Греющий кабель для канализационных труб — типы и ориентиры выбора

Как выбрать и рассчитать

При выборе подходящего горячего кабеля необходимо определиться не только с его типом, но и правильно подобрать его мощность.При этом необходимо учесть такие параметры, как:

• назначение конструкции (для канализации и водопровода расчетывыполняются по-разному);
• материал, из которого выполнена канализация;
• диаметр трубопровода;
• особенности участка, который предполагается обогревать;
• характеристика используемого теплоизоляционного материала.

На основании этих сведений рассчитывают теплопотери на каждый метр конструкции, выбирают тип кабеля, его мощность, после чего определяют подходящую длину комплекта. Расчеты можно выполнить с помощью специальной формулы, по расчетным таблицам или с использованием он-лайн калькулятора.

Расчетная формула выглядит так:

Qтр – теплопотери трубы (Вт); — коэффициент теплопроводности утеплителя; Lтр — длина обогреваемой трубы (м); tвн — температура содержимого трубы (C), tнар – минимальная температура окружающей среды (C); D — наружный диаметр коммуникаций с учетом утеплителя (м); d — наружный диаметр коммуникаций (м); 1,3 — коэффициент запаса

Когда теплопотери рассчитаны, следует вычислить длину системы. Для этого полученное значение нужно разделить на удельную мощность кабеля нагревательного устройства. Результат следует увеличить, учитывая обогрев дополнительных элементов. Мощность кабеля для канализации стартует с 17 Вт/м и может превышать 30 Вт/м.

Если речь идет о канализационных конструкциях из полиэтилена и пластика, то 17 Вт/м — это максимальная мощность. Если использовать более производительный кабель, то высока вероятность перегрева и повреждения трубы. Сведения о характеристиках изделия можно найти в его техническом паспорте.

С помощью таблицы подобрать подходящий вариант немного проще. Для этого сначала нужно выяснить диаметр трубы и толщину теплоизоляции, а также предполагаемую разницу между температурой воздуха и содержимого трубопровода. Последний показатель можно найти с помощью справочных данных в зависимости от региона.

На пересечении соответствующей строки и столбца можно найти значение теплопотерь на один метр трубы. Затем следует вычислить общую длину кабеля. Для этого размер удельных теплопотерь, полученный из таблицы, нужно умножить на длину трубопровода и на коэффициент 1,3.

Таблица позволяет найти размер удельных теплопотерь трубы конкретного диаметра с учетом толщины теплоизоляционного материала и условий функционирования трубопровода (+)

Полученный результат следует разделить на удельную мощность кабеля. Затем нужно учесть влияние дополнительных элементов, если такие имеются. На профильных сайтах можно найти удобные он-лайн калькуляторы. В соответствующие поля нужно ввести необходимые данные, например, диаметр труб, толщину утеплителя, температуру окружающей среды и рабочей жидкости, регион и т.п.

Такие программы обычно предлагают пользователю дополнительные возможности, например, помогают рассчитать необходимый диаметр канализации, размеры слоя теплоизоляции, тип утеплителя и т.п. Опционально можно подобрать тип укладки, выяснить подходящий шаг при монтаже греющего кабеля спиралью, получить список и количество комплектующих, которые понадобятся для укладки системы.

Подбирая саморегулирующийся кабеля важно правильно учесть диаметр конструкции, на которую он будет установлен. Например, для труб диаметром 110 мм рекомендуется брать маркуLavita GWS30-2 или аналогичный вариант другого производителя

Длятрубы на 50 мм подойдет кабель Lavita GWS24-2, для конструкцийдиаметром 32 мм — Lavita GWS16-2 и т.д.

Сложные расчеты не понадобятся для канализации, которая используется не часто, например, на летней даче или в доме, которым пользуются, лишь изредка. В такой ситуации просто берут кабель мощностью 17 Вт/м с длиной, соответствующей размерам трубы. Кабель такой мощности можно использовать и снаружи, и внутри трубы, при этом устанавливать сальник не обязательно.

