей среды и наружной температуры, эти изделия для обогрева труб будут работать на всю мощность, что приведет к необоснованным переплатам по электроэнергии.
Саморегулирующий кабель
Саморегулирующий кабель имеет более сложную конструкцию, чем резистивные проводки. Данное изделие устроено в виде матрицы, которая изготовлена из гибкого полупроводникового материала. Эластичная матрица находится между двумя лужеными жилами, которые защищены изолирующей оплеткой и внешней оболочкой.
Принцип работы данного изделия заключается в том, что он самостоятельно регулирует температуру тепла на определенных участках трубопровода. Помимо этого, если наружная окружающая температура повышается, саморегулирующийся греющий провод меняет свою мощность, тем самым потребляя меньшее количество электроэнергии.
Способы утепления
Сначала целесообразно рассмотреть материалы, используемые на сегодняшний день для утепления канализационных труб в земле.
Это могут быть как рулонные материалы, так и специальные кабели. Рассмотрим более подробно оба варианта.
Специальные материалы
Теплоизоляция канализационных труб своими руками может производиться при помощи пенополистирола. Он стоит относительно недорого, к тому же способен служить на протяжении многих лет. Данный вид материала отлично удерживает тепло, поэтому даже в сильный мороз труба не будет замерзать, если утепление канализационной трубы в грунте произведено правильно.
Отлично утепляют базальтовые волокна и пенопласт. Базальт стоит дорого, зато работать с ним очень удобно. Пенопласт считается самым дешевым материалом для утепления труб, но придется делать специальный короб из такого материала, который будет служить надежной защитой от холода.
Пенофол и пеноизол — профессиональные материалы для утепления канализационных труб на улице. Они не боятся ни холода, ни влаги. Недостаток заключается лишь в высокой стоимости и невозможности работать без специальных приборов. Ведь данные средства должны распыляться на поверхность при помощи специально предназначенного для этой цели агрегата.
Хорошо зарекомендовала себя минеральная и стекловата. Вата замечательно удерживает тепло, недорого стоит. Но вот после покупки обязательно следует подвергнуть ее гидроизоляции. Дело в том, что при высокой влажности этот утеплитель для канализационных труб быстро намокнет, а из-за этого потеряет свои свойства. Гидроизоляция обеспечит долгий срок службы ваты и надежное утепление труб в земле.
Специалисты еще рекомендуют дополнительно к теплоизоляционному материалу использовать керамзит. Им необходимо засыпать траншею. Камни являются экологически чистыми, поэтому можно не опасаться, что будет нанесен какой-то вред недалеко посаженным огородным культурам. Зато такой керамзитовый слой обеспечит дополнительную надежную защиту от промерзания.
Использование кабелей
В том случае, если часть коммуникации находится непосредственно на поверхности земли, одних рулонных материалов для утепления недостаточно. Особенно, если зимы в регионе очень морозные. Тогда рекомендуется применять специальные кабели. Они обеспечат дополнительную защиту канализации от промерзания. Различают 3 основных типа таких кабелей. Остановимся на них более подробно:
- Чаще всего владельцы частных домов используют зональные кабели для утепления канализации. Они предназначены специально для защиты от холода небольших частей канализационных труб, которые выступают над землей. Также при помощи такого кабеля утепляется пайка, где стыкуется сразу 2 трубы.
- Хорошо себя зарекомендовал резистивный саморегулирующийся кабель. Несмотря на то, что он должен быть постоянно подключен к электричеству, кабель очень чувствителен к окружающей температуре воздуха, при этом годами не выходит из строя. Кабель сам устанавливает оптимальную температуру нагрева коммуникации для защиты от перемерзания.
- Еще есть просто резистивный кабель, который сам не регулирует температуру. Здесь хозяин должен заранее устанавливать необходимую температуру для нагрева. Но есть у таких проводов большой плюс: они стоят значительно дешевле саморегулирующихся кабелей. Поэтому отлично подходят для малообеспеченных дачников.
Резистивный кабель
Двужильный (одножильный не рассматриваем ввиду неудобности его подключения) резистивный кабель состоит из одной токопроводящей жилы и одной греющейся (1), внутренней изоляции (2), металлической оплетки (3) и наружной термостойкой изоляции из полимера (4). Под действием силы тока происходит нагрев жилы, которая в свою очередь отдает тепло объекту. Резистивный кабель также часто используют при монтаже теплого пола.
