Обогрев водопровода: лучшие варианты обогрева + разбор технических особенностей

Независимо от способа установки на трубопровод, оснащенный нагревательным кабелем, в обязательном порядке наносится маркировка «200 В, опасно, нагревательный кабель».

В большинстве случаев управлять системой, которая защищает трубопровод от замерзания, обязательно необходимо с помощью терморегулятора. Использование именно этого элемента позволяет свести к минимуму расходы на электроэнергию и гарантирует эффективное нагревание водопроводной системы, предотвращая замерзание трубных элементов  холодного и горячего водоснабжения в холодное время года.

Разновидности нагревательного кабеля

Все нагревательные системы подразделяются на 2 большие категории: резистивные и саморегулируемые. Каждый вид имеет свою область применения.

Предположим, резистивные хороши для обогрева коротких отрезков труб небольшого сечения – до 40 мм, а для протяженных участков водопровода лучше использовать саморегулируемый кабель (по-другому – саморегулирующийся, «самрег»).

Тип #1 – резистивный

Принцип действия кабеля прост: по одной или двум жилам, находящимся в изоляционной обмотке, проходит ток, нагревающий его. Максимальная сила тока и большое сопротивление в сумме дают высокий коэффициент тепловыделения.

В продаже имеются куски резистивного кабеля определенной длины, имеющие постоянное сопротивление. В процессе функционирования они отдают одинаковое количество тепла по всей протяженности.Одножильный кабель, как можно судить по названию, имеет одну жилу, двойную изоляцию и внешнюю защиту. Единственная жила выполняет функцию нагревательного элемента

При монтаже системы необходимо помнить, что одножильный кабель подключается с обоих концов, как на следующей схеме:Схематически подключение одножильного вида напоминает петлю: сначала он подсоединяется к источнику энергии, потом протягивается (наматывается) по всей длине трубы и возвращается назад

Замкнутые отопительные контуры чаще применяют для обогрева кровельной водосточной системы или для устройства «теплого пола», но вариант, применимый к водопроводу, тоже существует.Особенностью монтажа одножильного кабеля на водопроводную трубу является укладка его с двух сторон. При этом используется только внешний тип подключения

Для внутреннего монтажа одна жила не подходит, так как укладка «петли» займет много внутреннего пространства, к тому же случайное пересечение проводов чревато перегревом.

Двухжильный кабель отличается разделением функций жил: одна отвечает за нагревание, вторая – за подачу энергии.Отличается и схема подключения. В «петлеобразном» монтаже необходимость отпадает: в результате кабель присоединяется одним концом к источнику питания, второй протягивается вдоль трубы

Двухжильные резистивные кабели используются для водопроводных систем так же активно, как и самреги. Их можно монтировать внутрь труб, используя тройники и уплотнители.

Главный плюс резистивного кабеля – невысокая стоимость. Многие отмечают надежность, длительный срок службы (до 10-15 лет), простоту монтажа.

Но есть и недостатки:

• высокая вероятность перегрева в местах пересечения или близкого расположения двух кабелей;
• фиксированная длина – нельзя ни увеличивать, ни укорачивать;
• невозможность замены перегоревшего участка – менять придется полностью;
• отсутствие регулировки мощности – она всегда одинаковая по всей длине.

Чтобы не тратиться на постоянное подключение кабеля (что нецелесообразно), устанавливают термостат с датчиками. Как только температура опускается до + 2-3°С, он в автоматическом режиме запускает нагрев, при повышении температуры до + 6-7°С энергия отключается.

Тип #2 – саморегулируемый

Этот тип кабеля является универсальным и может использоваться для различного применения: обогрева кровельных элементов и систем подачи воды, канализационных магистралей и емкостей с жидкостью.

Его особенность – самостоятельная регулировка мощности и интенсивности подачи тепла. Как только температура опускается ниже контрольной точки (предположим, +3°С), кабель начинает нагреваться без постороннего участия.Схема саморегулирующего кабеля. Главное отличие от резистивного аналога – проводящая нагревательная матрица, которая отвечает за регулировку температуры нагревания. Изоляционные слои не отличаются

В основе принципа работы самрега лежит свойство проводника уменьшать/увеличивать силу тока в зависимости от сопротивления. При увеличении сопротивления сила тока уменьшается, что ведет за собой и уменьшение мощности.

