Как защитить трубы в фундаменте от промерзания. Теплый водопровод. Защита водопровода от замерзания. Нагревательные кабели в трубах
Для защиты от замерзания трубопроводов (водоснабжение, канализация и т.п.) в зимний период применяется нагревательный кабель .
Обогреву подлежат участки труб, подверженные воздействию отрицательных температур, т.е. расположенные на глубине до 1,5 м. Зачастую промерзание трубопроводов происходит в местах их ввода в отапливаемые помещения. Поэтому необходимо производить обогрев и теплоизоляцию труб в местах прохода через стены.
Нагревательный кабель укладывается по поверхности трубы и проклеивается специализированным скотчем (термостойким для стальных труб, либо алюминиевым для пластиковых труб). Кабель монтируется с нижней стороны трубы на угол 45° от вертикальной и горизонтальной осей. Пластиковые трубы рекомендуется проклеивать алюминиевым скотчем в 2 слоя – до и после монтажа нагревательного кабеля. Трубопровод необходимо поместить в слой теплоизоляции по окончании монтажа нагревательного кабеля. Толщину теплоизоляции выбирают в зависимости от диаметра трубы.
Подключение кабеля производится через автоматические выключатели с характеристикой «С» и УЗО с номинальным током утечки 30 мА.
Для обогрева труб используется как саморегулирующийся, так и резистивный нагревательные кабели. Предлагаем несколько решений проблемы обогрева трубопроводов:
1. Комплект Raychem FrostGuard (США)
Спроектирован специально для защиты бытовых водопроводных систем, использующих трубы небольшого диаметра (до 32 мм).
Благодаря использованию технологии саморегулирования, система обогрева не нуждается в термостате.
Комплекты FrostGuard состоят из саморегулируемого кабеля с концевой заделкой и подсоединенным кабелем питания с вилкой. Подобранный согласно таблице комплект можно укладывать на трубах под изоляцией, либо устанавливать внутри трубы.
Технические характеристики:
| Описание | № в каталоге |
|---|---|
| FrostGuard 2 м | 928206-000 |
| FrostGuard 4 м | 524628-000 |
| FrostGuard 6 м | 845612-000 |
| FrostGuard 8 м | 493074-000 |
| FrostGuard 10 м | 641438-000 |
| FrostGuard 13 м | 108722-000 |
| FrostGuard 16 м | 924248-000 |
| FrostGuard 19 м | 468683-000 |
| FrostGuard 22 м | 107442-000 |
| FrostGuard 25 м | 768868-000 |
2. Комплект Hemstedt FS (Германия)
Используется для защиты бытовых водопроводных труб небольшого диаметра.
Встроенный термоограничитель контролирует температуру и отключает питание при превышении ее +5°С.
 |
 |
Комплект Hemstedt FS состоит из резистивного кабеля с концевой заделкой, термоограничителем и кабелем питания с вилкой. Комплект можно монтировать только на наружной поверхности трубы.
Технические характеристики:
Ассортимент комплектов различной длины:
| Длина, м | Мощность, Вт |
|---|---|
| 1 | 10 |
| 2 | 20 |
| 3 | 30 |
| 4 | 40 |
| 5 | 50 |
| 6 | 60 |
| 7 | 70 |
| 8 | 80 |
| 9 | 90 |
| 10 | 100 |
| 12 | 120 |
| 14 | 140 |
| 18 | 180 |
| 22 | 220 |
| 24 | 240 |
| 28 | 280 |
| 32 | 320 |
| 36 | 360 |
| 48 | 480 |
| 50 | 500 |
| 60 | 600 |
3. Нагревательный саморегулирующийся кабель Raychem ETL, Raychem Frostopblack (США).
Кабель Raychem ETL можно устанавливать на трубах под изоляцией, либо внутри труб. Кабель режется на любую длину.
Raychem FrostopBlack можно устанавливать на только на наружной части трубы. Кабель режется на любую длину.
Выбор толщины теплоизоляции
Защита от замерзания для температур до -20°С
| Диаметр трубы | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Толщина теплоизоляции | мм | 15 | 22 | 28 | 35 | 42 | 54 | 67 | 76 | 108 | 150 |
| дюйм | 1/2" | 3/4" | 1" | 5/4" | 11/2" | 2" | 21/2" | 3" | 4" | 5" | |
| 10мм | ETL | Black | Black | Black | Black | Black | Black | Black | |||
| 15мм | ETL | ETL | ETL | Black | Black | Black | Black | Black | Black | ||
| 20мм | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | Black | Black | Black | Black | Black | |
| 25мм | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | Black | Black | Black | Black | |
| 30мм | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | Black | Black | Black | |
| 40мм | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | Black | Black | |
| 50мм | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | ETL | Black | |
Кабель монтируется на трубопровод прямыми участками.
