Обогрев труб: основные разновидности

В данной статье будет рассмотрен обогрев труб, основные разновидности и задачи обогревательных систем и их монтаж.

В настоящее время во многих загородных домах вода поступает в дом из скважины по трубам, которые могут замерзнуть во время серьезных морозов и не справляться со своей задачей. Чтобы не выполнять обогрев труб на даче или в загородном доме, трубы можно проложить на большой глубине, где им не будут страшны никакие морозы, но эта задача не всегда выполнима.

Обогрев трубы

Поэтому единственный способ защиты водопроводных, канализационных и топливных труб – обогрев, обеспечивающий бесперебойную подачу в дом воды или топлива, а также отведение стоков. Кроме того, обогрев труб позволяет предотвратить повреждение труб в результате замерзания, в результате которого они могут стать непригодными для дальнейшего использования.

Электрический обогрев труб

Наиболее эффективным методом защиты труб от замерзания сегодня является электрообогрев труб, использующий специальный кабель, размещаемый поверх трубы или внутри ее.

Нагревательные кабели на трубах

Комплект для обогрева труб

Обогрев для труб обычно выполняется с помощью нагревающих кабелей, прокладываемых по трубам.

В настоящее время чаще всего применяется несколько способов такой защиты труб от замерзания:

1. Укладка одного кабеля или нескольких по прямой линии вдоль трубы;
2. Укладка кабеля в виде волнистой линии;
3. Оборачивание кабеля по спирали вокруг трубы.

Схема системы обогрева труб

Обогрев труб пластиковых или металлических подразумевает, что при этом трубы изолированы такими теплоизоляционными материалами, как минеральная вата, пенопласт и др. При этом надежная защита от замерзания будет обеспечена только в случае, если теплоизоляционный материал совершенно не пропускает влагу.

Нагревательные кабели внутри труб

Схема обогрева кабелем

Наиболее широко распространенная система обогрева труб сегодня – установка нагревательных кабелей внутрь трубы.

В данном случае кабель находится с обогреваемой средой в прямом контакте, что обеспечивает надежную защиту.

Такой кабель обычно обладает высокой жесткостью, что упрощает его установку на прямые участки трубы. Кроме того, такие кабели имеют специальное покрытие, изготовленное из полиэтилена пищевого, что предотвращает появление вредных выделений в процессе работы кабеля, поэтому вкус воды не изменяется.

Важно: Устанавливая на трубы обогрев таким кабелем, следует выполнить точные замеры участков труб, поскольку обрезание или сворачивание в петлю нагревающей части кабеля запрещено.

Саморегулирующиеся нагревательные кабели

Схема обогрева

Функцией саморегулирующихся нагревательных кабелей является не только прогрев труб, но и стаивание льда и снега в желобах и водостоках, а также поддержание нужной температуры в трубопроводах горячего водоснабжения.

Данный способ обогрева труб на сегодня является наиболее надежным и экономичным способом защиты труб от замерзания благодаря уникальному свойству нагревательного саморегулирующегося кабеля, позволяющему изменять выделяемую для каждого конкретного участка мощность в зависимости от требуемых условий теплоотдачи.

В холодных участках трубы такой кабель выделяет больше тепла, а в более теплых – меньше.

Важно: использование саморегулирующегося кабеля позволяет избежать перегревания трубы и снизить расход электроэнергии.

Саморегулирующийся кабель обычно устанавливают на поверхности трубы. С помощью такого кабеля обогрев труб своими руками выполняется довольно просто, его можно обрезать на нужную длину (0,5 – 100 м) и подключать к электросети на 220 В.

В каждом конкретном случае следует выбирать ту систему обогрева и защиты труб от замерзания, которая кажется более практичной, что позволит качественно и эффективно противодействовать воздействию самых сильных морозов на трубопроводы водоснабжения и канализации.

