Tubos para abastecimento de água em uma residência privada

O abastecimento de água a uma casa individual a partir de qualquer fonte de abastecimento de água é sempre efectuado através de uma conduta subterrânea, cuja probabilidade de congelamento no inverno é bastante elevada. Nem sempre é eficiente e tecnicamente possível submergir um sistema de abastecimento de água no subsolo, muitos proprietários de terrenos com abastecimento de água autônomo têm que resolver o problema de como isolar uma tubulação de água no solo.

Para fornecer água para uma casa, ninguém usa tubos de metal subterrâneos, que são proibidos de serem colocados no subsolo sem impermeabilização pelos códigos de construção; o líder no uso doméstico é um duto de polietileno de baixa pressão (PEAD) com um diâmetro de 1 a 2 polegadas. Embora o polietileno tenha baixa condutividade térmica, ao contrário do aço, e seja mais resistente ao congelamento devido à sua elasticidade, quando colocado em profundidades rasas, deve ser isolado por um dos vários métodos usados na construção civil.

A profundidade do congelamento do solo na região de Moscou (em centímetros)

Por que o isolamento é necessário

Os motivos pelos quais se deve isolar um abastecimento de água subterrânea são vários, todos relacionados com as normas de comunicação e poupança de recursos financeiros - é recebido após a execução dos trabalhos de isolamento. As principais razões para realizar a proteção térmica de um sistema de abastecimento de água:

Ao colocar uma linha de abastecimento de água subterrânea, leve em consideração a possibilidade de escoamento de água do sistema, para isso, a tubulação é colocada com uma inclinação de cerca de 20 mm por metro linear em direção à fonte. Se a casa ou dacha está localizada a uma grande distância do poço ou poço, do qual a água é retirada, por exemplo, 50 m, então, ao colocar a tubulação perto da casa a uma profundidade média de congelamento de cerca de 1,5 m na entrada do a fonte, você terá que enterrar o tubo por 2,5 m (0,02 x 50 = 1 m). É economicamente impraticável e bastante difícil para implementação técnica.
Para a captação de água de poços, geralmente são usados poços em caixão, nos quais o equipamento de bombeamento é colocado e a bomba elétrica é reparada. Um tanque de caixão padrão tem uma profundidade de submersão de cerca de 2 m, enquanto o tubo de revestimento superior, de acordo com os padrões, está localizado 50 cm acima do nível do chão. Assim, na saída da câmara do caixão, que é uma sala sem aquecimento, o a tubulação é colocada na marca inferior da profundidade de congelamento de 1,5 m, e dado que, ao conectar-se à casa através do porão, uma inclinação é necessária, toda a seção do sistema de abastecimento de água estará acima do ponto de congelamento - de acordo , deve ser isolado. Leia mais sobre caixas de plástico.
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Condutividade térmica de aquecedores
O isolamento dos encanamentos de abastecimento de água de uma casa particular, passando pelo subsolo, permite economizar fundos significativos que são gastos no aquecimento de água fria para as necessidades domésticas. É claro que menos água resfriada depois de fluir por um sistema de abastecimento de água isolado exigirá menos eletricidade para aquecimento do que água resfriada depois de passar por uma tubulação não isolada.
Sabe-se que o isolamento térmico de um sistema de abastecimento de água subterrâneo do contato com o solo não aquece os tubos, mas evita a perda de calor, portanto, os tubos isolados para um sistema de abastecimento de água podem ser operados de forma eficaz no verão - eles impedem o aquecimento da água quando a rede está localizada superficialmente.
Para evitar o congelamento, não só é efectuado o isolamento das canalizações de água no solo, mas também na sua superfície nos pontos de saída do poço e na entrada da casa, caso se situe sobre estacas, para isso, isolamento térmico métodos e materiais semelhantes aos utilitários subterrâneos são freqüentemente usados.

Dispositivo de cabo elétrico autorregulável

Terreno desde a fonte de água até a casa

Como você sabe, uma fonte de água pode ser aberta ou fechada. Fontes de água aberta incluirão lagos, rios, lagoas e nascentes abertas. As fontes de água seladas são poços e poços.Independentemente do tipo de fonte de água, o equipamento de bombeamento pode ser usado para organizar um abastecimento de água permanente durante toda a temporada ou temporário.

