Pogłębianie kanalizacji zewnętrznej głębiej niż zamarznięcie gleby jest uciążliwą pracą, zwłaszcza jeśli prace te wykonywane są zimą. Alternatywną opcją ochrony przed zamarzaniem jest kabel grzejny do rur kanalizacyjnych. Warto zapoznać się ze specyfiką jego stylizacji, prawda?
Z proponowanego przez nas artykułu dowiesz się wszystkiego o urządzeniu do ogrzewania kablowego rurociągu kanalizacyjnego. Powiemy Ci, jak działa kabel grzejny i jak prawidłowo wybrać najlepszą opcję. Dla niezależnych właścicieli dostarczono instrukcję instalacji i mocowania krok po kroku.
Dlaczego kanalizacja zamarza?
Problem zamarzania rury kanalizacyjnej nie jest natychmiast wykrywany. W przeciwieństwie do rurociągów wodnych, tutaj przepływ cieczy nie jest stały i nie wypełnia całkowicie przekroju rury.
Dodatkowo ścieki wpływające do kanalizacji mają zwykle wyższą temperaturę niż np. Woda ze studni. Dlatego zamrażanie ścieków następuje stopniowo.
Na początku tylko niewielka część zawartości kanalizacji może zamarznąć, potem pojawia się kolejna warstwa zamarzniętych ścieków itp. Stopniowo cały prześwit rury wypełnia się gęstą zamrożoną masą, po czym problem staje się oczywisty. Wadliwa instalacja hydrauliczna, taka jak przeciekający kran lub zbiornik, może pogorszyć problem.
Małe porcje wody trafiają do kanalizacji, szybko schładzają się i zamrażają. Nawet prawidłowe ułożenie rur kanalizacyjnych i obecność warstwy izolacji nie zawsze zapobiega zamarzaniu kanalizacji. Rozmrażanie zamarzniętych kanałów ściekowych jest kłopotliwe, dodatkowo zjawisko to może prowadzić do uszkodzenia rur, z których część będzie wymagała wymiany.
Zamarzanie rury kanalizacyjnej może następować stopniowo, warstwa po warstwie, a odrobina nieszczelnej kanalizacji tylko zwiększa niebezpieczeństwo tego nieprzyjemnego zjawiska
Dlatego zaleca się układanie kanalizacji poniżej poziomu zamarzania gleby z obowiązkową izolacją komunikacji. Jeśli w regionach południowych i środkowym pasie kopanie wystarczająco głębokiego rowu zwykle nie stanowi problemu, to na północy wszystko jest trochę bardziej skomplikowane. W tej sytuacji użycie specjalnego kabla grzejnego lub gorącego jest więcej niż właściwe.
Przy stosowaniu tego typu systemu ilość robót ziemnych jest zauważalnie zmniejszona, ponieważ głębokość wykopu można zmniejszyć do akceptowalnego poziomu bez obawy o zamarznięcie gleby.
Rodzaje rur kanalizacyjnych wymagających ogrzewania i sposób prowadzenia rur grzewczych
Następujące rodzaje rur kanalizacyjnych wymagają ogrzewania:
- rury do układania zewnętrznej kanalizacji odprowadzającej ścieki do szamba lub do lokalnej oczyszczalni;
- rury przeznaczone do odprowadzania wody płuczącej z filtrów czyszczących;
- rury łączące szambo ze studnią filtracyjną lub polami drenażowymi.
Najczęściej stosowane metody ogrzewania rur są następujące:
- ogrzewanie rur kanalizacyjnych za pomocą specjalnego kabla;
- układanie rur kanalizacyjnych wyposażonych w system ogrzewania.
Jak działa kabel grzejny?
Kabel grzewczy lub gorący kabel to system grzewczy do rur układanych w gruncie. Kabel elektryczny w osłonie izolacyjnej mocuje się do rury i podłącza do źródła zasilania. Rura nagrzewa się, w wyniku czego ścieki osiągają niezmiennie wysoką temperaturę, co niezawodnie chroni je przed zamarzaniem.
