Греющий кабель для водопровода: монтаж и изготовление своими руками

Давайте все упорядочим по полочкам.

• Когда нужен кабельный обогрев трубопроводов в жилом доме?

В двух случаях:

• Когда водопровод ХВС или ГВС (в последнем случае — тупиковый, без непрерывной циркуляции) прокладывается через помещение с температурой ниже +2°С;

Однако: СП 30.13330.2016 допускает использование наряду с кабельным обогревом теплового сопровождения, то есть прокладки водопровода в общем канале с отоплением или другим источником тепла.

• Когда ввод воды или канализация в силу каких-то причин не могут быть проложены ниже глубины промерзания почвы.

Глубины промерзания в разных регионах РФ

• Какой кабель греющий для обогрева труб можно встретить в продаже?

Вот перечень его разновидностей:

• Одножильный резистивный
  — это одиночный проводник с высоким электрическим сопротивлением в изоляционной оболочке. Иногда снабжается экранирующей оплеткой, подключаемой к заземлению и призванной защитить расположенное вблизи кабеля электронное оборудование от наведенных паразитных токов;
• Двужильный резистивный
  , как и следует из названия, отличается от своего ближайшего родственника лишь наличием двух проводников в общей изоляции;

Резистивные кабельные нагреватели — одножильный и двужильный

• Зональный греющий кабель
  для трубопровода включает две токоведущих жилы с низким сопротивлением, соединенные нагревательными элементами;

Устройство зонального кабеля

• Саморегулирующийся греющий кабель
  для труб состоит из пары токоведущих жил и расположенной между ними матрицы из полимера с высоким коэффициентом расширения, при нагреве с добавкой мелкодисперсного проводящего ток материала (например, графитовой пыли).

Структура саморегулирующегося нагревателя

Конструкция и способы применения

Технические характеристики греющих кабелей, их виды, существенно отличаются друг от друга, и применяются для нагрева:

• Водопровода.
• Канализации.
• Водостоков, резервуаров.
• Трубопроводов разного назначения.

При всем разнообразии задач, возложенных на эти нагревающие элементы, главным их назначением было и остается предотвращение жидкостей от замерзания за счет повышения температуры.

Сергей Юрьевич

Строительство домов, пристроек, террас и веранд.

Задать вопрос

Эти нагревательные системы применительны для коммуникаций, размещенных на улице – как в грунте, так и на открытом воздухе.

Немаловажным плюсом в работе этих систем является функция, которую принято называть зональным применением. Иными словами, всегда можно из комплекта элементов собрать некую мини-систему для того чтобы обогревать какой-то небольшой участок, не подключая к общей сети. Выгода:

1. Экономия материалов.
2. Экономится электроэнергия.

Существуют элементы длиной как в 150-20 мм, так и обмотки в 200 м.

Составляющие таких систем:

• Внутренняя жила. Может быть как одна, так и несколько. Изготовлена из сплавов с высоким электрическим сопротивлением, и чем оно выше, тем больше величина удельного тепловыделения.
• Изоляция. Она изготовлена из полимеров. Как правило, вместе с ней применяют экран из алюминия или меди.
• Наружная оболочка. Очень прочная, сделана из ПХВ – она покрывает внутренние элементы.

Примерно так выглядит кабель для подогрева, как говориться, в разрезе. Более наглядно это можно увидеть в инструкции на этот элемент или же на просторах мировой паутины.

Возможны некоторые нюансы – разные сплавы или способы изоляции. Все зависит от того или иного производителя.

Кроме того кабели бывают плоскими по форме. Их из-за этого называют лентой.

Чтобы улучшить характеристики, медную оплетку (экран) покрывают слоем никеля, а что касается наружного слоя, то его увеличивают.

Требования к материалу ПХВ: влагостойкость и устойчивость к ультрафиолету.

Существуют еще и так называемые пищевые кабели – они служат для внутреннего монтажа и соответствуют санитарным нормам. Вода для питья должна быть безопасной для здоровья.

Низковольтный аналог

На опасных (взрывоопасных, пожароопасных) производствах есть необходимость в низковольтном элементе – того требует как технологический процесс, так и техника безопасности.