Необходима длина нагревательного кабеля =
общая длина обогреваемой трубы+ около 0,3 м на подвод питания
+ около 1,0 м на разветвление
+ около 1,2 м на узел разветвления на 4 цепи
+ при наличии дополнительных источников теплопотерь (задвижки, трубные опоры без теплоизоляции) необходима дополнительная длина кабеля (около 1 м)
Дополнительные аксессуары для кабеля:
- Комплект муфт (соединительная + концевая);
- Распределительная коробка;
- Алюминиевая лента для крепления кабеля к пластиковым трубам Raychem AT-180;
- Герметичный ввод в трубу;
При устройстве трубопровода следует уделить детальное внимание теплоизоляции. Ведь некорректная защита водопроводных труб от замерзания может привести к отсутствию подачи воды, разрыванию, а впоследствии к необходимости вскрывать отделку поверхности грунта во дворе или даже пол и стены в доме, чтобы устранить поломку.
Во избежание подобных казусов принято тщательно подготавливаться к любым форс-мажорным обстоятельствам и закладывать водопровод с уже устроенной теплоизоляцией. Вариантов защиты труб от промерзания немало. Каждый из них по-своему заслуживает внимания. Рассмотрим самые популярные способы.
Важно! Замерзанию подвергается и трубопровод под землёй, и те участки, которые вынужденно располагаются над её поверхностью – это выход из колодца и вход в дом. Особенно уязвимы к морозу сложные узлы соединений – тройники, уголки, разводки.
Прокладка водопроводной трубы в земле
О том, что магистрали трубопровода следует закапывать, знают все. Какова же должна быть глубина прокладки водопровода – вопрос, требующий определенных знаний. Прежде всего, необходимо изучить показатели глубины промерзания грунта в вашем регионе. Сейчас это сделать проще простого – на интернет-ресурсах есть подобные сервисы, где вам окажут полноценную консультацию с точностью до сантиметра.
Важно понимать, что если глубина промерзания может достигать до 2 метров, то закапывать на такую глубину будет не просто. В таких ситуациях следует в обязательном порядке утеплять трубы снаружи, облачив их в специальные материалы.
Электроподогрев водопроводных труб: два варианта
Схема действия такого способа утепления следующая:
- необходимый участок трубы оборачивается в электрический кабель;
- в идеале дополнительно оборачивается в теплоотражающую фольгу;
- кабель подключается к сети энергоснабжения;
- на протяжении морозного периода система находится в состоянии постоянного поддержания плюсовой температуры.
Уникальность такого способа проявляется в том, что кабель поддерживает необходимую температуру нагрева в прямой зависимости от температуры воздуха. Некое подобие автоматизированной подачи определённой температуры тепла. Помимо этого, специальный термостат включает систему при понижении температуры ниже 3 градусов тепла и полностью отключает её при повышении выше 13.
Способов утепления трубопровода нагревательным кабелем несколько:
Снаружи
- вдоль трубы в одну линию или несколько параллельных;
- вокруг по спирали с постоянным шагом, обеспечивающим сохранность расчётной мощности;
- волнистой линией вдоль. Такой метод укладки применяют в случаях, когда длина его велика для укладки в одну линию, но недостаточна для укладки в несколько линий или в спираль.
Внутри водопроводной трубы
- это специальный комплект для ввода кабеля в водопровод, подходящий для подключения к трубам диаметром 1, 3/4 или 1/2. Он снабжён специальным покрытием, позволяющим применять его в системах с питьевой водой.
Если вами была применен обогрев при помощи электрокабеля, то глубина закладки водопроводных труб уже не имеет значения, ведь риск замерзания уже устранён.
Совет! Не следует забывать о вероятности отключения электроэнергии. Если у вас системы водоснабжения и отопления зависят от электричества, рекомендовано иметь дома страховочный электрогенератор.
Водопроводная труба с подогревом помимо защиты от замораживания ещё и защищена от образования конденсата.
Если же у вас нет возможности установить обогревательный кабель, мы подскажем вам, как изолировать водопроводную трубу другими способами.
Стекловата, минвата, вата из базальта
Различные марки и составы ваты для обёртывания являются самыми консервативными и широко практикуемыми материалами для теплоизоляции. Цена на них достаточно доступная, монтаж не составляет труда, материал выдерживает перепады температур и не теряет своих свойств на протяжении десятилетий.