Rozróżnia się kabel do zewnętrznego ogrzewania rury lub wewnętrznego. Pierwszy układany jest na zewnątrz konstrukcji, a drugi wewnątrz.Uważa się, że instalacja na zewnątrz jest łatwiejsza niż instalacja wewnętrzna, więc jest bardziej pożądana. Oprócz kabla zewnętrznego stosowana jest również folia grzewcza.
Ogrzewanie folią do systemów kanalizacyjnych nie jest często stosowane. Materiał należy owinąć wokół całej rury, co komplikuje montaż, ale zapewnia równomierne ogrzewanie
Struktura jest całkowicie owinięta tym materiałem, a następnie jest mocowana. Folia zapewnia bardziej równomierne nagrzewanie rury niż kabel, ma mniejszą moc, co pozwala nieco obniżyć koszty eksploatacji.
Do ogrzewania rur można zastosować trzy rodzaje kabli:
- samoregulujący;
- rezystancyjny;
- strefowy.
Kabel samoregulujący jest uważany za niezwykle wygodną opcję, ponieważ może automatycznie zmieniać temperaturę ogrzewania w zależności od warunków klimatycznych. Rezystancja kabla zmniejsza się, gdy grunt nagrzewa się bardziej i rośnie wraz ze spadkiem temperatury.
Kabel samoregulujący jest najbardziej poszukiwany w nowoczesnych warunkach, ponieważ jest łatwy do ułożenia, jest bardziej niezawodny i nie wymaga dodatkowych elementów do instalacji
Ta zmiana trybu pracy zmniejsza całkowitą moc systemu, tj. E. pozwala oszczędzać energię. Ponadto zmiana oporu może być różna na niektórych odcinkach rurociągu. Efektem jest wyższa jakość grzania, samoregulujący przewód wytrzyma dłużej i nie ma potrzeby instalowania termostatów.
Kabel rezystancyjny nie ma takich możliwości, ale różni się od systemów samoregulujących w bardziej umiarkowanej cenie. Instalując tego typu kabel, należy zainstalować zestaw czujników temperatury i termostatów, aby zapewnić zmianę trybu pracy systemu wraz ze zmianą pogody.
Kable rezystancyjne kosztują mniej niż ich odpowiedniki samoregulujące. W przypadku wybrania tej opcji należy dokładnie obliczyć odpowiednią gęstość mocy, aby zapobiec przegrzaniu.
Zlekceważenie tego wymogu zwiększa ryzyko przegrzania i pęknięcia kabla. Kabel strefowy również nie ma możliwości regulowania rezystancji, ale układ ten nie generuje ciepła na całej długości, a jedynie na określonych odcinkach. Taki kabel można pociąć na osobne fragmenty, co jest wygodne przy instalowaniu rurociągów o złożonej konfiguracji.
Znajduje również szerokie zastosowanie przy montażu metalowych kanałów ściekowych lub do ogrzewania zbiorników. Należy zaznaczyć, że zakopane w ziemi konstrukcje grzewcze to nie jedyny obszar zastosowania przewodu grzejnego. Służy również do ogrzewania rur układanych na powierzchni lub w pomieszczeniach, które nie są ogrzewane.
Czasami kabel jest używany tylko do niektórych odcinków rurociągu, na przykład części wychodzących na powierzchnię. Systemy montowane wewnątrz rury są stosunkowo rzadko używane. Najczęściej stosuje się je, gdy rurociąg został już ułożony w ziemi, a instalacja kabla zewnętrznego wymagałaby rozległych prac ziemnych.
Więc instalacja kabla wewnętrznego będzie znacznie tańsza. Ale takie kable są zwykle zalecane do stosowania tylko w rurach o małej średnicy, ponieważ mają małą moc.
Waha się w przedziale 9-13 W / m, co zwykle nie wystarcza dla dużych rur kanalizacyjnych. Długość takiego kabla z oczywistych względów powinna być równa długości rury. Wewnętrzny przewód grzejny jest produkowany wyłącznie w wersji samoregulującej.
Niezawodność przewodu grzejnego
Niezawodność samoregulującego kabla zależy bezpośrednio od jakości matrycy grzewczej (materiał półprzewodnikowy między przewodami). Im niższa jakość, tym szybciej się starzeje - w rezultacie zmniejsza się wytwarzanie ciepła właściwego i samoregulacja. Żywotność tak niskiej jakości matrycy wynosi 3-4 lata.
