Кабель для обогрева водопроводной трубы: способы монтажа и грамотное подключение

Установка обогрева водопроводных труб кабелем изнутри

Провод, расположенный внутри водопровода, более эффективен в действии, но его монтаж всегда сопровождается определенными трудностями. Этот метод предпочитают тогда, когда установка наружного кабеля для обогрева водопроводной трубы невозможна из-за прохождения системы через бетонные кольца или перекрытия.

Установка внутреннего кабеля для обогрева водопроводной трубы производится с помощью конструкции, предназначенной именно для утепления труб изнутри. У этого изделия более прочная изоляция, а в комплект к нему входят резьбовые втулки и шайбы с конусными или цилиндрическими уплотнителями.

Монтаж обогревающего кабеля для водопровода внутри трубы производится следующим образом:

1. Все дополнительные приборы надеваются на внутренний шнур в соответствующей последовательности, и только после этого осуществляется коммутация нагревательного элемента с «холодным» проводом.
2. В участке входа провода в полость трубы устанавливается тройник. В тройник вкручивается уплотняющая втулка.
3. Греющий кабель для водопровода располагается внутри трубы на необходимую длину. Внутренний электропровод способен обогреть только прямые участки трубопровода, исключение – незначительные изгибы конструкции, в которых наличие провода не будет препятствовать прохождению жидкости. Проводка нагревательного кабеля для водопровода внутри трубы в месте расположения вентилей, кранов или задвижек запрещена: резьбовое соединение может повредить целостность слоя изоляции.
4. После введения кабеля для обогрева водопроводной трубы сальниковый узел подвергается скручиванию и обжатию. Это необходимо для исключения возможности разгерметизации внутри водопроводной системы.

Перед тем, как принять решение о проводке электропровода внутри водопровода, необходимо убедиться в том, что материал изготовления провода соответствует санитарным нормам для питьевой воды. Обогрев водопровода изнутри кабелем возможен только при условии диаметра конструкции, превышающем 20 мм. В противном случае напор внутри системы будет ниже оптимального.

Греющий кабель также может располагаться и внутри трубы, но для такой установки понадобится шнур с влагостойкой изоляцией

Типы нагревательных систем

Производители выпускают 2 типа обогревательных кабелей: резистивные и саморегулирующие. В первом случае используется свойство металлических проводников нагреваться под воздействием электрического тока. Они всегда, независимо от условий окружающей среды, выдают одинаковое количество тепловой энергии. Для уменьшения расхода электричества в относительно теплое время на такой провод приходится ставить температурный датчик и терморегулятор.

На такое оборудование можно установить, например, тепловой датчик Читать подробнее: кабели греющие саморегулирующиеся.

Резистивные кабели достаточно сложны в укладке. Их следует размещать так, чтобы они не пересекались и не располагались рядом друг с другом. В противном случае они начнут перегреваться и быстро выйдут из строя

В процессе монтажных работ на это следует обратить особое внимание

Резистивные электрокабели могут быть одножильными и двухжильными. На практике чаще используется второй вариант, несмотря на более высокую стоимость. Популярность объясняется простотой подключения: одножильный кабель нужно подключать к сети с обоих концов, а двухжильный — только с одной.

Самогреющийся электропровод представляет собой матрицу из металлополимера. Металлические жилы в этой системе нужны только для проведения тока, а нагревается исключительно полимер, расположенный между ними

У этого материала есть важное свойство: при нагреве он снижает выделение тепла, а при остывании повышает. При этом не учитывается температура соседних участков. Собственно, эта особенность и дает основание называть такой кабель саморегулирующимся

Собственно, эта особенность и дает основание называть такой кабель саморегулирующимся.

К его плюсам можно отнести:

• минимизацию расходов на электроэнергию;
• его можно пересекать, и он не выйдет из строя;
• такой кабель можно смело резать, и он продолжит работать после установки оконечной муфты.

Пищевой и не пищевой — 3 отличия

Саморегулирующиеся кабеля подразделяются на пищевые, которые можно закладывать непосредственно в трубу, и не пищевые, накладываемые поверх.

Чем они отличаются между собой конструктивно? Во-первых, размером.

Пищевые при достаточно схожих характеристиках, имеют меньшее сечение, дабы не занимать полезную площадь внутри водопровода. Сравните, самые распространенные габариты у наружных 7*14мм, 7*15мм,  и у внутренних – 5*7мм.

Ошибка №4
Не угадаете с размером, и такой кабель реально может уменьшить напор воды.

При этом не забывайте про концевую муфту, которая имеет сечение в 1,5-2 раза большее, чем сам провод.