Вспененный полиэтилен (пенополистирол)
Прекрасная альтернатива другим методам изоляции. Доступная цена, удобный монтаж, эстетичность внешнего вида, лёгкость и малогабаритность конструкции – делают материал максимально востребованным и охотно применяемым в широких потребительских кругах.
Это мягкая гибкая трубка из пенополистирола с внешним отражающим слоем из фольги и продольным разрезом для удобного и лёгкого вдевания водопроводной трубы в утеплитель. Материал является износостойким и гарантирует длительный срок эксплуатации, адекватно переносит перепады температур и влияние УФ лучей и осадков.
Скорлупы из пенопласта
Это своего рода чехлы для труб из пенопласта, представляющие собой две половинки в продольном сечении и являющиеся отличным теплоизолятором. Скорлупу крепят вокруг трубы при помощи скотча. А для изоляции в местах соединения фитингов предусмотрены фасонные скорлупы различной формы. Крепление производится вручную и не требует никаких специальных приспособлений. Пенопласт легко режется обычным ножом.
2 способС приходом зимы эксплуатация трубопровода существенно осложняется из-за ледяных пробок, которые появляются под действием морозов. Замёрзшая вода сужает проходное отверстие и может стать причиной повреждения труб. Поэтому зимой необходимо как можно надёжнее защитить трубы от замерзания.
Организация циркуляции воды
Вода меньше подвержена замерзанию, если постоянно циркулирует по трубам. Это можно обеспечить методом «открытого крана». Но это нерационалеьно при отсутствии центральной канализации, если вода подаётся с помощью насоса. В таком случае лучше организовать замкнутую систему трубопровода, установив вторую трубу и трёхходовой кран. Жидкость будет циркулировать со сливом обратно в скважину. На включение насоса установить таймер, чтобы уменьшить расход электричества.
Если вода подаётся из централизованного водопровода, лучше производить слив малыми порциями. Для хранения воды использовать накопительный резервуар.
Кабельный обогрев
Защитить водопровод от замерзания можно с помощью электрического кабеля. Он имеет гидроизоляционное покрытие, поэтому его можно установить как поверх трубы, так и внутри. Чтобы определить требуемую мощность кабеля, нужно учитывать тип и диаметр трубы, её месторасположение, протяжность, наличие теплоизоляции. Чем длиннее труба и тоньше слой теплоизоляционной защиты, тем мощнее должен быть кабель.
Провод для установки внутри имеет специальное покрытие, которое позволяет использование в трубопроводах с питьевой водой. Подключают его через стандартный тройник. Если кабель монтируют снаружи, то его крепят к трубе с помощью алюминиевого скотча, а сверху надевают утеплитель, чтобы избежать потерь тепла. В комплекте с кабелем для экономии электричества лучше использовать термостат.
Видео: греющий кабель для труб
Теплоизоляционные материалы
Дополнительно защитить трубы от замерзания можно с помощью материалов, которые имеют низкую теплопроводность и высокую стойкость к воздействию внешних факторов:
- Стекловата. Это разновидность минеральной ваты с волокнистой структурой, для получения которой используют то же сырьё, что и для производства стекла. Из-за низкой плотности материал крошится, поэтому дополнительно его необходимо изолировать стеклотканью или рубероидом.
- Пенопласт. Материал получают путём вспенивания полистирольных гранул. Выпускается в виде чехла из 2 половин в продольном сечении. Отличается небольшой прочностью, поэтому нуждается в дополнительной защите.
- Базальтовый утеплитель. Изготовлен из базальтового волокна в форме цилиндров. Требует защитного слоя, которым может быть фольгоизол или рубероид.
- Вспененный каучук. Эластичный, водоустойчивый материал, способен обеспечить экономию до 70% тепла. Выпускается в виде трубок или листов.
Применение тёплого воздуха
Зимой земля промерзает сверху вниз. Таким образом, распространение тепла идёт снизу. Трубы в большинстве случаев утепляют по всему периметру. Происходит теплоизоляция не только от холодного воздуха сверху, но и от тепла снизу. Поэтому лучше защитить от холода трубу слоем теплоизолирующего материала только сверху. Она будет обеспечиваться теплом, поступающим с земли.
Можно водопроводную трубу проложить внутри полипропиленовой трубы большего диаметра. Тёплый воздух будет нагнетаться в коллектор из отапливаемого помещения или подвала.