Так, широко применимы кабели на 12-14 вольт.

Крепление на трубу

• Как закрепить на трубопроводе систему кабельного обогрева?

Вот несколько самых простых решений:

• Спиральной намоткой;
• Скотчем (обычным или, что куда лучше, алюминиевым: он уменьшит теплопотери трубопровода за счет ИК-излучения);
• Полиэтиленовыми стяжками.

Для крепления системы обогрева на канализационной трубе использованы алюминиевый скотч и полиэтиленовые стяжки

Как работает греющий кабель для водопровода

Любая кабельная система, предназначенная для обогрева чего-либо, преобразует электрическую энергию в тепловую. Это происходит благодаря тепловому действию тока в специальных нагревательных элементах – они представляют собой специальные кабели.

Это в полной мере касается и обогрева водопроводных труб.

Виды нагревательного кабеля

Любая нагревающая система представляет собой две категории:

1. Резистивная. Предпочтительнее для того, чтобы обогреть короткие участки труб малого сечения (до сорока мм).
2. Саморегулируемая. Применяются на длинных участках водопроводов. Такие кабели еще называют саморегулирующимися, «самрегами», самогреющимися, самонагревающимися, умными и т. д.

Оба этих вида имеют свою область применения и широко используются, поэтому стоит рассмотреть оба варианта в отдельности более подробно.

Резистивный

Принцип действия резистивного кабеля предельно прост: одна или две жилы находятся в изоляции, а проходящий по ним электрический ток его нагревает.

Высокому коэффициенту тепловыделения способствует большое сопротивление и сила тока.

На рынке имеются куски такого кабеля разной длины, и они имеют постоянное сопротивление. Во время функционирования любой из таких отрезков кабеля выдают одинаковое количество теплоты на всю длину.

Монтируя систему, не следует забывать, что кабель одножильный подключают с обоих концов.

Подобные контуры чаще всего применяют для того, чтобы обогреть водосток кровли, а также и для обустройства так называемого «теплого пола».

Впрочем, такой вариант применим и к водопроводу.

Одна жила не подходит для внутреннего монтажа, поскольку укладка петли занимает немалый объем внутри трубы, а случайно пресекшиеся элементы ведут к перегреву.

Отличие двужильного кабеля в том, что одна из жил ответственна за передачу энергии, а другая – за нагрев. Такие резистивные кабели используют для водопровода не меньше чем и самреги. Они монтируются внутри трубы посредством тройников и уплотнителей.

Основное преимущество таких кабелей:

• Приемлемая цена.
• Продолжительный срок службы – порядка 10, а то и 15 лет.
• Простота монтажа.

Есть и недостатки:

1. Вероятность перегрева из-за пересечения или слишком близкого «соседства» другого кабеля – получится своеобразный «кипятильник» очень большой длины.
2. Фиксированная длина. Ее не увеличить, не уменьшить нельзя — такая попытка закончится тем, что элемент будет перегреваться и прослужит очень недолго.
3. Нельзя заменить перегоревший участок. В этом случае понадобиться полная замена.
4. Нельзя регулировать мощность ввиду ее одинаковости по всей длине.

Чтобы не тратить денежные средства на постоянную работу кабеля (дорого), многие устанавливают термостаты (с датчиком). Если температура станет ниже 3°С, включается нагрев, а если таковая будет более 7°С – ток отключается.

Саморегулируемый

Второй вид кабеля – саморегулируемый, универсален. Им можно обогревать:

• Кровельные элементы.
• Канализационные магистрали.
• Системы подачи воды.
• Емкости с жидкостью.

Этот кабель характерен самостоятельной регулировкой мощности, а также интенсивности подачи тепла. При понижении температуры ниже заданной, кабель включает нагрев без чьего-либо участия.

Проводнику свойственно увеличивать или уменьшать силу тока, зависимо от сопротивления. Если сопротивление увеличивается, сила тока уменьшается. Уменьшается из-за этого и мощность.

В момент охлаждения сопротивление падает, а сила тока наоборот, увеличивается – как следствие, идет процесс нагревания.