При выборе подходящего варианта греющего кабеля следует соотнести его производительность с расчетными данными по вероятным теплопотерям канализационной трубы

Для прокладки горячего кабеля внутри трубы выбирают кабель со специальной защитой от агрессивного воздействия, например, DVU-13. В отдельных случаях для монтажа внутри используют марку Lavita RGS 30-2CR. Это не совсем верное, но допустимое решение.

Такой кабель предназначен для обогрева кровли или ливневой канализации, поэтому защитой от разъедающих веществ он не снабжен. Его можно рассматривать лишь как временный вариант, поскольку при длительном использовании в неподходящих условияхкабель Lavita RGS 30-2CR неизбежно сломается.

Саморегулирующийся кабель — принцип работы

У саморегулирующегося, замкнутого контура или петли нет.

Ошибка №2Жилы замыкать между собой в конце кабеля не нужно!

Между ними на всем протяжении идет хитрый полимер, который при остывании до определенной температуры образует разные мостики проводимости.

То есть, в точке охлаждения петля из двух жил самостоятельно замыкается, между ними начинает протекать ток и кабель греется. При этом по всей длине кабеля у вас будет разная температура.

Самая горячая точка будет в самом холодном месте. Но ни в одной точке температура не превысит 85С. Номинальный же нагрев составляет 65 градусов.

Такой кабель полностью пожаробезопасен. Даже если он будет наложен внахлест сам на себя, он от этого все равно не сгорит.

Ошибка №3При этом не заблуждайтесь, когда на улице достаточно теплая погода, самостоятельно он полностью не отключается.

Он просто снижает свое потребление в несколько раз. Такого варианта, чтобы во включенном состоянии его потребление было нулевым, не происходит.

Самореги разных производителей отличаются между собой качеством, так называемой матрицы. Этот тот самый чудо полимер, который пропускает через себя электричество.

Подавляющее большинство специалистов для обогрева труб используют именно саморегулирующиеся разновидности кабеля. Объясняется это их более простой эксплуатацией и упрощенным монтажом.

Вам не придется покупать и подключать термостат.

Достаточно будет воткнуть его в розетку, и он тут же начнет работать как надо.

Какой греющий кабель выбрать для подогрева канализационных труб

Для решения этого вопроса сравним достоинства и недостатки вышеперечисленных проводов для обогрева. Резистивные одно-, двухжильные и зональные можно обобщить из-за их схожести.

Резистивные и зональные греющие кабели

Достоинства резистивных (в том числе и зональных) греющих кабелей:

• Простота устройства;
• Сравнительно низкая стоимость;
• При длительном использовании стабильность удельного сопротивления;
• При правильном монтаже длительный срок службы.

Недостатки:

• Невозможность изменять длину (в зональных эта проблема частично решена, но длина меняется ступенчато);
• Необходимость наличия терморегулирующего устройства;
• При близком расположении греющих проводов, при их переплетении и даже при загрязнении поверхности изоляция значительно перегревается. Перегрев изоляции ведет к ее преждевременному старению и возможному замыканию;
• Требовательность к установке.

Саморегулирующий кабель

Достоинства саморегулирующего кабеля:

• Не требует отдельного терморегулятора;
• Возможность отрезать метраж любой длинны (не меньше 1,5м и не больше указанного в паспорте);
• При монтаже допускаются приближение и скрещивание проводов, что значительно упрощает прокладку;
• Регулирование температуры происходит самостоятельно в каждой точке, по всей длине. Это полностью исключает его перегрев;
• Температура поверхности по всей длине практически одинакова.

Недостатки:

По сравнению с резистивными, у этого изделия высокая стоимость.

Кто лучше

Давайте сравним перечисленные решения по основным потребительским качествам.

Экономичность

1. Какой кабель греющий для трубопровода потребляет меньше энергии?