Чтобы избежать замерзания труб, лучше ещё на этапе организации водоснабжения учесть такую возможность и обеспечить надёжную теплоизоляцию.
Зимой трубы нуждаются в защите от замерзания. Проблема наиболее актуальна для владельцев загородных и частных домов. Им необходимо наладить своевременную подачу горячей и холодной воды в дом, с учетом сезонных условий. Правильная система обогрева труб сохранит целостность резервуаров воды и трубопровода на долгие годы.
Ошибочно считать, что хорошая теплоизоляция - это достаточная защита для труб. Уже при температуре -10 °С трубопровод диаметром 3/4 дюйма, укутанный теплоизоляционным материалом в 25 мм толщиной, замерзнет в течение 13 часов.
Если труба промерзнет полностью, то она лопнет. При этом прекратится поставка воды, а в месте разрыва возникнет подтопление. Кроме нарушенного водоснабжения владелец затопленного участка понесет еще и крупные материальные убытки.
Предотвратить эти неприятности можно с помощью готового набора для обогрева труб или на основе саморегулируемого греющего кабеля.
Набор представляет собой отрезок саморегулируемого кабеля определенной длины, оснащенного на фабрике так называемым кабелем холодного ввода с электрической вилкой. Кабель предназначен для защиты от замерзания систем бытового водоснабжения, использующих трубы диаметром до 32 мм, полностью готов к использованию немедленно после закрепления на трубе и установки поверх него теплоизоляции.
Так же мы предлагаем (Дания) и (Германия)
Для обогрева труб чаще всего применяется
саморегулирующийся нагревательный кабель
.
Саморегулирующийся кабель выдает количество тепла в зависимости от температуры трубопровода: чем ниже температура в трубопроводе, тем сильнее нагревается кабель. И наоборот, если труба сильнее нагревается, кабель снижает уровень тепловыделения. Саморегулирующиеся нагревательные кабели, в отличии от кабелей постоянной мощности, не перегорают и не перегреваются.
Они значительно более надежны в эксплуатации, чем резистивные, и рассчитаны на длительный срок износа. Кроме того, использование саморегулирующихся кабелей значительно сократит расходы на электроэнергию.
Сколько ни писалось на тему обустройства водопровода, однако каждый год сантехники не остаются без работы по причине замораживания водопроводов и размерзания систем отопления. Особенно увеличивается количество аварийных ситуаций в годы с особенно суровыми зимами.
А так как предугадать насколько теплой будет нынче зима, никто из простых смертных не может, то и готовиться каждый сезон стоит капитально.
Как известно, намного легче проблемы предотвращать, чем потом их устранять. По этой причине если есть предпосылки к тому, что водопровод может замерзнуть, или если вы только собираетесь прокладывать водопровод, который предполагается использовать круглый год, то стоит позаботиться о его утеплении. Особенно это актуально в тех случаях, когда водозабор осуществляется из скважины, которая находится далеко от вашего дома.
Основная задача при обеспечении водоснабжения для круглогодичного пользования – это проложить трубы ниже глубины промерзания. В каждом регионе этот показатель может отличаться и быть индивидуальным. В некоторых районах приходится опускать трубы на 1,5 и даже 2 метра. Выкопать траншею такой глубины – задача не из легких. Порой это физически невозможно из-за особенностей грунта. В данной статье мы рассмотрим альтернативные варианты, которые помогают устроить теплый водопровод, не опуская трубы на большую глубину.
Постоянно циркулирующая вода
Когда нет возможности прибегнуть к техническим изыскам, достаточно просто оставить открытым какой-либо кран, чтобы вода тонкой струйкой стекала постоянно. Способ прост. Да не всегда оправдан потому как если вода течет в септик, то он переполняется, т.к. даже самая тонкая струя может обернуться в сотни литров за сутки. При этом выливается уже очищенная питьевая вода. К тому же бессмысленно тратится электроэнергия на ее подачу. Еще один минус данного способа заключается в том, что дачники зачастую просто забывают открыть заветный краник. Ведь привычка хорошо закрывать воду дает о себе знать. А это, как можно догадаться, приводит к замерзанию водопровода.
Можно ли грамотно осуществить циркуляцию воды? Можно. Для этого нужно продублировать водопроводную трубу. Вторая при этом будет использоваться в качестве обратки. Насос в ходе работы, выкачивая воду из имеющейся скважины, прогоняет ее по этим двум трубам и возвращает снова в скважину.