Что происходит с кабелем в момент охлаждения? Сопротивление падает – сила тока увеличивается – начинается процесс нагревания.

Преимущество саморегулируемых моделей состоит в «зональности» работы. Кабель сам распределяет свою «рабочую силу»: тщательно прогревает остывающие участки и поддерживает оптимальную температуру там, где сильный нагрев не нужен.Саморегулирующий кабель работает постоянно, и это приветствуется в холодное время года. Однако во время оттепели или весной, когда прекращаются заморозки, держать его включенным нерационально (+)

Чтобы полностью автоматизировать процесс включения/выключения кабеля, можно оборудовать систему термостатом, который “привязан” к уличной температуре.

Функциональные характеристики работы систем

При использовании системы обогрев труб происходит за счет нагрева кабеля. Как резистивные, так и саморегулирующиеся элементы имеют плотную полиэтиленовую оболочку, защищающую жилы и матрицу, если она есть, от попадания влаги и механического воздействия.

Нагревательные кабели препятствуют замерзанию жидкости и образованию конденсата в трубах в зимнее время.

Нагревательные кабели эффективны даже при падении температуры окружающей среды до -60 °C. При этом работа резистивного элемента требует контроля. Он не отключается самостоятельно даже после установления теплой погоды. Для автоматической деактивации можно использовать датчики. Если они не были смонтированы во время установки кабеля, его нужно отключать самостоятельно, т.к. при повышении температуры окружающей среды увеличивается вероятность перегрева, а затем перегорания жил.

Особенности монтажа нагревательных элементов

Проще всего устанавливать саморегулирующийся кабель поверхностным способом. Его фиксация может быть проведена алюминиевым скотчем. В относительно теплых регионах кабель крепится непосредственно к низу трубы. Если температура зимой падает до критических показателей, нагревательный элемент рекомендуется укладывать волнами.

В северных районах рекомендовано обматывание труб с шагом не более 5 см. При этом после монтажа кабель заворачивают в фольгированную пленку для защиты от грызунов и механического повреждения, избегая натяжения кабеля. Затем сверху укладывают минеральную вату или пенопластовый утеплитель.

Стекловата, минеральная вата и пенополистерол

Данный вид производится из отходов стекольной промышленности. Материал обладает соответствующими свойствами и чаще всего применяется для утепления водоснабжения на улице из пластика.

При этом он стоит сравнительно недорого и может закупаться прямо рулонами. Как утеплить водопровод стекловатой? Для этого водопровод, (та часть, что находится в земле) обматывается, а потом все это закрепляется мягкой тонкой проволокой или строительным скотчем.

Можно считать, что теплоизоляция водоснабжения на улице осуществилось, однако данный вид теплоизоляции требует использование дополнительного метода гидроизоляции (покрытие рубероидом), что увеличивает цену работы из-за наличия второго слоя.

Также работая со стекловатой нужно использовать спецодежду, рукавицы и маску. Волокно данного утеплителя очень тонкое, поэтому без труда может проникнуть под кожу или в дыхательные пути.

Их еще в строительных кругах называют «скорлупой». Они легко обрезаются при помощи обычного ножа.

Данные цилиндры зачастую дополнительно покрываются алюминиевой фольгой снаружи, что обеспечит дополнительную защиту от повреждений механического характера во время эксплуатации.

Используя фольгированную скорлупу можно быстро решить вопрос как утеплять водопровод над землей и предотвратить потери тепла.

Если разговор идет о трубах холодного водоснабжения, то в этом случае можно применять скорлупу из пенополистирола, но нужно учитывать, что данный материал горюч, поэтому его нельзя использовать как изоляционный материал в системах горячего водоснабжения.

Перед тем как утеплить водопровод на улице и выбрать подходящий материал, обратите внимание на то, что минеральная вата состоит из мелких ворсинок, которые при работе разлетаются и могут попадать в дыхательные пути, вызывая при этом аллергические реакции и раздражения

Способы монтажа

Выбор метода монтажа зависит от расположения водопроводной системы и конкретного вида греющего кабеля.

