Încălzirea conductei de apă: cele mai bune opțiuni de încălzire + analiza caracteristicilor tehnice

În timpul iernii, din cauza scăderii bruște a temperaturii aerului și a înghețului solului, în ramurile exterioare ale sistemului de alimentare cu apă se pot forma dopuri de gheață. Pentru a preveni acest lucru, este necesar să se organizeze încălzirea conductei de apă, folosind una sau mai multe tehnologii eficiente.

În articolul prezentat de noi sunt descrise toate metodele care exclud formarea gheții în conductele de alimentare cu apă. Vă vom spune cum să mențineți corect funcționalitatea comunicațiilor pe timp de îngheț și să preveniți defectarea echipamentelor. Meșterii independenți vor găsi la noi instrucțiuni pentru realizarea sistemelor de termoizolație și încălzire.

Variante de izolare a conductei de apă

Problema termoizolației și încălzirii țevilor a apărut din cauza schimbării sezoniere a temperaturii și, ca urmare, a apariției unui strat superior de sol înghețat.

În perioada de iarnă, adâncimea de îngheț atinge în medie 0,8-1,8 m, iar în cele mai nordice puncte ale Rusiei – până la 3,5 m.

Să sapi șanțuri adânci, dar înguste, pentru amplasarea conductelor de apă este extrem de ineficient. Dacă are loc o avarie, lucrările de reparație vor fi complexe și laborioase.

Pe lângă săparea șanțurilor la o adâncime mare, va trebui să amenajați capul de puț – să instalați chesonul, unde se află de obicei echipamentul de pompare. Acestea sunt măsuri costisitoare și ineficiente, pentru realizarea cărora este necesar să se atragă utilaje speciale.

Pentru a economisi fonduri și a face întreținerea conductei de apă mai ușoară, aceasta se instalează la o adâncime mică, folosind diverse mijloace de izolare – de la material termoizolant până la cablu de încălzire.

Tabelul pierderilor de căldură. Grosimea materialului termoizolant depinde de diametrul țevii. În consecință, pierderile de căldură se calculează ținând cont de ambii parametri.

Adesea, metoda de încălzire a conductei de apă subterane este aleasă în funcție de condițiile de montaj și de considerente economice. Uneori, este mai avantajos să combinați două tehnologii diferite. De exemplu, se montează cablul pe toată lungimea țevii, inclusiv capătul coborât în puț, iar deasupra, partea aflată în sol, se izolează cu o înveliș din polistiren expandat.

Metoda #1 — utilizarea izolației termice

Metoda tradițională și cea mai solicitată de încălzire a țevilor îngropate în sol, precum și a conductelor de apă „aeriene” este izolarea mecanică, care se realizează cu ajutorul materialelor speciale.

Învelișul se alege în funcție de condițiile specifice ale regiunii și particularitățile situației geologice, de exemplu, agresivitatea solurilor sau prezența apelor subterane înalte.

Există o serie de cerințe impuse materialelor. Acestea trebuie să posede calități precum:

• conductivitate termică scăzută – cheia eficienței energetice și a economiei;
• rezistență la uzură, durată lungă de exploatare fără pierderea calităților principale;
• rezistență la substanțe organice și chimice, precum și la microorganisme și bacterii din sol;
• absența deformării la umiditate ridicată și temperaturi scăzute.

De obicei, producătorii însoțesc produsele cu o listă de caracteristici tehnice care trebuie luate în considerare la alegerea variantelor alternative. Există cazuri când utilizarea învelișului din polistiren expandat extrudat este mult mai rațională decât pulverizatoarele scumpe din poliuretan.

Izolații populare:

Toate materialele enumerate sunt relevante, pot fi găsite ușor în comerț. Trebuie să se acorde preferință izolației cu conductivitate termică scăzută și rezistență ridicată.

Este mai ușor de instalat aceea care nu necesită unelte suplimentare, are greutate redusă și volum mic, se prelucrează ușor.

Metoda #2 — termoizolație cu aer

Această metodă este folosită în sectorul comunal și în industrie, amenajarea unei perne de aer de protecție la cabană implică dificultăți. Tehnologia constă în furnizarea de aer cald în canalul în care se află conducta de apă. Deasupra, țeava este acoperită cu orice tip de izolație termică.

