Approfondire la rete fognaria esterna più in profondità del livello di congelamento del suolo è un lavoro problematico, soprattutto se il lavoro viene svolto in inverno. Un'opzione alternativa per la protezione antigelo è un cavo scaldante per tubi fognari. Vale la pena conoscere le peculiarità del suo stile, non sei d'accordo?
Dall'articolo che abbiamo proposto, imparerai tutto sul dispositivo per il riscaldamento dei cavi della condotta fognaria. Ti diremo come funziona un cavo scaldante e come scegliere correttamente l'opzione migliore. Per i proprietari indipendenti, viene fornita una guida di installazione e fissaggio passo passo.
Perché la fogna si congela?
Il problema del congelamento del tubo fognario non viene rilevato immediatamente. A differenza delle condutture dell'acqua, qui il flusso del liquido non è costante e non riempie completamente la sezione trasversale del tubo.
Inoltre, le acque reflue che entrano nel sistema fognario di solito hanno una temperatura più alta rispetto, ad esempio, all'acqua di un pozzo. Pertanto, il congelamento degli effluenti avviene gradualmente.
All'inizio, solo una piccola parte del contenuto della fogna può congelare, quindi appare un altro strato di acque reflue congelate, ecc. A poco a poco, l'intero lume del tubo viene riempito con una densa massa congelata, dopodiché il problema diventa ovvio. Un impianto idraulico difettoso, come un rubinetto o una cisterna che perde, può aggravare il problema.
Piccole porzioni di acqua entrano nel sistema fognario, si raffreddano e si congelano rapidamente. Anche la corretta posa delle condotte fognarie e la presenza di uno strato di isolamento non sempre impediscono il congelamento degli scarichi. Lo sbrinamento delle fogne congelate è problematico, inoltre questo fenomeno può danneggiare i tubi, alcuni dei quali dovranno essere sostituiti.
Il congelamento di una conduttura fognaria può avvenire gradualmente, strato dopo strato, e un po 'di perdite idrauliche aumenta solo il pericolo di questo spiacevole fenomeno
Pertanto, si consiglia di posare il sistema fognario al di sotto del livello di congelamento del suolo con l'isolamento obbligatorio delle comunicazioni. Se nelle regioni meridionali e nella corsia centrale scavare una trincea sufficientemente profonda di solito non è un problema, a nord tutto è un po 'più complicato. In questa situazione, l'uso di uno speciale cavo riscaldante o caldo è più che appropriato.
Quando si utilizza questo tipo di sistema, la quantità di terrapieno è notevolmente ridotta, poiché la profondità della trincea può essere ridotta a un livello accettabile senza preoccuparsi di congelare il terreno.
Tipi di tubi fognari che necessitano di riscaldamento e metodo di riscaldamento dei tubi
I seguenti tipi di tubi per fognatura necessitano di riscaldamento:
- tubi per la posa di un sistema fognario esterno che drenano le acque reflue in una fossa settica o in un impianto di trattamento locale;
- tubi progettati per il drenaggio dell'acqua di lavaggio dai filtri di pulizia;
- tubi che collegano la fossa settica con un pozzo di filtrazione o campi di drenaggio.
I metodi di riscaldamento dei tubi più comunemente usati sono i seguenti:
- riscaldamento di tubi fognari utilizzando un cavo speciale;
- posa di condotte fognarie dotate di impianto di riscaldamento.
Come funziona un cavo scaldante?
Un cavo riscaldante o caldo è un sistema di riscaldamento per tubi posati nel terreno. Un cavo elettrico in guaina isolante è fissato al tubo e collegato all'alimentazione. Il tubo si riscalda, di conseguenza, l'acqua di scarico acquisisce una temperatura costantemente elevata, che la protegge in modo affidabile dal congelamento.
Si distingue tra un cavo per il riscaldamento esterno di un tubo o uno interno. Il primo è posto all'esterno della struttura e il secondo all'interno.Si ritiene che l'installazione all'esterno sia più semplice di quella interna, quindi è più richiesta. Oltre al cavo esterno, viene utilizzata anche una pellicola riscaldante.