Второе отличие – обязательное наличие экрана. У наружных его может и не быть.

Ну и третье, самое главное – материал внешней изоляции.

Вот, например, пищевой вариант.

Снаружи мы имеем:

фторполимерную оболочку

Эта оболочка химически инертна к агрессивной среде и не разлагается внутри водопровода.

Далее идут:

бронированный, защитный экран или оплетка

Ошибка №5
Без такого заземляющего экрана кабель внутри трубы использовать нельзя.

слой изоляции

две медные жилы с полимером между ними

У не пищевой модели оболочка состоит из полиолефина устойчивого к ультрафиолету.

Что представляет собой саморегулирующийся провод

Конструктивно саморегулирующийся кабель представляет собой гибкий провод, по которому протекает электрическая энергия. Именно это приводит к его нагреванию. Чтобы процесс повышения температур не привел к возгоранию или выходу из строя кабеля и расположенных рядом объектов, изделие способно самостоятельно регулировать свою мощность в зависимости от температуры окружающей среды. Наблюдается простая зависимость: чем ниже «ртутный столбик», тем горячее кабель. Удивительно то, что процесс нагрева может происходить исключительно на конкретном участке, где это необходимо. Если какая-то часть кабеля находится в условиях комнатной температуры, то мощность будет ниже, и соответственно, нагреваться изделие не станет.

Если рассматривать устройство греющего провода глобально, то можно выделить три основных компонента:

• проводники из различных металлов, по которым протекает электрическая энергия;
• «умная» матрица из полимерных веществ, заставляющая кабель адаптироваться под температуру окружающей среды и регулирующая процесс выработки тепла;
• изоляционная оболочка, состоящая из множества слоев.

Другая полезная опция кабеля заключается в том, что вы можете самостоятельно выбрать необходимую длину. Возьмите обычные ножницы и перережьте изделие там, где вам нужно. Подключите к сети, в результате чего оно будет работать без изменений. Аналогично саморегуляции на каждом сантиметре элементы кабеля функционируют и работают независимо друг от друга. Случайный обрыв не приведет к выходу из строя. Но такие ситуации редки, поскольку конструкция кабеля характеризуется повышенной прочностью.

К основным полезным свойствам греющего кабеля можно отнести:

1. Повышенная устойчивость к механическим воздействиям. Это обусловлено наличием качественной многослойной изоляции.
2. Устойчивость к воздействию влаги. Его можно без проблем эксплуатировать в водной толще. Основное условие для этого – выполнить качественную изоляцию при помощи термоусадочных трубок.
3. Экономичность. Поскольку кабель самостоятельно регулирует мощность, то изделие никогда не работает «просто так».

Высокая прочность обусловлена многослойностью, причем два первых слоя состоят из медных проводников и полимерной матрицы. Уже поверх них устанавливается изоляция из разных материалов (например, фторполимеров или полиолефина).

После этого идет слой брони, в качестве которого применяют медную оплетку. Наконец, поверх всего этого размещают дополнительный полиолефиновый слой. Подобная конструкция значительно повышает выносливость и прочность изделия. Медная оплетка также функционирует в качестве защиты от электромагнитного излучения.

Достоинства и недостатки систем внутреннего и наружного обогрева

Положительным качеством внутреннего обогрева можно считать то, что его легко монтировать в уже существующие трубопроводы без вскрытия грунта и использования теплоизоляции. Разогрев непосредственно проходящей сливной жидкости не требует большого потребления электроэнергии.

К негативным моментам можно отнести:

• Уменьшение внутреннего сечения трубы.
• Вероятность образования заторов.
• Трудоемкий процесс монтажа на протяженных участках, имеющих переходы и изгибы.
• Необходимость установки вводного тройника.

Наружный обогревающий кабель для канализации крепится непосредственно к наружной стенке трубы при помощи пластиковых хомутов или липкой ленты, что значительно облегчает монтажные работы.

Виды греющих кабелей для труб

Рассмотрим подробней виды нагревательных кабелей.

Резистивный греющий кабель

Наиболее простыми и дешевыми являются резистивные кабели. Принцип их действия аналогичен принципу действия электронагревательной спирали, которая нагревается при прохождении через нее электричества.

Основой этих кабелей является нагревательный сердечник, в основном нихромовый, покрытый двухслойной изоляцией, экраном заземления, который выполняет еще и армирующую функцию. Сверху этот «пирог» закрыт защитной оболочкой. Обязательное наличие заземления обусловлено строгими требованиями безопасности на случай нарушения целостности провода.

Производители предлагают одножильные и двухжильные типы резистивных кабелей.