Для работы резистивного греющего кабеля в обязательном порядке необходимо использовать терморегулятор, который предотвратит его перегрев. Также он греет одинаково по всей длине, а значит расход электроэнергии будет максимальным (в сравнении с саморегулирующимся). Главное преимущество резистивного изделия над саморегулирующимся — это относительно невысокая цена. Например, в среднем 1 погонный метр хорошего резистивного кабеля мощностью 10 Вт/м будет стоить около 150 — 200 рублей, в то время, как саморегулирующийся при той же мощности будет стоить порядка 500 — 600 рублей метр.
Обычно резистивный провод продается в комплекте с вилкой и термостатом в концевой муфте. В зависимости от модели и области применения термостат может быть выставлен на разные температуры. Например, у кабеля SpyHeat SHFD, предназначенного для обогрева трубопровода, термостат рассчитан на включение при понижении температуры ниже 5°С. Это означает, что когда температура у основания термостата падает ниже 5°С, то он запускает работу кабеля. Именно поэтому термостат необходимо располагать в самой верхней точке трубы — там, где температура падает ниже всего. Если разместить наоборот, то может получиться, что самый холодный участок трубы будет замерзать, а термостат так и не включится.
Саморегулирующийся кабель
Саморегулирующийся кабель состоит из двух токопроводящих жил (1), полимерной греющейся матрицы (2), изоляции (3), экранирующей оплетки (4) и защитного термостойкого слоя (5). Кабель способен самостоятельно изменять температуру нагрева и соответственно выходную мощность на разных участках. Как это происходит? При снижении температуры окружающей среды понижается сопротивление матрицы, а количество путей прохождения тока увеличивается, за счет чего увеличивается нагрев и отдача тепла. И наоборот, при повышении температуры «за бортом», сопротивление матрицы увеличивается, а ее нагрев и выходная мощность практически падает до нуля.
Благодаря такому принципу работы провод не греется постоянно на максимальной мощности, а экономит электроэнергию, подогревая только нужные участки. КПД изделия гораздо выше, чем у резистивного. Однако важен следующий момент: так как у саморегулирующегося провода нет термостата, то температуру окружающей среды, при которой он будет начинать нагреваться, необходимо уточнять у продавца, так как разные модели могут иметь разный температурный порог.
Какая наружная изоляция должна быть у провода?
Внутренняя изоляция токопроводящих жил не так важна, как внешняя. От внешней зависит, в каких условиях можно будет использовать изделие. Например, если необходимо заводить провод внутрь водопроводной трубы, тогда изоляция должна быть из пищевого фторпласта, который не будет влиять на вкус воды или менять ее химический состав. Причем пыле и влагозащита должна быть по стандарту IP68.
Для монтажа на крыше или водосточной трубе важно, чтобы изоляция выдерживала длительное воздействие ультрафиолетовых лучей. Обычно ее изготавливают из фторполимера
На изделии может не указываться материал оболочки, а лишь написана фраза «защита от UF-лучей». А вот для канализации предназначен кабель с полиолефиновой оболочкой. Хотя эта информация обычно пишется в характеристиках к каждому товару, но лучше ее уточнять у продавца, чтоб не ошибиться и купить нужный провод.
Как подобрать кабель по мощности?
Если сказать просто, то для каждого градуса ниже 0 берется 1 Вт мощности. То есть, если канализационная труба должна функционировать при температуре -10°С, то мощность кабеля должна составлять не менее 10 Вт/м (имеется ввиду, что температура трубы будет не 0°С, а положительная, например, +3 — +5°С). Однако это довольно усредненные показатели и для более точного расчета нужно пользоваться специальными калькуляторами, которые учитывают теплопотери материала трубы (металл или пластик), длину трубопровода, есть ли дополнительная теплоизоляция, монтаж провода и вырабатываемую им температуру. Кабели разных производителей при одинаковой выходной мощности могут выдавать разную температуру. Например, один провод при мощности в 10 Вт/м выдает максимальную рабочую температуру в 65°С, а другой при той же мощности 75°С.