Саморегулирующийся. Видите ли, его матрица меняет свое электрическое сопротивление в зависимости от температуры окружающей среды и самого кабеля:

• В холод матрица уменьшает свои линейные размеры. При этом проводящие частицы в ней образуют большее количество  цепей, замыкающих токоведущие жилы между собой, что вызывает увеличение потребляемого участком кабеля тока и его нагрев;
• При постоянной температуре кабеля размер матрицы неизменен, а значит — неизменно и ее сопротивление;
• Стоит кабелю нагреться вследствие повышения температуры среды, как матрица расширится, и количество проводящих ток цепей в ней упадет, а вслед за ним упадет энергопотребление

Поведение матрицы при изменениях температуры

Что в результате? А в результате кабель потребляет ровно столько энергии, сколько нужно для поддержания стабильной температуры. Мало того: для каждого участка кабеля энергопотребление регулируется независимо от других участков.

Отказоустойчивость

1. Какой вид греющего кабеля наиболее надежен?

При правильном монтаже все его разновидности сохраняют работоспособность неограниченно долго: в изолированном проводнике просто-напросто нечему ломаться. Однако, в отличие от своих конкурентов, греющий кабель саморегулирующийся для труб не боится перехлеста:  на него можно  подавать питание даже тогда, когда кабель смотан в бухту.

Любой резистивный или зональный кабель в тех же условиях незамедлительно отправится в Валгаллу из-за локального перегрева в местах перехлеста и связанного с ним расплавления изоляции: тепловыделение проводника превысит возможности теплоотвода.

Резка

1. Какой кабель можно резать на участки произвольной длины?

Все тот же греющий кабель саморегулирующийся для труб. Дело в том, что длина токоведущих жил никак не влияет на нагрев соединяющей их матрицы: при уменьшении длины кабеля уменьшается только полная потребляемая отрезком мощность.

Отрезок любой длины сохранит функциональность

Как обстоят дела у конкурентов?

Резистивный кабель имеет фиксированную длину. Ее изменение повлечет за собой уменьшение полного сопротивления проводника, а вслед за ним — рост тока и перегрев.

Зональный кабель резать можно, но лишь на участки фиксированной длины. Отрезав кабель в середине секции, вы повредите нагревательные элементы в ней.

Какие характеристики важны для выбора?

Перед походом в магазин обязательно уточните диаметр водопроводной трубы, длину участка, который нуждается в обогреве, максимально низкую температуру воздуха (грунта) – так будет легче определиться с выбором, потому что предложений действительно много.

Итак, обращаем внимание на следующие моменты:

• наличие защитной пленки – обеспечивает заземление и делает кабель более надежным;
• тип наружной изоляции;
• температурный класс и мощность;
• компания-производитель.

Возможно, для канализационной системы и подойдет кабель с изоляцией из полиолефина, но для внутреннего монтажа в водопроводную трубу рекомендуем защиту из фторопласта. Для наружной установки сгодится фторполимер, который защитит и от влаги, и от ультрафиолета.

Если необходимо обогреть трубы небольшого диаметра, подойдет проводник низкотемпературного типа. Он нагревается до + 65 ºС, максимальная мощность – около 15 Вт/м

Среднетемпературные системы годятся для труб большего диаметра. Максимальная температура нагрева +120°С, мощность достигает 33 Вт/м.

Наиболее мощными считаются высокотемпературные системы с максимальной температурой до +190°С и удельной мощностью до 95 Вт/м. Однако их обычно в быту не применяют – это изделия для промышленного использования.

Подходящую мощность можно выбрать, ориентируясь на диаметр трубы. Например, для водопроводов с диаметром до 2,5 см подходят кабели мощностью 10 Вт/м, от 2,5 см до 4 см – 16 Вт/м, от 4 до 6 см – 24 Вт/м и т.д.

Есть несколько марок греющего кабеля, которые уже давно зарекомендовали себя только с лучшей стороны.

Известная продукция зарубежных компаний:

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

Среди российских производителей выделяется компания ССТ (Теплолюкс), выпускающая качественные изделия бытового назначения.

Наружные системы обогрева канализационных труб

Способы наружного обогрева

Наружный подогрев канализационных труб бывает пленочным и кабельным.