Статья по теме: Изготовление искусственного камня своими руками
Чтобы уменьшить нагрузку на насос, можно установить таймер. С его помощью можно задать периодичность работы агрегата. К примеру, 1-2 минуты работы через 30 минут отдыха. При этом вода замерзнуть не успеет, и электричество экономится.
При замерзании литра воды происходит выделение 330 кДж тепловой энергии. В переводе на ваты это составляет 90 Вт*часов. Теплопотери на погонный метр трубы составляют примерно 10-15 Вт.
Когда мы знаем диаметр данной трубы и объем воды, которая в ней находится, можно рассчитать периодичность работы насоса, с которой необходимо заменять остывшую воду на более теплую из скважины.
Удаление воды из водопровода
Как известно, то, чего нет, испортиться не может. Равно как и замерзнуть тоже. По этой причине при длительном отсутствии мудрые люди просто сливают воду осенью из системы.
Для тех, у кого в скважине стоит погружной насос, достаточно проделать маленькое отверстие диаметром 2-3 мм в шланге рядом с насосом. В этом случае сразу же после его отключении вся вода из системы стечет обратно, т.е. в скважину. На противоположном конце трубы устанавливается обратный клапан, позволяющий воздуху заполнить трубу, когда вода стекает. Когда же насос снова включается, этот клапан закрывается, и вода беспрепятственно поступает в водопровод.
Те же дачники, у кого стоят всасывающие насосы, которые располагаются в подвальных помещениях или же непосредственно в доме, могут столкнуться с некоторыми трудностями.
Дело в том, что на входном конце подающей трубы расположен обратный клапан. Он не дает воде возвращаться в скважину. Поэтому в этом случае систему придется поддерживать за счет воды, подающейся из какой-нибудь емкости. Организовать это несложно. Приведение системы в работоспособное состояние займет считанные минуты. Однако при отъезде нужно будет помнить о том, чтобы спустить воду из системы.
Создание большого давления в водопроводе
Согласно законам физики, под давлением вода не замерзает. Это можно наблюдать в водозаборных колонках, которые стоят на улицах. Как ни странно, они не замерзают даже в самые лютые морозы. Да, безусловно, трубы проложены на достаточную глубину. Однако сами же колонки находятся над поверхностью земли, под воздействием мороза и ветра. И тем не менее, в любое время года мы можем набрать из них воды. Причина этого явления в том, что вода находится под давлением в 2-4 атмосферы.
Исходя из вышесказанного, можно присоединить к водопроводу небольшой ресивер. Когда нужно будет уезжать, создать в нем давление от 3 до 5 атмосфер. В этом случае вода уже в системе не замерзнет. Когда же нужно будет снова пользоваться водопроводом, то избыточное давление стравливается.
Статья по теме: Дизайн подвесных потолков для гостиной
Естественно, такой метод предъявляет особенные требования к трубам. Они должны быть рассчитаны на подобные нагрузки. Все же, как один из вариантов он имеет возможность на реализацию.
Проще всего такой метод применяется на погружных насосах, развивающих требуемое давление. При этом после насоса устанавливается обратный клапан. Кран перед ресивером закрывается и включается насос. После этого вся система, начиная от скважины, до самого ресивера, оказывается под нужным давлением. Опять-таки, повторимся, трубопровод должен быть рассчитан на такие нагрузки.
Подогрев трубы кабелем
В настоящее время этот способ получил наибольшее распространение. Идея проста. Ведь зима, даже самая суровая, составляет всего несколько месяцев. Поэтому и замерзнуть трубопровод может лишь в этот холодный период.
Если вместо 2 метров закопать трубу на 50 см, навить на нее нагревающий кабель и утеплить, то вода замерзать не будет.
Если брать фирменный кабель, то его стоимость может составлять от 400 до 500 р. за метр погонный. Распределительная мощность составляет 10-20 Вт на каждый погонный метр. Если хочется подешевле, то можно применить и обычный провод. Греющий кабель, изготовленный в домашних условиях, как правило, является низковольтным. По идее, его можно применять как снаружи трубы, так и внутри. Однако стоит помнить о том, что даже при низком вольтаже ток может поражать домашних животных.
Как правило, водопровод замерзает в месте, где труба вводится в дом. Если обернуть ее несколькими метрами кабеля, то проблему можно устранить.
Обогрев трубы воздухом
Прежде чем говорить о технической стороне дела, нужно вспомнить некоторые особенности теплообмена в грунте. Итак, зимой грунт начинает промерзать, начиная с верхних слоев, вниз. Снизу же, ниже точки промерзания, всегда плюсовая температура. При этом согласно законам физики, тепло стремится вверх.