Критерии выбора
Итак, первое, с чем нужно определиться — с конструктивными особенностями изделия. Конструкция саморегулирующего греющего кабеля может включать в себя две медные токопроводящие жилы, матрицу, слой изоляции, оплетку и внешнюю оболочку
При выборе обязательно обратите внимание, есть ли оплетка на термокабеле или нет. Если нет — это бюджетный вариант
Оплетка делает провод крепким, более устойчивым к механическим повреждениям и к тому же заземленным
Поэтому выбрать такой вариант будет правильным решением
Оплетка делает провод крепким, более устойчивым к механическим повреждениям и к тому же заземленным. Поэтому выбрать такой вариант будет правильным решением.
Подробнее об оплетке вы можете узнать из видео:
Еще один важный момент — тип внешней изоляции. Для бытового применения (обогрев кровли и водостоков, канализации) вполне достаточно выбрать греющий кабель с изолирующим слоем в виде полиолефина. Если вы хотите использовать систему кабельного обогрева на производстве, и при этом важна устойчивость к агрессивной среде и ультрафиолетовому излучению, советуем выбрать термокабель с изоляцией из фторполимера. Для водопровода, если проводник будет проложен в трубе, лучше подобрать изделие с внешней оболочкой из фторопласта.
Важно! Далеко не всегда проводник, предназначенный для обогрева труб снаружи, можно использовать для прокладки внутри. Этот момент уточняйте у продавца-консультанта!
Следующее, на что нужно обратить внимание при выборе греющего электрокабеля для водопровода и водостока — температурный класс. Низкотемпературный проводник может нагреваться до 65˚C, при этом его удельная мощность нагрева составляет не более 15 Вт/м
Такой тип исполнения лучше выбрать для защиты небольших по диаметру труб от замерзания
Среднетемпературный термокабель нагревается максимум до 120˚C и обладает мощностью от 10 до 33 Вт на погонный метр. Его лучше выбрать для водостоков, труб среднего диаметра, а также обогрева кровли. Высокотемпературный греющий кабель может достигать температуры 190˚C при удельной мощности 15–95 Вт/м. Для частного дома либо коттеджа такой тип исполнения не подойдет, его выбор рационален для промышленных условий, обогрева труб большого диаметра
Такой тип исполнения лучше выбрать для защиты небольших по диаметру труб от замерзания. Среднетемпературный термокабель нагревается максимум до 120˚C и обладает мощностью от 10 до 33 Вт на погонный метр. Его лучше выбрать для водостоков, труб среднего диаметра, а также обогрева кровли. Высокотемпературный греющий кабель может достигать температуры 190˚C при удельной мощности 15–95 Вт/м. Для частного дома либо коттеджа такой тип исполнения не подойдет, его выбор рационален для промышленных условий, обогрева труб большого диаметра.
Ознакомившись с мощностями и применением термокабеля возникает вопрос, а какие характеристики должны быть у проводника для определенного диаметра трубы. Так вот мы рекомендуем выбрать греющий кабель, ориентируясь на следующие показатели:
- диаметр трубы от 15 до 25 мм — мощность 10 Вт/м;
- 25-40 мм — 16 Вт/м;
- 40–60 мм — 24 Вт/м;
- 60–80 мм — 30 Вт/м;
- >80 мм — 40 Вт/м.
Важно! К выбору мощности нагревательного кабеля нужно подойти ответственно. Недостаточная мощность приведет к тому, что система обогрева не справится со своей работой, а завышенные показатели негативно отобразятся на расходе электроэнергии
Ну и последнее, что хотелось бы посоветовать — обращайте внимание на фирму продукции. Лучшие производители греющего кабеля: Devi, Nelson, Raychem, Lavita, Ensto
Также отечественный бренд зарекомендовал себя хорошо — ССТ (Теплолюкс)
Также отечественный бренд зарекомендовал себя хорошо — ССТ (Теплолюкс).
Вот и все, что хотелось рассказать вам о том, как выбрать греющий кабель для водопровода и водостока. Надеемся, наши советы по выбору были для вас полезными!
Саморегулирующийся кабель — принцип работы
У саморегулирующегося, замкнутого контура или петли нет.
Ошибка №2
Жилы замыкать между собой в конце кабеля не нужно!
Между ними на всем протяжении идет хитрый полимер, который при остывании до определенной температуры образует разные мостики проводимости.
То есть, в точке охлаждения петля из двух жил самостоятельно замыкается, между ними начинает протекать ток и кабель греется. При этом по всей длине кабеля у вас будет разная температура.
Самая горячая точка будет в самом холодном месте. Но ни в одной точке температура не превысит 85С. Номинальный же нагрев составляет 65 градусов.