Sprawdzeni producenci dbający o swoją reputację tacy jak Fujikura, Pentair, Devi, Hemstedt używają do produkcji wysokiej jakości materiałów. Przekłada się to oczywiście na wyższą cenę, ale jego eksploatacja przez cały okres użytkowania (15 ... 20 lat) jest tego warta.
Jak znaleźć odpowiedni kabel?
Wybierając odpowiedni gorący kabel, należy zdecydować nie tylko o jego rodzaju, ale także o doborze odpowiedniej dla niego mocy.
W takim przypadku należy wziąć pod uwagę takie parametry jak:
- cel konstrukcji (w przypadku kanalizacji i zaopatrzenia w wodę obliczenia wykonuje się na różne sposoby);
- materiał, z którego wykonana jest kanalizacja;
- średnica rurociągu;
- cechy miejsca, które ma być ogrzewane;
- charakterystyka zastosowanego materiału termoizolacyjnego.
Na podstawie tych informacji dla każdego metra konstrukcji obliczana jest strata ciepła, dobierany jest rodzaj kabla, jego moc, a następnie określana jest odpowiednia długość zestawu. Obliczenia można wykonać za pomocą specjalnego wzoru, na podstawie tabel obliczeniowych lub za pomocą kalkulatora online.
Wzór obliczeniowy wygląda następująco:
Qtr - strata ciepła rury (W); - współczynnik przewodności cieplnej izolacji; Ltr - długość ogrzewanej rury (m); tвн - temperatura zawartości rury (C), tout - minimalna temperatura otoczenia (C); D jest zewnętrzną średnicą komunikacji, biorąc pod uwagę izolację (m); d - zewnętrzna średnica komunikacji (m); 1.3 - współczynnik bezpieczeństwa
Po obliczeniu strat ciepła należy obliczyć długość systemu. Aby to zrobić, uzyskaną wartość należy podzielić przez określoną moc kabla urządzenia grzewczego. Wynik należy zwiększyć, biorąc pod uwagę ogrzewanie dodatkowych elementów. Moc kabla kanalizacyjnego zaczyna się od 17 W / mi może przekraczać 30 W / m.
Jeśli mówimy o rurociągach kanalizacyjnych wykonanych z polietylenu i PCV, to 17 W / m to maksymalna moc. Jeśli użyjesz bardziej wydajnego kabla, istnieje duże prawdopodobieństwo przegrzania i uszkodzenia rury. Informacje o właściwościach produktu można znaleźć w jego karcie katalogowej.
Korzystając z tabeli, wybór odpowiedniej opcji jest nieco łatwiejszy. Aby to zrobić, musisz najpierw ustalić średnicę rury i grubość izolacji, a także szacowaną różnicę między temperaturą powietrza a zawartością rurociągu. Ten ostatni wskaźnik można znaleźć za pomocą danych referencyjnych w zależności od regionu.
Na przecięciu odpowiedniego wiersza i kolumny można znaleźć wartość strat ciepła na metr rury. Następnie należy obliczyć całkowitą długość kabla. Aby to zrobić, wielkość określonej straty ciepła uzyskanej z tabeli należy pomnożyć przez długość rurociągu i przez współczynnik 1,3.
Tabela pozwala znaleźć wielkość konkretnej straty ciepła rury o określonej średnicy, biorąc pod uwagę grubość materiału termoizolacyjnego i warunki pracy rurociągu (+)
Otrzymany wynik należy podzielić przez gęstość mocy kabla. Następnie musisz wziąć pod uwagę wpływ dodatkowych elementów, jeśli takie istnieją. Wygodne kalkulatory online można znaleźć na wyspecjalizowanych witrynach. W odpowiednich polach należy wprowadzić niezbędne dane, na przykład średnicę rur, grubość izolacji, temperaturę otoczenia i płynu roboczego, region itp.
Programy takie zazwyczaj oferują użytkownikowi dodatkowe opcje, na przykład pomagają obliczyć wymaganą średnicę kanału, wymiary warstwy termoizolacyjnej, rodzaj ocieplenia itp.
Opcjonalnie możesz wybrać rodzaj instalacji, znaleźć odpowiedni krok podczas instalacji kabla grzejnego ze spiralą, uzyskać listę i liczbę elementów, które będą potrzebne do ułożenia systemu.