1. Самым распространённым является монтаж поверх трубы.

   Для этого кабель предварительно растягивают по всей длине требуемого участка водопровода. Размещать его можно по разному – в одну прямую линию, зигзагами (волнистой линией) или обматываю трубу спиралью.

   Если планируется установка терморегулятора, датчик необходимо разместить в самом холодном месте трубопровода, для чего, возможно, придется произвести необходимые промеры.

   Устанавливается датчик на максимальном удалении от обогревателя – диаметрально противоположно, с дополнительной его термоизоляцией от кабеля. Если не соблюсти это требование, система автоматического контроля потеряет свой смысл.

   Кабель плотно прихватывается к телу трубы полосами клеящей ленты, лучше всего – алюминиевого скотча.

   Поверх уложенного и закрепленного кабеля устанавливается термоизоляция – минеральная, пенополистирольная, полиуретановая и т.п., и защитный кожух, который предохранит всю смонтированную систему от внешних механических воздействий, атмосферной и почвенной влаги.

2. Существует способ прокладки кабеля в теле водопроводной трубы.

   Это бывает весьма оправдано при невозможности осуществить монтаж поверху. Кроме того, такой способ наиболее экономичный – можно использовать кабель меньшей мощности, так как теплопередача осуществляется при непосредственном контакте с водой.

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   

   Для реализации такого способа подходят не все виды кабелей – это стоит оговорить сразу при покупке. В комплекте приобретаются специальные муфты, обеспечивающие герметичность водопроводной системы и надежное закрепление кабеля.

При монтаже следует помнить, что кабель не должен упираться в отводы, тройники, не должен препятствовать работе задвижек и кранов.

Подобные кабеля полностью безопасны как в электрическом плане – у них очень надежная изоляция, так и с точки зрения экологии – материал их внешнего покрытия никоим образом не сказывается на качестве питьевой воды.

Схемы разводки водопровода

Разводка водопровода может проводиться двумя способами — с последовательным и параллельным подключением. Выбор схемы водоснабжения зависит от количества проживающих, периодического или постоянного пребывания в доме или от интенсивности использования водопроводной воды.

Существует также и смешанный тип разводки, при котором смесители подключают к водопроводной системе через коллектор, а остальные сантехнические точки и бытовые приборы присоединяют методом последовательного подключения.

Схема #1. Последовательное (тройниковое) подключение

Представляет собой поочередное подведение труб от стояка или водонагревателя к сантехническим устройствам. Сначала отводят общие трубы, а затем с помощью тройников ведут ветки к местам потребления.

Такой способ соединения более экономичный, для его выполнения требуется меньшее количество труб, фитингов, он простой в монтаже. Разводка труб при тройниковой системе более компактна, ее легче спрятать под отделочными материалами.

При последовательной схеме подключения трубопровода с горячей водой дискомфорт особенно ощутим — температура воды резко меняется, если водопроводом пользуются сразу несколько человек

Но последовательное подключение больше подойдет для муниципальных квартир, для домов с периодическим проживанием или с малым количеством жильцов. Оно не может обеспечить равномерное давление в системе при ее одновременном использовании несколькими пользователями — в самой удаленной точке напор воды будет резко изменяться.

Кроме того, при необходимости проведения ремонта или подключения сантехнического прибора придется отключать весь дом от водоснабжения. Поэтому для частных домов с высоким потреблением воды и постоянным проживанием лучше выбирать схему с параллельной разводкой водопровода.

Схема #2. Параллельное (коллекторное) подключение

Параллельное подключение основывается на подведении отдельных труб от главного коллектора к точкам водозабора. Для холодной и горячей магистрали устанавливают свои коллекторные узлы.

Такой способ требует прокладывания большого количества труб и соответственно создает трудности при их маскировке. Но зато каждая точка водоразбора будет иметь стабильный напор воды, а при одновременном использовании нескольких сантехнических приборов изменения напора воды будут незначительными.

Коллектор — это устройство с одним вводом для воды и несколькими выводами, количество которых зависит от числа сантехнических узлов, бытовой техники, использующей для работы водопроводную воду.

Коллектор для холодной воды монтируют ближе к вводу трубы в дом, а для горячей — на выходе ее из водонагревателя. Перед коллектором устанавливают очистной фильтр и регулирующий давление редуктор.

