Profundizar el sistema de alcantarillado externo más profundo que el nivel de congelación del suelo es un trabajo problemático, especialmente si el trabajo se realiza en invierno. Una opción alternativa para la protección contra heladas es un cable calefactor para tuberías de alcantarillado. Merece la pena familiarizarse con las peculiaridades de su estilismo, ¿no te parece?
Del artículo que hemos propuesto, aprenderá todo sobre el dispositivo para calentar el cable de la tubería de alcantarillado. Te contamos cómo funciona un cable calefactor y cómo elegir correctamente la mejor opción. Para los propietarios independientes, se proporciona una guía de instalación y fijación paso a paso.
¿Por qué se congela la alcantarilla?
El problema de la congelación de la tubería de alcantarillado no se detecta de inmediato. A diferencia de las tuberías de agua, aquí el flujo de fluido no es constante y no llena completamente la sección transversal de la tubería.
Además, las aguas residuales que ingresan al sistema de alcantarillado generalmente tienen una temperatura más alta que, por ejemplo, el agua de un pozo. Por tanto, la congelación de los efluentes se produce de forma paulatina.
Al principio, solo una pequeña parte del contenido de la alcantarilla puede congelarse, luego aparece otra capa de aguas residuales congeladas, etc. Poco a poco, todo el lumen de la tubería se llena con una densa masa congelada, después de lo cual el problema se vuelve obvio. Las tuberías defectuosas, como un grifo o una cisterna con fugas, pueden agravar el problema.
Pequeñas porciones de agua ingresan al sistema de alcantarillado, se enfrían y se congelan rápidamente. Incluso el tendido correcto de las tuberías de alcantarillado y la presencia de una capa de aislamiento no siempre evitan que los desagües se congelen. Descongelar las alcantarillas congeladas es problemático, además, este fenómeno puede dañar las tuberías, algunas de las cuales deberán ser reemplazadas.
La congelación de una tubería de alcantarillado puede ocurrir gradualmente, capa por capa, y una pequeña fuga de plomería solo aumenta el peligro de este fenómeno desagradable.
Por lo tanto, se recomienda colocar el sistema de alcantarillado por debajo del nivel de congelación del suelo con el aislamiento obligatorio de las comunicaciones. Si en las regiones del sur y el carril central cavar una zanja lo suficientemente profunda no suele ser un problema, entonces en el norte todo es un poco más complicado. En esta situación, el uso de un cable calefactor o caliente especial es más que apropiado.
Al utilizar este tipo de sistema, la cantidad de movimiento de tierras se reduce notablemente, ya que la profundidad de la zanja se puede reducir a un nivel aceptable sin preocuparse por congelar el suelo.
Tipos de tuberías de alcantarillado que necesitan calefacción y el método de calefacción de las tuberías.
Los siguientes tipos de tuberías de alcantarillado necesitan calefacción:
- tuberías para la instalación de un sistema de alcantarillado externo que drenan las aguas residuales a un tanque séptico oa una planta de tratamiento local;
- Tuberías diseñadas para el drenaje del agua de enjuague de los filtros de limpieza;
- tuberías que conectan un tanque séptico con un pozo de filtración o campos de drenaje.
Los métodos de calentamiento de tuberías más utilizados son los siguientes:
- calentamiento de tuberías de alcantarillado mediante un cable especial;
- Colocación de tuberías de alcantarillado equipadas con un sistema de calefacción.
¿Cómo funciona un cable calefactor?
Un cable calefactor o caliente es un sistema de calefacción para tuberías tendidas en el suelo. Un cable eléctrico en una funda aislante se fija a la tubería y se conecta a la fuente de alimentación. La tubería se calienta, como resultado, las aguas residuales adquieren una temperatura constantemente alta, lo que la protege de manera confiable contra la congelación.
Se hace una distinción entre un cable para calefacción de tubería externa o calefacción interna. El primero se coloca fuera de la estructura y el segundo en el interior.Se cree que la instalación en exteriores es más fácil que la instalación en interiores, por lo que tiene más demanda. Además del cable exterior, también se utiliza una película calefactora.
La calefacción con una película para sistemas de alcantarillado no se usa a menudo. El material debe envolverse alrededor de toda la tubería, lo que complica la instalación, pero asegura un calentamiento uniforme.
La estructura se envuelve completamente con este material, luego se fija. La película proporciona un calentamiento más uniforme de la tubería que el cable, tiene una potencia menor, lo que permite reducir algo los costos operativos.
Se pueden utilizar tres tipos de cable para calentar tuberías:
- autorregulado;
- resistador;
- zonal.
Un cable autorregulador se considera una opción extremadamente conveniente, ya que puede cambiar automáticamente la temperatura de calentamiento dependiendo de las condiciones climáticas. La resistencia del cable disminuye a medida que el suelo se calienta más y aumenta a medida que desciende la temperatura.