Wybierając kabel samoregulujący, ważne jest, aby prawidłowo wziąć pod uwagę średnicę konstrukcji, na której zostanie zainstalowany.Na przykład w przypadku rur o średnicy 110 mm zaleca się wziąć markę Lavita GWS30-2 lub podobną wersję innego producenta. Do rury 50 mm odpowiedni jest kabel Lavita GWS24-2, do konstrukcji o średnicy 32 mm - Lavita GWS16-2 itp.
Złożone obliczenia nie będą potrzebne w przypadku systemu kanalizacyjnego, który nie jest często używany, na przykład w domku letniskowym lub w domu, który jest używany tylko sporadycznie. W takiej sytuacji po prostu biorą kabel o mocy 17 W / m o długości odpowiadającej wymiarom rury. Kabel o takiej mocy może być stosowany zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz rury i nie jest konieczne instalowanie dławika.
Przy wyborze odpowiedniej opcji dla przewodu grzejnego należy skorelować jego działanie z obliczonymi danymi dotyczącymi prawdopodobnej utraty ciepła rury kanalizacyjnej
Do układania przewodu grzejnego wewnątrz rury wybierz kabel ze specjalną ochroną przed agresywnymi efektami, na przykład DVU-13. W niektórych przypadkach do instalacji wewnątrz używana jest marka Lavita RGS 30-2CR. To nie jest całkowicie poprawne, ale prawidłowe rozwiązanie.
Taki kabel jest przeznaczony do ogrzewania dachu lub kanalizacji burzowej, dlatego nie jest wyposażony w ochronę przed substancjami korozyjnymi. Można to traktować tylko jako opcję tymczasową, ponieważ przy dłuższym użytkowaniu w nieodpowiednich warunkach kabel Lavita RGS 30-2CR nieuchronnie się zepsuje.
Zasady układania kabli na rurach
Instalacja kabla grzejnego jest stosunkowo prostym procesem. Po prostu mocuje się go do powierzchni rury, zwykle wzdłużnie, w jednym pasku. Oddzielne projekty obejmują montaż spiralny. W takim przypadku konieczne jest dokładne utrzymanie obliczonego skoku między zwojami spirali, aby rura równomiernie się nagrzewała.
Po zamocowaniu kabla grzejnego do rury kanalizacyjnej zaleca się dodatkowo ułożyć warstwę izolacji termicznej w celu polepszenia jakości ogrzewania.
Niedopuszczalne jest przecinanie się poszczególnych odcinków przewodu grzejnego. Kabel w zależności od typu mocowany jest za pomocą żaroodpornej taśmy klejącej lub opasek montażowych. Odległość między punktami mocowania musi wynosić co najmniej 200 mm. Aby zamocować kabel w powłoce mineralnej, stosuje się metalowe łączniki: taśmy zaciskowe lub specjalny bandaż.
Ale najczęściej nadal używam taśmy żaroodpornej. Elementy złączne muszą wytrzymywać nie tylko wysokie temperatury, ale także być odporne na działanie czynników naturalnych i chemikaliów. Czasami jako mocowanie używana jest taśma aluminiowa. Ale w miejscach mocowania moc cieplna kabla wzrośnie.
Nie zawsze jest to przydatne, może prowadzić do przegrzania komunikacji. Nie zaleca się stosowania metalowych łączników przy montażu przewodu grzejnego zamkniętego w polimerowej powłoce izolacyjnej. Ale w niektórych przypadkach taśma aluminiowa może nawet poprawić sytuację.
Kabel grzejny na rurze kanalizacyjnej z tworzywa sztucznego można zabezpieczyć taśmą aluminiową w celu zwiększenia wydajności ogrzewania i ujednolicenia go
Podczas układania na rurze polimerowej metalizowaną taśmę umieszcza się zarówno pod kablem, jak i nad nim. To nieznacznie zwiększa moc cieplną, a także przyczynia się do równomiernego ogrzewania rurociągu. W kanale rzadko stosuje się kabel grzejny.
Zwykle w ten sposób ogrzewane są niewielkie obszary instalacji, które nie znajdują się w gruncie, na przykład pompy ściekowe, które stymulują ruch ścieków, jeśli naturalny ruch jest utrudniony lub niemożliwy.