Após a instalação do equipamento na própria fonte, será necessário instalar uma tubulação da bomba ou tubulação de abastecimento para a casa. Nesse local, uma característica será o fato de que em regiões frias, com pressão constante na tubulação, a água congela quando não há consumo do consumidor. Como você sabe, a água corrente não pode congelar mesmo em temperaturas muito baixas. Porém, assim que a água “se levantar”, cristais de gelo podem começar a se formar nas camadas externas da água, aquelas que estão mais próximas das paredes do duto, mesmo a 0C.

Para evitar isso, a seção do oleoduto da fonte de água até a casa é colocada abaixo do nível de congelamento do solo para esta região. Como você sabe, a temperatura constante da Terra em profundidades de 2 a 10 metros é de cerca de 4 graus Celsius no inverno. Para regiões diferentes, isso é ligeiramente diferente. Esta temperatura do solo permite o uso de canos de água durante todo o ano, colocados abaixo do nível de congelamento do solo.

Para reduzir a quantidade de terraplenagem, a tubulação pode ser colocada acima do nível de congelamento do solo. No entanto, ao mesmo tempo, deve ser isolado e equipado com um cabo de aquecimento. A potência do cabo de aquecimento é selecionada com base nas temperaturas médias para uma determinada região no inverno.

É possível colocar uma tubulação de um poço, poço ou lagoa através do ar, e não no solo? É possível, mas para isso a tubulação deve estar suficientemente isolada e deve ser aquecida. A desvantagem de tal sistema será que, se o aquecimento parar, a água na tubulação congelará.

Métodos de isolamento para tubulações de água subterrâneas

Existem várias formas de isolamento de adutoras, muitas são utilizadas no dia a dia ou apenas na economia nacional, as principais são:

O uso de materiais de isolamento térmico... Os aquecedores, que isolam a água do contacto com o solo, são amplamente utilizados em todos os sectores da economia nacional e das condições de vida, ocupando uma posição de liderança em termos de rácio de eficiência e custos de materiais.

Aquecimento elétrico... Um cabo elétrico, cuja bainha aquece quando a CA é passada, é uma ferramenta popular para combater o congelamento de tubos em ambientes industriais e domésticos. Os cabos modernos de autoaquecimento operam automaticamente com consumo mínimo de energia graças a um design interno que aumenta o consumo de energia quando a temperatura ambiente cai. Os cabos elétricos são resistentes à umidade e podem funcionar na água, portanto, são frequentemente colocados dentro de canos de água, e a combinação de aquecimento elétrico com isolamento térmico externo é o método mais eficaz de combate ao congelamento de canos.

Opções de instalação de cabos de aquecimento

Fluxo contínuo. A água em movimento não congela, portanto, um pequeno consumo regular de água ou circulação em um circuito fechado pode evitar que a tubulação congele no inverno.
Aquecimento de ar. A tecnologia é utilizada em concessionárias de serviços públicos e no setor industrial, para sua implantação, um sistema de abastecimento de água subterrâneo é colocado em uma concha de tubos de grande diâmetro, e massas de ar aquecido são injetadas no espaço entre as conchas.

Nota: Em condições domésticas, um análogo deste método é às vezes usado sem a injeção de ar quente, pois este tubo de água HDPE é colocado em um tubo de polipropileno PP ou PVC PVC de um diâmetro maior de tubos de esgoto - o espaço de ar entre o tubo superfícies é um excelente térmicoisolador.

Pressão aumentada. Um dos mitos populares da Internet é a afirmação de que é possível diminuir o ponto de congelamento da água aumentando a pressão no sistema. Ele pode realmente ser reduzido em 1 ° C quando um fluxo de água é injetado em uma tubulação com uma pressão de 132 atm., O que é incrível para um sistema de abastecimento de água doméstico com um limite de pressão máxima de cerca de 5 atm.