Metoda este rațională pentru obiecte industriale mari, unde se pot săpa șanțuri voluminoase pentru țevi și se poate furniza aer încălzit cu ajutorul echipamentelor speciale.

Această tehnologie are variante. De exemplu, dacă diametrul țevii este mic, aceasta se plasează într-un articol similar, dar de diametru mai mare. O astfel de dispunere nu permite conductei de apă să intre în contact direct cu solul, și, prin urmare, nici să se răcească. În plus, între pereți se creează un spațiu mic prin care circulă aerul încălzit.

Dezavantajul metodei – imposibilitatea aplicării pentru conductele de apă montate la suprafața solului. Este relevant doar pentru rețelele amplasate în sol, de preferat sub nivelul de îngheț.

Metoda #3 — presiune ridicată

Există norme care stabilesc valoarea presiunii în rețele la diferite tipuri de amenajare a conductelor de apă. De exemplu, pentru clădirile cu mai multe etaje, parametrii optimi sunt 4-4,5 bar, în timp ce în casele private acestea pot fi mai mari sau mai mici.

De obicei, echipamentul stației de pompare care furnizează apă dintr-un puț este proiectat pentru 1,5-2,7 bar. Setarea releului de presiune din fabrică este de 2,8-3 bar.

Presiunea maximă de lucru pentru sistemele de alimentare cu apă ale caselor private este considerată a fi de 6,5-7 bar, dar astfel de valori sunt rare, de obicei nu ating 3 bar. Pentru a proteja conducta de îngheț, presiunea din sistem este crescută, să zicem, de la 3 la 5 bar.

Condiția principală este instalarea unui echipament special, deoarece nu orice echipament poate suporta o astfel de presiune.

Mai des, creșterea presiunii este folosită de lucrătorii de la utilități, iar proprietarii de case de vacanță o aplică extrem de rar. Dacă rezistența sistemului o permite, în timpul sezonului de iarnă pompa este oprită, iar presiunea este crescută la 5 bar.

Metoda #4 — încălzire cu ajutorul energiei electrice

Montarea cablului de încălzire este considerată cea mai eficientă metodă dintre toate cele active. Principiul de încălzire este simplu: curentul electric trece printr-un fir instalat în interiorul sau exteriorul țevii și crește temperatura acesteia prin conversia energiei electrice în energie termică.

Curentul electric trebuie să degaje cantitatea de căldură necesară pentru a menține temperatura peste 0°C, astfel încât apa aflată în fază lichidă să nu înceapă să se cristalizeze și să se transforme în gheață.

La cablul de încălzire se impun cerințe speciale. Acesta trebuie protejat cât mai mult de acțiunea factorilor mecanici externi și de umiditate. Învelișul trebuie să fie rezistent, fără fisuri și defecte.

Vom analiza două tipuri de cablu care sunt utilizate activ pentru încălzirea țevilor ce furnizează apă în casele private.

Varianta 1 – cablu de tip rezistiv

Avantajul produsului este un aliaj special selectat de metale cu rezistență ridicată, care provoacă o cantitate mare de căldură degajată. Dintre cele două tipuri de cablu – unipolar și bipolar – varianta a doua este mai practică.

Cablu unipolar necesită închiderea circuitului electric. Aceasta înseamnă că, la montare, ambele capete trebuie scoase la sursa de alimentare. Cu cablul bipolar este mai simplu: primul capăt se conectează la sursa de energie electrică, iar al doilea se „închide” prin montarea unui manșon de contact pe el.

Cele două conductoare îndeplinesc funcții diferite: unul servește ca sursă de căldură, încălzind conducta de apă, iar celălalt asigură conductivitatea. Dar la unele cabluri, ambele conductoare sunt de încălzire.

Conductorii sunt protejați de o înveliș polimeric, adesea multistrat. În plus, deasupra sunt acoperiți de un ecran de împământare, iar pe exterior – de o izolație rezistentă termic din PVC.