Каждый вывод из коллектора снабжается запорным вентилем, который позволяет отключить конкретную точку водозабора, при этом другие выводы будут работать в штатном режиме. Кроме того, каждый из них их можно оборудовать регулятором, чтобы поддерживать определенное давление для отдельных приборов

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:

1. 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.
2. 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.
3. 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

Утепление трубопровода

Прокладывая зимний водопровод из собственного водозабора в виде колодца либо скважины будет достаточно траншеи глубиной пол метра. В нее следует помещать трубопровод в утепленном виде.

Для этого на дне канавы из кирпича или других строительных материалов выкладывается желоб, куда помещается водопровод обернутый в специальную строительную теплоизоляцию.

Сверху желоб накрывается строительным материалом и засыпается грунтом. Необходимо предусмотреть гидроизоляцию желоба, что повысит срок эксплуатации водопровода. На этом месте высаживаются однолетние растения, позволяющие при необходимости открыть доступ к желобу.

Существует два основных вида утеплителей:

• специальные заводские теплоизоляционные изделия для труб, соответствующие с их диаметром;
• утепляющий материал выпускаемый в лентах либо пластах, который применяется при обматывании поверхности труб.

Утеплитель для водопроводных труб

В северных широтах нашей страны утепление наружных трубопроводов является необходимостью, что позволяет избежать их промерзания.

Для качественной теплоизоляции применяются материалы:

• пенополистирол, состоящий из гранул сплавленных в единый пласт, который обладает превосходными теплоизоляционными характеристиками;
• экструдированный полистирол дает возможность утеплить трубу и не пропустить к ней влагу, он является одним из наиболее качественных материалов;
• пенопласт обладает хорошей способностью теплоизоляции, однако считается хрупким, боится механического давления;
• пенополиуретан чаще всего применяется в работах по утеплению трубопровода;
• вспененный полиэтилен пользуется достаточным спросом;
• стекловата хорошо подходит для утепления трубопровода, однако требует соблюдения техники безопасности при ее укладке;
• каменная вата имеет подходящие теплоизоляционные характеристики, однако используются в сухой среде.

Перед выбором подходящего материала необходимо просмотреть его эксплуатационные характеристики и сравнить их со средой прокладки водопровода.

Важно создать микроклимат, который будет способствовать длительной эксплуатации изолирующего материала, что благоприятно скажется на работоспособности всей системы водопровода

Подогрев

Планируя зимний водопровод важно понимать, что теплоизоляция помогает задержать тепло и уменьшить процесс остывания жидкости, однако поднять температуру в трубопроводе она не в состоянии. При сильных морозах ее может быть недостаточно. Для решения этой проблемы:Это позволяет самостоятельно сделать устройство для подогрева воды и включать его при значительных понижениях температуры

Для решения этой проблемы:Это позволяет самостоятельно сделать устройство для подогрева воды и включать его при значительных понижениях температуры.

• применяется специальный кабель, обогревающий трубу по которой передается вода;
• в зависимости от выбора, он может прокладываться вдоль трубопровода или оборачиваться вокруг него;
• для гарантии его устанавливают под теплоизоляцию, таким образом происходит экономия электричества;
• он включается лишь в случаях крайней необходимости.

Искусственный подогрев трубопровода является огромным подспорьем при его прокладке и эксплуатации в суровых условиях русской зимы. Благодаря ему предоставляется возможность транспортировать воду при значительных минусовых температурах, не переживая за состояние системы.

Способы разморозки

При выборе подходящего метода учитывают 2 фактора:

• место промерзания;
• протяженность трубопровода, при существенной длине решить проблему сложнее, т. к. часто трудно обеспечить доступ к обледенелому участку, обнаружить его тоже не всегда возможно в данном случае.