El cable autorregulador tiene más demanda en las condiciones modernas, ya que es fácil de colocar, es más confiable y no requiere elementos adicionales para la instalación.
Este cambio en el modo de funcionamiento reduce la potencia general del sistema, es decir, E. le permite ahorrar energía. Además, el cambio de resistencia puede ser diferente en ciertas secciones de la tubería. El resultado es una mejor calidad de calefacción, el propio cable autorregulador durará más y no es necesario instalar termostatos.
Un cable resistivo no posee tales capacidades, pero difiere en comparación con los sistemas autorreguladores a un precio más moderado. Al instalar este tipo de cable, deberá instalar un conjunto de sensores de temperatura y termostatos para asegurarse de que el modo de funcionamiento del sistema cambie cuando cambie el clima.
El cable resistivo cuesta menos que los contrapartes autorregulables. Si se elige esta opción, se debe calcular cuidadosamente una densidad de potencia adecuada para evitar el sobrecalentamiento.
Si se ignora este requisito, aumenta el riesgo de sobrecalentamiento y rotura del cable. El cable de zona tampoco tiene la capacidad de regular la resistencia, pero este sistema no genera calor en toda la longitud, sino solo en ciertas secciones. Dicho cable se puede cortar en fragmentos separados, lo que es conveniente al instalar tuberías de configuración compleja.
También es muy utilizado en la instalación de alcantarillas metálicas o para calentar tanques. Cabe señalar que las estructuras de calefacción enterradas en el suelo no son la única área de uso del cable calefactor. También se utiliza para calentar tuberías colocadas en la superficie o en habitaciones que no se calientan.
A veces, el cable se usa solo para ciertas secciones de la tubería, por ejemplo, partes que salen a la superficie. Los sistemas que se montan dentro de una tubería se utilizan con relativa poca frecuencia. Se utilizan con mayor frecuencia si la tubería ya está tendida en el suelo y la instalación de un cable externo requeriría un extenso movimiento de tierras.
Por lo que la instalación del cable interno será mucho más económica. Pero estos cables generalmente se recomiendan para usarse solo dentro de tuberías de pequeño diámetro, ya que tienen poca potencia.
Varía en el rango de 9-13 W / m, que generalmente no es suficiente para tuberías de alcantarillado grandes. La longitud de dicho cable, por razones obvias, debe ser igual a la longitud de la tubería. El cable calefactor interno está fabricado únicamente del tipo autorregulador.
Fiabilidad del cable calefactor
La fiabilidad de un cable autorregulador depende directamente de la calidad de la matriz de calentamiento (material semiconductor entre conductores). Cuanto menor es la calidad, más rápido envejece; como resultado, la generación de calor específico y la autorregulación disminuyen. La vida útil de una matriz de tan baja calidad es de 3-4 años.
Los fabricantes probados que se preocupan por su reputación, como Fujikura, Pentair, Devi, Hemstedt, utilizan materiales de calidad para la producción. Esto, por supuesto, se traduce en un precio más elevado, pero su funcionamiento a lo largo de toda su vida útil (15 ... 20 años) merece la pena.
¿Cómo encontrar el cable adecuado?
Al elegir un cable caliente adecuado, es necesario decidir no solo su tipo, sino también elegir la potencia adecuada para él.
En este caso, es necesario tener en cuenta parámetros tales como:
- el propósito de la estructura (para el alcantarillado y el suministro de agua, los cálculos se realizan de diferentes maneras);
- el material del que está hecho el alcantarillado;
- diámetro de la tubería;
- características del sitio que se supone que debe calentarse;
- Característica del material termoaislante usado.
Con base en esta información, se calcula la pérdida de calor para cada metro de la estructura, se selecciona el tipo de cable, su potencia y luego se determina la longitud adecuada del kit. Los cálculos se pueden realizar usando una fórmula especial, de acuerdo con tablas de cálculo o usando una calculadora en línea.
La fórmula de cálculo se ve así:
Qtr - pérdida de calor de la tubería (W); - coeficiente de conductividad térmica del aislamiento; Ltr - la longitud de la tubería calentada (m); tвн - temperatura del contenido de la tubería (C), tout - temperatura ambiente mínima (C); D es el diámetro exterior de las comunicaciones, teniendo en cuenta el aislamiento (m); d - diámetro exterior de las comunicaciones (m); 1.3 - factor de seguridad
Cuando se calcula la pérdida de calor, se debe calcular la longitud del sistema. Para hacer esto, el valor resultante debe dividirse por la potencia específica del cable del dispositivo de calefacción. El resultado debe aumentarse, teniendo en cuenta el calentamiento de elementos adicionales. La potencia del cable de alcantarillado comienza a partir de 17 W / my puede superar los 30 W / m.