Il riscaldamento con un film per i sistemi fognari non viene spesso utilizzato. Il materiale deve essere avvolto attorno all'intero tubo, il che complica l'installazione, ma garantisce un riscaldamento uniforme
La struttura viene completamente avvolta con questo materiale, quindi viene fissata. Il film fornisce un riscaldamento più uniforme del tubo rispetto al cavo, ha una potenza inferiore, il che consente di ridurre leggermente i costi operativi.
Tre tipi di cavo possono essere utilizzati per riscaldare i tubi:
- autoregolante;
- resistivo;
- zonale.
Un cavo autoregolante è considerato un'opzione estremamente conveniente, poiché può modificare automaticamente la temperatura di riscaldamento a seconda delle condizioni climatiche. La resistenza del cavo diminuisce man mano che il terreno si riscalda di più e aumenta con l'abbassamento della temperatura.
Il cavo autoregolante è più richiesto nelle condizioni moderne, poiché è facile da posare, è più affidabile e non richiede elementi aggiuntivi per l'installazione
Questa modifica della modalità operativa riduce la potenza complessiva del sistema, ad esempio E. ti permette di risparmiare energia. Inoltre, la variazione di resistenza può essere diversa in alcune sezioni del gasdotto. Il risultato è una maggiore qualità del riscaldamento, il cavo autoregolante stesso durerà più a lungo e non è necessario installare termostati.
Un cavo resistivo non possiede tali capacità, ma differisce rispetto ai sistemi autoregolanti a un prezzo più moderato. Quando si installa questo tipo di cavo, sarà necessario installare una serie di sensori di temperatura e termostati per garantire che la modalità di funzionamento del sistema cambi al variare del tempo.
Il cavo resistivo costa meno delle controparti autoregolanti. Se si seleziona questa opzione, è necessario calcolare attentamente una densità di potenza adeguata per evitare il surriscaldamento.
Se questo requisito viene trascurato, aumenta il rischio di surriscaldamento e rottura del cavo. Il cavo di zona inoltre non ha la capacità di regolare la resistenza, ma questo sistema non genera calore su tutta la lunghezza, ma solo in alcune sezioni. Tale cavo può essere tagliato in frammenti separati, il che è conveniente quando si installano condutture di configurazione complessa.
Trova largo impiego anche nell'installazione di fognature metalliche o per il riscaldamento di serbatoi. Va notato che le strutture di riscaldamento interrate nel terreno non sono l'unica area di utilizzo del cavo scaldante. Viene inoltre utilizzato per riscaldare tubi posati in superficie o in ambienti non riscaldati.
A volte il cavo viene utilizzato solo per alcune sezioni della tubazione, ad esempio parti che vengono in superficie. I sistemi montati all'interno di un tubo sono usati relativamente raramente. Sono più spesso utilizzati se la tubazione è già posata nel terreno e l'installazione di un cavo esterno richiederebbe un ampio lavoro di terra.
Quindi l'installazione del cavo interno sarà molto più economica. Ma di solito si consiglia di utilizzare tali cavi solo all'interno di tubi di piccolo diametro, poiché hanno una bassa potenza.
Varia nell'intervallo di 9-13 W / m, che di solito non è sufficiente per i tubi di fognatura di grandi dimensioni. La lunghezza di tale cavo, per ovvi motivi, dovrebbe essere uguale alla lunghezza del tubo. Il cavo scaldante interno è realizzato solo del tipo autoregolante.
Affidabilità del cavo scaldante
L'affidabilità di un cavo autoregolante dipende direttamente dalla qualità della matrice riscaldante (materiale semiconduttore tra i conduttori). Più bassa è la qualità, più velocemente invecchia: di conseguenza, la generazione di calore specifico e l'autoregolazione diminuiscono. La durata di una matrice di qualità così bassa è di 3-4 anni.