Действенным методом является промывка системы горячей водой. Он эффективен при условии, что ледяная пробка образовалась недалеко от слива. Для ускорения процесса в воду добавляют соль. Тогда разогреть систему можно быстро. Если же трубопровод характеризуется большой протяженностью, по мере движения стоков температура жидкости падает, что снижает эффективность метода. Более действенные способы:

1. Металлическую трубу можно прогреть паяльником. Чтобы добраться до коммуникаций, необходимо раскопать траншею. Зимой это сделать сложно, т. к. почва твердая. Значит, выполнение этой задачи потребует приложения больших усилий. Кроме того, если трубопровод отличается существенной длиной, объем работы увеличится. Паяльником прогревают коммуникации по всей протяженности. Пластиковые изделия не выдержат прямого воздействия открытого огня.
2. Электроразогрев. Это наружный метод, позволяющий устранить ледяную пробку. Для его реализации используются клеммы. Их закрепляют по краям аварийного участка, подают напряжение. При этом происходит прогрев металлического трубопровода, тепло передается замерзшей жидкости. За короткий период ледяная пробка исчезает.
3. Химический метод. Применяют специальные реагенты. Недостатков у метода больше, чем достоинств. Например, отмечается низкая эффективность. Это обусловлено тем, что по мере продвижения стоков вода с реагентами остывает. Кроме того, концентрация химических веществ снижается. Данный метод помогает устранить тонкий лед, но, чтобы справиться с ледяной пробкой, понадобится намного больше времени.
4. U-образный нагреватель. Благодаря такой форме металлические элементы не позволяют всей конструкции застрять внутри трубопровода. Нагреватель соединяется с изолированными проводами. Его размер должен быть меньше внутреннего диаметра трубопровода. Конструкцию заводят внутрь коммуникаций, продвигают по направлению к засору. Затем подключают к сети. Прогрев осуществляется быстро. Данный метод подходит для устранения пробки изо льда в металлических трубах. Для его реализации нужно подготовить кабель достаточной длины, лучше — с запасом.
5. Шланг с гибкой проволокой. Самодельная конструкция также заводится в трубопровод. Благодаря шлангу обеспечивается доставка горячей воды непосредственно к месту образования ледяной пробки.
6. Кипятильник небольшого размера. Его заводят в трубопровод для прогрева воды непосредственно на участке, где произошло обледенение. Данный способ также подходит для металлических коммуникаций.
7. Нагревательный кабель. Его накладывают на замерзшую трубу, подключают к сети. Недостатком этого метода является необходимость копки траншеи.

Как отогреть пластиковые канализационные трубы?

Главное требование — нужно избегать прямого воздействия высоких температур. Чтобы прогреть пластиковую трубу, рассматривают следующие методы:

1. Использование парогенератора. Данный вариант является наиболее эффективным, т. к. обеспечивает нужный результат быстро, при этом не придется затрачивать много усилий. В трубу заводится паропровод, включается оборудование, начинается прогрев ледяной пробки. Преимуществом этого варианта является отсутствие необходимости копки траншеи, чтобы добраться до трубопровода. Однако длины паропровода хватит, чтобы разрушить ледяную пробку, образовавшуюся недалеко от слива. Недостатком этого метода является необходимость приобретения специального оборудования.
2. Применение тепловой пушки. Чтобы реализовать метод, придется выкопать траншею. Прибор направляют на обледеневший трубопровод. Скорость оттаивания при этом высокая. Однако не рекомендуется воздействовать на коммуникации мощным оборудованием, т. к. повышается температура воздействия на пластиковый трубопровод.

Для обогрева канализации можно использовать любые обогревательные приборы, например строительный фен. Исключение составляют устройства, которые продуцируют открытый огонь. В процессе обогрева необходимо использовать изоляционные материалы.

Выводы и полезное видео по теме

Ролик #1. Разводка системы ХВС и ГВС в двухэтажном доме:

Ролик #2. Особенности монтажа ГВС и ХВС в доме:

https://youtube.com/watch?v=D8bGtKQaKNE

Ролик #3. Как компактно смонтировать коллекторный узел:

Провести монтаж разводки в собственном доме можно самостоятельно, но чтобы избежать неприятных последствий от непрофессионально выполненных работ, лучше попросить специалиста помочь спроектировать систему. Советы профессионала помогут избежать ошибок, лишних трат и переделок.

У вас появились вопросы в процессе ознакомления с материалом? Хотите поделиться личным опытом или сообщить интересные сведения по теме? Комментируйте, пожалуйста, в расположенном под текстом статьи блоке.