De ce se alege cablul rezistiv? Acesta are o degajare mare de căldură, mai simplu spus, se încălzește puternic și transmite căldura țevii de apă. Poate fi fixat pe toată lungimea conductei, înfășurat în jurul nodurilor de legătură și al flanșelor.

Dacă conducta are o construcție complexă cu multe piese de formă, cablul trebuie luat de aproximativ 2-3 ori mai lung, pentru a fi suficient pentru înfășurare.

Avantajele suplimentare ale variantei rezistive – costul accesibil și simplitatea montajului. Toate operațiunile de pregătire și instalare pot fi efectuate de dumneavoastră.

Printre dezavantaje se numără achiziționarea de echipamente suplimentare: întrerupătoare automate, senzori, unități de control. Se consideră că bucșa terminală trebuie să fie din fabrică – pentru a garanta siguranța și funcționarea corectă a încălzitorului.

Varianta 2 – cablu de încălzire autoreglabil

Principiul de funcționare și construcția cablului diferă fundamental de prima variantă. Sistemele autoreglabile sunt recunoscute ca fiind mai economice și mai ușor de instalat.

Structura cablului:

Între două fire conductoare este încorporată o matrice pe bază de semiconductori, al cărei scop principal este de a genera căldură. Cantitatea de căldură depinde de temperatura ambiantă.

Din punct de vedere al consumului de energie, acest tip de cablu pare ideal. De îndată ce temperatura aerului sau a conductei scade, acesta crește consumul de energie electrică și produce mai multă căldură, iar la creșterea temperaturii, conductivitatea electrică scade brusc.

Eficiența crește și datorită încălzirii secțiunilor individuale ale conductei de apă. Dacă cablul autoreglabil este instalat pe stradă și în interiorul încăperilor neîncălzite, atunci secțiunile „exterioare”, mai reci, le va încălzi mai puternic. Cu cât zona încălzită este mai vulnerabilă, cu atât mai multă căldură emite cablul.

Avantajele sistemelor autoreglabile:

• economie de energie electrică;
• eficiență de încălzire;
• distribuire pe „zone”;
• lungime convenabilă.

Spre deosebire de cablul rezistiv, care se vinde gata făcut și are o lungime fixă, cablul autoreglabil poate fi tăiat după cum este convenabil. De obicei, pe înveliș sunt indicate locurile de tăiere, intervalul dintre acestea fiind de 20 sau 50 cm.

Dezavantajul există – încălzirea secțiunilor lungi costă o mică avere. Dacă un cablu de putere mică poate fi cumpărat la prețul de 3-3,75 lei/m, atunci costul unuia de calitate și puternic ajunge la 15 lei/m și mai mult.

Recomandări și instrucțiuni de montaj

Izolarea conductei de apă nu este la fel de complicată ca conectarea cablurilor de încălzire, așa că vom analiza nuanțele tehnice de montaj care privesc exact echipamentul electric.

Montajul exterior al cablului de încălzire

Fixarea de-a lungul suprafeței exterioare a conductei este adesea practicată atunci când este necesară încălzirea secțiunilor deschise ale conductei de apă, situate în soclu, subsol, cheson.

Fixarea cablului pe țeavă se poate face în două moduri:

• tras de-a lungul suprafeței pe toată lungimea;
• înfășurat în spirală.

Prima variantă este mai economică și mai practică, dacă puterea cablului este suficientă pentru încălzirea conductei. Pe secțiunile deosebit de reci, se poate aplica a doua metodă, dar consumul de cablu va crește.

Fixarea se realizează în următoarea ordine:

Aceasta este cea mai simplă metodă de montare a cablului de încălzire.