Такой кабель полностью пожаробезопасен. Даже если он будет наложен внахлест сам на себя, он от этого все равно не сгорит.
Ошибка №3
При этом не заблуждайтесь, когда на улице достаточно теплая погода, самостоятельно он полностью не отключается.
Он просто снижает свое потребление в несколько раз. Такого варианта, чтобы во включенном состоянии его потребление было нулевым, не происходит.
Самореги разных производителей отличаются между собой качеством, так называемой матрицы. Этот тот самый чудо полимер, который пропускает через себя электричество.
Подавляющее большинство специалистов для обогрева труб используют именно саморегулирующиеся разновидности кабеля. Объясняется это их более простой эксплуатацией и упрощенным монтажом.
Вам не придется покупать и подключать термостат.
Достаточно будет воткнуть его в розетку, и он тут же начнет работать как надо.
Особенности сборки и монтажа секций греющего кабеля
Прежде чем приступать к монтажу греющего кабеля, стоит определиться с выбором конкретной модели изделия, применение которой будет в данном случае наиболее целесообразной.
В продаже можно найти много разновидностей кабеля. Их основная характеристика – удельная мощность – может варьироваться в диапазоне от 10 до 40 Вт/м.
- 10 Вт/м. Подойдёт для обогрева водопроводных систем диаметром не более 25 мм.
- 16-17 Вт/м. Могут использоваться в канализационных трубопроводах диаметром не более 50 мм.
- 30-40 Вт/м. Такой мощности будет достаточно для обогрева крупного канализационного трубопровода диаметром 110-160 мм.
Рекомендуем ознакомиться: Особенности сэндвич-трубы и правила ее установки при сооружении дымохода
Сама процедура сборки очень проста и не потребует от мастера каких-то особых умений. Из инструментов понадобятся только клещи для обжимки соединительных гильз, пассатижи, строительный фен для разогрева термоусадочной плёнки, бокорезы или нож для зачистки изоляции, герметик.
Алгоритм действий можно представить в следующем виде:
- Зачищаются токоведущие жилы, экранирующая металлическая оплётка и земля (присутствуют не во всех моделях кабеля).
- На отдельные жилы, кабель под оплёткой и его внешнюю оболочку последовательно надеваются отрезки термоусадочной трубки соответствующей длины.
- Соседние концы токоведущих жил попарно соединяются при помощи гильз.
- На место соединения наносится небольшой слой герметика, после чего производится обжимка термоусадкой.
- Аналогичная процедура производится с землёй и экраном, при их наличии.
- На конце греющего кабеля дальнейшие действия зависят от типа кабеля. У резистивного двужильного кабеля производится соединение токоведущих жил с последующей герметизацией и изоляцией муфты с перемычкой. У саморегулирующегося кабеля все жилы на дальнем конце обрезаются и разводятся на некоторое расстояние, для увеличения сопротивления в случае нарушения герметичности муфты.
- Свободные концы термоусадочной плёнки сплющиваются при помощи пассатижей.
Наружный монтаж
Греющий кабель закрепляется под трубой посредством алюминиевого скотча. Для улучшения теплообмена он должен быть прижат к трубе как можно плотнее. Алюминиевый скотч помогает дополнительно ограничить потери тепла за счёт частичного отражения инфракрасного излучения.
Кабель фиксируется короткими отрезками клейкой ленты через равные промежутки (не менее 30 см), после чего вдоль всей его длины также фиксируется скотчем. Для дополнительной надёжности фиксации часто используют пластиковые хомуты.
Допускается поместить кабель под слой утеплителя, который не только обеспечит дополнительную теплоизоляцию, но и поможет его надёжно зафиксировать. Стоит также учитывать, что в подогреве нуждаются, в первую очередь, горизонтальные участки канализации, по которым стоки перемещаются гораздо медленнее, нежели по вертикальным.