Produttori comprovati che hanno a cuore la loro reputazione come Fujikura, Pentair, Devi, Hemstedt utilizzano materiali di qualità per la produzione. Questo, ovviamente, si traduce in un prezzo più alto, ma ne vale la pena per tutta la sua vita utile (15 ... 20 anni).
Come trovare il cavo giusto?
Quando si sceglie un cavo caldo adatto, è necessario decidere non solo sul suo tipo, ma anche scegliere la giusta potenza per esso.
In questo caso, è necessario prendere in considerazione parametri come:
- lo scopo della struttura (per la rete fognaria e l'approvvigionamento idrico, i calcoli vengono eseguiti in modi diversi);
- il materiale da cui è composta la rete fognaria;
- diametro della tubazione;
- caratteristiche del sito che dovrebbe essere riscaldato;
- caratteristica del materiale di isolamento termico utilizzato.
Sulla base di queste informazioni, viene calcolata la perdita di calore per ogni metro della struttura, viene selezionato il tipo di cavo, la sua potenza e quindi viene determinata la lunghezza appropriata del kit. I calcoli possono essere eseguiti utilizzando una formula speciale, secondo tabelle di calcolo o utilizzando un calcolatore online.
La formula di calcolo è simile a questa:
Qtr - perdita di calore del tubo (W); - coefficiente di conducibilità termica dell'isolamento; Ltr - la lunghezza del tubo riscaldato (m); tвн - temperatura del contenuto del tubo (C), tout - temperatura ambiente minima (C); D è il diametro esterno delle comunicazioni, tenendo conto dell'isolamento (m); d - diametro esterno delle comunicazioni (m); 1.3 - fattore di sicurezza
Quando la perdita di calore è stata calcolata, è necessario calcolare la lunghezza del sistema. Per fare ciò, il valore risultante deve essere diviso per la potenza specifica del cavo del dispositivo di riscaldamento. Il risultato dovrebbe essere aumentato, tenendo conto del riscaldamento di elementi aggiuntivi. La potenza del cavo fognario parte da 17 W / m e può superare i 30 W / m.
Se parliamo di condotte fognarie in polietilene e PVC, 17 W / m è la potenza massima. Se si utilizza un cavo più efficiente, c'è un'alta probabilità di surriscaldamento e danni al tubo. Informazioni sulle caratteristiche del prodotto si trovano nella sua scheda tecnica.
Usando il tavolo, scegliere l'opzione giusta è un po 'più semplice. Per fare ciò, devi prima scoprire il diametro del tubo e lo spessore dell'isolamento, nonché la differenza stimata tra la temperatura dell'aria e il contenuto della tubazione. Quest'ultimo indicatore può essere trovato utilizzando dati di riferimento a seconda della regione.
All'intersezione della riga e della colonna corrispondenti, è possibile trovare il valore della perdita di calore per metro di tubo. Quindi è necessario calcolare la lunghezza totale del cavo. Per fare ciò, l'entità della dispersione termica specifica ottenuta dalla tabella deve essere moltiplicata per la lunghezza della tubazione e per un fattore di 1,3.
La tabella consente di trovare la dimensione della perdita di calore specifica di un tubo di un diametro specifico, tenendo conto dello spessore del materiale termoisolante e delle condizioni operative della tubazione (+)
Il risultato ottenuto va diviso per la densità di potenza del cavo. Quindi è necessario prendere in considerazione l'influenza di elementi aggiuntivi, se presenti. Comodi calcolatori online possono essere trovati su siti specializzati. Nei campi corrispondenti, è necessario inserire i dati necessari, ad esempio, il diametro dei tubi, lo spessore dell'isolamento, la temperatura dell'ambiente e del fluido di lavoro, la regione, ecc.
Tali programmi di solito offrono all'utente opzioni aggiuntive, ad esempio aiutano a calcolare il diametro richiesto della fogna, le dimensioni dello strato di isolamento termico, il tipo di isolamento, ecc.