Si hablamos de tuberías de alcantarillado de polietileno y PVC, entonces 17 W / m es la potencia máxima. Si utiliza un cable más eficiente, existe una alta probabilidad de sobrecalentamiento y daños en la tubería. La información sobre las características del producto se puede encontrar en su ficha técnica.
Usando la tabla, elegir la opción correcta es un poco más fácil. Para hacer esto, primero debe averiguar el diámetro de la tubería y el grosor del aislamiento, así como la diferencia estimada entre la temperatura del aire y el contenido de la tubería. Este último indicador se puede encontrar utilizando datos de referencia según la región.
En la intersección de la fila y la columna correspondientes, puede encontrar el valor de la pérdida de calor por metro de tubería. Entonces se debe calcular la longitud total del cable. Para hacer esto, el tamaño de la pérdida de calor específica, obtenida de la tabla, debe multiplicarse por la longitud de la tubería y por un factor de 1,3.
La tabla le permite encontrar el tamaño de la pérdida de calor específica de una tubería de un diámetro específico, teniendo en cuenta el grosor del material aislante y las condiciones de operación de la tubería (+)
El resultado obtenido debe dividirse por la densidad de potencia del cable. Entonces debe tener en cuenta la influencia de elementos adicionales, si corresponde. Se pueden encontrar convenientes calculadoras en línea en sitios especializados. En los campos correspondientes, debe ingresar los datos necesarios, por ejemplo, el diámetro de las tuberías, el grosor del aislamiento, la temperatura del fluido ambiente y de trabajo, la región, etc.
Dichos programas generalmente ofrecen al usuario opciones adicionales, por ejemplo, ayudan a calcular el diámetro requerido de la alcantarilla, las dimensiones de la capa de aislamiento térmico, el tipo de aislamiento, etc.
Opcionalmente, puede seleccionar el tipo de instalación, averiguar el paso apropiado al instalar el cable calefactor con espiral, obtener una lista y la cantidad de componentes que se necesitarán para colocar el sistema.
Al elegir un cable autorregulador, es importante tener en cuenta correctamente el diámetro de la estructura en la que se instalará.Por ejemplo, para tuberías con un diámetro de 110 mm, se recomienda tomar la marca Lavita GWS30-2 o una versión similar de otro fabricante. Para una tubería de 50 mm, el cable Lavita GWS24-2 es adecuado, para estructuras con un diámetro de 32 mm - Lavita GWS16-2, etc.
No se necesitarán cálculos complejos para un sistema de alcantarillado que no se usa con frecuencia, por ejemplo, en una cabaña de verano o en una casa que se usa solo ocasionalmente. En tal situación, simplemente toman un cable con una potencia de 17 W / m con una longitud correspondiente a las dimensiones de la tubería. Un cable de esta potencia se puede utilizar tanto en el exterior como en el interior de la tubería, y no es necesario instalar un prensaestopas.
Al elegir una opción adecuada para un cable calefactor, su rendimiento debe correlacionarse con los datos calculados para la probable pérdida de calor de la tubería de alcantarillado.
Para colocar el cable calefactor dentro de la tubería, elija un cable con protección especial contra efectos agresivos, por ejemplo, DVU-13. En algunos casos, se utiliza la marca Lavita RGS 30-2CR para la instalación en el interior. Esto no es del todo correcto, pero es una solución válida.
Dicho cable está diseñado para calentar techos o alcantarillas pluviales, por lo tanto, no está equipado con protección contra sustancias corrosivas. Puede considerarse solo como una opción temporal, ya que si se usa durante mucho tiempo en condiciones inadecuadas, el cable Lavita RGS 30-2CR inevitablemente se romperá.
Reglas para instalar cable en tuberías.
La instalación del cable calefactor es un proceso relativamente sencillo. Simplemente se fija a la superficie de la tubería, generalmente a lo largo, en una tira. Los proyectos separados incluyen el montaje en espiral. En este caso, es necesario mantener con precisión el paso calculado entre las vueltas de la espiral para que la tubería se caliente de manera uniforme.
Después de que el cable calefactor esté fijado a la tubería de alcantarillado, se recomienda agregar una capa adicional de aislamiento térmico para mejorar la calidad de la calefacción.
No se permite la intersección de secciones individuales del cable calefactor. El cable, según el tipo, se fija con cinta adhesiva resistente al calor o bridas de montaje. La distancia entre los puntos de fijación debe ser de al menos 200 mm. Para fijar el cable en una funda mineral, se utilizan sujetadores metálicos: cintas de ajuste o un vendaje especial.
Pero la mayoría de las veces sigo usando cinta resistente al calor. Los sujetadores deben soportar no solo altas temperaturas, sino también ser resistentes a la influencia de factores naturales y químicos. A veces, se utiliza cinta de aluminio como accesorio. Pero en los lugares de unión, aumentará la potencia térmica del cable.