Пленочный тип наружных систем обогрева является наиболее распространенным и актуальным. Дело в том, что стоимость такой системы вполне приемлема, а ее установка не вызывает затруднений. Материалом для производства пленочного обогрева служит теплоизлучающая пленка. Пленочная система обладает следующими достоинствами:

• тепло распространяется равномерно по всей площади трубы;
• система имеет малую мощность, позволяющую экономить средства при эксплуатации.

Пленочный обогрев для труб

Совет от профессионала: При установке пленочной системы обогрева на канализационные трубы, просто обмотайте пленку вокруг труб и надежно закрепите ее хомутами или скотчем.

Возможен и другой вариант обогрева канализационных труб – с помощью нагревательного кабеля. В данном случае кабель, прокладываемый вдоль обогреваемой трубы, при включении системы нагревает ее до заданной температуры.

Электрический нагревательный кабель выпускается различных видов:

1. Саморегулирующийся кабель – самый перспективный из всех существующих видов греющего кабеля. Он способен «подстраиваться» под климатические условия: при повышении температуры воздуха на улице сопротивление кабеля автоматически снижается, что ведет к понижению потребляемой мощности и, следовательно, к уменьшению затрат на электроэнергию. Причем мощность обогрева может быть неодинаковой на разных участках утепленной трубы. При применении саморегулирующегося греющего кабеля можно обойтись без терморегуляторов.

Схема саморегулирующегося кабеля

1. Резистивный кабель стоит дешевле, но мощность и сопротивление в системах такого обогрева не регулируются при изменении температуры окружающей среды, поэтому возможен выход кабеля из строя из-за перегрева. Для предотвращения поломки в нагревательную систему обязательно должны устанавливаться датчики и терморегуляторы.

Схема резистивного кабеля

1. Зональный кабель по принципу работы схож с резистивным, однако в отличие от него, выделяет тепло не всей своей длине, а лишь в определенных зонах. Благодаря такой особенности допускается разрезание и перераспределение кабеля в любое место канализационной системы. Использование зонального кабеля целесообразно для утепления трубопроводов из металла и резервуаров.

Схема зонального кабеля

Совет от профессионала: Мощность нагревания электрического греющего кабеля прописана изготовителем в инструкции по эксплуатации. Поэтому тщательное ознакомление с инструкцией позволит приобрести именно то, что нужно.

Монтаж нагревательного кабеля снаружи труб

При прокладывании электрического греющего кабеля возьмите на вооружение следующие правила:

1. Протягивание кабеля осуществляется строго вдоль трубы – только так можно избежать возможных ошибок монтажа, предупредить различные повреждения кабеля и значительно сэкономить время.
2. Электрокабель может быть выложен спиральной прокладкой, но лишь в том случае, если этого требует проект.
3. При прокладывании не допускается перекрещивание кабеля на опорах и в других местах.
4. Монтаж кабеля должен происходить с учетом тупиковых и байпасных линий.

Принцип установки кабеля снаружи трубы

Крепление греющего кабеля на канализационных трубах

Нагревательный электрокабель должен крепиться на канализационные трубы с подогревом. Закрепление осуществляется с интервалом не менее 200 мм термостойким скотчем или синтетическим кабельным бандажом. Если греющий кабель имеет минеральную изоляцию, крепление производится стяжными лентами или кабельным бандажом из стали.

Принцип крепежа нагревательного кабеля

При выборе крепежа берут во внимание следующие рекомендации:

• преимущественным средством крепления является клейка лента;
• при использовании кабельного бандажа, учитывается его стойкость к химическим реагентам и повышенным температурным воздействиям;
• если нагревательный кабель помещен в полимерную оболочку, применение металлических крепежных средств запрещено;
• при наклеивании клейкой ленты на основе алюминия на нагревательный кабель повышается его тепловая мощность, поэтому использование такой ленты должно быть обосновано требованиями проекта;
• если необходимо утеплить синтетические канализационные трубы, лучшим способом закрепления кабеля станет алюминиевая клейкая лента или пропускание фольги под кабелем (в некоторых случаях – под ним и поверх него), так как это обеспечивает эффективную теплоотдачу и равномерно распределяет тепло.