Comparação dos melhores aquecedores

Requisitos para materiais de isolamento

Para isolar um tubo de água no solo localizado em uma profundidade rasa, o isolamento de construção é mais frequentemente usado, o que deve atender aos seguintes critérios:

Baixa condutividade térmica... Esta é a condição principal, quanto mais o material impede a transferência de calor entre o casco do tubo e o solo, mais eficiente é o seu uso e, consequentemente, a economia de recursos financeiros.
Alta resistência química. O solo contém uma grande quantidade de minerais que têm um efeito negativo na estrutura do material colocado no solo, portanto, o isolamento não deve sucumbir à rápida decomposição quando colocado no solo.
Resistência à água. Sempre há umidade no solo, então o material não deve permitir a passagem de água ou saturá-lo com sua casca - isso reduz drasticamente suas propriedades de isolamento térmico.
Resistência à temperatura. O material de isolamento térmico quando localizado no subsolo deve suportar as baixas temperaturas ambientes na estação fria e altas no verão, bem como suas diferenças significativas.

Exemplos de isolamento de tubo em um poço de caixão

Bioestabilidade. Existe uma grande quantidade de matéria orgânica no solo proveniente de micróbios, bactérias, mofo, o material não deve ser destruído sob sua influência, nem deve ser absorvido por organismos vivos subterrâneos.
Rigidez. O material rebaixado sob a camada de terra sofre cargas significativas da camada superior do solo, portanto, maiores requisitos de resistência e rigidez são impostos a ele. Devido a essas qualidades, um grande número de aquecedores de tubos de construção não são adequados para instalação subterrânea.
Longa vida útil. É aconselhável que o material baixado ao solo tenha que ser trocado o mais raramente possível - isso economizará recursos financeiros e tempo pessoal.

Materiais de isolamento térmico para abastecimento de água subterrânea e suas características

Na indústria da construção civil, são utilizados diversos materiais de isolamento, que são produzidos em rolos ou folhas, é claro que os invólucros que têm o formato de sua superfície são mais adequados para o isolamento de tubos. Quase todos os materiais utilizados para o isolamento térmico são produzidos na forma de cascas de tubos, alguns deles com canais embutidos para a instalação de um cabo de aquecimento elétrico.

Casco de tubo de espuma

isopor

Poliestireno expandido PPS (espuma de poliestireno), devido aos seus parâmetros físicos e rigidez, é a opção mais aceitável para isolamento térmico de dutos subterrâneos, suas qualidades distintivas:

Um dos coeficientes de condutividade térmica mais baixos com um valor médio de cerca de 0,04 W / m · ° С.
A alta rigidez (dependendo da marca) torna o material insubstituível quando utilizado em um ambiente com altas cargas na casca, sua densidade chega a 50 kg / m3.
Polyfoam não passa e não satura a água, a absorção de água depende da densidade do material e não ultrapassa 2% em média.
Baixo custo, graças ao qual a espuma está disponível para uma ampla gama de consumidores.
A vida útil da cobertura de espuma sob o solo chega a 40 anos.
A faixa de temperatura para o uso de espuma é de -50 a +70 ° C.
O poliestireno expandido é resistente aos efeitos químicos e biológicos do ambiente subterrâneo, não se decompõe sob a influência de fungos, bactérias, micróbios e outros microrganismos.
O casco de espuma é leve e pode ser facilmente montado por uma pessoa em um curto espaço de tempo sem ajuda adicional.

Um análogo do poliestireno expandido é uma versão extrudada (Orange Penoplex), que possui características de maior resistência, densidade, baixa absorção de água de cerca de 0,2% e condutividade térmica de cerca de 0,3 W / m · ° C. A espuma extrudada também é usada para fazer uma casca para isolamento térmico de dutos, custa um pouco mais do que a espuma convencional.

Espuma tubular de poliuretano

Espuma de poliuretano

A espuma de poliuretano PPU é líder entre todos os aquecedores em termos de coeficiente de condutividade térmica, devido a esta qualidade é amplamente utilizada na fabricação de tubos isolados com cobertura externa de zinco ou polímero de forma industrial. No mercado de construção existem cascas de espuma de poliuretano de vários diâmetros, suas características características:

Preço mais alto em comparação com o isopor.
O coeficiente de condutividade térmica é 0,025 W / m · ° С.
A faixa de temperatura de uso é de -160 a +150 ° С.
A espuma de poliuretano possui alta rigidez e resistência, sua densidade chega a 250 kg / m3.
O material é resistente aos efeitos químicos e biológicos, não deixa passar água, sua absorção de água é de 1 a 2%.

