Обогрев труб водоснабжения и систем канализации: методы и инструменты

В каких случаях применяется электрообогрев водопроводных труб и канализации? Какие нагревательные элементы можно использовать? Как их правильно монтировать?

Давайте попробуем ответить на эти вопросы.

Совместим ли открытый водопровод с суровым российским климатом? Ответ не столь однозначен, как кажется.

Когда необходим обогрев

Собственно, ответ на этот вопрос вполне предсказуем: принудительный нагрев нужен там, где трубы в процессе эксплуатации могут охлаждаться ниже точки замерзания.

Почему это может произойти?

  • Обогрев водопроводных труб и канализации волей-неволей приходится обеспечивать там, где нет возможности проложить их ниже уровня промерзания. Типичный пример — вечная мерзлота: в северных регионах страны грунт зачастую промерзает на 3-5 метров и не оттаивает за лето.
  • Теплый климат, как ни парадоксально звучит, тоже заставляет устанавливать подогрев. Теплые зимы с крайне редкими заморозками в некоторых случаях делают заглубленную или скрытую прокладку коммуникаций просто-напросто нецелесообразной. Так, канализацию и воду в надстроенную над капитальным строением мансарду куда проще протянуть по фасаду, не портя внутреннюю отделку дома.

Кстати: падение температуры до 3-5 градусов мороза не приводит к замерзанию воды в трубах. Как многократно убеждался автор, проблемы начинаются с достижением ночными морозами примерно 10-градусной отметки. Причины — высокая минерализация водопроводной воды, сдвигающая точку замерзания, и теплые испарения сточных вод в канализации.

Инструменты

Каким может быть обогреватель труб водоснабжения и канализации?


Резистивный кабель

Простейшее решение — так называемый резистивный кабель, изолированный  проводник с постоянным удельным сопротивлением. При прохождении тока он будет выделять тепловую мощность, в точности равную потребляемой электрической мощности.

Та, в свою очередь, рассчитывается как произведение напряжения на силу тока; сила тока же равна результату деления напряжения на общее электрическое сопротивление проводника.

Очевидно, что, регулируя длину нагревательного элемента с известным удельным сопротивлением, нетрудно добиться выделения им необходимой тепловой мощности на каждом погонном метре.

Резистивный кабель может быть как одножильным, предполагающим укладку замкнутой петлей, так и двужильным, требующим установки кольцевой муфты.

Одножильный и двужильный резистивные кабели.

Главное и, пожалуй, единственное достоинство решения — его невысокая цена. Главный недостаток — минимальная гибкость в выборе конфигурации: покупатель вынужден использовать нагревательный элемент строго определенной длины.

Саморегулирующийся кабель

Эта проблема весьма остроумно решена в конструкции саморегулирующегося кабеля, сечением больше напоминающего ленту.

Как устроен ленточный обогреватель для водопроводных труб и канализации?

  • К нулевому и фазовому контактам подключаются два медных одножильных проводника, идущих вдоль всего кабеля.
  • Между ними расположена проводящая матрица, представляющая собой, упрощенно говоря, смесь пластика с высоким коэффициентом теплового расширения и угольной пыли.
  • Снаружи может присутствовать заземленная оплетка, экранирующая электромагнитное поле при спиральной укладке нагревателя.

Схема устройства кабеля.

Как работает эта схема?

  • При подаче питания проводящая матрица за счет прохождения тока начинает нагреваться.
  • Там, где нагрев не компенсируется интенсивным теплоотводом, расширение матрицы вызывает резкое увеличение ее электрического сопротивления: частицы проводника удаляются друг от друга. В результате, чем сильнее нагрет участок кабеля, тем…. слабее он греется.

Принцип работы.

Чем это хорошо?

  • Такой кабель экономичен. В теплую погоду он резко снижает потребление электроэнергии.
  • Он не боится перехлестов и вызванного ими локального перегрева.
  • Наконец, длина проводника может быть абсолютно любой — лишь бы потребление электроэнергии не превысило пропускную способность токоведущих жил.

Нюанс: при любой длине кабель должен быть снабжен концевой муфтой — тщательно изолированной перемычкой. Изоляция представляет собой несколько термоусадочных трубок, под которые перед усадкой нанесено небольшой количество силиконового герметика.

Кроме того, второй конец кабеля снабжается токоведущим проводом и электрической вилкой; при наличии оплетки вилка должна иметь контакты заземления.

По материалам сайта: http://uchebnik-santehnika.ru