Рекомендуем ознакомиться: Воздуховоды для качественной вентиляции
Монтаж и подключение греющего кабеля своими руками
Установка греющего элемента не представляет особой сложности. Удобнее всего выполнять работы во время монтажа системы, чтобы не пришлось раскапывать уже использующиеся трубы. Если планируется обогревать систему снаружи, перед монтажом утеплителя вдоль трубопровода укладывают нагреватель и фиксируют его скотчем. Устанавливать самогреющий кабель для канализации внутри трубы несколько сложнее, так как надо совмещать укладку системы к установкой нагревателя
Важно довести элемент до самого отверстия слива, которое является участком, подверженным воздействию холода
Соединения необходимо изолировать термоусадочной трубкой, которую нагревают горелкой или строительным феном. Для ввода используется косой тройник с заглушкой, в которой изготавливается отверстие. Через него вводится нагреватель, отвод заполняется теплоизолятором, стойким к высоким температурам. Необходимо следить, чтобы участки нагревателя нигде не пересекались и располагались равномерно, без скоплений и пустых участков.
Мой опыт
Некоторое время назад я озадачился модернизацией системы канализации в недавно купленном доме.
В ней были сделаны два важных изменения:
- Выгребную яму сменил септик, требующий откачки в несколько раз реже. Отстойник септика из-за особенностей планировки лома и придомовой территории было решено установить не в грунте, а открыто, под крыльцом дома;
Отстойник септика под крыльцом моего дома.
- Канализация достроенного мансардного этажа была выведена к септику прямо по фасаду, открыто.
Первая же зима, однако, показала, что мои надежды на крымское тепло были чрезмерно оптимистичными. После вторжения с материка арктических воздушных масс температура за одну ночь упала до -20 градусов.
За два дня заморозков произошло следующее:
- Бак отстойника заполнился льдом. К счастью, полиэтиленовые стенки благодаря эластичности полимера не потрескались, а лишь слегка растянулись;
- То же самое произошло с горизонтальным участком проложенной по фасаду трубы и с переливом, соединяющим отстойник с бывшей выгребной ямой, а ныне -фильтрующим колодцем.
В горизонтальном участке скорость движения стоков минимальна, и в сильный мороз они начинают намерзать на внутреннюю поверхность трубы.
Мной было принято вполне закономерное решение организовать обогрев трубопроводов греющим кабелем. Кабель мощностью 16 ватт был закуплен для обогрева перелива диаметром 50 мм; для канализации диаметром 110 мм удельная мощность была увеличена до 30 ватт (в полном соответствии с приведенными выше рекомендациями). Несколько метров кабеля было уложено спиралью в сам отстойник, чтобы исключить его перемерзание в дальнейшем.
На фото хорошо видно, что соединение с проводом питания размещено вне отстойника.
При монтаже выяснилось, что закрепить кабель только наклеенным вдоль трубы алюминиевым скотчем почти невозможно. Он не обладает сколь-нибудь значительной прочностью и постоянно рвется.
Достаточной прочность фиксации кабеля делается лишь при намотке алюминиевого скотча на трубу в несколько оборотов.
Проблема решалась двумя способами:
- Фиксацией кабеля полиэтиленовыми хомутами;
На изгибе кабель притянут полиэтиленовыми стяжками.
- Наклейкой алюминиевого скотча поверх обычного.
Алюминиевый скотч наклеен поверх обычного.
По прошествии двух зим эксплуатации системы обогрева можно подвести некоторые итоги.
- Она показала свою эффективность. И трубы, и отстойник септика при падении температуры ниже нуля (вплоть до минимальных с момента установки обогрева -15С) больше не перемерзали;
- На счетах за электричество установка кабеля практически не отразилась. В среднем за сезон, по моим подсчетам, кабель потребляет от 30 до 50 КВт*ч электроэнергии. Согласитесь, не самая высокая плата за исправно работающую канализацию.
Виды проводов
Существует несколько видов кабеля, применяемых для подогрева трубопровода, которые имеют различные технические характеристики и способы монтажа, что позволяет использовать тот или иной тип в зависимости от технического задания.
Принцип работы греющего шнура достаточно прост: электрический ток нагревает трубу до плюсовой температуры, не позволяя замерзнуть проходящей жидкости. Кабель, применяемый для обогрева, может быть:
- Экранированный, имеющий металлическую оплетку, использующуюся в качестве дополнительной защиты от механических повреждений.
- Неэкранированный, с двойной изоляцией.
- Зональный. Точечный нагрев определенных участков.
- Саморегулирующийся. Пара медных токопроводящих жил и между ними рабочая матрица.
- Резистивный, одно- или двухжильный.
Наиболее эффективно использование наружного обогрева в сочетании с применением теплоизоляционных материалов, которые позволяют уменьшить тепловые потери. Эффективно обогреваются канализационные системы, изготовленные из металла и пластика практически любого диаметра.