Чтобы обогрев функционировал, необходимо закольцевать электрическую цепь, то есть питание подключить на оба конца провода. В случае с одножильной системой могут возникнуть сложности с подключением. Можно сложить кабель в двое, но тогда и расход материала, а соответственно и затраты, возрастут ровно в два раза. Поэтому наибольшее распространение получили двухжильные кабели.

Закольцовку здесь обеспечивает контактная муфта, которая устанавливается на конец провода и замыкает цепь. Самым большим  недостатком такого варианта является то, что эту самую муфту возможно установить только в заводских условиях, поэтому в продаже имеются куски только тех размеров, которые предлагают изготовители. Самостоятельно резать кабель категорически запрещается. К недостаткам можно отнести и тот факт, что в целях снижения расхода электроэнергии требуется покупка и установка дополнительного оборудования в виде системы автоматического контроля и управления, поддерживающей заданный температурный режим. 

Саморегулирующийся  греющий кабель

Существуют еще и саморегулирующиеся полупроводниковые нагревательные кабели, которые являются наиболее экономичными и принципиально отличаются как принципом действия, так и своим устройством.

Металлические проводники соединены между собой полупроводниковой перемычкой, которая и является нагревательным элементом. Из-за уникальных особенностей полупроводника его электропроводность напрямую зависит от температуры окружающей среды. При понижении температуры сопротивление падает и выделение тепла возрастает, а при повышении энергопотребление, соответственно, падает. Но самым интересным является тот факт, что саморегуляция температуры осуществляется на протяжении всего кабеля в каждой его точке, поэтому разные участки имеют разную степень нагрева и температура повышается только там, где это необходимо, следовательно,  потребление электроэнергии сводится к минимуму.

Кроме экономичности преимущество полупроводникового типа заключается в том, что кабель можно приобрести любой необходимой длины, на нем отмечены линии отреза через небольшие промежутки.

Самым большим его недостатком, несомненно,  является довольно высокая стоимость. Хотя свой выбор между высокой ценой и низким энергопотреблением каждый делает сам.

Предлагаем вам посмотреть видео-обзор саморегулирующейся греющей ленты:

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

Подбор кабеля в зависимости от теплопотери трубы и ее длинны

Для того, чтобы правильно подобрать тип греющего кабеля и его мощность, нужно учитывать следующие параметры:

• Назначение обогреваемой трубы – водопроводная или канализационная;
• Материал изготовления трубы;
• Ее диаметр и длину;
• Способ укладки кабеля – наружный или внутренний;
• Материал и толщину теплоизоляции;
• Минимальную температуру в вашем регионе.

Зная вышеперечисленные параметры, можно рассчитать теплопотери трубы на 1 погонный метр и более точно подобрать необходимую мощность и длину греющего кабеля

Теплопотери необходимо брать во внимание во время расчета в обязательном порядке. Ведь мощности кабеля должно хватить для их компенсации, иначе система обогрева просто не будет выполнять свои функции

К основным факторам, которые необходимо учитывать при расчете теплопотери относят:

• Место установки трубы;
• Минимальную температуру окружающей среды;
• Диаметр трубы;
• Длину трубы, которую необходимо обогреть;
• Толщина теплоизоляции и коэффициент ее теплопроводности;

Если вы затрудняетесь в выборе толщины теплоизоляции, ориентируетесь на таблицу, в которой указаны рекомендованные значения.

Чем больше диаметр трубы и тоньше теплоизоляционный слой, тем большее количество тепла нам потребуется. Если вы затрудняетесь с определением минимальной температуры, просто задайте соответствующий запрос в интернете. Также можно поступить и для определения коэффициента теплопроводности того или иного теплоизоляционного материала

Обязательно берите во внимание наличие на трубе дополнительной арматуры, подвесов, опор и других элементов, которые повлияют на длину нагревателя. Ведь различные вентиля, краны и т.д

так же следует оплетать кабелем.

Итак, когда все значения нам известны, можно воспользоваться формулой, для расчета теплопотерь:

Где:

Подставив известные значения нетрудно получить конкретное значение теплопотери и исходя из этого рассчитать необходимую длину гребщего кабеля по формуле:

Lк = 1,3*Lтр*Qтр/Руд.каб. Где:

• Lтр – длина трубопровода, м;
• Руд.каб. – удельная мощность кабеля;
• 1,3 – коэффициент, который подразумевает, что на 1 метр трубы приходится 1,3 метра кабеля. Может меняться в зависимости от способа монтажа. Например, при наружной укладке кабеля витками его следует принимать за 1,6 или 1,7.