Espuma de polietileno

Bainhas e espuma de polietileno PPE (Penoplex, Energoflex) são amplamente utilizados para isolamento térmico de dutos externos em casas individuais, eles podem ser usados ao ar livre para selar seções abertas de tubos localizados em um poço de caixotões ou entrando em uma casa em estacas.

Tubos de espuma PE

Devido à sua baixa rigidez, os tubos de espuma de polietileno são amassados durante o uso subterrâneo sem uma casca rígida e, devido à diminuição da espessura, perdem significativamente suas qualidades de isolamento térmico, os principais parâmetros da espuma de polietileno:

Condutividade térmica 0,31 - 0,55 W / m · ° С (depende da marca, o indicador é menor para produtos feitos com a tecnologia de costura).
Faixa de temperatura -60 - +75 ° С.
Densidade de 25 a 100 kg / m3.
A espuma de polietileno não passa ou satura a umidade, seu coeficiente de absorção de água não excede 1%.

Lã mineral

Os aquecedores de vidro e lã basalto são muito populares entre os consumidores devido ao seu baixo custo e respeito ao meio ambiente, o que permite seu uso dentro de instalações residenciais. A lã de vidro tem baixa rigidez e se amassa facilmente, o material à base de basalto é mais resistente, mas devido à principal desvantagem - alta absorção de umidade, as conchas de quartzo e basalto não são colocadas no subsolo. Como outros materiais macios, a lã mineral isola o abastecimento de água externo em poços de caixotões e pontos de abastecimento para a casa.

Cascas de lã mineral

A lã mineral tem as seguintes características:

Coeficiente de condutividade térmica 0,033 - 0,05 W / m · ° С.
A absorção de água é de cerca de 10%.
Faixa de temperatura de -60 a +450 ° С para lã de vidro e -100 - +700 ° С para basalto (depende da tecnologia de fabricação).
Densidade 30 - 225 kg / m3.
A lã mineral é resistente à maioria dos produtos químicos, não é inflamável e não suporta combustão.
O custo da lã mineral é 2 vezes superior ao do poliestireno expandido.

Tintas isolantes de calor

Este tipo de isolante térmico é classificado como um produto de alta tecnologia; a tinta à base de acrílico contém perlita, partículas de espuma de vidro, fibras de quartzo e grânulos microscópicos contendo vácuo dentro da casca. A tinta térmica é aplicada na superfície a ser tratada com pincel ou spray em várias camadas de até 4 mm de espessura, é utilizada principalmente para processamento de dutos de superfície, contêineres na economia nacional, na vida cotidiana, o uso deste produto é economicamente inconveniente devido ao seu alto custo.

O uso de tintas isolantes

Além disso, muitos especialistas não têm certeza sobre a veracidade das informações fornecidas pelo fabricante sobre a condutividade térmica da tinta abaixo dos indicadores de ar (0,0012 W / m ° K versus 0,022 - 0,025 W / m ° K), e indicam outros dados em cálculos independentes - 0, 07 W / (m · ° K.) - isso é menor do que os valores de qualquer um dos isoladores térmicos típicos.

Isoladores térmicos pulverizados

Na indústria, a pulverização em superfícies isoladas de poliuretano ou poliestireno líquido é freqüentemente usada, enquanto dois componentes são misturados e a composição é aplicada ao casco do tubo com uma pistola de pulverização. Após a pulverização, a substância aumenta de volume e fornece isolamento térmico confiável do objeto, sem pontes de frio com alta estanqueidade.

Devido ao alto custo, a tecnologia raramente é usada no dia a dia por proprietários individuais, mas em teoria é possível usar esta instalação para cobrir tubos de PEAD se concordar com seus proprietários sobre o preço.

Pulverização de espuma de poliuretano

Isolamento térmico especial

O princípio de operação de todos os tipos de materiais de isolamento térmico usados hoje é o mesmo. O papel de isolante térmico em cada um deles é desempenhado pelo ar, que preenche todo o espaço interno do isolamento. Portanto, a escolha de seu tipo específico depende apenas da facilidade de instalação e da localização da linha de abastecimento de água.