Основное преимущество саморегулируемых кабелей в том, что у них имеет место зональность работы. Кабель самостоятельно распределяет прогрев, тщательно обогревая те участки, что остывают, и контролирует оптимальную температуру там, где в сильном прогреве нет необходимости. Еще преимущества:

1. Кабель такого типа можно резать на куски нужной длины.
2. Не нужно опасаться пересечений такового.
3. Он прост в монтаже.
4. Обогревая трубы саморегулирующим кабелем, достигается упрощение проекта системы, ее расчета.
5. Высокая надежность и длительный срок эксплуатации.
6. Экономится электроэнергия.

Цена на такой нагревательный элемент выше примерно на 25%, но она компенсируется тем, что не нужна терморегулирующая аппаратура.

Для полной автоматизации процесса включения-выключения такого кабеля, вполне резонно снабдить систему термостатом, который «завязан» с температурой на улице.

Тогда он включается только в том случае, когда это нужно. Работает он если температура воды ниже 5 градусов, а если температуры выше 15 градусов, то греющий кабель отключается.

Это, безусловно, не только дает экономию электроэнергии, но и продлевает срок эксплуатации этого элемента. Каждый метр упомянутого кабеля потребляет в среднем от 9 до 17 Вт.

Еще один нюанс (минус) любой системы – вышедший из строя кабель предполагает замораживание воды в трубе, что придает дополнительные сложности в его замене, поскольку приходится еще и размораживать трубу.

Как подключить греющий кабель: способы монтажа

Способов монтажа греющего кабеля на водопровод существует, как уже говорилось, два:

• Внутренний. Элемент заводится внутрь.
• Наружный. Крепеж кабеля осуществляется намоткой вдоль трубы.

Подключение термокабеля следует производить, строго придерживаясь прилагаемой инструкции (схемы).

Внутри трубы

Этот способ подходит не для каждой трубы. Ее сечение должно быть не менее 40 мм. Если отойти от этого правила, то в трубах малого диаметра нагревающий элемент частично перекроет поток воды.

Таким способом обустроить обогрев длинной трубы будет сложно, а вот для коротких участков этот вариант является наиболее рациональным способом.

На вертикальных участках удобнее всего прокладывать этот элемент сверху вниз. Процесс проходит с использованием уплотнительной муфты и тройника – первая не дает соскользнуть шнуру.

Такой монтаж, зачастую, целесообразнее внешнего, из-за ремонта или же замены элементов. Здесь все проще – вынимается старый и заводится новый. В этом случае во время прокладки труб нужно предпринять меры для быстрой замены кабеля – первые многие мастера монтируют без уголков и муфт – трубу просто плавно выгибают. Так кабель беспрепятственно вынимается и легко заводится новый при необходимости.

Существует еще один метод, когда в трубу закладывается два кабеля, один из которых подключен, а другой держат в резерве не под напряжением. Так, в случае выходя из строя первого кабеля, задействуют другой, исправный, и не нужно никаких земельных работ и прочих «раскопок». Недостаток этого метода в том, что это обходится довольно дорого, и не каждый домовладелец на это соглашается.

Наружный монтаж

Намотка элемента снаружи трубы характерна тем, что этот способ не очень надежен и удобен в том плане, что если элемент выйдет из строя, то его придется раскапывать, а это очень трудоемко и сложно (в зависимости еще, где и как он закопан). Большую роль играет время года, когда из-за промерзания грунта это сделать будет практически невозможно.

Что до самого выполнения наружного монтажа, то осуществить его вдоль трубы легко. Пошагово:

1. Нагревательный элемент фиксируют с одного края посредством самоклеющегося стекловолокна или же пластиковых хомутов, которые выдерживают высокую температуру.
2. Шаг крепления держателей – 30 см. Металлические крепления не используются!
3. Длина нагревательного элемента равна длине трубы, которая будет обогреваться.

Так осуществляется так называемый линейный монтаж, который существует помимо монтажа по спирали, при котором кабель навивают по всей длине. Он особенно актуален в том случае, если трубы заглублены в грунт.