Esto no siempre es útil, puede provocar un sobrecalentamiento de las comunicaciones. No se recomienda utilizar sujetadores metálicos al instalar un cable calefactor encerrado en una funda aislante polimérica. Pero en algunos casos, la cinta de aluminio puede incluso mejorar la situación.
El cable calefactor en una tubería de alcantarillado de plástico se puede asegurar con cinta de aluminio para aumentar la eficiencia de calefacción y hacerlo más uniforme.
Cuando se coloca sobre una tubería de polímero, se coloca cinta metalizada tanto debajo del cable como por encima de él. Esto aumenta ligeramente la producción de calor y también contribuye al calentamiento uniforme de la tubería. Dentro de la alcantarilla, el cable calefactor rara vez se usa.
Por lo general, pequeñas áreas del sistema que no están en el suelo se calientan de esta manera, por ejemplo, bombas de aguas residuales, que estimulan el movimiento de las aguas residuales, si el movimiento natural es difícil o imposible.
Para la instalación del cable interno, es posible que necesite un manguito de sujeción y sellado, un manguito de acoplamiento, un juego de arandelas y otros elementos (+)
Para instalar el cable interno en la tubería completa, primero deberá cortar una T en el sistema. Esto hará un agujero para insertar el cable en la tubería.
Además, es posible que se requiera una manga especial para el pezón. Tal solución puede empeorar ligeramente las características del sistema de alcantarillado, por ejemplo, en el punto donde se instala la T, el espacio libre de la tubería disminuirá ligeramente.
Esto aumenta la probabilidad de acumulación de escombros y bloqueos. Las dificultades con el cable interno son inevitables si la tubería tiene varias curvas, dobleces, etc. No es fácil realizar trabajos internos en la instalación de un cable caliente, así como en sistemas de alcantarillado de longitud considerable.
Por supuesto, no debe conectar el sistema a la fuente de alimentación hasta que se complete el trabajo de instalación. Antes de cubrir el cable con aislamiento, debe verificar cuidadosamente todas las conexiones. Si utiliza sensores térmicos, será más fácil determinar el momento de activación y desactivación del sistema.
Puede automatizar el proceso mediante un relé. Si la potencia del cable tendido en una línea no es suficiente, puede realizar una instalación en espiral o colocar dos líneas paralelas. Lo principal es que las secciones individuales no se cruzan y no hay sobrecalentamiento. Para que el calentamiento de la estructura sea más uniforme, a veces la tubería se envuelve primero en papel de aluminio y luego se coloca un cable en la parte superior.
Estos ejemplos permiten hacerse una idea de cómo conectar correctamente el cable de alimentación y calefactor, así como el orden de su aislamiento (+)
Los sensores de temperatura se instalan después de que se suministra el aislamiento. Arriba se recomienda aplicar marcas que reflejen la posición de los elementos calefactores. Para conectar el cable calefactor a la red, necesita un trozo de tubo termorretráctil. Luego, se retiran aproximadamente 50 mm de aislamiento y 10 mm de trenza del borde del cable.
Los extremos separados y pelados se protegen con trozos de tubo termorretráctil de un diámetro adecuado y se calientan con un secador de pelo. Ahora necesita pelar unos 6 mm de los cables, convertirlos en una espiral y sujetarlos en un tubo de metal. Se deberán realizar manipulaciones similares con el cable de alimentación.
Aproximadamente 80 mm deben despojarse del aislamiento y el revestimiento y dividirse en cables separados. Los extremos resultantes se recortan a 35 mm, pero un cable debe dejarse sin cortar para la conexión a tierra. Los cables de 6 mm también se pelan aquí.
Los extremos de los cables de calefacción y de alimentación están ahora conectados en un tubo termorretráctil provisto de un manguito metálico. Se calienta y se sujeta, el lugar de contacto se envuelve con cinta térmica y luego se cierra con otro tubo de protección.
El siguiente artículo lo familiarizará con las características de la elección de tuberías directamente para el dispositivo de un sistema de alcantarillado autónomo, con cuyo contenido le recomendamos que se familiarice.
Acerca de las tuberías aisladas
Otra solución moderna, no solo para garantizar el aislamiento de aguas residuales, sino también para mantener la temperatura de las tuberías calientes, es la instalación de tuberías con aislamiento térmico fabricadas en fábrica con calefacción..
El sistema sándwich de tales tuberías incluye una tubería de plástico directamente, equipada con un sistema de cable autorregulable y oculta de manera confiable debajo de una capa de calor e impermeabilización.
Las tuberías de alcantarillado listas para usar con calefacción le permitirán deshacerse de la autoinstalación del sistema que consume mucho tiempo y brindarán una confiabilidad y durabilidad mucho mayores.