O isolamento do sistema de abastecimento de água de uma casa privada e casa de veraneio com estopa ou lã mineral é considerado multifuncional. Esses materiais, absorvendo uma certa quantidade de umidade do ar, aumentam de tamanho e adquirem a capacidade de selar os rompimentos que aparecem nos tubos. Para que o duto funcione em condições ideais no inverno, uma camada de isolamento desse tipo de cinco centímetros será suficiente.

Para que o isolamento com lã mineral seja de alta qualidade, a espessura do material deve ser de pelo menos 5 cm

A vida útil do reboque é a seguinte: 8-12 anos. Mas o uso de tinta a óleo natural ajuda a aumentar esse período de tempo em 2 vezes. A toalha e a lã mineral devem ser cobertas com impermeabilizantes ou com uma camada adicional de impermeabilização. Neste último caso, o mesmo material de cobertura servirá. Entre as desvantagens desse método, os especialistas apontam a alta intensidade de mão de obra do trabalho. Como resultado - o alto custo do sistema de isolamento criado.

Como isolar você mesmo os canos de abastecimento de água

Antes de isolar um duto de água no solo, eles escolhem uma opção adequada, levando em consideração os custos financeiros de aquisição de materiais e execução de obras, muitas vezes param no uso de cascas de espuma de alta densidade baratas. Alguns proprietários usam uma bainha de esgoto de 110 mm, colocando uma tubulação de HDPE neles - o ar é o melhor isolante de calor.

Recentemente, o método de aquecimento da casca externa ou interna dos tubos com um cabo de aquecimento elétrico autorregulável se tornou popular; sistemas prontos com acessórios para inserir um cabo elétrico na tubulação estão sendo implementados na rede comercial. Assim, é alcançada a maior eficiência de trabalho no aquecimento do sistema de abastecimento de água.

Isolamento de PPP com casca

Devido ao baixo preço, disponibilidade e características físicas adequadas, uma concha de espuma é a melhor opção para resolver o problema de isolamento de uma tubulação subterrânea de água na rua. A instalação "faça você mesmo" do shell em um duto de HDPE não apresenta nenhuma dificuldade particular para nenhum proprietário e é realizada na seguinte sequência:

Uma bainha de espuma é colocada no duto levantado da vala, encaixando nas travas e deslocando cada segmento em aproximadamente 1/3 em relação ao elemento oposto. Os elementos são fixados na superfície com fita adesiva ou laços plásticos.
Após a fixação dos segmentos do PPP, o duto é baixado para uma vala sobre uma almofada de areia previamente preparada com uma espessura de 150-200 mm - isso impedirá que a casca de isolamento térmico se incline com uma possível quebra.
Em seguida, a trincheira é coberta com solo elevado à superfície, o gramado removido é colocado.

Instalação de shells PPP

Isolamento de abastecimento de água com cabo elétrico autorregulável

O isolamento de uma tubulação de água subterrânea por aquecimento da tubulação com um cabo elétrico é um dos métodos eficazes de combate ao congelamento com uma localização rasa da rede de abastecimento de água. O cabo de aquecimento pode ser utilizado ao longo de todo o comprimento da tubulação ou em uma seção separada, também é imerso no interior do casco do tubo ou deixado do lado de fora, na superfície do tubo. No mercado de construção, os cabos elétricos são comercializados com conexões para entrada no duto, dotados de prensa-cabos de borracha de vedação, o fio propriamente dito é curto e geralmente localizado na saída do tubo de pressão do poço. Nesse local, a eficiência de seu uso é máxima - a água aquecida fluirá por toda a tubulação, do poço até a casa, evitando que os tubos congelem. Além disso, colocar o cabo no ponto de junção da tubulação de pressão da bomba elétrica com a linha de água é tecnicamente mais fácil de implementar do que em qualquer outro lugar mais inacessível, que geralmente está ausente em todo o adutor.