Для удобства расчетов можно воспользоваться таблицей, в которой приведены значения теплопотери в зависимости от диаметра трубы и толщины теплоизоляции при коэффициенте теплопроводности 0,05 Вт/м°С.

Какие параметры влияют на выбор?

Перед тем как приобрести нужное количество кабеля, необходимо четко определиться, какой тип подойдет именно для ваших нужд. Все разнообразие этого продукта различается по пяти основным признакам:

• По типу – кабель может быть саморегулируемым либо резистивным. При этом принцип действия у обоих нагревателей одинаковый. Нагрев происходит за счет тока, который протекает по внутренним жилам;
• По материалу внешней изоляции. От этого критерия зависит возможность применения при тех или иных условиях. Например, для организации системы отопления канализации либо водостоков, необходимо выбирать кабеля с полиолефиновым покрытием. Для кабеля, который будет монтироваться на кровлю или использоваться в промышленных нуждах, где необходима дополнительная защита от воздействия ультрафиолетовых лучей, существует фторполимерная изоляция. Если кабель прокладывается во внутренней полости водопроводных трубы, то лучше выбирать пищевое покрытие, то есть изоляцию из фторпласта. Это предотвратит изменение вкуса воды, что иногда имеет место быть;
• Отсутствие или наличие экрана (оплетки). Оплетка делает изделие более крепким, устойчивым к различным механическим воздействиям, помимо этого экран выполняет функцию заземления. Отсутствие этого элемента говорит о том, что перед вами товар, относящийся к бюджетной категории;

Устройство греющего кабеля для водопроводных труб

• По температурному классу – различают низко-, средне- и высокотемпературные нагреватели. Этот показатель очень важен при обустройстве отопительной системы для водопровода и водостока. Низкотемпературные элементы нагреваются до температуры +65°С, по мощности не превышают 15 Вт/м и пригодны для обогрева труб маленького диаметра. Среднетемпературные проводники нагреваются максимум до +120°С, мощность достигает 10-33 Вт/м, применяются для предотвращения замерзания труб среднего диаметра или для обогрева кровли. Высокотемпературные термокабели способны нагреваться до +190°С и имеют удельную мощность от 15 до 95 Вт/м. Такой тип целесообразно применять в промышленных целях либо при наличии труб большого диаметра. Для бытового применения подобные проводники считаются чересчур мощными и дорогими;
• По мощности. Мощностные характеристики теплоносителя должны учитываться в обязательном порядке. Если вы подберете проводник низкой мощности, то просто не добьетесь желаемого результата. Превышение необходимого показателя может привести к слишком высокому уровню потребления энергии, что на практике окажется неоправданным. Выбор необходимого уровня мощности в первую очередь зависит от диаметра обогреваемой трубы. Согласно рекомендациям специалистов, для труб диаметром 15-25 мм достаточно мощности в 10 Вт/м, для диаметра 25-40 мм – 16 Вт/м, для трубы размером 60-80 мм – 30 Вт/м, для тех, что превышают 80 мм в диаметре, – 40 Вт/м.

Цена нагревательного изделия

Стоимость готового комплекта греющей кабельной конструкции состоит из симбиоза цен:

• метража самого нагревательного кабельного изделия;
• укомплектованной конструкции;
• сальника, необходимого для введения кабеля в систему труб;
• силового провода, у которого есть вилка;
• розетки;
• прайса услуг по сбору всей комплектовки.

Стоимость кабеля за 1 м составит от 440 рублей. Клеевой набор для подключения будет от 350 рублей. Сальники продаются от 420 рублей. Шнур питания (2 м) и литая вилка будут от 200 рублей. Услуга сбора комплекта составит от 500 рублей.

Купить греющие кабели нужных размеров можно в специализированных магазинах. Есть компании, которые продают готовые изделия онлайн и по телефону с помощью курьерской доставки. Такие компании всегда предлагают услуги по монтажу.

ВАЖНО! Чтобы потребление электроэнергии было небольшим, при эксплуатации кабеля свыше 3 метров, рекомендуется использовать его вместе с терморегулятором.

Греющий кабель всегда выручит в условиях суровой зимы. Это простая и эффективная система, которая поддержит в водопроводе нужную температуру.

Способы монтажа

Как показывает практика, греющий кабель допустимо монтировать не только поверх трубы, но и вовнутрь.

Наружный монтаж

Для такого вида монтажа подходит любой вид проводника. Преимущество такого способа заключается в:

• Его простоте и возможности выполнить укладку самостоятельно;
• При таком расположении нагревателя, пропускная способность трубы никак не меняется, чего не скажешь о внутреннем монтаже.