Recomandări privind instalarea:

1. Pentru a încălzi o țeavă de polipropilenă a conductei de apă cu diametrul de până la 32 mm, este suficient să fixați cablul de-a lungul unei laturi – care anume, nu contează. Totuși, dacă va fi necesară izolarea canalizării, conductorul se fixează exclusiv pe partea inferioară.
2. Dacă există o alegere a izolației, atunci trebuie să luați una mai groasă. Cablul autoreglabil nu este amenințat de supraîncălzire, dar pierderile de căldură se vor reduce semnificativ. Cu cât „haina” este mai groasă, cu atât cablul autoreglabil va consuma mai puțină energie electrică, cu atât economiile sunt mai mari.
3. Banda autoadezivă din aluminiu este cel mai bun material pentru fixarea pe țeavă. Adezivul acrilic nu se degradează sub acțiunea căldurii, care se distribuie uniform pe toată suprafața încălzită.
4. Razele solare distrug unele tipuri de izolație și elemente de fixare, de aceea pentru porțiunile deschise este mai bine să alegeți coliere negre și bandă adezivă care nu reacționează la radiația UV.

Dacă cablul se fixează nu în linie dreaptă, ci în spirală, atunci izolarea va avea loc după același principiu – îmbrăcarea „hainei” și fixarea cu coliere. Fără izolație, o parte din energie se va irosi pentru încălzirea aerului.

Nuanțe ale conectării cablului autoregland

Tragerea firelor de la tabloul electric la țeavă nu este oportună, de aceea cablul autoreglabil se conectează la cablul de alimentare, care, la rândul său, se conectează pur și simplu la priză atunci când este necesar. Pentru lucru veți avea nevoie de un pistol termic, un cuțit, un set de tuburi termocontractabile pentru sertizare și manșoane pentru conectarea contactelor.

Trebuie să rețineți că echipamentul electric într-un mediu umed devine mai periculos, de aceea etanșeității trebuie să i se acorde o atenție deosebită.

Instrucțiuni foto privind conectarea:

După cum vedeți, nu există dificultăți la instalarea interioară a cablului, trebuie doar să efectuați toate manevrele foarte atent și succesiv.

La alegerea cablului de alimentare, este necesar să țineți cont de amplasarea prizei. Dacă aceasta se află lângă țeavă, puteți cumpăra cel mai scurt produs, dar cel mai adesea este necesar să achiziționați un cablu de 4-5 metri.

Mai rămâne să sertizați capătul cablului autoregulator:

Cu capătul etanș prelucrat, cablul este complet gata de utilizare. Pentru ca țeava de apă să nu înghețe, nu rămâne decât să fixați cablul autoregulator pe toată lungimea magistralei, să-l izolați și să introduceți ștecherul în priză.

În unele cazuri, instalarea cablului exterior este considerată nereușită, de exemplu, dacă acesta trece prin plăci de beton sau blocuri de beton ale puțului. Atunci se aplică montarea interioară.

Dacă pentru încălzirea exterioară este mai bine să utilizați un produs de tip plat, pentru cea interioară este potrivit un cablu special cu secțiune rotundă și o hidroizolație deosebit de fiabilă.

Schema de montare a cablului de încălzire în interiorul țevii. Pentru instalare este necesar un teu, un set de accesorii sanitare și o glandă cu etanșare din cauciuc.

Montarea interioară a cablului de încălzire necesită o atenție deosebită și respectarea unor reguli. De exemplu, nu trebuie să treceți cablul prin noduri unde, pe partea interioară, ies în evidență conexiuni filetate – marginile ascuțite pot deteriora învelișul de protecție.

Concluzii și material video util pe această temă

Video #1. Instrucțiuni pentru montajul exterior:

Video #2. Descrierea detaliată a instalării interioare:

Video #1. Aplicarea practică în condiții de vacanță la țară:

Dacă alegeți corect metoda de izolare a conductei de apă și executați lucrările de montaj cu respectarea regulilor, atunci nu vor fi probleme cu țevile în perioada de iarnă. De izolarea magistralei așezate în sol trebuie să vă îngrijiți din timp, iar secțiunile deschise pot fi termoizolate în orice moment convenabil.

Doriți să povestiți despre cum ați izolat traseul conductei de apă pe propriul dumneavoastră teren din afara orașului? Aveți informații despre alegerea materialului și tehnologia de instalare a acestuia, pe care merită să le împărtășiți cu vizitatorii site-ului? Scrieți, vă rog, comentarii în blocul de mai jos, adresați întrebări, postați fotografii pe tema articolului.