В первом случае нагреватель крепят не снизу или сверху, а в положении «8 часов» или же «4 часа».

Навивают кабель на трубы среднего или же большого диаметра, размеренным шагом. Достоинства навивочного способа в том, что контакт при этом максимальный и нагрев тоже. К минусу можно отнести повышенный расход материала, в отличие от линейного способа.

Сборка секции

• Что нужно для того, чтобы организовать обогрев труб греющим кабелем с саморегулирующейся матрицей?

Для начала — превратить его в готовую греющую секцию. Для этого необходимы:

• Провод питания (так называемый холодный конец). Для нагревателя с экранирующей оболочкой используют трехжильный провод 3х1,5 мм2;
• Евровилка;

Вилка с контактами заземления

• Монтажный комплект, включающий термоусадку нескольких типоразмеров и гильзы для соединения проводов. Его цена в настоящее время (2017 год) варьируется от 200 до 400 рублей.

Как собрать секцию своими руками?

Вот подробная инструкция:

Как и чем утеплять

Отсутствие цокольного этажа особенно вынуждает заботиться об утеплении.

Трубы, конечно, могут быть и частично закопаны в земле, но выход какой-то их части наружу неизбежен, и он требует теплоизоляции. В первом случае немаловажную роль играет глубина, на которую трубу закопали – не всегда есть возможность да и желание копать яму или траншею на глубину промерзания грунта – ведь в Сибири, на Севере эта величина составляет несколько метров.

Если дом стоит на косогоре, то и пространство под ним достаточно большое, там «гуляет» ветер и мороз, даже если этот зазор и закрыт каким-либо щитовым материалом. Упомянутый зазор может достигать одного метра и даже более, и здесь нужны эффективные меры по защите труб от холодов.

Утепление бывает разным, и наиболее распространенное – упаковка труб минеральной ватой. Но эта шуба не всегда эффективна, и такие меры не всегда достаточны.

Для утепления скважин, например, иногда применяют и пенополистерол экструдированный. Способ очень трудоемкий, поскольку требуется целый набор (пакет) кусков из этого материала и нужно еще и сделать в каждом из них отверстия под трубу. Вся эта «конструкция» закапывается в грунт (по возможности). Материал этот, кстати, стоит вовсе недешево.

Не кабелем единым

Каким бы ни был тип применяемого кабеля, утепление все же производится – так куда надежнее, особенно если учесть, что кабель когда-то, да и выйдет из строя, а вода в короткое время в трубе замерзнет.

Теплоизоляцию монтируют поверх водопроводной трубы и кабеля. Если все же трубу с кабелем не упаковать таким образом, то тогда обогрев будет тратиться почти впустую – в атмосферу.

Кроме уже упомянутого пенополистирола применяют еще и вспененный полиэтилен. Эти оба материала влагостойки и являются некоторой защитной амортизацией для труб. Хотя сами так же нуждаются в дополнительной защите.

По этой простой причине очень часто применяется известная конструкция – «труба в трубе», особенно если трубы размещены в грунте или же на воздухе. Утеплитель находится между этих труб – между «штатной» и защитной, она большего диаметра, с учетом толщины теплозащиты.

Теплоизоляция

• Чем изолировать трубы с греющим кабелем, закрепленным на поверхности?

И здесь есть несколько вариантов:

• Пенопластовая скорлупа;

На фото — скорлупа из пенопласта

• Фольгированная оболочка из базальтовой ваты;
• Скорлупа из пенополиуретана (в том числе фольгированная);

Любопытно: современным рынком предлагаются готовые трубы в ППУ изоляции с греющим кабелем. Они предназначены для монтажа наружных трубопроводов в особо холодных регионах.

Стальная труба с греющим кабелем: ППУ изоляция многократно уменьшает затраты на обогрев

• Утеплители из вспененных полимеров (пенополиэтилена, пенополипропилена) — трубчатые и рулонные, фольгированные и лишенные дополнительного отражающего слоя.