В зависимости от диаметра обогреваемой трубы и особенностей местного климата, кабель рекомендовано прокладывать несколькими способами:

Кабель достаточной мощности допустимо просто плотно примотать к трубе маленького диаметра с помощью специального скотча. Такой монтаж подходит для регионов с умеренным климатом;

Наружный монтаж греющего кабеля без дополнительного утепления

Для регионов с более суровым климатом, лучше укладывать кабель, обматывая его вокруг трубы. Чем ниже опускается температура зимой, тем меньшим должно быть расстояние между витками. Такой способ укладки используется и при необходимости обогрева труб среднего и большого диаметра;

Укладка греющего кабеля для труб с дополнительным утеплением

• Не забывайте, что если вы используете резистивный кабель, то дойдя до конца трубы, нужно вернуть его конец в начало обмотки, так как подключать источник тока необходимо к обоим концам;
• При этом нужно избегать наложения витков кабеля. Это может привести к перегреву;
• Средний шаг между витками рекомендован примерно 5 см;
• Кабель обязательно нужно плотно примотать к трубе, не допуская его провисания или отставания от поверхности.

Внутренний монтаж

Целесообразно выбирать такой способ при достаточном диаметре труб (сечением более 40 мм), чтобы не уменьшать их пропускную способность или когда трубопровод уже залит слоем бетона или битума, и просто нет возможности реализовать наружную обмотку. Одножильные резистивные проводники не пригодны для внутреннего монтажа

При выборе саморегулируемого кабеля обязательно обращайте внимание на материал наружной изоляции, который не должен выделять вредных веществ и быть устойчивым к воздействию щелочей. Также кабель должен иметь соответствующий класс защиты – не менее IP68

Схема внутреннего монтажа греющего кабеля для водопроводных труб

Стоит отметить, что внутренний способ монтажа имеет несколько ограничений:

• Трубы не должны иметь механических соединений;
• Кранов;
• Поворотных элементов.

Способы монтажа

Греющий кабель для водопровода укладывают снаружи или внутри трубы. Для каждого способа есть специальные виды проводов — некоторые только для наружного монтажа, другие — для внутреннего. Способ монтажа обязательно прописывается в технических характеристиках.

Внутри трубы

Для установки нагревательного элемента внутри водопроводной трубы, он должен отвечать нескольким требованиям:

• оболочка не должна выделять вредных веществ;
• степень электрической защиты должна быть не ниже IP68;
• герметичная оконечная муфта.

Чтобы была возможность заправить провод внутрь, на конце трубопровода ставят тройник, в один из отводов которого через сальник (идет в комплекте) заводится провод.

Пример установки греющего кабеля внутрь трубы через сальник

Тройник для монтажа обогревающего кабеля внутри трубы может иметь разные углы отвода — на 180°, 90°, 120°. При этом способе монтажа провод никак не фиксируется. Его просто заправляют внутрь.

Виды тройников для монтажа греющего кабеля внутри водопровода

Наружный монтаж

Закреплять греющий кабель для водопровода на наружной поверхности трубы надо так, чтобы он прилегал плотно, всей площадью. Перед установкой на металлические трубы, их очищают от пыли, грязи, ржавчины, следов сварки и т.п. На поверхности не должно остаться каких-либо элементов, которые могут повредить проводник. На чистый металл укладывается провод, фиксируется через каждые 30 см (чаще можно, реже — нет) при помощи металлизированной клейкой ленты или пластиковых хомутов.

Если тянется вдоль одна-две нитки, то монтируются они снизу — в самой холодной зоне, укладываются параллельно, на некотором расстоянии друг от друга

При укладке трех и более проводов, они располагаются так, чтобы их большая часть находилась снизу, но расстояние между греющими кабелями выдерживается (особенно важно это для резистивных модификаций)

Способы закрепления греющего кабеля на трубе

Есть второй способ монтажа — спиралью. Укладывать провод надо аккуратно — они не любят резких или многократных изгибов. Есть два способа. Первый — разматывать муфту постепенно наматывая освобождающийся кабель на трубу. Второй — закрепить его с провисаниями (нижняя картинка на фото), которые потом намотать и закрепить металлизированной липкой лентой.

Если обогревать будут водопроводную трубу из пластика, то под провод наклеивается сначала металлизированный скотч. Он улучшает теплопроводность, повышая эффективность нагрева. Еще один нюанс монтажа обогревающего кабеля на водопровод: тройники, вентили и другие подобные устройства требуют больше тепла. При укладке сделайте на каждом фитинге несколько петель. Только следите за минимальным радиусом изгиба.

Фитинги, краны необходимо прогревать лучше