Конструкцию лучше дополнительно утеплить снаружи

Разновидности кабелей для обогрева

Греющий кабель в быту можно использовать для обогрева водопроводных и фановых труб. Обогревать их можно как изнутри, так и снаружи.

По конструкции кабели для обогрева труб бывают резистивными и саморегулируемыми.

Греющий кабель внутри трубы с питьевой водой используется, когда нет возможности обогреть трубу снаружи, например, когда труба уже закопана. Но это приемлемо только для водопроводных труб с небольшим диаметром (до 32 мм), так как сам кабель для использования внутри труб делают маломощным (9-13 Вт/м). Греющие кабели для обогрева внутри трубы бывают только саморегулируемые. Длина кабеля внутри трубы всегда равна длине обогреваемого участка трубы.

Греющие кабели снаружи трубы мощнее (17, 23, 30 и более Вт/м), они бывают как саморегулируемые так и резистивные. Однако для защиты от замерзания полиэтиленовых и пластиковых труб погонная мощность греющего кабеля не должна превышать 17 Вт/м. Иначе возможно, что температура кабеля превысит максимально допустимые значения для материала трубы, что приведет к ее повреждению.

При обогреве водопроводных труб греющим кабелем снаружи мощность кабеля обязательно рассчитывается.

При обогреве фановых труб, эксплуатируемых не в интенсивном режиме, исходя из опыта достаточно использовать кабель 17КСТМ мощностью 17 Вт/м в расчете 1 метр кабеля на 1 метр трубы. Использовать в этой ситуации его можно как снаружи трубы, так и внутри нее. Поскольку фановые трубы практически не находятся под давлением, то кабель можно ввести без использования сальника.

При обогреве фановых труб, эксплуатируемых в интенсивном режиме, мощность кабеля обязательно рассчитывается по формуле или таблице или при помощи калькулятора обогрева труб приведенным ниже.

Монтаж

Вначале давайте разберемся, как отогреть канализацию в частном доме, если она уже замерзла.

Алгоритм предельно прост: кабель укладывается под трубу и притягивается к ней любым способом (скотчем, ветошью, бинтом и т.д.), после чего труба по возможности теплоизолируется (например, укутывается теми же тряпками). Кабель включается в сеть и греется, пока стоки не растают.

Как организовать постоянный обогрев канализации?

Кабель может быть установлен как снаружи, так и внутри трубы.

Наружный

Наружный обогрев канализации.

1. Кабель крепится под трубой (теплый воздух поднимается вверх, помните?) с помощью алюминиевого скотча. Его поверхность должна быть по возможности плотно прижата к стенкам трубы. Именно алюминиевый скотч используется потому, что фольга отражает инфракрасное излучение, уменьшая нецелевые потери тепла;

1. Труба теплоизолируется снаружи любым рулонным утеплителем или, что гораздо лучше, пенопластовой скорлупой. Теплоизоляция не только уменьшает потери тепла, но и фиксирует кабель: алюминиевый скотч не отличается прочностью.

Утепленные трубы с кабельным обогревом.

В моем случае качественное утепление не требовалось: в Крыму обогрев нужен всего несколько дней в году. Кроме того, при открытой прокладке канализации любая теплоизоляция быстро стала бы чудовищно грязной.

Проблему утепления я решил так:

1. Кабель был притянут к трубе обычным скотчем, который гораздо прочнее алюминиевого;
2. Сверху скотч был обмотан алюминиевой лентой;
3. Дополнительную фиксацию обеспечили полиэтиленовые стяжки.

Кабель зафиксирован алюминиевым скотчем поверх обычного, и дополнительно закреплен полиэтиленовыми кабельными стяжками.

Как выяснилось, в обогреве нуждаются, прежде всего, горизонтальные участки наружной канализации: медленное течение стоков позволяет им остыть до температуры замерзания. Вертикальный стояк, проложенный по фасаду, не замерзает при условии подогрева его нижней части.