Оболочки для труб из пенополиэтилена

Полезные советы

Сориентироваться в море предлагаемых современным рынком обогревающих кабелей очень трудно – слишком много предложений от разных производителей. Что нужно знать и учитывать:

• Перед тем как отправиться в магазин нужно точно знать, диаметр обогреваемой трубы, длину защищаемого от холода участка.
• При этом еще нужно ориентироваться на самые низкие температуры, до каких может охладиться грунт или воздух.
• Нужно обязательно уточнить наличие защитной оплетки, которая увеличивает надежность нагревающего элемента и обеспечивает заземление.
• Немаловажно и следующее: тип наружной изоляции, мощность, температурный класс, а также и компания-производитель.

Тип наружной изоляции

Если для канализационных труб подходит кабель, изолированный полиолефином, то для внутреннего монтажа (непосредственно в трубу) лучше подойдет защита из фторопласта. Для наружной установки вполне подойдет и фторполимер – он защищает как от влаги, так и от ультрафиолета.

Температура и мощность

Среднетемпературная система подходит для трубопроводов большего диаметра. Максимальная температура систем — 120°С. Мощность при этом доходит до 33 Вт на метр.

Самые мощные – с температурой 190°С, мощность у них уже 95 Вт на метр. Такие системы в быту не применяются, их сфера применения – промышленность.

Выбрать и правильно рассчитать оптимальную мощность можно исходя из диаметра трубы. Примеры:

1. Для водопровода с трубами до 25 мм диаметром применяют кабели с мощностью в 10 Вт на метр.
2. От 25 до 40 мм – 16 Вт на метр.
3. От 40 до 60 мм — 24 Вт на метр и т. д.

Рекомендуемые производители

Существуют бренды нагревательных элементов, зарекомендовавшие себя многолетней, стабильной и надежной работой. Импортная продукция:

• Lavita.
• Nelson.
• Ensto.
• Devi.
• Raychem.

Наиболее популярным российским производителем считается компания Теплолюкс (ССТ), которая специализируется на качественных изделиях бытового назначения.

Самодельный греющий кабель

Ничего невозможного нет, и сделать своими руками греющий кабель также можно. В интернете достаточно информации на эту тему в виде:

1. Видеороликов.
2. Схем.
3. Статей.

Имея кое-какие навыки в элементарной электронике, а также желание для производства такового, с помощью бортового компьютера, блока питания, и некоторых материалов, многие умельцы делают эффективные, надежные и безопасные системы такого обогрева.

Наиболее распространенная причина для производства самоделок – желание сэкономить, и такие «умельцы» часто используют «беспородные» провода вместо кабелей. Так что, создавая что-то подобное, нужно сто раз подумать, прежде чем сделать что-то, что может, в итоге, привести к короткому замыканию, даже пожару. Кроме того, все, что связано с питьевой водой требует к себе особого, вдумчивого отношения.

Можно сделать кустарную автоматику, имея опыт в этом деле, но экспериментировать с проводами вовсе не стоит – дороже, в итоге, выйдет.

Говорят, что жадный платит дважды – но это еще полбеды, хуже, когда такое кустарное устройство навредит собственному здоровью и здоровью домочадцев. Не говоря уже о безопасности самого жилья и выводу из строя водопровода вследствие размораживания.

Отзывы

Отзывов в интернете об обогревающих кабелях предостаточно. Пользователи применяют их для обогрева следующих коммуникаций и поверхностей:

• Дренажа.
• Водосточных устройств.
• Водопроводных труб.
• Участков труб в артезианской скважине.
• Канализационных систем и т. д.

Мнения разделяются. Кто-то уверяет, что подобный способ электрообогрева просто незаменим, а кто-то утверждает, то глубокая траншея под трубы выйдет «дешево и навсегда».

Пользователи таких устройств, как обогревательный кабель, заверяют, что с терморегулятором подогрев выгоднее и экономит электричество.

Кроме того многие склоняются к мнению, что все же более выгоден комбинированный вариант: труба закапывается в грунт и обогревается элементом нагрева.

Настоятельно не рекомендуют обматывать трубы, находящиеся в земле минватой – они впитывает влагу. Именно так утеплитель становится бесполезным, а риск замерзания присутствует.

Все, видимо, больше зависит от конкретной ситуации и финансового положения домовладельца.