Do montażu kabla wewnętrznego może być potrzebna tuleja zaciskowa i uszczelniająca, tuleja łącząca, zestaw podkładek i inne elementy (+)
Aby zainstalować linkę wewnętrzną w gotowej rurze, należy najpierw wyciąć trójnik w systemie. Spowoduje to utworzenie otworu do wprowadzenia kabla do rurociągu.
Ponadto może być wymagana specjalna tuleja smoczka. Takie rozwiązanie może nieznacznie pogorszyć charakterystykę kanalizacji np. W miejscu montażu trójnika prześwit rury nieznacznie się zmniejszy.
Zwiększa to prawdopodobieństwo gromadzenia się zanieczyszczeń i zatorów. Trudności z kablem wewnętrznym są nieuniknione, jeśli rurociąg ma kilka łuków, łuków itp. Nie jest łatwo przeprowadzić prace wewnętrzne przy instalacji gorącego kabla, a także w systemach kanalizacyjnych o znacznej długości.
Oczywiście nie należy podłączać systemu do zasilania przed zakończeniem prac instalacyjnych. Przed przykryciem kabla izolacją należy dokładnie sprawdzić wszystkie połączenia. Jeśli zastosujesz czujniki termiczne, łatwiej będzie określić czas włączenia i wyłączenia systemu.
Możesz zautomatyzować ten proces za pomocą przekaźnika. Jeśli moc kabla ułożonego w jednej linii nie wystarczy, można wykonać instalację spiralną lub ułożyć dwie równoległe linie. Najważniejsze jest to, że poszczególne sekcje nie przecinają się i nie ma przegrzania. Aby ujednolicić ogrzewanie konstrukcji, czasami rura jest najpierw owinięta folią, a następnie na górze układany jest kabel.
Te przykłady pozwalają zorientować się, jak prawidłowo podłączyć kabel zasilający i grzejny, a także kolejność jego izolacji (+)
Czujniki temperatury są instalowane po dostarczeniu izolacji. Powyżej zaleca się nanieść oznaczenia odzwierciedlające położenie elementów grzejnych. Aby podłączyć kabel grzejny do sieci, potrzebny będzie kawałek rury termokurczliwej. Następnie z krawędzi kabla usuwa się około 50 mm izolacji i 10 mm oplotu.
Oddzielone i pozbawione izolacji końce są zabezpieczane kawałkami rurki termokurczliwej o odpowiedniej średnicy i podgrzewane suszarką. Teraz musisz zdjąć około 6 mm drutów, zamienić je w spiralę i zacisnąć w metalowej rurce. Podobne manipulacje będą musiały zostać wykonane z kablem zasilającym.
Około 80 mm należy usunąć z izolacji i płaszcza i podzielić na oddzielne przewody. Powstałe końce są przycięte do 35 mm, ale jeden przewód należy pozostawić niecięty do uziemienia. Zdejmowane są również przewody 6 mm.
Końce elementów grzejnych i kabli zasilających są teraz połączone w rurce termokurczliwej wyposażonej w metalową tuleję. Jest podgrzewany i zaciskany, miejsce styku owija się taśmą termiczną, a następnie zamyka kolejną rurką ochronną.
Poniższy artykuł zapozna Cię z cechami wyboru rur bezpośrednio do autonomicznego urządzenia kanalizacyjnego, z treścią których zalecamy zapoznanie się
O rurach izolowanych
Kolejnym nowoczesnym rozwiązaniem nie tylko w zapewnianiu izolacji ścieków, ale także w utrzymaniu temperatury gorących rurociągów, jest montaż fabrycznie wykonanych rur ocieplonych z ogrzewaniem..
System warstwowy takich rur obejmuje bezpośrednio rurę z tworzywa sztucznego, wyposażoną w samoregulujący system kablowy i niezawodnie ukrytą pod warstwą materiału termoizolacyjnego i hydroizolacyjnego.
Gotowe rury kanalizacyjne z ogrzewaniem pozwolą Ci pozbyć się żmudnego samodzielnego montażu systemu oraz zapewnią dużo większą niezawodność i trwałość.