Conjunto com cabo autorregulável para instalação em uma tubulação

O isolamento do tubo, quando o abastecimento de água está no solo, e é necessário aquecê-lo com um cabo elétrico pelo lado de fora, é feito da seguinte forma:

Coloque a tubulação de HDPE na superfície da terra próximo à vala, limpe a área nos locais onde o cabo elétrico foi colocado da sujeira.
Eles envolvem a superfície do tubo no ponto de contato com o cabo elétrico com fita de alumínio revestida de folha metálica - isso aumenta a condutividade térmica da casca no ponto de contato. Se o fio for colocado em linha reta ao longo do comprimento do tubo, uma ou mais tiras retas de fita adesiva são coladas; com a colocação em espiral do cabo, todo o tubo é enrolado com fita.
Depois de colocar o fio de aquecimento, aparafuse-o com a mesma fita adesiva à superfície do tubo em todo o seu comprimento.
Para reduzir as perdas de calor, é imprescindível o uso de um invólucro externo feito de espuma de PPS, espuma de poliuretano PPU, que é usada no topo do fio de aquecimento e fixada com fita ou laços plásticos.

Dica: Se o fio estiver em linha reta, é melhor comprar uma concha com uma ranhura cortada na bainha interna para acomodar o cabo elétrico.

Após a instalação da seção de aquecimento, o cabo de alimentação é aparafusado à tubulação em toda sua extensão com fita isolante ou fita isolante e a estrutura montada é baixada para a vala, após o que é borrifada com terra.

Instalação de um cabo elétrico de aquecimento em uma tubulação

Para o isolamento de canos de água com abastecimento individual de água, uma casca de espuma barata e um cabo elétrico de autoaquecimento são usados com mais frequência, muitas vezes os dois métodos são combinados. A realização de trabalhos de instalação na colocação do casco isolante e do fio de aquecimento não causa nenhuma dificuldade particular e não requer alta qualificação, com o conhecimento da tecnologia, todas as ações em um curto espaço de tempo sem grandes custos de mão de obra podem ser realizadas por uma pessoa.

Como isolar um cano de água na rua

Antes de abordar a instalação de isolamento, você precisa decidir sobre seu tipo. Hoje, o mercado de materiais de isolamento térmico pode apresentar uma ampla gama de aquecedores especializados, diferentes em desempenho, método de instalação, custo.

Portanto, você pode isolar os canos de abastecimento de água na rua usando:

Lã de vidro... Este é talvez o isolamento mais acessível, que é usado, em maior medida, para isolamento térmico de tubos de metal-plástico. A lã de vidro é leve, resistente à umidade e ao calor, não está sujeita a mofo, apodrece e não é comestível para roedores. No entanto, esse material requer isoladores externos adicionais e sua instalação requer maiores precauções.
Basalto isolamento... O isolamento térmico deste tipo é fabricado em forma cilíndrica, o que torna a sua instalação simples e fácil. A lã de basalto é incombustível, durável, quimicamente passiva e amiga do ambiente. As desvantagens do isolamento só podem ser atribuídas ao seu custo bastante elevado.
isopor... Este material isolante de calor é usado tanto para isolamento de dutos externos quanto internos. As vantagens das placas de poliestireno expandido incluem custo acessível, alta resistência à tração e compressão e baixa condutividade térmica. No entanto, o material não é classificado como à prova de fogo e ecologicamente correto.
Isolante térmico tintas... Este método é considerado o mais inovador. A tinta termoisolante é uma pasta espessa resistente a baixas temperaturas e à humidade. Uma camada de tal isolamento pode substituir o isolamento com lã de vidro e placas de poliestireno expandido. Além disso, a tinta também pode ser usada para isolar uma coluna de água do lado de fora.

Algumas pessoas usam um cabo de aquecimento para aquecer canos de água fria, que é colocado ao longo do sistema de abastecimento de água e enrolado em volta dos canos. Este método de isolamento é reconhecido como o mais eficaz, mas a sua instalação apresenta muitas nuances.

O isolamento de tubos com um cabo em regiões com temperaturas extremamente baixas requer isolamento adicional hídrico e térmico com materiais não inflamáveis.

Além disso, para um isolamento mais eficaz, antes de instalar o sistema de cabos, é necessário calcular o comprimento, a seção transversal e a potência do cabo, para determinar o passo e o número de bobinas.