Facoltativamente, è possibile selezionare il tipo di installazione, scoprire il passaggio appropriato durante l'installazione del cavo scaldante con una spirale, ottenere un elenco e il numero di componenti necessari per la posa del sistema.
Quando si sceglie un cavo autoregolante, è importante tenere correttamente conto del diametro della struttura su cui verrà installato.Ad esempio, per tubi con un diametro di 110 mm, si consiglia di prendere il marchio Lavita GWS30-2 o una versione simile di un altro produttore. Per un tubo da 50 mm è adatto il cavo Lavita GWS24-2, per strutture con diametro 32 mm - Lavita GWS16-2, ecc.
Non saranno necessari calcoli complessi per un sistema fognario che non viene spesso utilizzato, ad esempio, in un cottage estivo o in una casa che viene utilizzata solo occasionalmente. In una tale situazione, prendono semplicemente un cavo con una potenza di 17 W / m con una lunghezza corrispondente alle dimensioni del tubo. Un cavo di questa potenza può essere utilizzato sia all'esterno che all'interno del tubo e non è necessario installare un pressacavo.
Quando si sceglie un'opzione adatta per un cavo scaldante, le sue prestazioni devono essere correlate ai dati calcolati per la probabile perdita di calore del tubo fognario
Per la posa del cavo scaldante all'interno del tubo, scegliere un cavo con una protezione speciale contro gli effetti aggressivi, ad esempio DVU-13. In alcuni casi, il marchio Lavita RGS 30-2CR viene utilizzato per installazioni interne. Questo non è del tutto corretto, ma una soluzione valida.
Tale cavo è destinato al riscaldamento di tetti o fognature, pertanto non è dotato di protezione contro sostanze corrosive. Può essere considerato solo come un'opzione temporanea, perché se utilizzato per lungo tempo in condizioni non idonee, il cavo Lavita RGS 30-2CR inevitabilmente si romperà.
Regole per l'installazione del cavo sui tubi
L'installazione del cavo scaldante è un processo relativamente semplice. È semplicemente fissato alla superficie del tubo, solitamente longitudinalmente, in una striscia. I progetti separati includono il montaggio a spirale. In questo caso, è necessario mantenere accuratamente il passo calcolato tra le spire della spirale in modo che il tubo si riscaldi in modo uniforme.
Dopo aver fissato il cavo scaldante al tubo fognario, si consiglia di installare anche uno strato di isolamento termico per migliorare la qualità del riscaldamento.
Non è consentita l'intersezione di singole sezioni del cavo scaldante. Il cavo, a seconda del tipo, è fissato con nastro adesivo resistente al calore o fascette di montaggio. La distanza tra i punti di attacco deve essere di almeno 200 mm. Per fissare il cavo in una guaina minerale, vengono utilizzati elementi di fissaggio in metallo: nastri di serraggio o una benda speciale.
Ma il più delle volte uso ancora nastro resistente al calore. Gli elementi di fissaggio devono resistere non solo alle alte temperature, ma anche all'influenza di fattori naturali e sostanze chimiche. A volte un nastro di alluminio viene utilizzato come allegato. Ma nei punti di attacco, la potenza termica del cavo aumenterà.
Questo non è sempre utile, può portare al surriscaldamento delle comunicazioni. Si sconsiglia di utilizzare elementi di fissaggio in metallo quando si installa un cavo scaldante racchiuso in una guaina isolante polimerica. Ma in alcuni casi, il nastro di alluminio può persino migliorare la situazione.
Il cavo scaldante su un tubo fognario in plastica può essere fissato con nastro di alluminio per aumentare l'efficienza del riscaldamento e renderlo più uniforme
Quando si posa su un tubo polimerico, il nastro metallizzato viene posizionato sia sotto il cavo che sopra di esso. Ciò aumenta leggermente la potenza termica e contribuisce anche al riscaldamento uniforme della tubazione. All'interno della fogna, il cavo scaldante è usato raramente.
Solitamente vengono riscaldate in questo modo piccole zone dell'impianto che non sono interrate, ad esempio pompe fognarie che stimolano il movimento degli scarichi se il movimento naturale è difficile o impossibile.