Основные задачи системы обогрева

Кабель обогрева труб

Планируя, как обогреть трубу, следует учитывать, что система обогрева должна выполнять несколько основных задач:

1. Предотвращать замерзание и конденсацию жидкости в трубах.
   Это актуально не только для защиты водопроводных труб в зимний период, но и для обогрева топливопроводов, предотвращающего чрезмерное загустение продуктов даже в условиях теплого климата.
2. Компенсировать теплопотери, что является особенно важным, когда температуры газа или жидкости должны совпадать на входе и выходе трубопровода, поскольку обогрев способен возместить отдачу тепла трубой в окружающую среду.
   Кроме того, при этом обеспечивается разогревание до технологических температур остановившегося трубопровода.
3. Выполнение технологического обогрева, при котором возникает необходимость поддерживать в трубе температуру конкретного процесса в заданном диапазоне.
   При этом в случае поглощения тепла в процессе обогрева система должна обладать запасом мощности.
4. Разогрев при старте. Система должна нагревать текущую по активному участку трубы жидкость, обеспечивая для ее транспортировки нормальные условия в оставшихся участках трубопровода.

Для успешного решения задач отогрева труб обогрева труб могут эффективно использоваться как саморегулирующиеся, так и резистивные нагревательные кабели. При этом саморегулирующийся кабель обогрева с понижением температуры трубопровода увеличивает выделение тепла и снижает тепловыделении при повышении температуры.

Применение такого кабеля позволяет существенно упростить выполнение проектирования и расчета системы, а также существенно повысить ее надежность, длительность срока эксплуатации и существенно снизить расход электрической энергии.

Мощность и длину кабеля определяют путем выполнения расчета, определяющего теплопотери трубопровода, зависящие от следующих параметров:

• Размеры трубопровода;
• Вид и толщина теплоизоляции;
• Температура окружающей среды;
• Температура, обеспечивающая поддержание жидкости.

В качестве теплоизоляции трубопровода могут служить следующие материалы:

• Пенополиуретан;
• Вспененный полиэтилен;
• Минеральная вата;
• Прочие применяемые при утеплении труб материалы.

Важно: толщина слоя теплоизоляции должна составлять как минимум 50 мм. Кроме того, теплоизоляционный слой следует защитить от воздействия влаги, существенно снижающей его эффективность.

Монтаж обогрева труб

Процесс монтажа обогрев

Выполняя монтаж системы обогрева трубопровода, следует обратить особое внимание на изолирование кабеля с помощью алюминиевого скотча или алюминиевой трубы, предотвращающее его непосредственный контакт с теплоизоляцией.

Рассмотрим подробнее основные способы, при помощи которых выполняется монтаж кабеля на трубах бытового применения:

1. Нагревательный кабель (или несколько кабелей) вытягивают по трубе в линию, после чего приклеивают на всю длину при помощи алюминиевой липкой ленты.
   

   Схема монтажа: 1 – датчик, 2 – нагревающий кабель, 3 – материал теплоизоляции, 4 – алюминиевый скотч

2. Отмеряют нужную длину кабеля и провешивают его по трубе в виде петель. Сначала прихватывают кабель к трубе при помощи кусочков алюминиевого скотча, после чего наматывают получившиеся петли на трубу и при помощи того же скотча приклеивают к трубе на всю длину кабеля.
   

   Второй способ

3. Наматывают кабель сразу на трубу с требуемым шагом и приклеивают по всей его длине при помощи алюминиевой липкой ленты.

Важно: в каждом из случаев на трубе, оснащенной нагревательным кабелем, необходимо сделать маркировку «200 вольт, опасно, нагревательный кабель».

Практически в каждом из случаев для управления системой, защищающей трубы от промерзания, обязательно должен использоваться терморегулятор, поскольку только его использование гарантирует минимальные затраты энергии и наиболее эффективный обогрев труб водоснабжения, который позволяет в течение круглого года не испытывать проблем, связанных с замерзанием труб холодной или горячей воды.