Внутренний

Обогрев канализационных труб изнутри возможен с некоторыми ограничениями.

Термоусадка на соединении с холодным концом и концевая муфта не должны контактировать со сточными водами. Агрессивная среда разрушает термоусадочные трубки за один-два сезона, а вот собственная изоляция кабеля может сосуществовать с ней неограниченно долго;

Я использую внутренний обогрев кабелем для емкости отстойника септика, установленной на открытом воздухе, под крыльцом дома. Для объема в 1 м3 достаточно нескольких витков общей длиной примерно 4 метра. Бак не утеплен снаружи и благополучно перенес несколько дней заморозков при температуре -10 без замерзания содержимого.

Соединение с холодным концом находится за пределами бака.

Выбор кабеля для системы канализации

Требуемая мощность обогрева напрямую связана с тепловыми потерями обогреваемой трубы

Очень важно произвести правильный подбор мощности для канализационной системы нужного диаметра и условий ее теплоотдачи

Важно! Неправильный выбор мощности может привести:

1. При завышенной мощности к перегреву, вследствие которого уменьшиться срок службы системы обогрева. В худших случаях канализация из пластика может расплавиться. (При применении саморегулирующего нагревательного кабеля перегрев полностью исключен).
2. При заниженной мощности – система не сможет противостоять низким температурам, что приведет к замерзанию стоков.
3. К снижению экономической эффективности обогрева.
4. Увеличение вероятности поражения человека или животного электрическим током.
5. Снижение срока службы как системы обогрева та и самой канализации.

Когда вы своими руками сооружаете канализацию, проектируете ее обогрев и теплоизоляцию, то можно руководствоваться таблицей, приведенной ниже. Она отображает средние тепловые потери в зависимости от диаметра трубы, слоя изоляции и разности температур.

Рисунок 6. Выбор удельных тепловых потерь трубы в зависимости от диаметра и внешних условий

Мощность на единицу длины принимаем равной или немного больше числа, которое находим на пересечении нужной толщины и разности температур. Далее протяженность трубопровода умножаем на это число и на коэффициент запаса 1,3, затем делим на мощность кабеля по паспорту — это будет необходимая длина.

Греющий кабель своими руками: инструкция по изготовлению

Помимо использования заводских моделей, вы можете изготовить греющий кабель своими руками. Особых навыков и знаний для этого не потребуется:

1. Для начала нужно придумать альтернативу изделия. Многие монтажники рекомендуют использовать «полевик». Речь идет о телефонном кабеле, используемом в военно-полевых условиях. Официальная маркировка – П274-М. К достоинствам изделия можно отнести малый диаметр, жесткость, выносливость и прочность изоляции. Последнее свойство позволяет эксплуатировать изделие в условиях повышенной влажности.
2. Учтите, что данный кабель нельзя сравнивать с магазинными и заводскими аналогами. Он не будет выполнять функцию саморегуляции, а изоляция не будет пищевой. Если вы планируете эксплуатировать провод лишь временами (на даче в зимнее время года) и прокладывать внутри трубопроводов, то можно обойтись без перечисленных свойств.
3. Устанавливая «полевик», распустите его на отдельные провода. Один проводник согните пополам и свивайте в обратном направлении. На открытых концах нужно обеспечить герметичность ввода кабеля. Для этого можно воспользоваться фланцем от шланга. Чтобы повысить герметичность, можете взять штуцер и продеть через него провода.
4. Далее залейте штуцер эпоксидным клеем и приплюсните. Чтобы усилить соединение, наденьте накидную гайку.

При выборе саморегулирующегося греющего кабеля нужно быть внимательным. Изучите каждую деталь, воспользуйтесь изложенными выше советами. Не нужно покупать чересчур мощное изделие для малых участков, поскольку лишняя энергия станет расходоваться впустую, а вы даже не узнаете, за что платите. Тем более эффективность кабеля будет аналогичной проводу с оптимальной мощностью.