Per l'installazione del cavo interno, potrebbe essere necessario un manicotto di serraggio e sigillatura, un manicotto di giunzione, un set di rondelle e altri elementi (+)
Per installare il cavo interno nel tubo completato, dovrai prima tagliare un raccordo a T nel sistema. Questo creerà un foro per l'inserimento del cavo nella tubazione.
Inoltre, potrebbe essere necessaria una speciale guaina per capezzoli. Una tale soluzione potrebbe peggiorare leggermente le caratteristiche del sistema fognario, ad esempio, nel punto in cui è installato il tee, il gioco del tubo diminuirà leggermente.
Ciò aumenta la probabilità di accumulo di detriti e blocchi. Le difficoltà con il cavo interno sono inevitabili se la tubazione ha diverse curve, curve, ecc. Non è facile eseguire lavori interni sull'installazione di un cavo caldo, nonché in reti fognarie di notevole lunghezza.
Ovviamente, non collegare il sistema all'alimentazione fino al completamento del lavoro di installazione. Prima di coprire il cavo con isolamento, è necessario controllare attentamente tutti i collegamenti. Se si utilizzano sensori termici, sarà più semplice determinare l'ora di attivazione e disattivazione del sistema.
È possibile automatizzare il processo utilizzando un relè. Se la potenza del cavo posato in una linea non è sufficiente, è possibile eseguire un'installazione a spirale o posare due linee parallele. La cosa principale è che le singole sezioni non si intersecano e non c'è surriscaldamento. Per rendere più uniforme il riscaldamento della struttura, a volte il tubo viene prima avvolto in un foglio, quindi viene posizionato un cavo sopra.
Questi esempi consentono di avere un'idea di come collegare correttamente il cavo di alimentazione e di riscaldamento, nonché l'ordine del suo isolamento (+)
I sensori di temperatura vengono installati dopo la fornitura dell'isolamento. Sopra si consiglia di applicare segni che riflettano la posizione degli elementi riscaldanti. Per collegare il cavo scaldante alla rete è necessario un pezzo di tubo termorestringente. Quindi, circa 50 mm di isolamento e 10 mm di calza vengono rimossi dal bordo del cavo.
Le estremità separate e spelate vengono protette con spezzoni di guaina termorestringente di idoneo diametro e riscaldate con asciugacapelli. Ora devi spellare circa 6 mm di fili, trasformarli in una spirale e fissarli in un tubo di metallo. Manipolazioni simili dovranno essere eseguite con il cavo di alimentazione.
Circa 80 mm devono essere spellati di isolamento e guaina e divisi in fili separati. Le estremità risultanti vengono tagliate a 35 mm, ma un filo deve essere lasciato non tagliato per la messa a terra. Anche i fili da 6 mm sono spelati qui.
Le estremità degli elementi riscaldanti e dei cavi di alimentazione sono ora collegate in una guaina termorestringente dotata di un manicotto metallico. Viene riscaldato e bloccato, il punto di contatto viene avvolto con nastro termico e quindi chiuso con un altro tubo di protezione.
Il seguente articolo ti farà conoscere le caratteristiche della scelta dei tubi direttamente per il dispositivo di un sistema fognario autonomo, con il contenuto di cui ti consigliamo di familiarizzare.
A proposito di tubi isolati
Un'altra soluzione moderna, non solo per garantire l'isolamento delle acque reflue, ma anche per mantenere la temperatura delle tubazioni calde, è l'installazione di tubi isolati termicamente con riscaldamento.
Il sistema sandwich di tali tubi include direttamente un tubo di plastica, dotato di un sistema di cavi autoregolanti e nascosto in modo affidabile sotto uno strato di materiale termico e impermeabilizzante.
I tubi per fognatura pronti con riscaldamento ti consentiranno di eliminare l'autoinstallazione del sistema che richiede tempo e forniranno affidabilità e durata molto maggiori.
